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 C3. 11.1 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 11.1. 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
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 7.10. Ribbeender har svært ofte innstøpte r, men ikke mellomlegg, se figurene C 11.1.a og B 18.10. Som hjelpemiddel til kapasitetsberegninger henvises det til figur C 11.2 og tilhørende tabell C 11.1. t b2 b' b 1 N Rd a 2 a 1 c 1 N Rd a 2 a 1 Figur C 11.2. Opplegg av ribbeende med r uten mellomlegg. Ill. til tabell C 11.1. 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 11.1. 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 80 80 100 6 400 8 000 1,118 142 182 223 90 90 110 7 200 8 800 1,106 158 203 248 0 80 100 100 120 8 000 9 600 1,095 173 223 273 110 110 130 8 800 10 400 1,087 189 244 298 120 120 140 9 600 11 200 1,080 205 264 323 130 130 150 10 400 12 000 1,074 221 285 348 80 80 80 80 100 6 400 10 000 1,250 158 204 250 90 90 110 7 200 11 000 1,236 176 227 278 10 100 100 100 120 8 000 12 000 1,225 194 250 306 110 110 130 8 800 13 000 1,215 212 273 334 120 120 140 9 600 14 000 1,208 230 296 362 130 130 150 10 400 15 000 1,201 247 319 390 Eksempel C 11.1. 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
C11 RIBBEPLATER 227 Som oppleggsdetalj forutsettes brukt løsningen i figur C 11.1.b. Detaljmål er vist i figur C 11.3. 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 = 220 30 120 30 110 10 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 = 50 + 3t = 50 + 3 10 = 80 mm b 1 = 0,8 b + 3t = 0,8 125 + 3 10 = 130 mm Maks b 1 = b = 125 mm σ Ed = N Ed / a 1 b 1 = 102 200 / (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 = 0,386 102 = 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 150 10 250 Stålplate 125 10 150 b' = 125 Figur C 11.3. Detalj av opplegg. Ill. til eksempel C 11.1. 150 Stålplate 125 10 150 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 6.2.7. 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 19.12.3.3] 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 = 0,435 1006 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.
228 C11 RIBBEPLATER Det forutsettes at bruddet starter ved kanten av n. [Punkt 8.1.1.2] Figur C 11.4. Kraftmodell i DT ende. Momentlikevekt: S Ed z = V s ( 1 2 z + 110) S Ed 474 = N Ed (237 + 110) S Ed = 0,73 N Ed = 74,5 kn Total forankringslengde for spenntauene: l 1 = + 0,5 a u l 1 = 150 + 0,5 101 = 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 = 0,9 7 102 200 / 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 = 150 + 450 = 600 mm Utførelsen av bøying og sveising skal være i henhold til bind B, punkt 19.12.2.2. Nødvendig sveis til er to kilsveiser med a = 3 mm og l = 40 mm, i henhold til tabell B 19.12.6. 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.
C11 RIBBEPLATER 229 Figur C 11.5. 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. 11.2 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 11.6. Trykkarmering/ vertikal bøyle Skråjern Horisontal bøyle Strekkarmering Figur C 11.6. Armering av avtrappet DT-ende. a) To rekker med spenntau Trykkarmering/ vertikal bøyle Horisontal bøyle Strekkarmering b) En rekke med spenntau