www.anstar.eu 2
www.anstar.eu 3 INNHÅLLSFÖRTCKNING Sida 1 STÅLFÖTTRNAS VRKSAMHTSSÄTT... 4 2 SKOKONSTRUKTIONN... 4 2.1 Tillverkningsprogram... 4 2.2 Material... 4 2.3 Tillverkningssätt... 4 2.4 Tillverkningstoleranser... 4 2.5 Kvalitetskontroll & produktmärkning... 4 2.6 Stålfötternas mått... 5 2.6.1 APK pelarstålfot... 5 2.6.2 APK-K pelarstålfot... 5 2.6.3 APK-M balksko... 6 2.6.4 APK-2M balksko... 6 2.6.5 APKK sko för placering i sida... 7 2.6.6 APK-P sko för runda tvärsnitt... 7 3 BÄRFÖRMÅGA... 8 3.1 Dimensioneringsgrunderna... 8 3.2 Pelarstålfotens bärförmåga... 8 3.3 Balkskons bärförmåga... 8 4 STÅLFÖTTRNAS ANVÄNDNING... 10 4.1 Begränsning av användningsområdet... 10 4.2 Skoplacering... 10 4.3 Tilläggsarmering... 11 4.4 Huvudarmeringen... 11 4.5 Fötter i förspända konstruktioner... 12 4.7 Betong med hög hållfasthet... 12 4.8 Beständighet och brandskydd... 12 5 MONTRING... 13 5.1 Placering i gjutform... 13 5.2 Montering på byggplatsen... 13 5.3 Monteringstoleransen... 14 5.4 Säkerhetsåtgärder... 14 6 KONTROLLANVISNINGAR... 14 6.1 Ingjutning av stålfötter... 14 6.2 Montering av pelare... 14 6.3 Montering av balkar... 14 Nerladda gratis från www.anstar.eu ColJoint dimensioneringsprogram för sko/skruv förbindning
www.anstar.eu 4 1 STÅLFÖTTRNAS VRKSAMHTSSÄTT Stålfötter används för att infästa prefab pelare till fundament eller andra pelare samt prefab balkar till pelare. Stålfötterna ingjuts i betongen och då alla undergjutningar nått sin hållfasthet kan förbindningen belastas till sin hela bärförmåga. Böjmoment upptas genom dragna skruvar eller en dragen armeringsskarv och tryckbelastad undergjutning samt tryckta skruvar. I en infästning med undergjutning överförs pelarens tvärkraft med friktion, balkens stödreaktion överförs alltid till en bärande konsol. I förbindningar utan undergjutning överförs pelarens tvärkraft med grundskruvarna. 2 SKOKONSTRUKTIONN 2.1 Tillverkningsprogram APK APK-K APKK APK-P APK-M APK-2M hörndel för rektangulära pelartvärsnitt fot med monolitisk bottenplatta för rektangulära pelartvärsnitt fot för placering i sida av rektangulära pelartvärsnitt fot med monolitisk bottenplatta för runda pelartvärnitt hörndel för balkar balksko med monolitisk bottenplatta 2.2 Material Bottenplatta & mutterhus N 10025 S355J2+N Förankringsstänger N 10080 K500B-T 2.3 Tillverkningssätt - plåtarna kapas mekaniskt eller brännskärs - kamstängerna kapas mekaniskt - tillverkning enligt N 1090-2: 2008 - MAG svetsning för hand eller med robot - kamstängerna svetsas enligt N 17660-1 - svetsklass C, N ISO 5817 - synliga ytor målas enligt klass S2.01, N ISO 12944-5 2.4 Tillverkningstoleranser - plåtdimensionerna (med undantag nedan) +0, -3 mm - monolitiska bottenplåtar tillverkas med nominellt mått -4 mm ± 2 mm - skruvhålets diameter ± 2 mm - skruvhålets placering ± 2 mm - förankringarnas placering ± 2 mm - totalhöjd ± 10 mm 2.5 Kvalitetskontroll & produktmärkning Anstar har ett certifierat kvalitets- och miljösystem enligt ISO 9001 och ISO 14001. APK stålfötterna tillverkas enligt N 1090 och N 17660-1. Produktionen övervakas av Inspecta Certification och Nordcert. APK stålfötterna förses med följande beteckningar - kontrollmärke för Inspecta Certification och Nordcert - firmabeteckning ANSTAR, C- och SBS-märke, produkttyp och tillverkningsvecka
www.anstar.eu 5 2.6 Stålfötternas mått 2.6.1 APK pelarstålfot APK stålfötter används typiskt i rektangulära pelartvärsnitt, en separat fotdel i varje hörn. Då foten ingjuts genom att fixera plåtsidan fast i formsidan blir täckande betongskikt för förankringsstängerna 45-50 mm. A1 Ø D2 D1 C 45-50 B H Fig 1. APK pelarstålfot A T Tabell 1. APK fotdimensioner Skotyp A A1 B C D1 D2 H Ø T vikt färg mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm kg APK24 110 130 110 85 2T16 1T16 50 1135 35 25 8,9 l. blå APK30 125 140 130 90 2T20 1T20 50 1360 40 30 15,6 svart APK36 150 180 130 105 2T25 1T25 50 1680 50 40 30,6 röd APK39 160 180 130 115 2T25 2T20 60 1830 54 40 34,2 brun APK45 175 230 130 120 2T32 1T25 60 2050 60 50 54,0 lila APK52 190 280 150 130 2T32 2T25 60 2230 70 70 78,2 vit APK60 240 305 170 150 4T32 2T25 70 2255 75 70 118,2 rosa 2.6.2 APK-K pelarstålfot APK-K fötter används i små tvärsnitt där man inte kan inplacera 4 standarddelar. Vissa kunder föredrar denna styva lösning med monolitisk bottenplåt istället för monteringsarbetet med separata delar. Skotyp: APK-K-A-A-4 t.ex. APK30K-300x300-4 De andra dimensionerna enlig tabell 1. a Fig 2. APK-K pelarstålfot a
www.anstar.eu 6 2.6.3 APK-M balksko APK-M balkskon används i momentstyv infästning av prefab balk till pelare. Två APK-M separata ståldelar (vänster- och högersida) placeras i balkens nedre hörn. A1 Ø D2 D1 C H 45-50 B A T Fig 3. APK-M balksko Tabell 2. APK-M skodimensioner Skotyp A A1 B C D1 D2 H Ø T Vikt färg mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm kg APK36M 150 180 130 105 2T25 1T25 50 1680 50 40 30,3 röd APK39M 160 180 130 115 2T25 2T20 60 1830 54 40 33,8 brun APK45M 175 230 130 120 2T32 1T25 60 2050 60 50 53,4 lila APK52M 190 280 150 130 2T32 2T25 60 2230 70 70 77,2 vit APK60M 240 305 170 150 4T32 2T25 70 2255 75 70 116,8 rosa Buntning av två kamstänger i typerna APK 39 (D2), APK 52 (D2) och APK 60 (D1 & D2). 2.6.4 APK-2M balksko APK-2M balkskon med monolitisik bottenplatta avänds då prefabbalkens bredd är för liten för två separata standarddelar. Tabell 3. APK-2M skodimensioner Skotyp L a Bmin Vikt mm mm mm kg APK36-2M-200 300 200 400 60,9 APK39-2M-200 320 200 400 68,4 APK45-2M-260 380 260 500 109,3 APK45-2M-320 440 320 550 113,5 APK52-2M-320 440 320 600 154,6 APK60-2M-320 460 320 600 217,7 Bmin är balkens minimibredd med skon APK-2M. De andra dimensionerna kan läsas ur tabell 3. Ø URSPARNING BALKBRDD = L D1 45-50 D2 C Fig 4. APK-2M balksko a L
www.anstar.eu 7 2.6.5 APKK sko för placering i sida APKK skon kan användas i rektangulära pelartvärsnitt eller i väggar. D2 D1 A C 45-50 B H L Ø T Fig 5. APKK sidosko Tabell 4. APKK skodimensioner Skotyp A L B C D1 D2 H Ø T Vikt färg mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm kg APKK24 140 160 110 85 2T16 1T16 50 1225 35 25 9,4 l. blå APKK30 140 180 130 90 2T20 1T20 50 1530 40 30 16,0 svart APKK36 190 220 130 105 2T25 1T25 50 2040 50 40 34,5 röd APKK39 220 250 130 115 2T25 1T25 60 2040 54 40 42,2 brun APKK45 240 280 130 125 2T32 1T32 60 2550 60 50 68,0 lila APKK52 240 300 150 130 2T32 1T32 60 2570 70 70 89,4 vit 2.6.6 APK-P sko för runda tvärsnitt APK-P stålfoten med monolitisk bottenplatta och fyra skruvhål tillverkas för önskad pelarm diameter A. H B Tabel 5. APK-P skodimensioner Skotyp B C D1 H Ø T mm mm mm mm mm mm mm APK24P-A-4 110 85 16 50 1020 35 20 APK30P-A-4 130 90 20 50 1225 40 25 APK36P-A-4 130 105 25 50 1535 50 35 APK45P-A-4 130 120 32 60 2045 60 45 Fig 6. APK-P sko för runt tvärsnitt T 35 C A D1 a Ø a A
www.anstar.eu 8 3 BÄRFÖRMÅGA 3.1 Dimensioneringsgrunderna N 1993-1-8, 2005 (NA: FIN 2007). urokod 3: Dimensionering av stålkonstruktioner, Knutpunker och förbindningar N 1992-1-1, 2004 (NA: FIN 2007). urokod 2: Dimensionering av betongkonstruktioner, Allmänna regler Omlottskarv i betong C35/45 med andra än goda vidhäftningsförhållanden: η 1 = 0,7 η 2 = 1,0 α 2 = 0,7 α 1 = α 3 = α 4 = α 5 = 1,0 α 6 = 1,5 γ c/γ s = 1,25 3.2 Pelarstålfotens bärförmåga na är dimensionerade för Anstar grundskruvar enligt tabell 6. I pelarinfästningar utan stöd överför grundskruvarna alla monteringslaster (se grundskruvsbroschyren). För undergjutna pelare jämför man pelartvärsnittets bärförmåga med bärförmågan i sektionen genom undergjutningen med skruvar, om den senare bärförmågan är för liten väljer man en större grundskruv. Dimensioneringen görs med helt tvärsnitt vilket innebär att man i undergjutningen och fyllningen av mutterhusen använder bruk med en hållfasthet som motsvarar pelarbetongen. Dimensioneringen för trycklast och böjmoment görs med pelardimensionerna, pelarbetongen, skruvens bärförmåga och skruvens kantavstånd, detta görs enklast med datorprogrammet COLJOINT, som kan nerladdas från Anstars hemsida www.anstar.eu. Tvärkrafterna överförs vanligen med friktion (N 1993-1-8 (2005): 6.2.2) vilket beaktas i armeringen av betongkonstruktonen. Fundamentets tryckkapacitet kontrolleras genom att beakta den lokala tryckpåkänningen (N 1992-1-1 (2004): 6.7). Omlottskarven förses med byglar enligt N 1992-1-1 (2004): 8.7.4. Tabell 6. nas bärförmåga Typ Normalkrat Tvärkraft Motsvarande NRd [kn] VRd [kn] grundskruv C35/45 C35/45 APK24 174,5 139,7 15,2 10,9 ALP22, ATP24, AHP24 APK30 264,4 222,1 25,2 19,2 ALP27, ATP30, AHP30 APK36 470,6 52,8 ALP36, AMP36 APK39 562,2 64,6 ALP39, AMP39 APK45 752,2 88,7 ALP45, AMP45 APK52 1012,6 123,9 ALP52, AMP52 APK60 1340,0 168,3 ALP60, AMP60 Omlottskarven har dimensionerats för betong C35/45, för betong med lägre hållfasthet kan bärförmågan multipliceras med faktorn n 1 = f ctd / f ctd C35/45 (MPa) < 1 där f ctd är dimensionerande draghållfasthet för aktuell betong Tvärkrafterna behandlas i grundskruvsbroschyren. 3.3 Balkskons bärförmåga Momentstyva infästningar balk till pelare används för att stabilisera stommen i industribyggnader. Ramens böjmoment dimensioneras med datorprogram med de verkande horisontella pelarlasterna och nyttolasterna på balkarna.
www.anstar.eu 9 APK balkskon har dimensionerats för AMP eller AT/AS skruvar (tabell 7) vilka överför både tryck- och draglaster. Balken monteras på en konsol som bär alla stödreaktioner (tvärkraften Q d i fig 7). Balkändans tvärkraftskapacitet beräknas utan mutterhus och förankringsskruvar. Dragkrafterna i balkens övre kant överförs till pelaren med Anstars ARJ armeringsskarven, i en dubbelsidig symmetrisk lösning dras armeringen genom pelaren. Slutligen gjuts fogen mellan pelare och balk samt armeringsskarven. Tabell 7. APK-M balkskons bärförmåga Skotyp Normalkraft Motsvarande NRd [kn] skruv C35/45 APK36M 470,6 AMP36, ALP36 APK39M 562,2 AMP39, ALP39 APK45M 752,2 AMP45, ALP45 APK52M 1012,6 AMP52, ALP52 APK60M 1340,0 AMP60, ALP60 Böjmomentet förorsakar ett internt kraftpar F vd - F bd. Den gjutna fogen kan analyseras med COLJOINT programmet, tvärsnittet armeras i den övre kanten med den dragna ARJ armeringsskarven och i nedre kanten med den ingjutna och tryckta APK-M balkskon. Om förbindningen belastas med en normalkraft (N d) tilläggs denna kraft. Längden på kamstängerna i ARJ skarven väljs enligt kraven för omlottskarven och fogbrukets vidhäftning försäkras genom att använda byglar. F vd undergjutning Q dp ARJ armeringsskarv Q d N d M d M d Q dp F bd APK-M balksko tryckzon dragzon AMP skruv pallning Fig 7. Lastpåverkan i infästning balk till pelare
www.anstar.eu 10 4 STÅLFÖTTRNAS ANVÄNDNING 4.1 Begränsning av användningsområdet Stålfötterna har dimensionerats för statiska laster. För dynamiska laster bör man använda större säkerhetsfaktorer och kontrollera användningsförutsättningarna för varje fall skilt. Undergjutningen mellan bottenplåt och fundament (50-80 mm) samt fyllningen av mutterhusen ska göras med krympfri bruk enligt tillverkarens anvisningar. Grundskruvarna ska åtdras enligt anvisning (se grundskruvsbroschyren). Bottenplåtens material har valts så att man kan montera stålfötter ännu i temperaturen - 20 C. 4.2 Skoplacering Pelarstålfötterna fixeras i allmänhet fast i formsidan, om man önskar ett täckande betongskikt för botteplåten så placeras skodelarna in i tvärnisttet. Balkskons placering beror på hur man kan placera skruvarna i pelartvärsnittet, se måttet (F) i fig 8, samt brandskyddet som behövs för ståldelarna. Pelarmåtten kontrolleras mot skruvdimensionerna (T, D). ARJ-R ARJ-L armeringsskarv P APK-M balksko L A T D AMP skruv K F a F F a F Fig 8. Infästning av balk till pelare Tabell 8. Mått för infästning balk till pelare Skotyp A F L D K P T mm mm mm mm mm mm mm mm APK33-M 100 90 710 540 170 50 50 40 APK36-M 100 90 670 500 170 50 50 80 APK39-M 110 100 680 500 180 60 60 70 APK45-M 110 110 800 605 195 60 60 70 APK52-M 110 130 930 700 230 60 60 70 APK60-M 110 130 1490 1220 270 70 70 100
www.anstar.eu 11 4.3 Tilläggsarmering Tilläggsarmeringen visas i fig 9 och tabell 9. Förutom standardarmering bör omlottskarven ha byglar A st3 enligt urokod 2: 8.7.4. 0 3 l Ast3 A st3 l0 3 Ast3 Ast l 0 omslottslängd 150 A st2 A st1 Fig 9. Pelarinfästningens tilläggsmering Tabell 9. Bygelarmeringen ovanom mutterhusen Fottyp A st1 A st2 A st3 l 0 U-byglar/pelare 1-skärig 1-skärig mm APK24 4T6 3T8 (101 mm 2 ) 4T8 (157 mm 2 ) 1000 APK30 4T6 2+2T8 (157 mm 2 ) 5T8 (245 mm 2 ) 1200 APK36 4T8 3+2T8 (245 mm 2 ) 5T8 (245 mm 2 ) 1500 APK39 4T10 2+2T10 (314 mm 2 ) 6T10 (402 mm 2 ) 1650 APK45 4T10 3+2T10 (402 mm 2 ) 6T10 (402 mm 2 ) 1870 APK52 4T10 2+2T12 (450 mm 2 ) 6T10 (402 mm 2 ) 2000 APK60 4T12 3+2T12 (491 mm 2 ) 6T12 (628 mm 2 ) 2000 4.4 Huvudarmeringen Pelarstålfötternas förankringar har dimensioneras för omlottskarvning med enskilda stänger (ingen buntning). Koefficienterna som använts i dimensioneringen är presenterade i kapitel 3.1. Huvudarmeringen i ett rektangulärt pelartvärsnitt består av en kamstång med fötterna APK16 - APK24. I större stålfötter består huvudarmeringen av tre kamstänger, varav en ligger i bygelhörnet ovanpå mutterhuset och två på vardera sida om mutterhusen. Vid buntning bör man allitd kontrollera längden på omlottskarven. I runda pelare består huvudarmeringen av 6 eller 8 symmetriskt placerade kamstänger. Balkarmeringen ska motsvara skons förankringstänger och bör omlottskarvas. Balkskons
www.anstar.eu 12 förankringar ska inte beaktas i dimensioneringen av balkens tvärkraftskapacitet, annars armeras balken på vanligt sätt. Pelaren ska dimensioneras för böjmomentet M d (se fig 7). 4.5 Fötter i förspända konstruktioner APK stålfötter kan också placeras i förspända pelare och balkar. Vaijrarna placeras mellan fotdelarna och i skruvhålet, i det senare fallet beställs stålfoten med ett vaijerhål i mutterhusets tak (fig 10). Fig 10. Vaijerplacering i förspända konstruktioner vaijer 4.7 Betong med hög hållfasthet Stålfötter kan också användas i pelare som tillverkas med betong av höghållfasthet. Bjälklaget kan dimensioneras genom att använda lokal tryckpåkänning och i fundamentet kan man använda en undergjutningskrage enligt fig 11. I båda fallen kommer de n krympfria undergjutningen och mutterhusfyllningen att bli dimensionerande. I Finland har myndigheterna godkänt användningen av en undergjutning vars hållfasthet är minst 70% av pelarens hållfasthet (betongnormkort nr 11). pelare > C50/60 gjutning pelare > C50/60 platta A C0 C35/45 A C1 a a A C0 tan a = 0.5 > C50/60 pelare C25/30 fundament Fig 11. Pelare med höghållfasthetsbetong 4.8 Beständighet och brandskydd Skruvförbindningen skyddas till minst samma exponeringsklass som stombyggnaden, vid behov kan man välja ett ännu bättre skydd. 1. Förankingsstängerna Täckande begtongskikt väljs på basen av vald livslängd och exponeringsklass enligt N 1992-1-1 kapitel 4 samt nationella anvisningar. Då stålfötterna fixeras fast i formytan är förankringarnas täckande betongskikt 45-50 mm, vilket är tillräckligt för klass R120. Stålfötterna för runda pelare tillverkas med ett täckande betongskikt 35 mm (se tabell 5). Mutterhusets stålplåt behöver inte brandskyddas. Om ett större täckande betongskikt behövs, så placeras stålfoten in i pelartvärsnittet. 2. Stålplåtarna Oskyddad bottenplåt ger en brandklass R60. God praxis är att placera förbindningen inom mellanbjälklaget eller golvbetongen och på detta sätt få skydd för både korrosion
www.anstar.eu 13 och brand. I exponeringsklass XO kan bottenplåten lämnas synlig om inget brandskydd behövs och om plåten senare kan underhållas genom ommålning. I kalla och fuktiga klass XC utrymmen varmförzinkas stålfoten. I exponeringsklasserna XD och XS bör man kontrollera att man för vald livslängd och med varmförzinkning kan nå ett tillräckligt skydd med täckande betongskikt som armeras mot sprickbildning för att hålla vatten borta från förbindningen. 5 MONTRING 5.1 Placering i gjutform De separata fötterna skruvas fast i formen eller svetsas till en grupp. Bottenplåtens sidokanter placeras fast i formsidorna. Bottenplåtarnas underytor ska ligga i samma nivå och i rätvinkel i förhållande till pelaraxeln. Balkskon fixeras till formen på samma sätt som pelarfoten. Observera att man i allmänhet behöver en ursparing i mutterhuset för att kunna placera balkskon in i tvärsnittet. Stålfötterna fixeras i formen med ± 2 mm tolerans. 5.2 Montering på byggplatsen n effektiv och lyckad montering baserar sig på noggrannt ingjutningsarbete (utmätning, fixering, skydd). Grundskruvarana ska ingjutas med en monteringsmall och med höjdmått enligt tabell 10 (AAK monteringsmallen är beskriven i vår grundskruvsbroschyr). Tabell 10. Nominellt höjdmått för skruvar som används med Skotyp A G åtdragning mm mm Nm APK16 105 50 100 APK20 115 50 200 APK24 130 50 350 A APK30 150 50 650 APK33 170 60 800 APK36 170 60 800 APK39 180 60 1000 APK45 195 70 1500 APK52 230 80 2500 APK60 270 80 3500 G Grundskruvarnas muttrar och brickor mäts på byggplatsen så att höjdläget motsvarar pelarens planenliga underyta. Pelaren lyfts på brickorna och skruvarna förses med brickor och muttrar i mutterhuset. Genom att skruva på muttrarna kan pelaren justeras till sitt rätta läge. Muttrarna spänns enligt anvisningar givna i skruvbroschyren och lyftanordningen lösgörs. Mutterhusen har dimensionerats för användning av slagnyckel enligt standard DIN 7444. Undergjutningen samt fyllningen av mutterhusen görs enligt anvisningar med krympfri, expanderande bruk. Infästning av balk till pelare: - Avståndet mellan pelarna ska vara balklängd + P ± 10 mm (P, se tabell 8) - Konsolen pallas så att skruvmittens avstånd till stödytan är (, se tabell 8) - Balken lyfts på sin plats - Skruvarna spänns enligt åtdragningsanvisning - Armeringsskarven monteras - Fogen gjuts
www.anstar.eu 14 5.3 Monteringstoleransen APK stålfötter och grundskruvar som ingjutits enligt tabell 10 ger följandde monteringstoleranser: - höjdjustering ± 20 mm - skruvhålen ger en sidotolerans: APK16 - APK30 ± 5 mm APK33 - APK60 ± 7 mm Ståldelarnas läge efter ingjutning ska alltid kontrolleras. Variationer som man inte kan ta hand om med ovanstående toleranser ska rapporteras till kontstruktören. 5.4 Säkerhetsåtgärder lementen ska monteras och stödas enligt plan. Foggjutningen ska göras enligt tidtabell och bruket ska nå den planenliga hållfastheten innan förbindningen kan ta mera last. 6 KONTROLLANVISNINGAR 6.1 Ingjutning av stålfötter Åtgärder före ingjutningen - kontrollera att stålfötterna är enligt plan och att delarna är oskadade efter transport och lagerföring - kontrollera fötternas placering i gjutformen (kantavstånd, c/c-avstånden mellan skruvhålen) - kontrollera att delarna fixerats fast i formen och att mutterhusen är skyddade mot inträngande betongmassa Åtgärder efter formavrivningen - mät skruvhålens läge och kontrollera att måtten är enligt givna toleranser - kontrollera betongkvaliteten kring stålfötterna och att bottenplåtarna och mutterhusen är rena 6.2 Montering av pelare Monteringen görs enligt konstruktörens monteringsplan och kontrolleras med följande checklista: - kontrollera att elementen monteras i planerad ordning - kontrollera att pelarna stöds före undergjutningen enligt plan - kontrollera pelarnas höjdläge och lodräta läge - kontrollera att muttrarnas åtdragning är enligt anvisningar - kontrollera att undergjutningen görs i rätt tid med bruk som konstruktören bestämt - kontrollera undergjutningen och fyllningen av mutterhusen 6.3 Montering av balkar Monterinen görs enligt konstruktörens monteringsplan och kontrolleras med följande checklista: - kontrollera att skruven och armeringsskarven har en hel och ren gänga - kontrollera att balken ligger i rätt höjdläge och att muttrarna åtdragits - kontrollera armeringsskarven enligt bruksanvisning - kontrollera att underjutningen görs i rätt tid med bruk som konstruktören bestämt - förbindningen kan ta den slutliga lasten då fogbetongen nått sin bestämda hållfasthet