Fingerskarvade armeringsnät

Transkript

1 Fakulteten för teknik- och naturvetenskap Lars Kilström Fingerskarvade armeringsnät Normer för skarvning Finger-jointed steel mesh Standards for jointing Examensarbete 22,5 poäng Byggingenjörsprogrammet Termin: Vår 2009 Handledare: Carina Rehnström Examinator: Malin Olin Karlstads universitet Karlstad Tfn Fax

2 Sammanfattning Traditionella armeringsnät har använts inom den svenska byggbranschen i många år. Det finns tydliga normer hur skarvning av dessa skall utföras. För cirka fem år sedan började återförsäljare sälja en ny typ av armeringsnät som kallas för fingerskarvade nät. De då rådande normerna från Boverket var otydliga för hur skarvningen av dessa skulle utföras. År 2010 kommer eurokoder gälla för skarvning av både traditionella nät och fingerskarvade nät. Målet med denna rapport är att skapa ett informationsblad som baseras på eurokoder vilket visar att de fingerskarvade näten är godkända att använda som de är i dag. Extern uppdragsgivare för arbetet är Tibnor AB Bygg. De har sålt fingerskarvade nät på lager sedan De har mött skepsis från vissa konstruktörer angående längden av skarvarna och att alla skarvar placeras i samma snitt. Fingerskarvade nät låter fingrar, alltså fria stänger utan svetsade tvärtrådar, vara överlappande istället för hela nätpartier. Denna teknik leder till att inga skarvar överstiger två tråddimensioner och det teoretiska täckskiktet överensstämmer med vad som är praktiskt möjligt ute på plats. Dessutom ger näten en nettoviktbesparing på 5-10% i jämförelse med traditionella nät. Boverkets normer är svårtydda för skarvning i samma snitt. Skarvar skall helst placeras med förskjutning på grund av spjälkningsrisken mellan dem. Tvärarmering i dessa områden motverkar dessa spjälkningskrafter. Eurokoderna har vissa krav för att alla stänger skall skarvas i samma snitt. De fingerskarvade nät som Tibnor säljer klarar dessa krav. Det finns dessutom ett avsnitt som ställer högre krav på traditionella näts skarvningar vilket resulterar i att momentkapaciteten reduceras på grund av diskontinuiteten i skarvpartierna. Resultatet är ett informationsblad som förklarar vilka kriterier som krävs för fingerskarvar och de nya reglerna för skarvning av traditionella nät.

3 Under detta arbete har det framkommit en del frågetecken på hur Boverket och branschen samarbetar för att föra tekniken framåt. De fingerskarvade näten har under en femårsperiod blivit en försäljningssuccé för flera stora återförsäljare utan ordentligt stöd från Boverkets regelverk. Det vore bra om eurokoderna hade haft ett eget avsnitt gällande fingerskarvade nät. På samma sätt som de har ett avsnitt om traditionella armeringsnät. Som det ser ut nu håller de fingerskarvade näten på att ta stora marknadsandelar från de traditionella näten. Fingerskarvade nät är godkända att användas enligt eurokoderna. De tidigare gällande normerna från Boverket var inte tydliga nog för att anpassas till de fingerskarvade näten. Nu kommer det vara enklare att övertyga entreprenörer och konstruktörer att använda fingerskarvade nät. Eurokoderna ställer även högre krav vid skarvning av traditionella armeringsnät. Fingerskarvade nät bör fortsätta att säljas och utvecklas. Skarvlängderna kan säkerligen utvecklas enligt nya beräkningar grundade på eurokoder. Kan skarvarna förkortas från dagens längder kommer det kunna ske en stor materialbesparing på grund av det stora antalet nät som produceras. Om det dessutom kan öppna en större marknad mot Europa borde det skapa en drivkraft från branschen att få igång denna utveckling.

4 Abstract Traditional steel mesh has been used in the Swedish construction industry for many years. The standards for this type of mesh are well documented. About five years ago, retailers began selling a new type of mesh called finger-jointed steel mesh. Boverket s standards at the time were unclear how the jointing should be carried out. By 2010, the Eurocodes will be applied for jointing of both traditional steel mesh and finger-jointed steel mesh. The goal of this work is to create a brochure that demonstrates that the finger-jointed meshes are approved to be used as they are today. Tibnor AB initiated this project. They have sold finger-jointed steel mesh on stock since They have faced scepticism from some manufacturers regarding the length of the joints and the use of the joints placed in the same cut. Finger-jointed steel mesh lets the "fingers", in other words, free bars without welded cross wires, be overlapping rather than whole parts of the mesh. This technique leads to no steel bar exceeding two wire dimensions and the theoretical coverage layer is consistent with what is practically possible. In addition, the mesh saves 5-10% weight compared to traditional steel mesh. Boverket s standards are difficult to interpret regarding jointing in the same cut. Joints should preferably be placed with displacement because of risk for cracks. Transverse reinforcement in these areas would hold these forces of cracking. Eurocodes have some criteria for all bars jointed in the same cut. The finger-jointed steel mesh Tibnor AB is selling meets these requirements. There is also a section that sets higher demands on traditional mesh resulting in reduced capacity with respect to bending moment due to the discontinuity in the joint parties. The result is a brochure explaining the criteria required for the finger joints and the new rules for the jointing of the traditional steel mesh.

5 This work has revealed a few questions on how Boverket and the industry are working together to push the technology forward. The finger-jointed steel mesh has in five years become a sales success for several large retailers, without any proper support from Boverket. It would be good if the Eurocodes had had a separate section regarding finger-jointed steel mesh, the same way as they have a section on traditional steel mesh. As it seems now the finger-jointed meshes has taken a large market share from the traditional networks. Finger-jointed steel meshes are approved to be used according to the Eurocodes. The previous existing standard from Boverket was not clear enough to adapt to the finger-jointed steel mesh, now it will be easier to convince contractors and designers to use finger-jointed steel meshes. Eurocodes set higher requirements for jointing of traditional steel mesh. Finger-jointed mesh should continue to be sold and developed. Joint lengths can certainly be developed according to new calculations based on Eurocodes. If joints can be reduced from the length of today big material saving due to the large number of meshes produced can occur. If it can open a larger market to Europe as well, it should create a force from the industry to launch this development.

6 Innehållsförteckning Inledning... 1 Bakgrund... 1 Syfte... 2 Mål... 2 Genomförande... 2 Uppdragsgivare... 2 Svenska marknaden för armeringsnät... 3 Teori... 4 Fingerskarvade nät på svenska marknaden... 7 Skarvteori enligt Boverkets handbok om betongkonstruktioner... 8 Skarvteori enligt eurokoder... 9 Fingerskarvarnas utstick...13 Resultat...14 Normer för armeringsnät...14 Materialbesparing vid användning av fingerskarvade nät...14 Informationsblad för Tibnor AB...15 Informationsblad...16 Diskussion...17 Normer...17 Nackdelar med fingerskarvade nät...17 Skarvarnas längd...18 Hållbarhetsaspekter...18 Slutsats...19 Referenser...20

7 Inledning Den moderna armerade betongen hade sin start under tidigt 1800-tal. Under de första åren blandades betong med hönsnät, järnbalkar och andra järnprodukter som inte från början var tilltänkta att användas som armering. Anledningen till att stål blandades i betong var att de samarbetade på ett synnerligen bra sätt. Betongens tryckhållfasthet tillsammans med stålets draghållfasthet gav goda konstruktionsmöjligheter. År 1867 fick en fransman vid namn Monnier patent på en konstruktionsform av cementputs på armeringsnät (Erenmalm 2002). Monnier kan ses som en förgrundsfigur till dagens armeringsteknik och då speciellt med armeringsnäten i åtanke. Bakgrund Tibnor AB har sedan cirka 5 år tillbaka sålt så kallade fingerskarvade armeringsnät som lagerförd vara. Innan de blev lagerförda har de funnits på marknaden som specialnät men i mindre kvantiteter. Efter lanseringen av dessa nät har de blivit mycket populära på den svenska marknaden. Det har dock även infunnit sig en skeptisk inställning från vissa konstruktörer angående det nya sättet att skarva armeringsnät. Detta har Tibnor AB tagit upp som ett problem och det ligger till grunden för detta examensarbete. Under de kommande åren kommer de nu gällande normerna i BBK (Boverkets handbok om betongkonstruktioner) ersättas av eurokoder som tillhandahålls av CEN (Comité Européen de Normalisation). CEN:s medlemmar är för tillfället Belgien, Cypern, Danmark, Estland, Finland, Frankrike, Grekland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Nederländerna, Norge, Polen, Portugal, Schweiz, Slovakien, Slovenien, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland, Ungern och Österrike. Eurokoderna skall vara identiska i alla länderna och bidra till ett mer gränslöst Europa gällande både upphandling och dimensionering (Eurokod 2008). Detta bidrar till att normerna skall ses över för armeringsnät. 1

8 Syfte De fingerskarvade näten ger en rad fördelar i jämförelse med traditionella armeringsnät. Det underlättas vid distansering och gör att den effektiva höjden överensstämmer med den teoretiska beräkningen. Dessutom ger näten en nettoviktbesparing på 5-10%. (Tibnor 2006). I dagsläget finns inga tydliga regler om vad som gäller för de fingerskarvade nätens skarvning. Vissa konstruktörer godkänner inte näten medan andra föreskriver dem direkt på ritningen. I ett så viktigt område som konstruktion krävs det tydliga regler. Syftet med projektet är att klargöra om normerna behandlar fingerskarvade nät och vad de i så fall ställer för krav. Mål Målet för denna rapport är att kunna skapa ett informationsblad som är baserade på eurokoder och visar att de fingerskarvade näten är godkända att använda som de är i dag. De frågeställningar som ska besvaras är: Är skarvarna på fingerskarvade armeringsnät godkända enligt de normer som gäller i dag och de som kommer att gälla i framtiden? Behöver normerna utvecklas genom nya provningar eller tolkningar av befintlig teori? Bör Tibnor AB och andra återförsäljare sälja dessa fingerskarvade armeringsnät? Genomförande Genom studier av normer från både Boverket och eurokod kommer ett teoriavsnitt skapas. Med utgångspunkt från teorin skapas resultatet och till viss del också diskussionen. Kontakt kommer också att tas med olika instanser och människor i branschen. Uppdragsgivare Som uppdragsgivare till detta examensarbete står Tibnor AB Bygg. De är återförsäljare av armering, spont och vägräckesbalk. Inom armering delas försäljningen upp inom lagerförda produkter (standardnät och fallande längder av kamstänger), ILF (inläggningsfärdig armering), 2

9 rullarmering och specialnät. Denna rapport berör de lagerförda armeringsnäten som har en stor andel av Tibnor Byggs totala försäljning. Handledare på Tibnor för detta arbete är Ronny Karlsson. Han är säljare inom region väst och har kontor i Karlstad och Göteborg. Som rådgivare inom teknik är Hans Kilström som sitter på kontor i Smedjebacken. Erik Wallmark är chef för byggavdelningen på Tibnor AB, han har tillhandhållit försäljningsstatistik. Handledare på Karlstads universitet är Carina Rehnström, universitetsadjunkt inom fakulteten för teknik- och naturvetenskap och avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik. Examinator är Malin Olin, programledare för Byggingenjörsprogrammet på Karlstads universitet och universitetsadjunkt inom fakulteten för teknik- och naturvetenskap och avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik. Svenska marknaden för armeringsnät År 2006 (Wallmark 2009) såldes det cirka ton armeringsnät på den svenska marknaden. Detta är ett år efter introduktionen av fingerskarvade nät som lagerförd vara. Andelen av dessa nät beräknas enligt Tibnor AB:s egen försäljningsstatistik år 2006 till 6 % eller cirka 8000 ton av den totala försäljningen. År 2008 hade andelen fingerskarvade nät ökat till 30 %. I en kundrapport från BE Group som är en annan stor återförsäljare av armeringsprodukter berättar produktchef Ove Eriksson (BE Group 2007): Fingerskarvade armeringsnät har på kort tid blivit en riktig försäljningssuccé hos BE Group och fortsätter: Kunderna har upptäckt hur smidiga de fingerskarvade näten är att jobba med. På mindre än ett år har efterfrågan på de gamla standardnäten nästan avtagit helt. 3

10 Teori Användningen av armeringsnät kan delas upp i två huvudområden. Upptagande av böjande moment och att förhindra sprickbildning. För en platta på mark armerar man oftast bara för att plattan inte skall spricka för mycket. Sprickor leder in vatten och gaser som kan skada konstruktionen. Flyter däremot plattan på pålar bildas moment mellan och över pålarna. Då skall näten som används även uppta dessa spänningar. De vanligaste användningsområdena av nät är i plattor på mark, i väggar och i bjälklag. Det finns fördelar med att använda nät istället för lösa stänger. Bland annat blir det enklare iläggning på arbetsplatsen, lättare distansering för att hålla täckande betongskikt och på grund av att rutorna är svetsade så krävs mindre najning för hand. Skarvningen är akilleshälen vid armering med nät. För traditionella nät där fyra nät möts skapas åtta tråddimensioner på höjden. Ett exempel kan tas där en platta skall armeras med nät. En vanlig tjocklek för en platta på mark är 120 mm. Täckande betongskikt antas till 50 mm i underkant och 20 mm i överkant. Nätet har 8 mm trådar. Summeras dessa mått i skarven blir = 134 mm. Det betyder att det inte är möjligt att göra en korrekt gjutning under dessa förhållanden. På plats löses problemet ofta genom att en del av skarvens nät klipps bort. Det resulterar i sin tur att hela skarvningsteorin spricker. 4

11 Figur 1. Traditionella nät har rutor över hela ytan. Figuren visar fyra nät skarvade med varandra. Snittmarkeringen hänvisar till figur 2. Överlappningen sker med hänvisning från ritning. Figur 2. Snitt från skarvningen i figur 1. Fyra nät skapar 8 tråddimensioner på höjden. Dessa så kallade råttbon gör det omöjligt att behålla täckande betongskikt vid skarvarna. Ett sätt att komma ifrån en del av problematiken av att ha fyra lager av nät i skarvningen är att förskjuta skarvarna på så sätt som visas i figur 3. På detta sätt försvinner ett av näten i skarven. Figur 3. Genom att förskjuta skarven i ett led förminskar man höga skarvar med ett nät eller två tråddimensioner. I figur 4 visas tvärsnittet. 5

12 Figur 4. Genom att förskjuta de traditionella nätens skarvningar försvinner ett av de höjdbyggande näten från skarvningen. Jämför med figur 2. Fingerskarvade nät låter fingrar, alltså fria stänger utan svetsade tvärtrådar, vara överlappande istället för hela nätpartier. Denna teknik leder till att inga skarvar överstiger två tråddimensioner och det teoretiska täckskiktet överensstämmer med vad som är praktiskt möjligt ute på plats. Utplaceringen av dessa nät kräver viss planering av betongarbetaren. Näten kan startas från två hörn. Det sättet som ger minst spill blir billigast för entreprenören. Figur 5. En bunt med fingerskarvade nät. Fingrarna används som skarv till nästa nät. Figur 6. Fingerskarvade nät har två sidor som är avsedda för skarvning. Utplacerade nät växer inte på höjden vid skarvarna utan behåller två tråddimensioner i höjd. 6

13 Figur 7. Monteringen för fingerskarvade nät. Resultatet blir ett jämntjockt nätsystem. Fingerskarvade nät på svenska marknaden Tibnor AB är inte den enda aktören som säljer fingerskarvade nät. Det finns en rad små och stora återförsäljare. Till de stora aktörerna hör förutom nämnda Tibnor AB, Celsa Steel Service och BE Group. Utformningen av näten skiljer sig en del dem emellan. Tibnor AB har valt att döpa sina nät med ett T (Tibnor) framför de beskrivande siffrorna och ett F (fingerskarvade) efter. Siffrorna till exempel 8100 betyder tråddimension 8 mm och centrumavstånd mellan trådarna 100 mm. De lagerförda näten är: T5100F, T9300F, T6100F, T7100F, T8100F, T9100F och T10100F (Tibnor AB 2007). Celsa steel service döper sina nät med beteckningen FS (fingerskarvade) innan siffrorna. De lagerför nät med dimension och namn: FS5150, FS6150, FS7150, FS8150, FS9150, FS10150 och FS12150 (Celsa Steel Service 2009). BE Group benämner sina nät på samma sätt som Celsa Steel Service men blandar centrumavstånd på 100 mm och 150 mm. Tråddimensionerna och centrumavstånden ger tillsammans en armeringsarea (mm 2 /m) i båda riktningarna som konstruktören använder för att täcka behovet av böjande moment eller sprickbildning. Kraftigare tråd och/eller mindre centrumavstånd ger högre armeringsarea. 7

14 Skarvteori enligt Boverkets handbok om betongkonstruktioner Omlottskarvning av armering skall ske enligt samma princip som förankring. Minst hela stångkraften skall vara förankrad inom den överlappande skarvlängden. Skarvlängden anges som l j. Förankringslängden anges som l b. Principen är att l j måste vara minst lika med l b. För traditionella nät finns klara beräkningar och tabeller för hur långa överlappningarna skall vara för rådande förhållanden. Att lagerföra dessa nät innebär ingen komplexitet eftersom skarvningen och den överlappning som krävs inte är beroende av nätets utformning. Nätens storlek beror istället på att de skall kunna fraktas på lastbil. Ett vanligt mått är 5 x 2,35 meter. Fingerskarvade nät har dock andra förutsättningar. Fingrarna ska, eftersom de lagerförs, vara så pass långa att de skall kunna användas under alla förhållanden. Skarvarna arrangeras dessutom i samma snitt vilket leder till fingerskarvarnas problem. Skarvning i samma snitt bör nämligen undvikas på grund av spjälkningsrisken mellan stängerna. Skarvningen skapar extra krafter vinkelrätt mot huvudarmeringen. Tvärarmering inom skarvområdet hjälper till att ta upp dessa krafter och sådan armering krävs i vissa fall vid generalskarv. Generalskarv kallas det för när alla skarvar är placerade i samma snitt och är ett vedertaget utryck inom branschen. Så här lyder reglerna (AB Svensk Byggtjänst 1990) för skarvning i samma snitt. Skarvning i samma snitt begränsas i plattor och väggar till högst varannan stång samt i balkar, pelare och bågar till högst så många stänger som svarar mot hälften av totala armeringsarean och inte mer än vad som svarar mot armeringslagret med den största arean. I varje armeringslager får högst varannan stång vara skarvad. Skarvar anses ligga i samma snitt, om avståndet mellan skarvarnas mittpunkter är mindre än skarvlängden. Dock får skarvning ske av flera stänger i samma snitt än vad ovan angetts, om man utför skarven enligt följande förutsättningar, som båda skall vara uppfyllda: Speciella åtgärder, angivna på ritning, skall vidtas för att säkra att täckskikt och inbördes stångavstånd inte blir mindre än värden angivna i avsnitt 3.9:5. 8

15 Tvärarmering dimensionerad för Δf b = 0,25 gånger utnyttjat värde på f b. Denna tvärarmering får härvid inte tillgodoräknas för reduktion av skarvlängden. Man får dock i samma snitt skarva fler stänger än vad som svarar mot hälften av totala armeringsarean utan sådan tvärarmering om stängerna ligger i ett lager och på ett avstånd 15 eller större. Om dessa åtgärder vidtas kan man alltså skarva samtliga stänger i samma snitt. För att få använda generalskarv måste man alltså uppfylla de två ovanstående åtgärderna. Den första punken är inte komplicerad att genomföra. Fingerskarvade nät är enkla att distansera till rätt täckande betongskikt. Avsnitt 3.9:5 rör fritt avstånd mellan stänger och de är väsentligt mycket mindre än avstånden mellan rutorna för näten. Den andra punkten är mer komplicerad. För nät med avstånd större än 15 mellan stängerna är det inget problem. För nät med snävare avstånd, som exempelvis T10100F, krävs tvärarmering inom skarvområdet. Dessa tvärtrådar skall placeras närmast täckskiktet. Tvärtrådarna som det överlappade nätet har är tillräckligt för detta ändamål men nätens utformning kan inte garantera att tvärtrådarna ligger närmast täckskiktet. Detta är en av orsakerna till att vissa konstruktörer inte vill använda fingerskarvade nät. Skarvteori enligt eurokoder Rent principmässigt skiljer sig inte eurokoderna mot BBK. Det skiljer sig dock på reglerna hur skarvarna, eller omlottskarvar som de benämns i eurokoderna, bör utformas. Så här lyder de (SIS 2008): 8.7 Omlottskarvar och mekaniska skarvar Allmänt (1)P Krafter överförs från stång till en annan genom: - att stänger läggs omlott, med eller utan bockar eller ändkrokar; - svetsfogar; - mekaniska anordning som säkerställer kraftöverföring vid drag/ tryck eller enbart tryck. 9

16 8.7.2 Omlottskarvar (1)P Omlottskarvar ska detaljutformas så att: - kraftöverföring från den ena stången till den andra säkerställs; - spjälkning av betongen i närheten av skarvar inte inträffar; - stora sprickor som påverkar bärverkets funktion inte uppkommer. (2) Omlottskarvar: - bör normalt anordnas med förskjutningar mellan olika stängers skarvar och inte förläggas till områden med stora moment/krafter (t.ex. flyktleder). Undantag ges i (4) nedan; - bör normalt utformas symmetriskt i varje snitt. (3) Placering av stänger i omlottskarvar bör följa figur 8.7: - det fria avståndet mellan stänger som omlottskarvas bör inte överstiga 4 eller 50 mm. I annat fall bör skarvlängden ökas med en sträcka motsvarande det fria avståndets överskridande av 4 eller 50 mm; - avståndet i längdled mellan två intilliggande omlottskarvar bör inte vara mindre än 0,3 gånger skarvlängden, l 0 ; - vid angränsade omlottskarvar bör det fria avståndet mellan angränsade stänger inte vara mindre än 2 eller 20 mm. (4) Då utformningen överensstämmer med (3) ovan får andelen av de dragna stängerna som skarvas i ett snitt vara 100 % förutsatt att alla stänger ligger i ett lager. Om stängerna placeras i flera lager bör nämnda andel minskas till 50 %. Alla tryckta stänger och all sekundär (fördelnings) armering får omlottskarvas i samma snitt. Figur 8.7 Angränsade omlottskarvar 10

17 8.7.4 Tvärgående armering i skarvområdet Tvärgående armering för dragna stänger (1) Det behövs tvärgående armering i skarvområdet för att ta upp dragkrafter i tvärled. (3) Om mer än 50 % av armeringen skarvar i ett snitt och avståndet, a, mellan angränsade skarvar i ett avsnitt är 10 (se figur 8.7) bör tvärgående armering utgöras av byglar eller slingor förankrade inåt i tvärsnittet Tvärgående armering för stänger ständigt utsatta för tryck (1) I tillägg till reglerna för dragna stänger bör en stång av tvärarmering placeras på vardera sidan om skarven, dock högst på avståndet 4 (se figur 8.9b) a) dragna stänger b) tryckta stänger Figur 8.9 Tvärgående armering vid omlottskarvar Det framkommer av eurokoderna att det är tillåtet med alla skarvar i samma snitt om vissa kriterier upprätthålls. Placeringen av stänger ska följa figur 8. Figur 8. Avstånd mellan stänger och skarvar enligt eurokoder. 11

18 Det fria avståndet mellan stänger ska inte överstiga 4 eller 50 mm. Detta är en fråga om rätt montering. Vid angränsade skarvar skall avståndet mellan stängerna inte vara mindre än 2 eller 20 mm. Fingerskarvade nät har centrumavstånd mellan stängerna på minst 100 mm. Om man placerar två nät i olika lager skall skarvarna vara förskjutna med minst 0,3 l 0. Att skarva alla stänger i samma snitt förutsätter att alla stänger ligger i samma lager. I flera lager minskas andelen till 50 %. Enda frågetecknet uppstår vid behovet av tvärarmering för T10100F. Det enda nätet som kräver tvärarmering vid skarvarna på grund av att avståndet (a) mellan trådarna är mindre eller lika med 10. De egna tvärtrådarna i nätet är tillräckligt för dragna stänger men vid de tryckta stängerna bör en extra stång av tvärarmering placeras på vardera sidan av skarven, dock högst på avståndet 4. Detta uppfylls på den ena sidan av skarven där stången avslutas genom att skjutas emot tvärstången. På andra sidan (fingrets skarv) bestäms avslutet av skarvlängden 50. För T10100F betyder det att skarven även där avslutas med en tvärtråd. Eftersom tvärtrådarna i näten är fler än vad som behövs skapas goda förutsättningar att motverka spjälkningsbildande tvärkrafter i skarvområdena, både för upptagande av drag- och tryckspänningar. Under ett stycke som rör skarvning av traditionella armeringsnät finns en intressant punkt (SIS 2008): Skarvning av huvudarmering (5) Om villkoret (4) inte uppfylls, bör effektiva höjden vid beräkning av bärförmågan för moment enligt 6.1 baseras på det nät som är längst från den dragna kanten. Dessutom bör vid sprickbreddsverifiering närmast utanför skarven, armeringsspänningen vid användande av tabellerna 7.2 och 7.3 ökas med 25 % på grund av diskontinuiteten vid skarvändarna. Villkor (4) rör de problem som uppkommer vid skarvning av traditionella nät (höjdskillnaderna), 6.1 behandlar böjning i brottgränstillstånd med eller utan normalkraft och tabellerna 7.2 och 7.3 rör begränsning av sprickbredd i bruksgränstillstånd. Detta är problem som konstruktörer oftast 12

19 inte tar hänsyn till vid rekommendation av traditionella armeringsnät. Den egentliga böjmomentkapaciteten som framräknas tar inte med beaktandet av skarvarna. Enligt eurokoderna bör dessa tas med i beräkningarna. Som det nämnts tidigare gällande fingerskarvar, är detta inget problem då skarvarna inte bygger på höjden. Fingerskarvarnas utstick Tibnor AB, Celsa Steel Service och BE Group har alla valt att låta sina fingrar ha utstick på 50 gånger tråddimensionen. Detta är ett mått som används som förankring eller skarvning när inget annat är föreskrivet. Tanken med 50 är att det skall klara kraven under alla tänkbara förutsättningar, oberoende av betongkvalité eller säkerhetsgränser. Anledningen till detta är att det inte finns någon ekonomisk vinning i att ha lagerförda nät för alla olika förutsättningar. Skarven 50 är baserad på BBK. Eurokoderna beräknar skarvlängder på andra sätt än BBK. Tanken är att även skarvlängderna skall vara baserade på Eurokoder. Vidare beräkningar av detta är ett naturligt steg efter att skarvtekniken är godkänd. 13

20 Resultat Normer för armeringsnät BBK:s normer godkänner inte alla de fingerskarvade nät som finns på den svenska marknaden. Som resultat presenteras hur skarvarna för fingerskarvade nät skall utformas för att vara godkända enligt eurokoder. Omlottskarvar ska detaljutformas så att: Kraftöverföring från den ena stången till den andra säkerställs. Spjälkning av betongen i närheten av skarvar inte inträffar. Stora sprickor som påverkar bärverkets funktion inte uppkommer. Skarvningen sker symetriskt i varje snitt. För att få använda generalskarv skall: Det fria avståndet mellan två stänger som omlottskarvas skall inte överstiga 4 eller 50 mm. Vid angränsade omlottskarvar skall det fria avståndet mellan angränsade stänger inte vara mindre än 2 eller 20 mm. Om generalskarv används och avståndet mellan angränsade stänger är armering utgöras av byglar eller slingor förankrat inåt i tvärsnittet. 10 bör tvärgående Materialbesparing vid användning av fingerskarvade nät Genom att använda fingerskarvade armeringsnät istället för traditionella nät gör man en nettoviktbesparning på 5-10%, Om näten blir så populära att de tar ytterligare 50 % av marknaden blir den årliga besparningen av material: ton (marknad år 2006) x 50 % (marknadsandel fingerskarvade nät) x 7,5 % (medelnettoviktbesparning) = ton. 14

21 Diskussion Normer Under detta arbete har det framkommit en del frågetecken på hur Boverket och branschen samarbetar för att föra tekniken framåt. De fingerskarvade näten har under en femårsperiod blivit en försäljningssuccé för flera stora återförsäljare utan ordentligt stöd från Boverkets regelverk. Det kan tyckas vara ett risktagande av bland annat Tibnor AB att införa och sälja dessa nät i stor skala utan att egentligen ha gjort tillräckliga undersökningar av normer. Det borde heller inte ha undgått Boverket hur försäljningen och användningen sett ut. Att det i eurokoderna varit enklare att tyda reglerna kan vara beroende på att europeiska verk säljer liknande nät till andra länder i Europa. Hans Kilström som arbetar med tekniska frågor på Tibnor diskuterade detta med en doktorand på Svevia AB, som doktorerar inom brobyggnation. Han förstod inte hur det går att sälja nät med ej klargjorda skarvregler. Han menar att detta hade varit en omöjlighet inom brokonstruktion. Slutsatsen verkar vara att BBK tolkas för lättvindigt av den svenska branschen. Kanske kommer ett införande av eurokoder göra att normer följs med bättre kvalité. Det vore bra om eurokoderna hade haft ett eget avsnitt gällande fingerskarvade nät. På samma sätt som de har ett avsnitt om traditionella armeringsnät. Som det ser ut nu håller de fingerskarvade näten på att ta stora marknadsandelar från de traditionella näten. Med tydligare regler behöver inte återförsäljare påvisa om dess användning. Ett sådant avsnitt skulle också troligtvis introducera fingerskarvade nät till andra länder som inte än använder dessa nät. Eurokoderna används för nuvarande i 28 europeiska länder. På grund av viktbesparingarna som fingerskarvade nät bär med sig är detta även en fråga om materialanvändning. Nackdelar med fingerskarvade nät Det förekommer även vissa nackdelar med användandet av fingerskarvade nät. Vid utläggning av näten går oftast betongarbetarna och bär dessa på långsidorna. Sidan med utstick ger en jobbig 17

22 bärteknik. Fingrarna är för sköra att hålla i och därför måste man komma åt knutpunkter innanför utsticken, för att inte böja dem. Näten är ofta tunga att bära. Ett T10100F nät väger cirka 150 kg och utsticken är 510 mm. Utan möjlighet till travers eller kran är de svåra att hantera och kräver ofta fyra arbetare för lyft och iläggning. Skarvarnas längd Som det nämnts tidigare är dagens skarvlängder baserade på beräkningar enligt BBK. Eurokod beräknar både skarvlängd och laster på andra sätt än BBK. Det kan tänkas att dagens skarvlängder på 50 gånger tråddiametern är väl tilltaget och kan beräknas om. Det vore lönt att undersöka denna skarvlängd och om det går att förkorta den. Om så är fallet kommer det att kunna ske stor materialbesparing och näten kommer att både bli billigare att producera och inhandla. Detta är en fråga som många intressenter borde vilja ta upp. Hållbarhetsaspekter Att byta från traditionella armeringsnät till fingerskarvade är fördelaktigt ur många aspekter. Plattor och väggar kan konstrueras slankare, vilket innebär mindre betonganvändning. Nettoviktbesparingen av stål är mellan 5-10 % och därmed kan materialanvändningen av armering minskas i en grupp produkter som har en stor marknad både i Sverige och i världen. Vilket innebär att en energikrävande industri som stålindustrin kan avlastas. Det som är lyckosamt med fingerskarvade armeringsnät är att entreprenörer själva aktivt väljer dessa nät på grund av dess fördelar mot de traditionella näten. 18

23 Slutsats Fingerskarvade nät är godkända att använda enligt eurokoder. De tidigare gällande normer från BBK var inte tydliga nog för att anpassa till de fingerskarvade näten. Nu kommer det vara enklare att övertyga entreprenörer och konstruktörer att använda fingerskarvade nät. Eurokoderna ställer även högre krav vid skarvning av traditionella armeringsnät. Både momentberäkningar och bedömning av sprickbredd blir ändrade när den effektiva höjden ändras vid skarv. Ett tillägg till eurokoderna som rör fingerskarvade nät skulle gagna byggbranschen i Sverige och även i Europa. Detta borde vara aktuellt på grund av populariteten och materialbesparingarna som näten för med sig. Fingerskarvade nät bör fortsätta att säljas och utvecklas. Skarvlängderna kan säkerligen utvecklas enligt nya beräkningar grundade av eurokoder. Kan skarvarna förkortas från dagens längder kommer det kunna ske en stor materialbesparing på grund av det stora antalet nät som produceras. Om det dessutom kan öppna en större marknad mot Europa borde det skapa en drivkraft från branschen att få igång denna utveckling. 19

24 Referenser Litteratur SIS - Swedish standards institute (2008). Eurokod 2: Dimensionering av betongkonstruktioner Del 1-1: Allmänna regler och regler för byggnader. Tryck: SIS Förlag AB, Stockholm. Utgåva 1. SS-EN :2005. Boverket (2004). Boverkets handbok om betongkonstruktioner, BBK 04. Tryck: Elanders Gotab, Vällingby. Upplaga: 3. ISBN AB Svensk Byggtjänst (1990). Betonghandbok konstruktion. Tryck: Ljungföretagen, Örebro. Utgåva 2. ISBN Webbadresser Tibnor (2007). Armering lagernät ( ) Celsa Steel Service (2009). Nät fingerskarvade nät ( ) Erenmalm, Thomas, Riksantikvarieämbetet (2002) Cement och cementbundna material - Materialets historia. ( ). 20

25 Eriksson, Ove, BE Group (2007) Fingerskarvade armeringsnät har blivit försäljningssuccé hos BE Group. ( ) Muntliga källor Wallmark, Erik. Tibnor AB, VD för byggavdelningen. Personlig kommunikation, Kilström, Hans. Tibnor AB, Teknik. Personlig kommunikation, Figurer Figurer: 1-7. Tibnor AB. Marknadsföringsmaterial Figurer: 8.7, 8,9 och 8. SIS - Swedish standards institute (2008). Eurokod 2: Dimensionering av betongkonstruktioner Del 1-1: Allmänna regler och regler för byggnader. Tryck: SIS Förlag AB, Stockholm. Utgåva 1. SS-EN :