C11 RIBBEPLATER. Figur C Typiske opplegg for ribbeplater. a) Benyttes når bjelken og bjelkens opplegg tåler torsjonsmomentet

Transkript

1 C11 RIBBEPLATER 225 I det følgende behandles typiske opplegg for ribbeplater, samt noen typiske sveiseforbindelser. Beregning av ribbeplater som horisontalskiver er behandlet i kapittel C13. Generell beregning av opplegg (tilleggsarmering ved ender) finnes i kapittel C8, og beregning av aktuelle forbindelser til fasader finnes i kapittel C14. Generell dimensjonering av ribbeplater finnes i kapitlene C1 og C OPPLEGG MED RETT ENDE Ribbeplater, som DT-, SDT- og ST-elementer er karakterisert ved smale og tildels korte opplegg. Forspenningskreftene kan være be - tydelige, med tilhørende høye trykkspenninger. Disse oppleggene Figur C Typiske opplegg for ribbeplater. Shims, sveises til innstøpt a) Benyttes når bjelken og bjelkens opplegg tåler torsjonsmomentet e r på opplegget b) Benyttes når torsjonsmomentet i bjelken må forhindres Stålplate som lask på opplegget Min. 200 Min. 300 Gummieller plastplate c) Tosidig opplegg på vegg/bjelke d) Kraftoverførende forbindelse for skivekrefter i overkant. Opplegg på vegg/bjelke e) Kraftoverførende forbindelse for skivekrefter i overkant. Opplegg på LB

2 226 C11 RIBBEPLATER dimensjoneres i prinsipp som vist for bjelker, men de små dimensjonene fører til litt spesielle utforminger. Det kan være naturlig med dimensjonering ved prøving for spesielle opplegg. Oppleggsflate, lokale trykkspenninger Effektiv oppleggsflate, fordelingsflate og lokale trykkspenningskapasitet bestemmes som generelt anvist i kapitlene B17 og B18. Dersom man bruker mellomlegg av gummi eller plast vil som regel selve mellomlegget begrense kapasiteten, se for eksempel tabell C 7.8. Dersom man bruker innstøpte r og mellomlegg av stål vil kapasiteten øke betraktelig, se for eksempel tabell C Ribbeender har svært ofte innstøpte r, men ikke mellomlegg, se figurene C 11.1.a og B Som hjelpemiddel til kapasitetsberegninger henvises det til figur C 11.2 og tilhørende tabell C t b2 b' b 1 N Rd a 2 a 1 c 1 N Rd a 2 a 1 Figur C Opplegg av ribbeende med r uten mellomlegg. Ill. til tabell C a) Tverretning b 1 = 0,8 b'+3 t b' b) Lengderetning uten endefas a 1 = 50+3 t a 2 = a 1 c) Lengderetning med endefas a 1 = 50+3 t a 2 = a 1 +2 c 1 Tabell C Oppleggskraft ribbeender. Stålplater t = 10 mm. Lastflater (mm 2 ) N Rd = k f cd A 1 (kn) c 1 a 1 a 2 b b 1 b 2 B35 B45 B55 (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) A 1 =a 1 b 1 A 2 =a 2 b 2 k= (A 2 /A 1 ) f cd =19,8 f cd =25,5 f cd =31,2 MPa MPa MPa , , , , , , , , , , , , Eksempel C Dimensjonering av DT-opplegg DT 2400/600/50 med spennvidde 17,0 m Egenvekt = g 1 = 3,3 kn/m 2 Påstøp = g 2 = 1,3 kn/m 2 Nyttelast = p = 3,0 kn/m 2

3 C11 RIBBEPLATER 227 Som oppleggsdetalj forutsettes brukt løsningen i figur C 11.1.b. Detaljmål er vist i figur C Vertikal oppleggslast = N Ed = 1,2g + 1,5p g 1 : 3,3 1,2 (17 / 2) 1,2 = 40,4 kn/ribbe g 2 : 1,3 1,2 (17 / 2) 1,2 = 15,9 kn/ribbe p: 3,0 1,2 (17 / 2) 1,5 = 45,9 kn/ribbe = 102,2 kn/ribbe N Ed h' = 570 C L Bjelke e = a 1 = 80 NEd 40 Kontroll av oppleggstrykk Ønsker å bruke sveiseplater for å etablere en vridningsforhind ret LB. Kontrollerer i henhold til bind B, punkt 18.4: DT: Fasthetsklasse B45, f cd = 25,5 N/mm 2 LB: Fasthetsklasse B30, f cd = 17,0 N/mm 2 a 1 = t = = 80 mm b 1 = 0,8 b + 3t = 0, = 130 mm Maks b 1 = b = 125 mm σ Ed = N Ed / a 1 b 1 = / (80 125) = 10,2 N/mm 2 < f cd Det vil si at det er unødvendig å kontrollere trykkapasitet som vist foran. Bruk av tabell C 11.1 med c 1 = 0, gir N Rd = 264 kn for DT med b = 120 mm. (Dersom man ønsker å benytte løsningen i figur C 11.1.e, altså uten å overføre strekk i underkant av ribben, finner man at både gummi og høymolekylær plast kan benyttes dersom a 0 = a 1 økes tilstrekkelig.) Horisontalkraft Vridningsforhindring: H Ed = N Ed e / h = N Ed 220 / 570 = 0,386 N Ed > H min = 0,15 N Ed H Ed = 0, = 39,4 kn Dersom konstruksjonen er utformet slik at det oppstår krefter på grunn av vind, temperatur, svinn og kryp, kommer disse i tillegg. Stålplate Stålplate b' = 125 Figur C Detalj av opplegg. Ill. til eksempel C Stålplate Montasjesveis Horisontalkraften overføres fra bjelkehylle til ende av DT via kilsveis med rotmål a = 4 mm, og med lengde l på hver side av steget. Det regnes ikke samvirke mellom friksjon og sveis. Nødvendig sveiselengde beregnes som vist i punkt Med konstruksjonsstål S235 og montasjesveis gir tabell C 6.9: f sd,sveis = 173 MPa. l eff = H Ed / a f sd,sveis = 39,4 / (4 0,173) = 57 mm På hver side av steget: l = 1 2 l eff = 57 / 2 29 mm l 6 a = 6 4 = 24 mm [B ] l 30 mm Det vil si l = 30 mm Forankringsarmering i DT ende Dimensjoneringen av DT elementet gir 7Ø12,9 mm spenntau i underkant med A sp = 100 mm 2, oppspenningskraft 120 kn/tau, f yd = 1360 N/mm 2, plutselig avspenning. Spaltestrekkbøyler ved enden er Ø8 c 100 = 1006 mm 2 /m. Bøylens skjærkapasitet: V s = f yd A s z = 0, ,474 = 207 kn > N Ed = 102 kn Det vil si at V c = 0, noe som er normalt for DT elementer. I beregnin - gen settes da: V s = N Ed = 102 kn.

4 228 C11 RIBBEPLATER Det forutsettes at bruddet starter ved kanten av n. [Punkt ] Figur C Kraftmodell i DT ende. Momentlikevekt: S Ed z = V s ( 1 2 z + 110) S Ed 474 = N Ed ( ) S Ed = 0,73 N Ed = 74,5 kn Total forankringslengde for spenntauene: l 1 = + 0,5 a u l 1 = ,5 101 = 200 mm Nødvendig forankringslengde for å forankre P = 102 kn med avspenningsfasthet 30 MPa. l pt2 = 1040 mm [Tabell C 8.6, plutselig avspenning] Forankringskapasiteten til syv spenntau: F sp = γ p 7 P l 1 / l pt2 = 0, / 1040 = 123,6 kn Tilleggsarmering (f yd = 435 N/mm 2 ): A se = (S Ed F sp + H Ed ) / f yd = (74,5 123,6 + 39,4) / 0,435 < 0 Selv om beregningen her viser at det ikke er behov for tilleggsarmering, er det usikkerhet med hensyn til hvor risset starter, og det er også stor avstand fra n og opp til S Ed (stor a u ). Det anses derfor for god konstruksjonspraksis å forankre n direkte for samme kraft som sveisen mellom DT ende og bjelkehylle: Minimum A se = H Ed / f yd = 39,4 / 0,435 = 91 mm 2 Velger 1 Ø12 Forankringslengden bak risset innover i DT-elementet kan finnes i tabell C 8.8: l 0 = 450 mm Kapplengde av kamstålforankringen: l stålpl. + l 0 = = 600 mm Utførelsen av bøying og sveising skal være i henhold til bind B, punkt Nødvendig sveis til er to kilsveiser med a = 3 mm og l = 40 mm, i henhold til tabell B Den horisontale forankringen av n som vist i figur C 11.5 benyttes vanligvis bare i vridningsforhindrende forbindelser. I vanlige opplegg med rett ende benyttes bare piggforankring av n. Eventuell tilleggs armering utføres med løse vinkeljern. [Figurene C 8.15.b og C 8.15.d] Utførelsen og forankring av armeringen på bjelkehyllen, samt trykkforbindelsen i toppen av DT enden gjennomgås ikke her.

5 C11 RIBBEPLATER 229 Figur C Armering av rett ribbeende. Dersom man skal overføre horisontalkrefter i bunn av DT ribben, anbefales løsningen i figur C 11.1.a eller C 11.1.b, med eller uten sveiseforbindelse i topp. Husk minimum horisontalkraft: H Ed 0,15 N Ed for alle mellomlegg [Punkt 6.2.5] H Ed 0,5 N Ed for stål mot stål (dersom ikke kraften beregnes) [Tabell B 18.1] Normalt støpes det alltid inn r endene for å forhindre avskalling AVTRAPPET RIBBEENDE Selve dimensjoneringen gjennomføres i sin helhet som anvist for bjelker. Det er helt nødvendig at man først tenker armeringsdetaljering og bestemmer seg for armeringsmodell før man foretar dimensjoner - ingen. Mulige løsninger er vist i figur C Trykkarmering/ vertikal bøyle Skråjern Horisontal bøyle Strekkarmering Figur C Armering av avtrappet DT-ende. a) To rekker med spenntau Trykkarmering/ vertikal bøyle Horisontal bøyle Strekkarmering b) En rekke med spenntau