BETONGBOLTER HPM / PPM

Transkript

1 norge as BETONGBOLTER HPM / PPM

2 Betongbolter INNHOLD 1 Boltenes funksjonsprinsipp...side 3 2 Konstruksjon HPM-forankringsbolter...side 3 PPM-fundamentbolter...side 4 3 Tilvirkning 3.1 Produksjonsmetoder...side Produksjonstoleranser...side Produktmerking...side Kvalitetsovervåkning...side 5 4 Kapasiteter 4.1 Dimensjoneringsregler...side Kapasiteter...side 6 5 Konstruksjonsanvisninger 5.1 Anvendelsesprinsipper...side Dimensjonering for last i monteringsstadiet... side Begrensninger...side Planlegging Krav til betongkvalitet...side Kantavstander og innbyrdes avstand...side Armering i forankringssone... side Montering...side Montering av bolter og monteringstoleranser... side Bøying av kamstenger...side Sveising av boltene...side Montering av søyler...side 13 7 Kontroll ved montering 7.1 Overvåkningsinstruks for boltemontasje...side Overvåkningsinstruks for søylemontasje...side 14 Side 2

3 1. BOLTENES FUNKSJONSPRINSIPP 2. KONSTRUKSJON HPM-forankringsbolter PEIKKOboltene overfører laster gjennom kamstangens forankring i betong. Lange bolter er konstruert av rette armeringsstenger eller har rette kamstangsforankringer (PPM/P) som forankrer gjennom vedheft til betongen. Korte bolter forankrer dels gjennom vedheft, dels gjennom trykk ved endeforankring. Boltene er i prinsippet konstruert som fullforankringsbolter i betong C30, det vil si at stålet er dimensjonerende for bolteforbindelser i betong C30. HPM-boltene er konstruert av kamstål K500TE. PPM-boltene er produsert av sveisbart høyholdfast stål tilsvarende 8.8 i gjengestamme og kamstål K500TE i forankringsdelen. HPM/L HPM/P Fig, 1 Kamstålbolter. HPM/L korte forankringsbolter. HPM/P lange forankringsbolter. Bolt As Ø A HPM/P HPM/L Skive L kg L kg HPM , ,0 5Ø38 HPM , ,4 6Ø40 HPM , ,6 6Ø55 HPM , ,4 8Ø65 HPM , ,3 8Ø90 A - standard gjengelengde L - total lengde M - gjengedimensjon As - spenningsareal Ø - diameter kamstål Tabell 1. Dimensjoner og vekt HPM forankringsbolter Betegnelse HPM/P = lang type Betegnelse HPM/L = kort type HPM-betongbolter levers ubehandlet eller varmforsinkede komplett med 2 muttere og 2 skiver samt BLT-kvalitetskontrollmerke montert. Materiale: Kamstål K500TE Skiver S355J0 Muttere Klasse 8.8 ISO 898 PEIKKO NORGE AS Telefon: Fax.: Side 3

4 Betongbolter PPM-fundamentbolter PPM/L PPM22/L PPM27/L PPM36/L PPM45/L PPM52/L PPM/P PPM22/P PPM27/P Fig.2 PPM36/P PPM45/P PPM52/P PPM fundamentbolter Skrue As Ø A PPM/P PPM/L Skive L kg L kg PPM X , ,4 8Ø55 PPM X , ,5 8Ø65 PPM X , ,0 8Ø80 PPM X , ,7 10Ø100 PPM X , ,8 12Ø100 A - standard gjengelengde L - total lengde M - gjengedimensjon As - spenningsareal Ø - diameter kamstål Tabell 2. Dimensjoner og vekt PPM fundamentbolter Betegnelse PPM/P = lang type Betegnelse PPM/L = kort type PPM-forankringsbolter leveres ubehandlede (svarte) komplett med 2 muttere og 2 skiver samt BLT kvalitetskontrollmerke montert. PPM-forankringsbolter lagerføres i standard som beskrevet ovenfor. Gjengelengde og forankringslengde kan endres etter kundens ønske. Varmgalvanisert utførelse etter forespørsel. Materiale: Boltestamme:IMACRO M Kamstenger Skiver Endeforankring Muttere 8.8 ISO 898 ƒ yk 770 Mpa (t 35mm) ƒ yk 700 Mpa (t 35mm) Slagseighet (Charpy V) min 40J ved -30 C K500TE S355J0 S355J0 Side 4

5 3. TILVIRKNING 3.1 Produksjonsmetoder 3.2 Produksjonstoleranser Ståldeler kappes mekanisk. Gjenger utføres ved rullevalsing. Sveiseutførelse: robotsveis eller manuell MAG-sveising. Totallengde: ± 10mm Gjengelengde: +5, Produktmerking 3.4 Kvalitetsovervåkning 4. KAPASITETER Boltene merkes med kvalitetskontrollemblem BLT, Peikko produsentlogo og stålkvalitetsmerking. Merkingen trykkes på kartong som monteres på boltene mellom mutrene. Kvalitetssikring etter krav i Finlands byggregelsamling. Teräspeikko Oy er medlem av den finske Betongindustriens kvalitetsovervåkningsforening BLT. PPM-fundament-bolter og HPM-forankringsbolter har bekreftet produktreferansenummer 60 utstedt av den finske betongforening BY. HPM forankringsbolter har tysk Zulassung Z Dimensjoneringsregler 4.2 Kapasiteter HPM- og PPM-boltene er konstruert ihht dimensjoneringsregler for betong og stålkonstruksjoner i Finske Byggbestemmelser B4 og B7. Dimensjonerende kapasiteter gitt i pkt. 4.2 nedenfor er statiske laster i bruddgrensetilstand, beregnet for det skandinaviske marked. Det er tatt hensyn til bestemmelser i: NS 3473/3479, Svenske Boverkets konstruksjonsregler BKR94 / BSK94 / BBK94 Betongelementboken (C) ENV Eurocode 2: Design of concrete structures - Part1: General rules and rules for buildings. PCI Design Handbook Forankringskapasitet av stuss-forankring er beregnet etter ENV kap og beregninger av bruddkonus ihht PCI Design handbook kap Ved dynamiske laster reduseres kapasiteten ihht bestemmelser i NS3472 kap Dimensjonerende kapasiteter gjelder for betong i fasthetsklasse C30. Bolter A s (mm 2 ) γn=1,0 γn=1,1 γn=1,2 HPM ,4 59,5 54,5 HPM ,8 85,1 HPM HPM HPM Asfyk Fd= kn 1,2γn Tabell 3. Dimensjonerende kapasitet for strekk-kraft for HPM forankringsrbolter. f yk =500N/mm 2 PEIKKO NORGE AS Telefon: Fax.: Side 5

6 Betongbolter Bolter A s (mm 2 ) γn=1,0 γn=1,1 γn=1,2 PPM PPM PPM PPM PPM Asfyk Fd= kn 1,2γn Tabell 4. Dimensjonerende kapasitet for strekk-kraft for PPM fundamentbolter. f yk =770N/mm 2 (PPM 22, 27) f yk =700N/mm 2 (PPM 36,45,52) Bolt Dimensjonerende skjærkapasitet (kn) *1) γn=1,0 γn=1,1 γn=1,2 HPM 16 10,9 9,9 9,1 HPM 20 17,1 15,5 14,2 HPM 24 24,7 22,4 20,5 HPM 30 38,5 34,9 32,0 HPM 39 65,1 59,0 54,1 PPM 22 20,7 18,8 17,2 PPM 27 31,2 28,3 25,9 PPM 36 55,5 50,3 46,9 PPM 45 86,7 78,6 72,1 PPM ,7 104,9 96,3 *1) forutsetter kantavstand R 10 x M (M = gjengediameter) Tabell 5. Dimensjonerende skjærkraftkapasitet for bolter (kn) i betong C30 ved kantavstand R 10xM (M = gjengediameter) Nd = dimensjonerende strekkkraft Nu = dimensjonerende strekkkapasitet Vd = dimensjonerende skjærkraft Vu = dimensjonerende skjærkapasitet Overføring av skjærkraft fra søylefotbeslag til bolten forutsetter at muttere er dratt til med tilstrekkelig moment (HPM klasse 5, PPM klasse 8), eller at skivene er sveiset sammen med søylefotbeslaget. Ved samvirkende strekk- og skjærlast, bør forbindelsen kontrolleres etter følgende formel: Nd Vd 4/3 + 4/3 1 Nu Vu eller Nd Vd + 1, om kantavstand er mindre enn 10 x Ø og det ikke anvendes Nu Vu skjærarmering. Side 6

7 5. KONSTRUKSJONSANVISNINGER 5.1 Anvendelsesprinsipper HPM/P-kamstålbolter anvendes som skjøtebolter og som fundamentbolter. HPM/L-kamstålbolter anvendes til forankring i grunne fundamenter. Boltene egner seg også til innspenning av betongbjelker mot søyle. PPM/P-fundamentbolter anvendes som skjøtebolter i søyletopp/fundamentbolter i dype fundamenter (fig). PPM/L-fundamentbolter anvendes til innspenning i grunne fundamenter. PPM/P HPM/P PPM/L HPM/L Fig. 3. Eksempler på forankring i fundament. 5.2 Dimensjonering Under montering, før fotplaten undergyses, hviler søylen utelukkende på fundamentboltene. Man må derfor kontrollere at boltene kan bære de vertikale og horisontale for last i monteringsstadiet krefter som kan oppstå. Dette er spesielt viktig ved store horisontalkrefter. Boltens trykkraftkapasitet: der Fcd = ω c A s f yd ω c = reduksjonsfaktor mht. knekking A s = boltens spenningsareal PEIKKO NORGE AS Telefon: Fax.: Side 7

8 Betongbolter Det trengs ikke reduksjon for knekking (ω c =1) om følgende vilkår oppfylles: Bolt Umax Bolt Umax (mm) (mm) HPM PPM HPM PPM HPM PPM HPM PPM HPM PPM Tabell 6. Maksimum tykkelse underfuge uten reduksjon for knekking eller støtte i monteringsfase. F c H u l c = 1,2u Fig. 4 Beregningsmodell for last i monteringsstadiet. Med betegnelser ihht fig. 4, er horisontalkraftskapasiteten for bolten H d = 0.19 [A s d f yd / u ] Følgende vilkår skal oppfylles: F c F cd og H H d og ved kombinasjon av vertikal- og horisontallkraft: (F c / F cd ) 2 + (H / H d ) Begrensninger Oppgitte kapasiteter for boltene er beregnet for statiske laster. Ved dynamisk opptredende laster og utmattingslaster bør større sikkerhetskoefficienter anvendes. 5.4 Planleggingsinstruksjoner Krav til betongkvalitet PPM-fundamentbolter og HPM-kamstålbolter er dimensjonerende i betongfasthetsklasse C30-2. Ved lavere betongfasthet må kapasiteter (tabell 1 og tabell 2) reduseres. Side 8

9 5.4.2 Minste kant- og innbyrdes avstand Lange bolter. For PPM/P fundamentbolter og HPM/P kamstålbolter kan man tillempe generelle armeringsregler etter NS3473 (kap.17) mht kantavstand (overdekning) og innbyrdes avstander. Fundamentet bør armeres mot skjærkraft i bolteforbindelsen. Korte bolter Hovedregel for kantavstand ved korte PPM/L fundamentbolter og HPM/L-kamstålbolter er minsteavstand =10 x Ø fra betongkant. Det bør alltid armeres mot spjelkning i trykksonen. Tabell 7. Minste innbyrdes avstand. PPM/L k/k (mm) PPM 22/L 180 PPM 27/L 280 PPM 36/L 280 PPM 45/L 380 PPM 52/L 480 HPM/L HPM 16/L 180 HPM 20/L 180 Fig. 5. Kantavstand for korte bolter. HPM 24/L 180 HPM 30/L 180 HPM 39/L 280 HPM/L-kamstålbolter kan, ved behov, plasseres nærmere konstruksjonens kant dersom hjørnet av konstruksjonen armeres til boltens kraft. Det er da mulig å anvende HPM/L-kamstålbolter med minimumskantavstand 3,1 x Ø som er beregnet ihht betongens lokale trykkopptaksevne ENV kap Enda mindre kantavstand kan anvendes i tett armerte konstruksjoner som søyler og bjelker. Skjærkraft. Ved skjærkraftoverføring bør minste kantavstand =10 x Ø (Ø=boltens kamstangdiameter) underskrides kun ved tilleggsarmering motsvarende skjærkraftpåvirkningen. Oppgitte skjærkraftskapasiteter forutsetter kantavstand 10 x M (M = gjengediameter). Ved underskridelse av 10 x M bør det armeres for å sikre mot betongbrudd. Alternativt kan kapasiteter minskes mht kantavstand. Reparasjonskoeffisient = c/10xm c = kantavstand til senter bolt M = gjengediameter Fig. 6. HPM/L-kamstålbolt. Minste kantavstand. PEIKKO NORGE AS Telefon: Fax.: Side 9

10 Betongbolter Armering I forankringssone Lange bolter. HPM/P-kamstålbolter og PPM/P-fundamentbolter forankrer ved vedheft til kamstålet. Strekkarmering for transport av påført boltekraft skjer ved omfararmering med armering tilsvarende boltenes forankring. (tabell 4). Tverr-armering ihht NS3473. Bolt størrelse Boltens kamstenger PPM 22 2 Ø 20 PPM 27 2 Ø 25 PPM 36 4 Ø 20 PPM 45 4 Ø 25 PPM 52 4 Ø 32 Fig. 7 Armering i underliggende søyle med PPM/P-bolter. Korte bolter Enkeltstående bolt forankrer uten tverr-armering. Forspente boltepar forutsetter at konstruksjonen er armert etter betongnormer, ved skiver slik at minimumsarmering fins begge retninger. Armering skal fordeles jevnt på bruddkonarealet. PPM/L HPM/L PPM/L A s Nett (mm 2 /m) PPM 22/L 304 Ø8 # 150 PPM 27/L 425 Ø10 # 150 PPM 36/L 492 Ø10 # 150 PPM 45/L 676 Ø12 # 150 PPM 52/L 772 Ø12 # 150 HPM/L A s Nett (mm 2 /m) HPM 16/L 164 Ø8 # 300 HPM 20/L 212 Ø8 # 200 HPM 24/L 280 Ø8 # 150 HPM 30/L 343 Ø8 # 150 HPM 39/L 476 Ø10 # 150 Fig. 8 Armering i fundament Side 10

11 Ved behov kan mindre kantavstand enn vist i figur 4, tillates om bruddkonus forankres til boltkrefter etter for eksempel følgende prinsipper: Fig. 9 Alternativ armering for motvirkning av bruddkraft. Korte bolters trykkforankring. Trykkraftforankring av korte bolter forutsetter tilstrekkelig betongsjikt på boltens underside. Om h i konstruksjonen er mindre enn krav i nedenstående tabell, bør konstruksjonen tilleggsarmeres. h PPM/L Min h A s mm (mm 2 ) PPM 22/L PPM 27/L PPM 36/L PPM 45/L PPM 52/L HPM/L Min h A s mm (mm 2 /m) HPM 16/L HPM 20/L HPM 24/L HPM 30/L HPM 39/L Fig. 10 Armering av bruddkon under bolten. PEIKKO NORGE AS Telefon: Fax.: Side 11

12 Betongbolter 6. MONTERING Fundamentboltegruppen plasseres/fikseres i fundamentforskaling ved hjelp av en monteringsramme. Monteringsrammen og boltene leveres hver for seg. Boltene monteres i rammen ved hjelp av de medfølgende muttere/skiver. Etter montering, senkes boltgruppen i støpeformen. Boltegruppen festes til formen og justeres på plass ved hjelp av lekter eller spikerslag. Se figur 11. Monteringsrammen er åpen og er ikke til unødig hinder for støping og vibrering av betongen. Det er viktig at boltene skrues ordentlig fast til rammen slik at boltene blir retnings-stabile og det ikke oppstår fare for kostbare korrigeringsarbeider og forsinkelser. Det er også mulig å støpe fundamenter med utsparring av korrugerte rør for ettergysing av bolter. Fig. 11 Fundamentboltene fikseres med monteringsmal før støpingen. 6.2 Montering av bolter og monterings-toleranser Ved bruk av bolter til forbindelse mot PKM-søylefotbeslag, monteres boltene med fri høyde over betongflaten som gitt i tabell 5. Undergysningsfuge under søylefot er da 50mm (PKM 52 =60mm). Monteringstoleranse for gitte verdier er ± 20mm. Tabell 8. Boltenes høyde over fundamentet. (mm) M16 M20 M22 M24 M27 M30 M36 M39 M45 M Når man former en boltegruppe med PPK-monteringsramme, er toleransen mellom boltene ± 3mm. Plasseringstoleranse for boltegruppen bør vanligvis være ± 10mm ved betongelementmonteringen. Side 12

13 PKM-søylefotbeslagenes boltehull gir toleranser for boltene som vist i tabell 6. Taball 9. Boltenes plasseringstoleranser i forhold til PKM-beslagenes boltehull: Bolt Søylefot Toleranse HPM 16 PKM 16 ± 5 mm HPM 20 PKM 20 ± 5 mm PPM 22 PKM 24 ± 6 mm HPM 24 PKM 24 ± 5 mm PPM 27 PKM 30 ± 6 mm HPM 30 PKM 30 ± 5 mm PPM 36 PKM 36 ± 7 mm HPM 39 PKM 39 ± 6 mm PPM 45 PKM 45 ± 7 mm PPM 52 PKM 52 ± 9 mm 6.3 Bøying av kamstenger HPM-kamstålbolter og forankringer for PPM-fundamentbolter er produsert av kamstål K500TE. Bøying må utføres etter gjeldende regler. (NS ) 6.4 Sveising av boltene HPM-kamstålbolter kan sveises med alle almenne smeltesveisemetoder. Det må tas hensyn til instrukser for sveising av kamstål. Ved lav arbeidstemperatur (<-5 C) eller i fuktige miljø, må stålet forvarmes til minst +50 C. Stålet som skal sveises må rengjøres for is, snø, fukt, maling, fett og skitt. Tilstrekkelig sveise-effekt må nyttes og ved elektrodesveising må diameter for elektroden være tilstrekkelig stor. Sveiseoperatøren må ha tilstrekkelig tilbehør. Ved sveising av PPM-fundamentboltens gjengestamme, må det tas hensyn til materialet IMACRO M. IMACRO M kan sveises med alle almenne sveisemetoder og tilsatsemner. Ved elektrodesveising anbefales anvendelse av elektroder uten legeringer f.eks. OK Ved krevende forhold anbefales å anvende økt arbeidstemperatur. En egenskap ved IMACRO er att inntrengning er liten. Jevn inntrengning oppnås om man skrår elektroden slik at største varmeeffekten rettes mot IMACRO, og gjennom anvendelse av større strømverdi. 6.5 Montering av søyler Det er to metoder for montering av søyler på fundamentboltegruppen. Enten monteres søylen direkte på mutrene som er forhåndsjustert, eller søylen settes på høydejusterte shims. Yttermutrene spennes slik at mulige mellomrum forsvinner. For opptak av skjærkraft i romslige boltehull, sveises skiven til stålplaten om det trengs. PEIKKO NORGE AS Telefon: Fax.: Side 13

14 Betongbolter 7. KONTROLL VED MONTERING. 7.1 Overvåkningsinstruks for boltemontasje. Før støping. kontroller at riktig monteringsramme benyttes (cc-mål, gjengedimensjon). Ved PKM-søylefotbeslag er søylens sidemål 100mm større enn cc-avstand for boltene M16-M36, og 120mm større for boltene M39 -M52. Kontroller boltegruppens plassering i forhold til begge akser. Kontroller at all nødvendig armering er montert. Kontroller at vertikalplasseringen er ihht tegningene. Etter støping Kontroller boltegruppens plassering (se på toleranser), om avvik er større, ta kontakt med konstruktøren. Beskytt gjengen ved montering av søylen. 7.2 Overvåkningsinstruks for søylemontasje Montasje utføres etter monteringsplan fra konstruktøren. Kontroller spesielt: Monteringsrekkefølge Støtte i monteringsstadiet (ref. 5.2) Spenningsinstruks for boltene Instruksjoner for undergysing Side 14