292 B19 FORAKRIG AV STÅL tabeller. Tabellene er basert på relevante forsøk som bør gå foran teoretiske beregninger. Husk at reglene for sikkerhetsvurdering angitt i punkt 19.2 skal følges! Tillatte brukslaster må ikke forveksles med dimensjonerende laster. Eksempel B 19.9.1. Valg av ankerskinne. Halfen ankerskinner HTA 40/22 og HTA 50/30. Tillate laster i minimum B 20 er oppgitt å være brukslaster med sikkerhetsfaktor SF = 3. Beregningen følger punkt 19.2. Antall prøver og standardavvik er ukjent, med det antas her at antall prøver er stort og standardavvik er lite. Bruker anbefalingen i punkt 19.2, og antar at det dreier seg om karakteristisk last: x d = SF x till / γ c = 3 x till / 1,8 = 1,67 x till Dette forholdet videreføres på tabellverdiene som står oppført i katalogen. Tabell B 19.9.1 viser dette benyttet på utdrag av tabell fra katalog (2008). Boltkapasiteter for K4.8 kan avleses i tabell B 19.7.1. Strekkapasiteten er den samme for K4.6. Tabell B 19.9.1 Dimensjonerende kapasiteter for typiske ankerskinner. Uttrekkskapasitet Skinne/betong 0 Rd,c = 8,3 1,67 = 13,9 k Skinne/betong 0 Rd,c = 13,9 1,67 = 23,2 k Bolt M16 K4,6 Rd,s = 45 k Bolt M12 K4,6 Rd,s = 24 k Skinne/betong 0 Rd,c = 5,6 1,67 = 9,4 k Skinne/betong 0 Rd,c = 6,9 1,67 = 11,5 k Bolt M16 K4,6 Rd,s = 45 k Bolt M12 K4,6 Rd,s = 24 k Avskjæringskapasitet Skinne/betong V 0 Rd,c = 13,9 1,67 = 23,2 k Skinne/betong V 0 Rd,c = 16,7 1,67 = 27,9 k Bolt M16 K4,6 V Rd,s = 23 k Bolt M12 K4,6 V Rd,s = 12 k 200 250 250 200 V 40/22 50/30 82 90 200 250 V 250 Det anbefales på det sterkeste å følge katalogenes anbefalinger for armering, kantavstander og senteravstander, andre betongfastheter osv. 19.10 FORAKRIG AV EKSPASJOSAKERE OG LIMAKERE Ekspansjonsanker er en felles betegnelse på en hylse eller bolt som plasseres i pre-borede hull og oppnår sin forankring i betongen ved ekspansjon mot veggen i hullet. Enkelte hylsetyper er selvborende. Limankere oppnår sin forankring ved lim, vanligvis av polyester, acryl eller epoxy.
B19 FORAKRIG AV STÅL 293 I figur B 19.80 er de fire første ekspansjonsankere, mens det siste er et limanker. Figur B 19.80. Typiske ankere. Ekspansjonsankere forankres ved hjelp av sprengvirkning ved foten, slik at betongens kapasitet er sterkt avhengig av kantavstander og senteravstander se også punkt 19.3.2 og 19.4.3 her. Limankere forankres ved heft, og er ikke så ømfintlig for kant- og senteravstander for strekk se også punkt 19.13. Dimensjonering CE/TS 1992-4-4 \20\ gir generelle dimensjoneringsregler for ekspansjonsanker, og CE/TS 1992-4-5 \21\ for kjemiske anker, (limanker). Dimensjoneringsreglene følger tilsvarende modeller som for sveisebolter \4\, \13\. Materialkoeffisienten for stål (γ s ) er uavhengig av utførelsen på byggeplass. CE/TS \4\ angir γ s avhengig av forholdet f u /f y. Dersom man skal vurdere stålkapasiteten, anbefales retningslinjene i punkt 19.2 og 19.5 her. Materialkoeffisienten for betong (γ c ) er avhengig av utførelsen på byggeplass. CE/TS \4\ angir γ c = 1,5 for systemer med høy installasjonssikkerhet og γ c = 1,8 for systemer med normal installasjonssikkerhet. Med henvisning til punkt 2.2 og tabell B 2.3 anbefales γ c = 1,8 på byggeplass. Kataloger, dimensjoneringsprogrammer På grunn av den store mengden av ankervarianter, henvises det heller til produsentenes kataloger vedrørende kapasitetstabeller og detaljering. Tabellene er basert på relevante forsøk som bør gå foran generelle teoretiske beregninger. Husk at reglene for sikkerhetsvurdering i punkt 19.2 skal følges! Vanlige brukskataloger angir som regel «Anbefalte laster», «Tillatt last» eller «Recommended loads». Dette er bruksgrenselaster, og er vanligvis funnet ved å ta «Dimensjonerende kapasitet», «Design resistance» ( Rd, V Rd ) dividert med en gjennomsnittlig lastfaktor γ l = 1,4. Vanligvis er det brukt γ c = 1,5 (høy installasjonssikkerhet) på betongkapasiteten, og det er ikke angitt om det er stål eller betong som er kritisk. Både Hilti (Motek) \22\ og Würth \23\ har dimensjoneringsprogram som kan lastes ned fra Internett og anvendes. Det er meget viktig at kapasitetsberegningen tar hensyn til senteravstander/kantavstander og at minstekrav til betongfasthet overholdes. Krav til borhull, ankerdimensjon og tiltrekkingsmoment må kontrolleres nøye og spesifiseres i detalj på arbeidstegninger.
294 Ankertyper og kapasitetstabeller Pr. i dag (2011) gir dimensjoneringsmanualen til Hilti \22\ de mest omfattende kapasitetstabellene i henhold til CE/TS \4\, \20\, \21\. Her presenteres noen utvalgte anker. Betongkapasiteten er redusert fra γ c = 1,5 til γ c = 1,8. Effekten av økt betongfasthet (f B ) er hentet fra katalogen. B19 FORAKRIG AV STÅL Tabell B 19.10.1. HKD Slaganker \22\ (innslagsanker, push-in anker). Forutsetninger Stål: K5.8 Dimensjon (mm) M6 M8 M10 M12 M16 M20 (mm) 25 30 40 50 65 80 Stålets Strekk (k) Rd,s 6,7 11 15 24 45 65 kapasitet Avskjæring (k) V Rd,s 4,0 6,9 8,8 15 27 40 B20 Strekk (k) 0 Rd,c 3,5 4,6 7,1 9,9 15 20 Avskjæring (k) V 0 Rd,c 3,3 5,8 7,3 12 23 33 B25 Strekk (k) 0 Rd,c 3,8 5,1 7,8 11 16 22 Avskjæring (k) V 0 Rd,c 3,6 6,4 8,0 13 25 36 Betongens B30 Strekk (k) 0 Rd,c 4,3 5,6 8,7 12 18 24 kapasitet Avskjæring (k) V 0 Rd,c 4,0 7,1 8,9 15 27 40 (k) B35 Strekk (k) 0 Rd,c 4,7 6,2 9,5 13 20 27 Avskjæring (k) V 0 Rd,c 4,4 7,8 9,8 16 30 44 B45 Strekk (k) 0 Rd,c 5,2 6,8 11 15 22 30 Avskjæring (k) V 0 Rd,c 4,9 8,6 11 18 33 49 B55 Strekk (k) 0 Rd,c 5,7 7,5 12 16 24 33 Avskjæring (k) V 0 Rd,c 5,4 9,5 12 20 37 54 Figur B 19.81. HKD slaganker. kapasitet med minimum fasthetsklasse B30. Imidlertid kan denne betongkapasiteten bli vesentlig redusert på grunn av kantavstander og senteravstander se \22\. Tabell B 19.10.2. HSA Ekspansjonsanker \22\ (kvikkbolt, stikkanker, stud anchor). Forutsetninger Stål: Uspesifisert ~ K7.8 (mm) M10 M12 M16 M20 Standard ankerlengde l (mm) 90 120 140 170 Dimensjon Borelengde h 1 (mm) 70 95 115 130 Forankringslengde (mm) 50 70 84 103 Stålets Strekk (k) Rd,s 21 30 51 89 kapasitet Avskjæring (k) V Rd,s 16 24 44 68 h 1 hef l Figur B 19.82. HSA Ekspansjonsanker.
B19 FORAKRIG AV STÅL 295 Tabell B 19.10.2. Fortsettelse. (mm) M10 M12 M16 M20 B20 Strekk (k) 0 Rd,c 8,9 14 22 29 Avskjæring (k) V 0 Rd,c 9,9 20 37 57 B25 Strekk (k) 0 Rd,c 9,8 15 24 32 Avskjæring (k) V 0 Rd,c 11 22 40 62 Betongens B30 Strekk (k) 0 Rd,c 11 17 26 36 kapasitet Avskjæring (k) V 0 Rd,c 12 25 45 69 (k) B35 Strekk (k) 0 Rd,c 12 19 29 39 Avskjæring (k) V 0 Rd,c 13 27 49 76 B45 Strekk (k) 0 Rd,c 13 21 32 43 Avskjæring (k) V 0 Rd,c 15 30 54 84 B55 Strekk (k) 0 Rd,c 15 23 35 48 Avskjæring (k) V 0 Rd,c 16 33 60 93 kapasitet med minimum fasthetsklasse B30 (unntatt M10). Imidlertid kan denne betongkapasiteten bli vesentlig redusert på grunn av kantavstander og senteravstander se \22\. Tabell B 19.10.3. HSL 3 Sikkerhetsanker \22\ (heavy duty anchor). Forutsetninger: Stål: K8.8 h 1 l (mm) M12 M16 M20 M24 Standard ankerlengde l (mm) 137 159 189 211 Dimensjon Borelengde h1 (mm) 105 125 155 180 Forankringslengde (mm) 80 100 125 150 Stålets Strekk (k) Rd,s 45 84 131 188 kapasitet Avskjæring (k) V Rd,s 57 81 114 142 B20 Strekk (k) 0 Rd,c 20 28 39 51 Avskjæring (k) V 0 Rd,c 40 56 78 103 B25 Strekk (k) 0 Rd,c 22 31 43 57 Avskjæring (k) V 0 Rd,c 44 62 86 114 Betongens B30 Strekk (k) 0 Rd,c 24 34 48 63 kapasitet Avskjæring (k) V 0 Rd,c 48 68 96 126 (k) B35 Strekk (k) 0 Rd,c 27 38 53 69 Avskjæring (k) V 0 Rd,c 54 76 106 138 B45 Strekk (k) 0 Rd,c 30 41 58 76 Avskjæring (k) V 0 Rd,c 60 82 116 152 B55 Strekk (k) 0 Rd,c 33 46 64 84 Avskjæring (k) V 0 Rd,c 66 92 128 168 Figur B 19.83. HSL 3 Sikkerhetsanker. kapasitet med minimum fasthetsklasse B45. Imidlertid kan denne betongkapasiteten bli vesentlig redusert på grunn av kantavstander og senteravstander se \22\.
296 Tabell B 19.10.4. HIT RE 500 Kjemisk anker \22\ (limanker, kjemianker, adhesive anchor). Forutsetninger: Stål: K5.8 Lim: 2 komponent epoxy Dimensjon (mm) M16 M20 M24 M27 M30 Borhull d 0 (mm) 18 24 28 30 35 Borelengde h 1 (mm) 130 175 215 250 280 Forankringslengde (mm) 125 170 210 240 270 Stålets Strekk (k) Rd,s 53 82 118 153 187 kapasitet Avskjæring (k) V Rd,s 31 49 70 92 112 B20 Strekk(k) 0 Rd,c 28 44 61 75 89 Avskjæring (k) V 0 Rd,c 26 41 59 77 93 B25 Strekk (k) 0 Rd,c 31 49 67 82 98 Avskjæring (k) V 0 Rd,c 29 45 65 84 103 Betongens B30 Strekk (k) 0 Rd,c 34 54 74 91 108 kapasitet Avskjæring (k) V 0 Rd,c 32 50 72 94 114 (k) B35 Strekk (k) 0 Rd,c 38 59 82 100 119 Avskjæring (k) V 0 Rd,c 35 55 79 103 125 B45 Strekk (k) 0 Rd,c 40* 66 90 110 132 Avskjæring (k) V 0 Rd,c 38 60 87 114 138 B55 Strekk (k) 0 Rd,c 41* 70* 97* 122 144* Avskjæring (k) V 0 Rd,c 43 67 96 126 153 B19 FORAKRIG AV STÅL d o Figur B 19.84. HIT RE 500 Kjemisk anker. * Strekkapasitet begrenses av «combined pullout and concrete cone resistance». (Se margkommentar i punkt 19.13.5.) Betongkapasiteten for strekk er alltid mindre enn stålets kapasitet. Betongkapasiteten for avskjæring er større enn stålets kapasitet med minimum fasthetsklasse B30. Imidlertid kan denne betongkapasiteten bli vesentlig redusert på grunn av kantavstander og senteravstander se \22\. Forbindelsen kan prinsipielt regnes etter punkt 19.13 for strekk (epoxy i borede hull), se sammenligningen på slutten av punkt 19.13.5. Betongens kapasitet for avskjæring kan tilnærmet regnes etter punkt 19.4.4: V 0 Rd,c = 1,5 Ø 2 nom f cd f sd2 Husk at i tabell B 19.10.4 er det forutsatt K5.8 og γ c = 1,8. Stålkapasitetene til K4.8 og K8.8 finnes i tabellene B 19.7.1 og B 19.7.2. Interaksjon Anbefalingene i punkt 19.6 kan følges. Ankertypene som er omtalt i punkt 19.10, vil nesten alltid begrenses av betongbrudd. Interaksjonsformelen for strekk pluss skjær blir da: n 1,5 + v 1,5 1,0, som er i tråd med anbefalingene i \22\.