Spennsystemer Lagersystemer Fugesystemer Spesialtjenester Spesialprodukter. spennteknikk. TOBE potlager. Det ledende brulager

Transkript

1 Spennsystemer Lagersystemer Fugesystemer Spesialtjenester Spesialprodukter spennteknikk Det ledende brulager

2 Spennsystemer Lagersystemer Fugesystemer Spesialtjenester Spesialprodukter Generelt er utviklet av KB Spennteknikk S og ble første gang benyttet ved bygging av ny motorveibru i Drammen. TOBE-lager har siden 1970-tallet vært det ledende brulager ved større bruprosjekter i Skandinavia. TOBE-lageret har vært igjennom en revisjon og foreligger nå som fastringslager produsert i henhold til internasjonale normer. Lageret er designet iht. de strengeste krav i norsk, svensk og EN-standard. nvendelse TOBE-lageret benyttes ved vei- og jernbanebruer i stål og betong. TOBE-lager benyttes også i bygningskonstruksjoner som idrettshaller, kongress/konserthaller, flyhangarer etc. hvor store belastninger og bevegelser skal opptas. Varianter TOBE-lageret deles inn i tre typer etter funksjon: 1. TOBE F, fastlager 2. TOBE, allsidig bevegelig lager 3. TOBE E, ensidig bevegelig lager Teknisk oppbygging Fastlager er utformet som en sylinder med stempel. Mellom stempel og sylinder ligger en gummiplate som er produsert i kulderesistent gummi. Denne gummiplaten er fullstendig omsluttet og kan derfor betraktes som et hydraulisk medium som tillater rotasjon av lagerflatene. Horisontalkraften kan overføres i alle retninger fra stempelet til sylinderveggen. Glidelager Beveglige TOBE-lager har en overplate med et glideskikt bestående av teflon og rustfritt stål som tillater bevegelser med lavest mulig friksjon. Ensidig beveglige TOBE-lager tar bevegelser i en retning. Horisontalkrefter overføres ved hjelp av en styrekile. llsidig beveglige TOBE-lager tar bevegelser i alle retninger. lle TOBE-lager er utskiftbare og kan demonteres uten endringer i konstruksjonen. Fordeler ved 1. Lagrene er beregnet for store vertikal- og horisontallaster 2. Lagrene tillater stor rotasjon (tippvinkel) 3. Lagrene tillater store bevegelser 4. Lagrene har meget lav friksjonskoeffisient 5. Lagrene har lav byggehøyde 6. Lagrene kan skiftes ut / demonteres 7. Lagrene er kontrollerbare i bruk 8. Lagrene produseres i Norge i henhold til NS-EN ISO Serieproduksjon av standardlager gir korte leveringstider. 10. Spesialløsninger utføres på forespørsel TOBE-lageret kan ved hjelp av en kileplate tilpasses hellingsvinkelen på f.eks. en stålbjelkes underflens. Lagerets øvre plate kan også utføres med en helningsvinkel. Tillatte belastninger I tabeller for de forskjellige lagertyper er tillatte belastninger i bruddgrensetilstanden oppgitt. Vertikallaster Standard lagerdimensjoner er beregnet for V max kn. TOBE-lageret kan dimensjoneres og produseres for vesentlig større vertikallaster. Horisontallaster TOBE fast og ensidig bevegelig lager Resulterende horisontalkraftskapasitet varierer opp til 30% av V max, se tabeller. Forutsetningen er at V min iflg. lagertabellene er påført lageret. TOBE-lageret kan dimensjoneres og produseres for vesentlig større horisontallaster. Rotasjon I standardutførelse er TOBE-lageret dimensjonert for rotasjon/tippvinkel på 20. TOBE-lageret kan dimensjoneres og produseres for vesentlig større rotasjoner/tippvinkeler. Bevegelser glidelager I standardutførelse har en bevegelsemulighet på ± 50 mm eller ± 100 mm i lengderetningen. For allsidig bevegelige lager er bevegelsen i tverretningen ± 25 mm. Lagerets bevegelse kan forinnstilles fra fabrikk. Lagerbevegelser større enn standard kan leveres. Overflatebehandling lle stålkomponenter i vårt TOBE program gjennomgår en overflatebehandling etter de strengeste krav i norsk og svensk standard. Sandblåsing til Sa 2,5 Metallisering til 85 µm med Zn / l = 85 / 15 Forsegling: Epoxysealer µm Dekkmaling: Epoxymaling 100 µm Ved montering mot stålkonstruksjon < 60 µm Kvalitetskontroll KB Spennteknikk S har utviklet et omfattende kvalitetsprogram for produksjon av TOBE-lager som tilfredsstiller den internasjonale standarden ISO KB Spennteknikk S er siden 1994 sertifisert i henhold til NS-EN ISO fra 2

3 Type F Fastlager TOBE fastlager er oppbygd med to stk. lagerplater som forankres i henholdsvis over- og underkonstruksjonen med forankringsbolter som støpes inn, alternativt skrues lagrene fast med bolter til stålkonstruksjoner. Mellom lagerplatene er det anordnet et lukket rom fylt av en kulderesistent gummiplate som tillater rotasjon av lageret. TOBE fastlager har øvre og nedre lagerplate utformet som stempel og sylinder, noe som gjør at lagerplatene er låst for bevegelse i horisontalplanet. Type llsidig bevegelig lager De allsidig bevegelige lagrene består av tre lagerplater. Over- og underplaten festes til omkringliggende konstruksjon som beskrevet for fastlageret. De to nederste lagerplatene utformes i prinsipp som et fastlager, mens glidningen i horisontalplanet oppnås ved hjelp av et glidesjikt mellom midterste og øvre lagerplate. Dette glidesjiktet består av en teflonplate behandlet med silikonfett nedfelt i midterste lagerplate og en rustfri stålplate festet til lagerets topplate. Type E Ensidig bevegelig lager De ensidig bevegelige lagrene har samme oppbygning som de allsidig bevegelige, men midtplaten er utstyrt med en styrekile som er innfelt i lagerets topplate og derfor hindrer bevegelse sideveis. 3

4 Spennsystemer Lagersystemer Fugesystemer Spesialtjenester Spesialprodukter Valg av lager Følgende belastningskriterier må være kjente: a) De totale vertikale laster b) De totale horisontale laster c) De horisontale bevegelser som lageret skal oppta d) Rotasjon eller tippvinkel som lageret utsettes for 1. Velg lagertype Ved valg av lagertype legges følgende kriterier til grunn: a) Skal lageret være fast? b) Skal lageret oppta bevegelser? c) Skal bevegelsen være ensidig eller allsidig? På side 6 gis forslag til valg av lagertyper. 2. Bestem lagerdimensjon Lagerets dimensjon bestemmes vanligvis av total vertikal belastning (egenvekt og trafikklast). Tillatt maksimal belastning er angitt i tabell for den ønskede TOBE lagertype. Ved maksimal belastning oppstår følgende spenninger. Maks betongspenning under lager = 29,6 N/mm 2 Maks betongspenning over lager = 23,7 N/mm 2 Videre må det kontrolleres at lageret tilfredsstiller kravet til de beregnede horisontallastene. Tillatte horisontallaster er angitt i tabeller på side 9-11, under forutsetning av at minimum vertikallast tilfredsstilles. 3. Bestem lagerets bevegelsesområde (Gjelder bevegelige lager) Lagerets totale bevegelsesområde må bestemmes utfra behovet til bevegelse i den gitte konstruksjon. Bevegelse i konstruksjonen kan være forårsaket av følgende forhold: a) Total temperaturbevegelse b) Svinnbevegelse c) Krypbevegelse d) Eventuelle setninger e) Bevegelse pga. laster som tilkommer etter monteringen som tilbakefylling og forspenning. Standardlagre leveres med bevegelser ± 50 mm og ± 100 mm i hovedbevegelsesretningen. llsidig bevegelige lager leveres med bevegelse ± 25 mm i tverretning. Ved utarbeidelse av anbudsdokumenter, direkte forespørsel eller bestilling av lager kan det i mange tilfeller være hensiktsmessig å beskrive krav til lager uten å bestemme lagerdimensjon fullt ut. Vi som lagerleverandør vil da utarbeide forslag til lagertype som dekker de beskrevne behov. Dette gir mulighet til å skreddersy den beste løsning for kunde både med hensyn til kostnad og utførelse. Spesielt der man har mindre overskridelser av horisontallast, rotasjon eller bevegelse vil det være naturlig å spesialutforme lager framfor å velge et mer omfattende standardlager. Følgende krav må da defineres: a) Maks. vertikallast med tilhørende maks. horisontallast i bruddgrensetilstanden b) Maks. horisontallast med tilhørende min. vertikallast i bruddgrensetilstanden c) Krav til rotasjonskapasitet d) Krav til bevegelse (bevegelige lager) e) Evt. spesialkrav som geometri, overflatebehandling eller lignende Forinnstilling av lager Ved beregning av lager for plasstøpte betongkonstruksjoner er det viktig at det tas hensyn til antatte bevegelser i selve konstruksjonen. Hensikten med forinnstillingen er at den fremtidige langsgående bevegelsen skal foregå symmetrisk over lagerets senterlinje. Ved forinnstilling er det mulig å utligne bevegelser årsaket av forhold som beskrevet i pkt. 3 under valg av lager. Forinnstilling foretas i fabrikk etter spesifiserte kriterier. Eksempel på beregning av forinnstilling e = K + BM - B tot /2 e K BM B tot = Lagerets forinnstilling = Beregnet kryp- og svinnbevegelser = Temperaturbevegelser p.g.a. endret temperatur i forhold til monteringstemperatur = Total temperaturbevegelse Eksempel på bevegelsesskjema Min.temp. Friksjon ved bevegelse (for bevegelige lager) Friksjonskraften som oppstår er avhengig av den spesifikke overflatebelastningen mot teflonsiktet. Friksjonskoeffisienten reduseres ved økende belastning. Overflatetrykket beregnes etter følgende formel: SP= V T SP V T Monterings- temp. B tot Bevegelse+ Max.temp. C-lager Forinnstilling Kryp og svinn Termiske bevegelser = Spesifikk belastning mot teflonskiktet = Vertikal sentrisk last = Teflonarealet 4

5 Tabell 1 Tabell for friksjonskoeffisienter Spesifikk belastning Friksjons- (SP) N/mm 2 koeffisient µ 50 0, , , , , , , , ,060 Friksjonskraften beregnes etter følgende formel: F = V µ S Tabell 2 Tabell for vinkelendringsverdi Ved V (max) = 30 N/mm 2 trykk på gummipute Vinkelendring Κ ϕ Tabell 3 Tabell for temperaturfaktorer t = temperaturens innvirkning på gummiens flyteevne (stivhet) s = temperaturens innvirkning på teflonets statiske friksjonskoeffisient F = Friksjonskraft V = Vertikal sentrisk last µ = Friksjonskoeffisient s = Temperaturfaktor (se tabell 3) Statens vegvesens prosjekteringsregler for bruer angir forøvrig min. friksjonskoeffisienter på 0,06 ved teflontrykk lavere enn 20 N/mm 2 henholdsvis 0,04 ved teflontrykk høyere enn 20 N/mm 2. Det svenske Vägverkets bronorm BRO 94 foreskriver friksjonskoeffisient på 0,05 uavhengig av teflontrykkets størrelse. Reaksjonsmomentet Vinkelendringer av lagerets overdel som forårsakes av for eksempel nedbøying i selve brubjelken resulterer i et reaksjonsmoment i lageret som overføres til over- og underliggende konstruksjon. Temperatur i C Temp. faktor t Temp. faktor s +20 1,0 1,0 0 1,0 1,4-20 1,3 1,9-30 1,5 2,2-40 2,1 2,6 vstandsavlesing For avlesing og kontroll av virkelig stilling for bevegelige lager, har TOBE en skala med viser som kan avleses på avstand med kikkert. Tilpassing til stålkonstruksjoner Ved hjelp av en kileplate kan lageret tilpasses hellingsvinkelen på stålbjelkens underflens. Eventuelt kan lagerets øvre plate vinkeltilpasses stålbjelkens underflens. Reaksjonsmomentet beregnes etter følgende formel: Mϕ = 138 Κ ϕ t t d 3 + 0,2 C F xy,d (knm) Betegnelser Mϕ = reaksjonsmoment knm Κ ϕ = vinkelendringsverdi t t = temperaturfaktor d = gummiplatens diameter (m) C = se figur F xy,d = påført horisontallast C Rotasjonsakse Retning på horisontallast, F xy,d 5

6 Spennsystemer Lagersystemer Fugesystemer Spesialtjenester Spesialprodukter Eksempler på bruk av TOBE-lager Tegnforklaring: TOBE F Fastlager TOBE llsidig lager TOBE E Ensidig lager Ett spenn Smale bruer Ordinære horisontale tverrkrefter H To spenn Flere spenn (rett bru) Særdeles sikre grunnforhold Sikre grunnforhold Stor H Usikre grunnforhold Sikre grunnforhold Usikre grunnforhold Brede bruer Flere spenn (rett bru) Sikre grunnforhold Sikre grunnforhold Usikre grunnforhold Usikre grunnforhold Flere spenn (bru i kurve) Tangensiell opplegging 6

7 Monteringsanvisning Egen monteringsanvisning er også utarbeidet og følger alle lagerleveranser. Generell beskrivelse TOBE-lageret har 4 stk. Ø 50/Ø 55 mm forankringsbolter 150 mm lange på over- og undersiden. Støpefestenes plassering går frem av tabell for de respektive lager. TOBE fastlageret har en overplate med større utbredelse i ene retningen. Normalt vil det ikke ha noen betydning hvordan TOBE F-lager er orientert i forhold til konstruksjonen. TOBE E og -lager har glideplater med orientering i lagerets bevegelsesretning. En måleindikator viser størrelsen på bevegelse og forinnstilling. For transport og montasje er overplaten/glideplaten festet til undre lagerplate med 4 stk. transportsikringer. Når lageret er ferdig montert og faststøpt fjernes disse. Montasjetegninger TOBE-lager skal monteres i henhold til monteringstegninger utarbeidet av den byggtekniske konsulenten for arbeidet. Tegning skal angi: målsatte utsparinger for støpefester inntegnet overplate/glideplate målsatt med retningsangivelse snitt av lageret med angivelse av forinnstilling kotehøyde overkant lager Forinnstilling av glidelager Forinnstilling av glidelager bør fortrinnsvis utføres i fabrikk. Eventuelt kan forinnstilling skje på byggeplassen ved å løsne monteringsboltene og deretter forskyve glideplaten i den ene eller andre retningen til ønsket posisjon. Montering Før faststøping gis lageret rett posisjon ved hjelp av oppkiling i fire punkter. Lageret skal være vannrett, stabilt og med rett høyde (30-40 mm avstand til underkonstruksjonen). Faststøping Utsparingene for støpefester fylles nesten opp med høyverdig mørtel, f.eks. Rescon Nonset 120 etter produsentenes anvisning. Etter at mørtelen har herdet fjernes kilene og høyverdig ekspanderende mørtel f.eks. Rescon Nonset 120 benyttes for understøping av lagerplaten. Dette må utføres meget omhyggelig for å få et godt resultat. TOBE-lager justert og festet for understøping Følgende prosedyrer benyttes for understøping av lageret: forskaling rundt lageret med overhøyde flytende mørtel helles fra en side for at all luft under lageret skal trenge bort mørtelen stampes omhyggelig horisontale støpeflater belastes for å hindre fri ekspansjon Vinterstid benyttes f.eks. Rescon Nonset 120 frostfri. Dersom understøpen er på over 50 mm bør Rescon Nonset 400 eller tilsvarende benyttes. TOBE-lager ferdig understøpt 7

8 Spennsystemer Lagersystemer Fugesystemer Spesialtjenester Spesialprodukter Overbygningen Ved støping av overbygning inngår overplaten på lageret som en del av forskalkningen. Påse at det er god tetning langs sideflatene så lageret ikke blir tilsmusset av betong under støping. Betongen støpes rett mot lageret sammen med støping av den øvrige konstruksjonen. Etterarbeid Etter at overbygningen er støpt og har oppnådd tilstrekkelig fasthet fjernes forskalingen rundt lageret og sikringsboltene fjernes (kappes). Betongsøl og smuss fjernes. Merking På oversiden er lageret merket med, E eller F etter lagertype, og V = kn i forhold til lagerstørrelsen. Bevegelsen er angitt med ± 50 henholdsvis ± 100 mm og en pil som angir bevegelsesretningen. På allsidig bevegelig lager er det også merket med en mindre pil på tvers av hoved-bevegelsesretningen, som indikerer at lageret også kan bevege seg sideveis. Forinnstilling er merket med e = mm og pil som angir forinnstillt retning. Justeringsplater Det kan oppstå setninger i fundamentet av ulike årsaker. Det er viktig å ta hensyn til dette under prosjekteringen slik at det finnes muligheter for å installere justeringsplater. Lager som er beregnet for dette leveres med dobbelte overplater slik at justeringsplatene senere kan legges inn mellom disse. Justeringsplater leveres på bestilling. Fremgangsmåte ved montering av justeringsplater: Bolter i øvre lagerplate fjernes Overbygningen jekkes tilsvarende setningen mm Låseskiver legges på plass (4 stk.) Justeringsplate legges på plass Låseskiver legges på plass i justeringsplaten Konstruksjonen senkes ned Festeboltene monteres og trekkes til Ved større justeringer må monteringsboltene byttes ut. Jekking av konstruksjon Ta hensyn til at det må finnes plass til jekker om konstruksjonen senere skal heves. nleggsflatene for jekkene må være parallelle, viktig er også at underlaget for jekken er dimensjonert for å tåle trykket. Be om eget prosjektblad for dimensjoner på våre jekker Min. mål for jekk kontroleres KB Spennteknikk S utfører reparasjoner og utskiftninger av lager med egne montører. 8

9 Fast lager Type: F 150 BH 150 Snitt lager ø dybel Piston 2 Pot 3 Gummielement 4 Forankringsbolt (dybel) 5 Transportsikring 6 Bolt 7 Tettingsring 8 Gummipakning X B Påkjenninger V max = Maksimal vertikal last kn H max = Maksimal resulterende horisontal last kn V min = Nødvendig minimum vertikal last ved H max kn Maksimal tippvinkel (rotasjon): 20 Lager for opptak av større vertikal- og horisontallaster B Y W samt lager med større tippvinkel kan leveres. PP Belastningstabell fast lager i bruddgrensetilstanden Dim V max H max V min Dimensjonstabell fast lager (alle mål i mm) Dim B W X Y BH PP ø dybel Bolt dim. M20 M24 M24 M24 M24 M24 M24 M24 M24 M24 M24 M24 M24 M24 Vekt kg

10 Spennsystemer Lagersystemer Fugesystemer Spesialtjenester Spesialprodukter llsidig bevegelig Type: 150 BH 150 Snitt lager ø dybel Bevegelse Primær Sekundær ± 50 mm ±25 mm ±100 mm ±25 mm 1 Glideplate 2 Rustfri glideplate 3 Teflonplate 4 Piston 5 Pot 6 Gummielement 7 Tetningsring 8 Gummipakning 9 Forankringsbolt (dybel) 10 Bolt 11 Transportsikring 12 Viser/millimeterskala BB DD Påkjenninger V max = Maksimal vertikal last kn Maksimal tippvinkel (rotasjon): 20 B Sekundær bevegelsesretning ±25 mm Primær bevegelsesretning CC 12 Lager for opptak av større vertikallaster samt lager med større tippvinkel og bevegelse kan leveres. B Belastningstabell allsidig bevegelig lager i bruddgrensetilstanden Dim V max Dimensjonstabell allsidig bevegelig lager (alle mål i mm) Type Dim B ±50mm ±50mm CC ±100mm ±100mm CC BB DD BH ø dybel Bolt dim. M20 M24 M24 M24 M24 M24 M24 M24 M24 M24 M24 M24 M24 M24 ±50mm Vekt kg ±100mm Vekt kg

11 Ensidig bevegelig Type: E 150 BH 150 Snitt lager BB DD ø dybel Bevegelse: ± 50 mm ± 100 mm Ingen bevegelse i tverretningen 1 Glideplate 2 Rustfri glideplate 3 Teflonplate 4 Piston 5 Pot 6 Gummielement 7 Tetningsring 8 Gummipakning 9 Forankringsbolt (dybel) 10 Bolt 11 Transportsikring 12 Kile 13 Bolt 14 Viser/millimeterskala B Bevegelsesretning CC 14 Påkjenninger V max = Maksimal vertikal last kn H max = Horisontalkraft på tvers av lageret kn V min = Nødvendig minimum vertikal last ved H max kn Maksimal tippvinkel (rotasjon): 20 Lager for opptak av større vertikal- og horisontallaster samt lagere med større tippvinkel og bevegelse kan leveres. B Belastningstabell ensidig bevegelig lager i bruddgrensetilstanden Dim V max H max V min Dimensjonstabell ensidig bevegelig lager (alle mål i mm) Type Dim B ±50mm ±50mm CC ±100mm ±100mm CC BB DD BH ø dybel Bolt dim. M20 M24 M24 M24 M24 M24 M24 M24 M24 M24 M24 M24 M24 M24 ±50mm Vekt kg ±100mm Vekt kg

12 Spennarmering Tunge løft Lager og fuger Norge KB Spennteknikk S Postboks 1213 N-2206 Kongsvinger Telefon Telefaks spennteknikk@spennteknikk.no Sverige Spännteknik SLF B nkdammsgatan 18 S Solna Telefon Telefax info@spannteknik.se NS-EN ISO 9001 Cert. no. 007 Certified Quality System spennteknikk Produktene Spennteknikk arbeider med BBR Spennsystemer BBR Cona-Multi spenntausystem BBR Cona-Multi fjellforankring BBR Cona-Single spenntausystem BBRV trådsystem Stangsystemer med gjengede høyfaste stenger Lager for bruer og bygg LSTO-BLOKK lagersystem for bruer LSTO-FLON lagersystem for bruer LSTO-Strip lager for husbygg SB-lager for husbygg RESTON brulager Stållager for bruer Spesiallager Fuger for bruer og bygg TENS-LSTIC brufuge TENS-GRIP brufuge ETIC fingerfuge for bruer WBOFLEX brufuge CME fuge for bruer og husbygg NEOFERM fuge for bruer og husbygg Dempere For vibrasjoner av tunge konstruksjoner Tunge løft og senk Løft og senk av bruer og andre tunge konstruksjoner utføres med jekker Komplett mekanisk verksted Stål- og aluminiumsprodukter De fleste av våre produkter produseres og klargjøres i var fabrikk på Kongsvinger og monteres av våre montører ute på våre oppdragsgivers byggeplasser. Gandalf - juni 1999