NO774364L - Skjoeteanordning for armeringsstaal. - Google Patents

Description

"Skjøteanordning for armeringsstål".

Oppfinnelsen angår armeringsstrenger av stål og av den . type som vanligvis benyttes i armert betong samt en fremgangsmåte for å skjøte slike strenger. Moderne betongkonstruksjoner, slik som oljelagertanker av betong og betongtårri eller -søyler som benyttes i oljeproduksjonsplattformet i Nordsjøen, må kunne utformet for å kunne møte meget strenge krav med hensyn på sprekke-bredder. For å være i samsvar med S.S.I. Code of Practice CPllO .

("Bruk av betong i bygninger"), er det for eksempel påkrevet å. begrense sprekkebredden i betongen til maksimalt 0,3 mm, og for å oppnå dette kan det bære tolereres en begrenset permanent forlengelse i armeringsstangskjøtene ved belastning av disse med den maksimalt forventede påkjenning.

Det ér også for slike, moderne betongkonstruksjoner ønskelig å kunne sikre at-bruddbelastningen for skjøten er større enn flytebelastningen 'for de strenger som skal skjøtes. Ved å benytte gjengede armeringsstrenger sammen med gjengede stål-muffer, er det påvist at den ønskede begrensning av den permanente forlengelse ikke kan oppnås med en enkel gjenget muffe, og det kan'heller ikke oppnås ved å benytte en gjenget muffe méd en låsemutter ved den ene ende.

Det er funnet at ved å benytte gjengede strenger med avskrådde ender og plane endeflater kan de -ønskede kriterier oppnås, hvis strengene skjøtes sammen med en gjenget muffe, der de plane endeflater på de avskrådde ender bringes i kontakt, hvorpå strengene trekkes inn i muffen, slik at toleransen mellom, s.tangg jengene og gjengene i muffen opptas. Når strengene trekkes mot hverandre med kontakt mellom de avskrådde ender, settes stanggjengene under trykk mens muffegjengene settes under strekk.

Muffen har fortrinnsvis et indre,, sentralt parti som

■ ikke er gjenget, og summen av lengdene for de avskrådde ende-, partier på de.to strenger som skal skjøtes sammen, er større enn lengden av det sentrale, ikke gjengede parti i muffen.

En alternativ måte å oppnå det'ønskede resultat på er å benytte en gjenget, muffe, bringe endene på stengene i kontakt med hverandre inne i muffen og derpå anbringe én låsemutter ved hver ende av muffen.

Et ytterligere trekk som bidrar til den nødvendige

høye bruddstyrke for skjøten, er at det benyttes "overdimensjonerte" gjenger ved endene, av stengene.' En "overdimensjonert" gjenge.er en gjenge som gjør full utnytning av den opprinnelige kjernediameter, dvs. i stedet for å avspone en del av kjerne-diameteren for å oppnå en standard gjengedimensjon, blir gjengene maskinert slik at de strekker seg til den totale kjernediameter på stangen. '

Alternativt til eller i tillegg til dette kan gjengene på stengene være belagt med et spoksyadhesiv eller et anaerobt adhesiv som fyller gjengene på stangen eller muffen fullstendig. Når. det benyttes et adhesiv, blir det mulig å tilpasse adhesivet til muffen, idet en stang holdes fast i én- valgt, stilling med en låsemutter i det minste inntil adhesivet har herdnet. Da

kan den andre stang skrues inn på plass med eller uten påføring av ytterligere adhesiv. Det er viktig å sikre at ikke noe adhesiv spilles på endeflatene på stengene på grunn av at det kan danne

et mellomlegg som' kan hindre stengene i å bli effektivt sammenkoblet.

Egnede adhesiver er epoksyKarpikser, f.eks. det som selges under varemerket "Aralditt" og Sikadur 31". Det kan alternativt, benyttes anaerobe adhesiver, f.eks. "Loctite -601"

eller "Loctite RC35" med merket T. Et hvilket som helst adhesiv med rimelig trykkstyrke under belastning kan benyttes i stedet

for' disse, adhesiver, forutsatt at adhesivet herdner og ikke flyter under bélastning.

Hvis det benyttes avskrådde stangender, må avskråningen være så lang at gapet mellom gjengene i muffen blir så lite at stangendene sikkert kommer i kontakt før tiltrekkingen. Når stengene trekkes til må dreiemomentet være tilstrekkelig til

å bevirke nedtrykning av gjengene i muffen og på stangen. Minimum., tiltrekkingsmoment på 120 Nm anbefaltes for en stang, med 25 mm diameter.

På de medfølgende tegninger viser fig. 1 en skjøtfor- . bindelse som ikke ligger innenfor rammen, av oppfinnelsen, fordi den ikke tilfredsstiller de foretrukne kriterier til utførelsen. Fig. 2 viser en alternativ utførelse av en.s;kjøt som heller ikke er tilfredsstillende. Fig. 3 viser en utførelse av en skjøt som ligger innenfor rammen av oppfinnelsen og. som tilfredsstiller de foreskrevne kriterier til utførelsen, og fig. 4 viser en alternativ ut-førelse av en skjøt ifølge oppfinnelsen og som tilfredsstiller nevnte kriterier.

På fig. IA er det vist to gjengede armeringsstål-stenger 10 og 11 med plane endeflater 12 og gjengede endepartier 13 og ,14.. Fig. IB. viser en gjenget stålkoblingsmuffe 9 og fig.

1C viser de to armeringsstenger skjøtt sammen med den gjengede koblingsmuffe 9, men det skal bemerkes at de indre ender 12 på dé to armeringsstenger ikke berører hverandre. De gjengede endepartier 13 og 14 har videre standard gjengedimensjoner "d" som er mindre enn- diameteren "D" på den opprinnelige stang. Selv om dette vanligvis er en tilfredsstillende sammenkoblingsmåte,. tilfredsstiller den ikke den foreskrevne grense for permanent forlengelse når koblingen utsettes for maksimale påkjenninger.. Fig. 2A viser to armeringsstenger 15 og 16 som har gjengede ender 17 og 18 og avskrådde fremspring 19 og 20 fra disse ender som har plane endeflater 21 resp. 22.. Stengene blir sammenkoblet ved hjelp av en gjenget stålkoblingsmuffe 23 og hele.sammenstillingen trekkes til med en låsemutter 24 (fig. 2B): Når stengene 15 og 16 kun ble brakt ende mot ende og den gjengede muffe påskrudd og låsemutteren tiltrukket, tilfredsstilte heller, ikke denne skjøten de foreskrevne krav. Også her er gjéngedia-meteren. "d" mindre enn stangdiameteren "D". Fig. 4 viser et arrangement som tilfredsstilte de krav før svikt inntreffer innenfor rammen av foreliggende oppfinnelse. På fig. 4A er det vist tp armeringsstenger 25, 26 som har gjengede ender 27, 28 og avskrådde fremspring 29, 30 med plane endeflater 31, 32. Summen "S" av lengdene på de to avskrådde partier er større enn lengden "G" på det ikke gjengede parti på den indre flate på muffen 33 (fig. 4B). I dette•tilfelle skjer sammen-koblingen ved først å skrue muffen 3 3 på det gjengede fremspring 28 på stangen 26 og derpå skrue stangen 25 inn i muffen 33 inntil de plane endeflater 31, 32 på de avskrådde ender 29, 30.møtes.

,Stangen 26 ble derpå holdt fast av stangen 25 og trekkes til

inn i muffen 33, slik^at de plane endeflater 31, 32'ved de avskrådde ender 29, 30 presses sammen med et betydelig trykk (fig. 4C). Samtidig vil gjengene på stangen og muffen trykkes sammen, dvs. at toleransen mellom stanggjengene og muffeg.jengene tas opp og stanggjengene satt under trykk, mens muffegjengene utsettes for strekk. Et dreiemoment av størrelsesordenen.100 til 250 Nm er nødvendig å å. oppnå en deformering av stang- og muf f e-gjengene, og ved å anvende et tiltrekkingsmoment på 244 Nm og derpå på-føre en kraft på 200 N/mm 2 vil det frembringes en permanent forlengelse på bare 0,028 mm etter fem prøvesykluser. De foreskrevne' prøvefo.rskrifter var at ved belastning av: en stang-muffe-forbindelse til en maksimalt virkende påkjenning på 200

2 N/mm i stangen, skulle den permanente forlengelse av muffen ikke overskride 0,05 mm for noen enkeltprøve og at middelverdien for tre eller flere prøver ikke skulle overskride.0,03 mm., De samme kriterier ble også anvendt etter ytterligere fire prøve-sykluser med den samme påkjenning. • .

På fig. 3 er det vist armeringsstenger 34 og 35 (fig. 3A) og en muffe 36 (fig. 3B). I dette tilfelle tiltrekkes sten-, gene 34 og 35 i muffen,36 med en nøkkel eller tang, slik at endene ikke berører hverandre, og låsemutrene 37 og 38" blir derpå trukket til mot muffen (fig. 3C). Ved denne, skjøt oppnås også de ønskede resultater, fordi gjengene på stengene også her er "overdimensjonerte" gjenger som utnytter diameteren på sten-gende fullt ut: I hvert av de gitte eksempler vil forlengelsen av skjø-ten kunne reduseres hvis gjengene"er belagt med epoksyadhesiver eller anaerobe adhesiver. Materialet i stengene var i hvert tilfelle stål- og diameteren på armeringsstengene var 25 mm og med en karakteristisk fasthet på 425 N/mra2,'. Lignende resultater ble oppnådd for stenger med diameter på 32 mm og 45 mm.

Den permanente forlengelse som inntreffer ved strekk-belastning på en gjenget kobling skyldes lokalt høye påkjenninger på "høye punkter" på gjengene og deformerer disse. Dette kan overvinnes ved å benytte låsemuttere eller ved å trykke, stengene mot hverandre når de har fått anlegg for derved å sette gjengene under spenning, slik. at mesteparten av. deformasjonén.finner sted . under sammenstillingen. Gapene méllom gjengene kan.alternativt fylles med et materiale med stor trykkstyrke, for eksempel en epoksyharpiks.

Claims (6)

1. Skjøteanordning.for armeringsstål, ved bruk av ytre gjengede stenger som sammenkobles med en indre gjenget muffe, karakterisert ved at de gjengede stenger (10, 11) har avskrådde ender (19, 20), og plane endeflater (12), at de plane flater (12, 31, 32), bringes i kontakt med hverandre når skjøtingen skal foretas og at stengene derpå trekkes til inne i muffen (9, 33) for å utligne toleransen mellom stanggjengene og muffegjengene.

2. Skjøteanordning for armeringsstål ifølge krav 1, karakterisert ved at muffen har et indre sentralt parti G, som ikke er gjenget og. at summen av lengdene, av de. avskrådde endepartier på de' to stenger som skal skjøtes sammen, er større enn lengden av det sentrale, ikke gjengede parti på muffen.

3. Skjøteanordning for armeringsstål ifølge krav 1, karakterisert ved at det er utformet en "overdimensjonert" gjenge på stengene, dvs. en gjenge som benytter den fulle kjernediameter på stengene.

4. ' Skjøteanordning for armeringsstål ifølge.et hvilket som helst av kravene 1 til 3, karakterisert ved at under sammenskjøtingen er stanggjengene belagt med et epoksy-adhesiv eller et anaerobt adhesiv, slik at adhesivet fyller stanggjengene eller muffegjengene fullstendig..

5. Skjøteanordning for armeringsstål ifølge et hvilket som helst' av de foranstående krav, karakterisert , ved at en låsemutter (37, 38) er tiltrukket ved hver ende•av muffen..

6. Akjøteanordning for armeringsstål ved bruk av ytre gjengede stenger som sammenkobles, med en indre gjehget :muf f e, karakterisert ved at gjengene på endene av stengene er "overdimensjonerte" gjenger som benytter den fulle diameter på stengene, at endene på stengene trekkes til'inne i muffen, der endene ikke berører hverandre og at det enten er tiltrukket en låsemutter ved hver ende av muffen eller at det er benyttet et adhesiv eller begge deler.