SE468484B - Konstruktionselement i kassetform och anvaendning av dylikt i brokonstruktioner - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 468 484 Armeringsjärn måste fixeras relativt noga före gjutning, vilket innebär ett stort kostnadskrävande arbete.

Känd teknik Ett sätt att eliminera olägenheterna i och med framställning och rivning av gjutformar är att använda färdiga betongelement, antingen tillverkade på platsen invid brofästet eller liknande eller på fabrik på annan ort. Betongelementen kan, när de sedan monterats, kompletteras med ytterligare platsgjutna betong- konstruktioner, slitbeläggningar eller dylikt. Ett betongdäck med intressant tvärsnitt framgår av SE,B, 328.981. Skriften visar ett för bro- och bjälklagskonstruktion avsett betongdäck sammansatt av långsträckta, i huvudsak horisontellt bredvid varandra placerade betongelement. Betongelementen uppbäres av stödelement. Varje betongelement består av en på översidan i huvudsak plan platta med från båda längsgående kanterna ned- hängande, något divergerande skört, som är försedda med horisontella, utåtriktade flänsar vid sina undre kanter. De horisontella flänsarna innehåller huvuddelen av betongelementets armering. Mot varandra vända skört och flänsar på två intill varandra liggande betongelement bildar tillsammans en ränna, som tjänar som form för en platsgjuten betongbalk. Betongelementens plattformade delar innehåller vid de längsgående kanterna utskjutande tvärarmeringar, som är skarvade till motsvarande tvärarmeringar i intilliggande plattor. I jämförelse med enklare element använda för betongdäck är elementen enligt ovan nämnda skrift lättare både före monteringen och i pågjutet skick. Man kan relativt lätt kompensera en något varierande nivå hos plattornas övre ytor. Skarvning av armeringsjärn utgör dock fortfarande ett betydande merarbete. Betongdäcken är också otympliga att hantera.

SE,B, 457.808 visar en utlanserbar bro avsedd att ingå i transportleder mm. Bron innefattar två huvudbalkar av före- trädesvis svetsad stålplåt samt ett i stort sett trapetsprofile- rat ståldäck med sin profilering vinkelrät mot huvudbalkarnas längdriktning. Ståldäcket är uppbyggt av bredvid varandra utlagda och hopsvetsade däcksprofiler, var och en bestående av en plan överfläns, snett och utåt lutande liv samt utåtriktade 10 15 20 25 30 35 468 484 3 flänsar. De utåtriktade flänsarna vilar på och är fastsatta vid huvudbalkarnas överflänsar. Ett betonglager är utbrett över och anslutet till ståldäckets översida. Kantbalkar är placerade på vardera sidan om och utmed ståldäckets och betonglagrets sidor.

Däcksprofilen kan antingen fungera som förlorad form, där betongdäcket utgör den bärande konstruktionen eller som bärande stålform med stort böjmotstånd tvärs flänsriktningen eftersom profilen har trapetsform. Betonglagrets uppgift är framför allt att åstadkomma en effektiv belastningsfördelning för punktbe- lastningar på bron men även att fördela accelerations- och retardationskrafter på bron. Det har emellertid visat sig, att dessa s.k. samverkanskrafter ofta behöver upptagas bättre och betongskiktet på något sätt kompletteras med armering. fiammanfattning av uppfinningen Föreliggande uppfinning avser en lösning på ovan beskrivna problem. Uppfinningen omfattar dels en kassett innefattande en profil med modifierad trapetsform och uppåt öppet tvärsnitt.

Profilen innefattar en plan överfläns, från överflänsen på ömse sidor om denna snett nedåt och utåt sig sträckande liv, från liven parallellt med överflänsen utåt sig sträckande under- flänsar samt från underflänsarna i företrädesvis rät vinkel mot dessa uppåt sig sträckande kantflänsar. Profilerna är vidare försedda med från kantflänsarna horisontellt och åt samma håll sig sträckande ytterligare flänsar samt från de ytterligare flänsarna uppåt sig sträckande ytterligare liv. De ytterligare liven kan förses med urtagningar i sina övre kanter.

Uppfinningen innefattar vidare användning av kassetten i bro- konstruktioner för trafik av olika slag, varvid dessa innefattar mellan brofästen sig sträckande huvudbalkar uppbärande brobana försedd med kantbalkar och räcken. Brobanan är uppbyggd av bredvid varandra tvärs huvudbalkarnas riktning och med överhäng på ömse sidor om dessa utlagda och fastskruvade kassetter.

Kassetterna är påförda ett betongskikt med större maximal tjocklek än kassetternas totala höjd. Betongskiktet är uppåt avslutat på gängse sätt med en slitbeläggning av lämpligt slag. 10 15 20 25 30 35 468 4-84 Utformningen av kassetterna med uppåt sig sträckande kantflänsar och ytterligare liv bidrar efter pågjutningen av betongskiktet till en utomordentligt god upptagning av samverkanskrafter.

Kassetten.utgör samtidigt.på ett ändamålsenligt sätt bärverk.och armering för brobanan. Den speciella utföringsformen av kassetten med urtagningar i de ytterligare livens övre kanter möjliggör en enkel och snabb förankring av extra armeringsjärn före pågjutning av betongskiktet. Tidsödande fixering och/eller skarvning av armeringsjärn undvikes.

Det för föreliggande uppfinning kännetecknande framgår av efterföljande patentkrav.

Ett fåtal utföringsformer av uppfinningen skall närmare beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar.

Figgrförteckning Figur 1 visar i perspektivvy en kassett enligt uppfinningen.

Figur 2 visar i sektionsvy framifrån bron enligt uppfinningen, sånär som på att en enklare form av kassett illustreras.

Figur 3 visar i perspektivvy del av bron i fig. 2 i tvärsektion.

Figur 4 visar i sidovy del av bron i fig. 2 sedan kantbalken borttagits.

Figur 5 visar i sektionsvy en infästningsanordning för räcket på bron i fig. 2.

Figur 6 visar i toppvy principen för en del av ett bjälklag utan betongskikt med användning av kassetter.

Figur 7 visar i sidovy del av bjälklaget i fig. 6 med betong- skikt och med användning av kassetter. 10 15 20 25 30 35 484 _§.

O\ CO 5 Beskrivning av utföringsformer Kassettens utseende framgår av figur 1. Kassetten innefattar en profil med en plan överfläns 1. Från överflänsen och på ömse sidor om denna sträcker sig tvâ liv 2 i riktning snett nedåt och utåt. Från vart och ett av liven sträcker sig en underfläns 3 i riktning utåt parallellt med överflänsen. Från var och en av underflänsarna 3 sträcker sig en kantfläns 4 i riktning uppåt i företrädesvis rät vinkel mot underflänsen. Från varje kant- fläns 4 sträcker sig en ytterligare fläns 6. De ytterligare flänsarna 6 är riktade åt samma håll och huvudsakligen horison- tellt parallellt.med överflänsen 1. Från.varje ytterligare fläns 6 sträcker sig ett ytterligare liv 7 huvudsakligen vertikalt i riktning uppåt. I de ytterligare livens övre kanter förekommer med jämna mellanrum urtagningar 5. Kantflänsens 4, den ytter- ligare flänsens 6 och det ytterligare livets 7 längder på profilens ena långsida skiljer sig från dem på den andra på ett sådant sätt, att kassetterna, när de läggs bredvid varandra på horisontellt underlag, griper över varandra. Härvid ligger kantflänsen 4 i en kassett direkt an mot kantflänsen 4 i nästa kassett samtidigt som den ytterligare flänsen 6 i en kassett ligger an mot den ytterligare flänsen 6 i nästa kassett. Däremot lämnas ett mellanrum mellan de ytterligare liven 7 i två intill- liggande kassetter.

Ehuru uppfinningen icke är begränsad till något speciellt materialval vad gäller kassettprofilen och inte heller till speciella dimensioner på överfläns, liv, underflänsar, kant- flänsar, ytterligare flänsar, ytterligare liv, urtagningar eller dylikt, skall här ändå lämpligt material och användbara dimensioner nämnas. Kassettprofilen utförs lämpligen i stålplåt med en godstjocklek om 3-10 mm. Kassettens totala höjd kan vara 75-80 mm, varav 60 mm från basytan upp till och med överflänsens översida. Kassettens totala bredd kan vara 450-600 mm. Den ytterligare flänsen kan vara 10 mm längs med kassettens ena långsida och 25 mm längs med kassettens andra långsida. Del- ningen mellan urtagningarna kan vara 100 mm. 10 15 20 25 30 35 468 484 Uppfinningen avser även användning av kassetten i en bro- konstruktion för trafik av olika slag. Brons grundläggande uppbyggnad framgår av figurerna 2 och 3. Kassetterna 8, för tydlighets skull illustrerade i en enklare form, är monterade på två huvudbalkar 9, som sträcker sig mellan brofästen.

Tvärförband kan förekomma mellan huvudbalkarna. Kassetterna 8 är upplagda vinkelrätt mot huvudbalkarnas riktning och med överhäng på ömse sidor om dessa. Kassetterna 8 är infästa på lämpligt sätt exempelvis med självgängande skruvar 10. Kant- balkar 11 i form av liggande C-profiler med kortare över- än underskänkel är monterade på kassetternas båda ändar och sträckande sig i brons längdriktning längs med hela bron. På kantbalkarna är räcken 12 monterade. Armeringsjärn 13 är utlagda i urtagningarna 5 i kassetterna 8. Ett betongskikt 14 är påfört kassetterna 8. Betongskiktets största höjd är större än kassetternas 8 totala höjd. Betongskiktets maximala höjd begränsas av höjden på kantbalkarna 11. Beroende på användnings- område är betongskiktet 14 påfört en lämplig slitbeläggning 15.

Av figur 5 framgår räckets infästning i kantbalken 11 och betongskiktet 14. En gängad förankringsstång 16 sträcker sig genom ett hål i aktuell stolpe till räcket 12 samt genom ett mitt för detta beläget hål i respektive kantbalk 11 vidare ett avsevärt stycke in i betongskiktet 14. Förankringsstången 16 kvarhålls förutom genom betongskiktet 14 av två muttrar 17 på utsidan av stolpen respektive på insidan av kantbalken.

Några icke begränsande förslag vad gäller material och dimensio- ner skall även här nämnas. Huvudbalkarna kan vara I-balkar av stål och 1600 mm höga. Kassetterna kan fastskruvas i deras överflänsar med självgängande skruvar av dimensionen M 12.

Kantbalkarnas höjd kan vara 200-250 mm. Räckeshöjden kan vara 1400 mm. Stolparna till räckena kan ha kvadratiskt tvärsnitt med sidan 50 mm. Den gängade förankringsstången kan vara av dimensionen H 24. 10 15 20 25 30 35 468 484 7 Kassetternas utformning ger bron stora fördelar jämfört med tidigare konstruktioner. De uppdragna kantflänsarna 4 i kombination med ytterligare flänsar 6 och ytterligare liv 7 verkar som kraftförmedlare ut i omgivande betong i högre grad än vad som gällt för tidigare konstruktioner. Samtidigt minskar behovet av ytterligare armering, eftersom kassetterna i sig själva förutom att de utgör bärverk också utgör en effektiv armering. Ingen stämpning' krävs på undersidan av> brobanan.

Urtagningarna 5 möjliggör på ett elegant sätt en bekväm utplacering av armeringsjärn för att täcka ytterligare behov.

Kassetterna är förhållandevis billiga att tillverka genom att de kan rullformas av kallt material, som exempelvis varmför- zinkas med ett lager zink 2 100 pm. Monteringen av kassetterna sker smidigt och snabbt med självgängande skruvar. Kassetternas form och tjocklek, tillsammans med dessa grova höghållfasta självgängande skruvar, medger en snabb och effektiv metod för att överföra samverkanskrafter mellan balk och farbana. Genom betongens nedträngning i rännan mellan två ytterligare liv erhålls en utomordentligt god tätning mot eventuell nedifrån uppträngande luft och/eller fukt.

Kassetterna enligt uppfinningen är även utomordentligt lämpliga att använda i samband med renovering av broar. När gamla bro- banor tagits bort, kan nya uppbyggas på samma sätt som be- skrivits ovan och med sama fördelar. De överförda samverkans- krafterna medger därvid vanligen att trafiklasten för bron kan uppräknas utan att huvudbalkarna förstärks.

Kassetterna enligt uppfinningen kan även användas i många andra sammanhang, exempelvis i parkeringsdäck och bjälklag avsedda att bära tunga transporter och/eller stationära konstruktioner. Av figurerna 6 och 7 framgår en bjälklags- konstruktion avsedd att bara laster om 1500 kg/m2. Bjälk- laget innefattar ett flertal tvärgående balkar 18. Balkarna är utförda med två liv 19 på gemensam underfläns 20 och med uppåt öppet tvärsnitt. Varje liv uppvisar egen överfläns 21.

Kassetter 8, även här illustrerade i en enklare form, sträcker 10 15 468 484 s sig mellan de mot varandra vända liven 19 för varje par av närbelägna balkar 18 och i bjälklagets längsriktning. Kassetter- na 8 är på detta vis upplagda bredvid varandra i rader och fästa i balklivens överflänsar 21. Ett betongskikt 14 är' påfört konstruktionen, varvid balkarna fyllts med betong, vilket bl.a. ger att gott brandskydd. Även längre kassetter sträckande sig över flera tvärgående balkar kan användas. För att därvid möjliggöra ovan beskrivna fyllning av balkarna med betong krävs hål i kassetterna i områdena ovanför balkarna.

De här i samband med bjälklag beskrivna konstruktionerna kan naturligtvis även användas i broar.

Uppfinningen är icke begränsad till de här visade utförandena utan kan varieras inom ramen för efterföljande patentkrav.

Claims (9)

10 15 20 25 30 468 484 PATENTKRAV

1. Konstruktionselement i kassettform omfattande en profil med modifierad trapetsform och uppåt öppet tvärsnitt, innefattande en plan överfläns (1), från överflänsen på ömse sidor om denna snett nedåt och utåt sig sträckande liv (2), från liven parallellt med överflänsen utåt sig sträckande underflänsar (3), från underflänsarna i företrädesvis rät vinkel mot dessa uppåt sig sträckande kantflänsar (4), från kantflänsarna företrädesvis horisontellt och åt ett och samma håll sig sträckande ytterligare flänsar (6) samt från dessa uppåt sig sträckande ytterligare liv (7), k ä n n e t e c k n a t _av att kantflänsens (4), den ytter- ligare flänsens (6) och det ytterligare livets (7) längder på profilens ena långsida skiljer sig från dem på den andra på ett sådant sätt att konstruktionselementen kan gripa över varandra i samband med placering bredvid varandra på plant underlag, varvid en kantfläns (4) på ett konstruktionselement ligger an mot en kantfläns (4) på intilliggande konstruktionselement och en ytterligare fläns (6) på ett konstruktionselement ligger an mot en ytterligare fläns (6) på intilliggande konstruktionsele- ment, medan däremot ett mellanrum uppkommer mellan ett ytter- ligare liv (7) på ett konstruktionselement och det närmast belägna ytterligare livet (7) på intilliggande konstruktions- element.

2. Kassett enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av urtag (5) i de ytterligare livens (7) övre kanter.

3. Kassett enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av en total bredd om 450-600 mm, en höjd räknat från underkanten av underflänsarna (3) till och med överkanten av överflänsen (1) om 60 mm samt en total höjd om 75-80 mm. 10 15 20 25 30 35 468 484 /o

4. Kassett enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att den är utförd i stål.

5. Användning av kassett enligt något av föregående krav i brokonstruktion för trafik av olika slag, varvid brokonstruk- tionen innefattar mellan brofästen sig sträckande huvudbalkar uppbärande brobana företrädesvis försedd med kantbalkar och räcken, k ä n n e t e c k n a d av att brobanan är uppbyggd av bredvid varandra på huvudbalkarna och tvärs deras riktning samt företrädesvis med överhäng på ömse sidor om dessa utlagda och fästa kassetter (8) påförda ett betongskikt (14) med större maximal tjocklek än kassetternas (8) totala höjd.

6. Brokonstruktion enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att kassetterna (8) är fästa i huvudbalkarnas (9) över- flänsar med självgängande skruvar (10).

7. Brokonstruktion enligt krav 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a d av i urtagningar (5) i kassetterna (8) i huvudbalkarnas (9) riktning utlagda armeringsjärn (13) inneslutna i betongskiktet (14).

8. Brokonstruktion enligt något av kraven 5, 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a d av inåtriktade kantbalkar (ll) i form av liggande C-balkar med kortare över- än underskänklar.

9. Brokonstruktion enligt något av kraven 5, 6, 7 eller 8, k ä n n e t e c k n a d av infästningsanordningar i kant- balkarna för stolpar till räckena (12) och en i form av en genom såväl respektive stolpe som kantbalk (ll) samt ett avsevärt stycke in i betongskiktet (14) parallellt med kassetterna (8) sig sträckande gängad förankringsstång (16) förutom av betongskiktet (14) kvarhållen genom på utsidan av stolpen respektive på insidan av kantbalken (ll) påskruvade muttrar (17).