Peikko Greece A.E. Τηλ Fax

Transcript

1 ΑΓΚΥΡΟΒΙ ΕΣ HPM ΚΑΙ PPM Peikko Greece A.E. Αγαµέµνονος 13 και Φανεροµένης 5, Χολαργός, Αθήνα Τηλ Fax

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. Γενικά... Σελ Συναρµολόγηση... Σελ Αγκυρόβιδες HPM / L... Σελ Αγκυρόβιδες HPM / P... Σελ Αγκυρόβιδες PPM / L... Σελ Αγκυρόβιδες PPM / P... Σελ Ειδικοί τύποι αγκυρόβιδων... Σελ Κατασκευαστικές λεπτοµέρειες για HPM / L, PPM / L... Σελ Πληροφορίες για µελετητές µηχανικούς... Σελ Παραδείγµατα από πραγµατικές εφαρµογές... Σελ. 14 2

3 1. ΓΕΝΙΚΑ Οι αγκυρόβιδες της κατασκευάστριας εταιρείας PEIKKO αποτελούν υψηλής ποιότητας συνδετικά µέσα για θεµελιώσεις µεταλλικών υποστυλωµάτων και προκατασκευασµένων στοιχείων από σκυρόδεµα ποιότητας από C20/25 ως C50/60. Η επιλογή του κατάλληλου τύπου αγκυρόβιδας εξαρτάται από το επιτρεπόµενο µήκος αγκύρωσης, τη γεωµετρία του θεµελίου και τα µεταφερόµενα εντατικά µεγέθη. Ο χάλυβας είναι ευρωπαϊκής προέλευσης µε πιστοποιητικά ποιότητας κατά EOTA (European Organisation for Technical Approvals) και οι συγκολλήσεις σύµφωνες µε τις διατάξεις των DIN και DIN Οι αγκυρόβιδες χωρίζονται σε δύο κατηγορίες τις HPM και τις PPM και παραδίδονται µε δύο περικόχλια και δύο ροδέλες. Οι αγκυρόβιδες HPM αποτελούνται από ένα µόνο αγκύριο και χρησιµοποιούνται σε περιπτώσεις ανάληψης µικρών ως µεσαίων εντατικών µεγεθών. Οι PPM αποτελούνται από οµάδες αγκυρίων και εφαρµόζονται για ισχυρές εντάσεις εξασφαλίζοντας εξοικονόµηση χώρου. Πίνακας 1. Αγκυρόβιδες HPM και PPM Αγκύρια Ποιότητα (prεν :1999) Μήκος NRd (εφελκυσµός) Ροδέλες (ΕΝ 10025:1990) Περικόχλια (ΕΝ :1993) Πιστοποίηση Αγκυρόβιδα HPM / L Αγκυρόβιδα HPM / P Αγκυρόβιδα PPM / L Αγκυρόβιδα PPM / P Φ16 -Φ40 Φ16 -Φ40 2Φ20 4Φ32 2Φ20 4Φ32 BSt500s BSt500s BSt500s BSt500s mm mm mm mm tn tn tn tn S355J0 S355J0 S355J0 S355J0 F.K 8.8 F.K 8.8 F.K 8.8 F.K 8.8 ΕΤΑ 02/2006 ΕΤΑ 02/2006 DIBt Z DIBt Z

4 Οι αγκυρόβιδες χρησιµοποιούνται µε επιτυχία τόσο σε µεταλλικά όσο και προκατασκευασµένα υποστυλώµατα. Σχήµα 2. Αγκυρόβιδες HPM / L µε προκατασκευασµένα και µεταλλικά υποστυλώµατα 2. ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗ Η τοποθέτηση των αγκυρόβιδων εντός του ξυλότυπου θεµελίωσης επιτυγχάνεται µέσω συστήµατος δύο περικοχλίων και ενός µεταλλικού πλαισίου από γωνιακά. Το πλαίσιο συσφίγγεται µεταξύ των περικοχλίων στο καθοριζόµενο ύψος εξασφαλίζοντας, έτσι, την απαιτούµενη ακρίβεια στις αποστάσεις µεταξύ των αγκυρίων. Μετά την έγχυση του σκυροδέµατος και την σκλήρυνση αυτού, το πλαίσιο απεγκαθίσταται και επαναχρησιµοποιείται σε επόµενη εφαρµογή. Τα µεταλλικά πλαίσια παραδίδονται από την Peikko Greece στις επιθυµητές αποστάσεις. Σχήµα 3. Μεταλλικά πλαίσια συγκράτησης αγκυρόβιδων σε αποστάσεις 4

5 3. ΑΓΚΥΡΟΒΙ ΕΣ HPM / L Η αγκυρόβιδα τύπου HPM / L αποτελείται από µία σιδηρά ράβδο ποιότητας BSt 500s µε σπείρωµα, δύο περικόχλια και ροδέλες. Για την αποτελεσµατική πρόσφυση του σκυροδέµατος στο χάλυβα η ράβδος είναι ειδικά διαµορφωµένη µε νευρώσεις και κεφαλή τραπεζοειδούς µορφής στο άκρο της. Το συγκεκριµένο αγκύριο χρησιµοποιείται ευρέως σε θεµέλια χαµηλού ύψους και για σχετικά µικρά εντατικά µεγέθη. Συνήθεις εφαρµογές αποτελούν οι αγκυρώσεις σε θεµέλια βιοµηχανικών κτιρίων ή αποθηκών, σε τοιχία από σκυρόδεµα κ.α. Πίνακας 2. Αγκυρόβιδες HPM / L * Το ελάχιστο ύψος θεµελίωσης έχει υπολογισθεί για επικάλυψη 30 mm. HPM 16/L 20/L 24/L 30/L 39/L Συνολικό µήκος l Κύριο µήκος l Εγκιβωτισµένο l Προεξέχων l Σπείρωµα a Ελάχιστη απόσταση από γειτονική αγκυρόβιδα smin Ελάχιστη απόσταση από άκρη θεµελίου cmin Ενεργό µήκος αγκύρωσης hef d σπειρώµατος d *Ελάχιστο ύψος θεµελίου hmin Βάρος [kg] εφελκ/µό EC3 ΝRd διάτµηση EC3 VRd

6 4. ΑΓΚΥΡΟΒΙ ΕΣ HPM / P Η αγκυρόβιδα τύπου HPM/P αποτελείται από µία σιδηρά ράβδο ποιότητας BSt 500s µε σπείρωµα, δύο περικόχλια και ροδέλες. Για την αποτελεσµατική πρόσφυση του σκυροδέµατος στο χάλυβα η ράβδος είναι ειδικά διαµορφωµένη µε νευρώσεις. Το µήκος αγκύρωσης lb,net υπολογίζεται µε βάση τις διατάξεις του Ευρωκώδικα 2 ή του ΕΚΩΣ. Αγκυρόβιδες αυτού του τύπου χρησιµοποιούνται ευρέως σε θεµέλια µε επαρκές πάχος, θεµέλια µε λαιµούς, µατίσεις υποστυλωµάτων κ.α. Πίνακας 3. Αγκυρόβιδες HPM / P HPM 16/P 20/P 24/P 30/P 39/P Συνολικό µήκος l Κύριο µήκος l Εγκιβωτισµένο l Προεξέχων l Σπείρωµα a d σπειρώµατος d *Ελάχιστο ύψος θεµελίου hmin Βάρος [kg] εφελκ/µό EC3 ΝRd διάτµηση EC3 VRd * Το ελάχιστο ύψος θεµελίωσης έχει υπολογισθεί για επικάλυψη 30 mm. 6

7 5. ΑΓΚΥΡΟΒΙ ΕΣ PPM / L Η αγκυρόβιδα τύπου PPM/L αποτελείται από δύο ως τέσσερις σιδηρές ράβδους ποιότητας BSt 500s µε ένα σπείρωµα, δύο περικόχλια και ροδέλες. Για την αποτελεσµατική πρόσφυση του σκυροδέµατος στο χάλυβα οι ράβδοι είναι ειδικά διαµορφωµένες µε νευρώσεις και κεφαλές τραπεζοειδούς µορφής στα άκρα τους. Το συγκεκριµένο αγκύριο χρησιµοποιείται ευρέως σε θεµέλια χαµηλού ύψους και επίπεδες θεµελιώσεις (radier) σε περιπτώσεις ισχυρών εντατικών µεγεθών. Πίνακας 4. Αγκυρόβιδες PPM / L a l3 smin cmin d3 l1 l2 hef a d1 * Το ελάχιστο ύψος θεµελίωσης έχει υπολογισθεί για επικάλυψη 30 mm. PPM 22/L 27/L 30/L 36/L 39/L 45/L 52/L Συνολικό µήκος l Κύριο µήκος l Εγκιβωτισµένο l Προεξέχων l Σπείρωµα a Ελάχιστη απόσταση από γειτονική αγκυρόβιδα smin Ελάχιστη απόσταση από άκρη θεµελίου cmin Ενεργό µήκος αγκύρωσης hef d1 2Φ20 2Φ25 2Φ25 4Φ20 3Φ25 4Φ25 4Φ32 σπειρώµατος d *Ελάχιστο ύψος θεµελίου hmin Βάρος [kg] εφελκ/µό EC3 ΝRd διάτµηση EC3 VRd Max. ροπή σύσφιξης Tinst [Nm]

8 6. ΑΓΚΥΡΟΒΙ ΕΣ PPM / P Η αγκυρόβιδα τύπου PPM/L αποτελείται από δύο ως τέσσερις σιδηρές ράβδους ποιότητας BSt 500s µε ένα σπείρωµα, δύο περικόχλια και ροδέλες. Για την αποτελεσµατική πρόσφυση του σκυροδέµατος στο χάλυβα οι ράβδοι είναι ειδικά διαµορφωµένες µε νευρώσεις και κεφαλές τραπεζοειδούς µορφής στα άκρα τους. Το συγκεκριµένο αγκύριο χρησιµοποιείται ευρέως σε θεµέλια χαµηλού ύψους και επίπεδες θεµελιώσεις (radier) σε περιπτώσεις ισχυρών εντατικών µεγεθών. Πίνακας 5. Αγκυρόβιδες PPM / P PPM 22/P 27/P 30/P 36/P 39/P 45/P 52/P Συνολικό µήκος l Κύριο µήκος l Εγκιβωτισµένο l Προεξέχων l Φ20 2Φ25 2Φ25 4Φ20 3Φ25 4Φ25 4Φ32 Σπείρωµα * Το ελάχιστο ύψος θεµελίωσης έχει υπολογισθεί για επικάλυψη 30 mm. a d1 σπειρώµατος d *Ελάχιστο ύψος θεµελίου hmin Βάρος [kg] εφελκ/µό EC3 ΝRd διάτµηση EC3 VRd

9 7. ΕΙ ΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ ΑΓΚΥΡΟΒΙ ΩΝ Σχήµα 4. Αγκυρόβιδα µε αποκοπτώµενο σπείρωµα Σε περιπτώσεις που οι προεξοχές από τα σπειρώµατα των αγκυρίων δεν είναι επιθυµητές (π.χ. λόγω διάνοιξης οπών στον ξυλότυπο), δύναται οι αγκυρόβιδες να παραδοθούν µε αποκοπτώµενο σπείρωµα το οποίο συνδέεται βιδωτά µε το υπόλοιπο του αγκυρίου µέσω υποδοχών (µούφες). Η διαδικασία σύνδεσης πραγµατοποιείται µετά τη σκυροδέτηση και την αφαίρεση του ξυλοτύπου. 8. ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΕΣ ΛΕΠΤΟΜΕΡΕΙΕΣ ΓΙΑ HPM / L, PPM / L Προκειµένου να αποφευχθεί αστοχία λόγω εξόλκευσης του αγκυρίου από το σκυρόδεµα πρέπει να διατάσσονται διατµητικοί οπλισµοί (συνδετήρες), όπως στο Σχήµα 5. Γενικώς, συνιστάται οι συνδετήρες να είναι κλειστής µορφής. Πίνακας 6. Ελάχιστες τιµές οπλισµών και hef Για σκυρόδεµα C20/25 και nomc = 30 mm ισχύει: Θέση 1 hef HPM 16 / L Φ HPM 20 / L Φ HPM 24 / L Φ HPM 30 / L Φ HPM 39 / L Φ PPM 22 / L Φ PPM 27 / L Φ PPM 30 / L Φ PPM 36 / L Φ PPM 39 / L Φ PPM 45 / L Φ PPM 52 / L Φ Αγκυρόβιδα Σχήµα 5. Όπλιση σε αγκύρια 9

10 9. ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΓΙΑ ΜΕΛΕΤΗΤΕΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥΣ - Θεµελίωση µεταλλικών υποστυλωµάτων Πολλές φορές στα µεταλλικά κτίρια τα εντατικά µεγέθη που πρέπει να αναληφθούν από τις συνδέσεις των υποστυλωµάτων µε τα θεµέλια είναι τόσο ισχυρά που η διάταξη µεγάλου αριθµού αγκυρίων είναι αναπόφευκτη. Σύµφωνα µε τις απαιτήσεις του ΕΑΚ και του Ευρωκώδικα 8 η σύνδεση πρέπει να παρουσιάζει υπεραντοχή ως προς το συνδεόµενο µέλος ίση µε 1.20Ryk, όπου µε Ryk εννοείται η χαρακτηριστική τιµή αντοχής του µέλους. Είναι προφανές, ότι οι κανονισµοί επιβάλλουν κάτι τέτοιο έτσι ώστε στην περίπτωση ενός µεγάλου σεισµού να αστοχήσει το υποστύλωµα πολύ πριν τη σύνδεση (ικανοτικός εντοπισµός της πλαστικής άρθρωσης στη βάση του υποστυλώµατος και µακριά από την σύνδεση). Στον Πίνακα 7 φαίνονται οι τιµές των ικανοτικών αξονικών που πρέπει να φέρουν συνδέσεις θεµελίωσης διατοµών τύπου ΙPE και ΗΕΒ και προτεινόµενοι συνδυασµοί αγκυρόβιδων. Τα ΙPE συνηθίζεται να εφαρµόζονται σε βιοµηχανικά κτίρια, ενώ τα ΗΕΒ σε πολυόροφα µεταλλικά ή σύµµικτα κτίρια. Πίνακας 7. Προτεινόµενες διατάξεις αγκυρόβιδων για διατοµές τύπου ΙΡΕ και ΗΕΒ ΙΡΕ 200 ΝSd(kN) S Προτεινόµενη διάταξη 6ΗPM24 ΝSd(kN) S Προτεινόµενη διάταξη 4HPM30+2HPM16 ΙΡΕ HPM30+2HPM HPM30+2HPM24 ΙΡΕ HPM30+2HPM HPM30 ΙΡΕ HPM HPM39+2HPM16 ΙΡΕ HPM39+2HPM HPM39+2HPM24 ΙΡΕ HPM39+2HPM HPM39 ΙΡΕ HPM PPM36 ΙΡΕ PPM PPM39+2PPM36 S275 S355 ΗΕΒ PPM39+2PPM PPM45+2PPM30 ΗΕΒ PPM PPM45 ΗΕΒ PPM45+2PPM PPM52+2PPM39 ΗΕΒ PPM PPM52+2PPM45 ΗΕΒ PPM45+2PPM PPM52+4PPM39 HEB PPM45+2PPM PPM52+4PPM45 HEB PPM PPM52+2PPM45 HEB PPM52+2PPM PPM52 Γιατί PEIKKO και όχι τις συνήθεις αγκυρόβιδες του εµπορίου? Για ένα HEB 300 / S355 πρέπει να εξασφαλίζεται αξονική υπεραντοχή από τις αγκυρόβιδες kn, δηλ τόννοι!!! Μια συνήθισµένη αγκυρόβιδα Μ36 /

11 έχει εφελκυστική αντοχή σύµφωνα µε τον Ευρωκώδικα 3, Ft,Rd = kn. Απαιτούνται / = 10.8, άρα τίθενται 12 αγκυρόβιδες. Μια τέτοια λύση είναι δυνατόν να δηµιουργήσει προβλήµατα κατά τη φάση της κοχλίωσης λόγω ανυπαρξίας χώρου, βλ. Σχήµα 6. Κλασσική Λύση NSd 2UPN 12M36 / 10.9 Λύση Peikko NSd PPM 52/L PPM 45/L 8Φ14 6Φ14 4PPM 52/L + 4PPM 45/L 8Φ14 6Φ14 Σχήµα 6. Θεµελίωση µεταλλικού υποστυλώµατος σε θέση κατάληξης διαγωνίου 11

12 Με την λύση Peikko απαιτούνται 4PPM 52/L + 4PPM 45/L, δηλ. 8 συνολικά αγκυρόβιδες, άρα πιο ευρύχωρη σύνδεση. Τονίζεται, επίσης, ότι αποφεύγονται για την αγκύρωση των αγκυρόβιδων «τελάρα» µε διατοµές Γ και U, τα οποία αυξάνουν το κόστος και ως προς την αποτελεσµατικότητά τους έναντι εξόλκευσης είναι αναξιόπιστα. Όπως, προαναφέρθηκε η ασφάλεια έναντι εξόλκευσης αντιµετωπίζεται µέσω της διάταξης συνδετήρων. Ο έλεγχος πραγµατοποιείται εύκολα µέσω των παρακάτω: Nua,k = Nu1 + Nu2 A sr f sk µε 0.5 f Nu1 = 0.4 A sr f sk ck 30 Nu2 = π dsr (hef 3 dsr nomc ) fbk και Nua,k: Nu1: Nu2: Αsr: fsk: fck: dsr: heff: nomc: fbk: Χαρακτηριστική τιµή συνολικής αντοχής ενός σκέλους συνδετήρα σε Ν Φέρουσα ικανότητα λόγω µηχανισµού άντυγας (γάντζωµα σε σκυρόδεµα) σε Ν Φέρουσα ικανότητα λόγω συνάφειας χάλυβα σκυροδέµατος σε Ν Επιφάνεια διατοµής οπλισµών συνδετήρα σε mm2 Χαρακτηριστική τιµή ορίου διαρροής χάλυβα οπλισµών σε Ν/ mm2 Χαρακτηριστική τιµή θλιπτικής αντοχής σκυροδέµατος σε Ν/ mm2 ιατοµή οπλισµών συνδετήρων σε mm Ενεργό µήκος αγκύρωσης σε mm, βλ. Σχήµα 5 Ονοµαστική τιµή επικάλυψης σε mm Χαρακτηριστική τιµή τάσης συνάφειας µεταξύ χάλυβα σκυροδέµατος σε Ν/ mm2, βλ. Πίνακα 8 Πίνακας 8. Χαρακτηριστικές τιµές τάσης συνάφειας βάσει Ευρωκώδικα 2 2 fbk (N/mm ) C20/25 C25/30 C30/37 C35/45 C45/50 C45/ Τελική σχέση Φέρουσας ικανότητας: Nua,d = Nua,k / γ mh, γ mh = 1.8 Εφαρµογή Θεµέλιο Σχήµατος 6 Για τις αγκυρόβιδες PPM 52 Σκυρόδεµα: C25/30 hef = 885 mm, βλ. Πιν. 6 Οπλισµοί: B500c Συνδετήρας Φ14: A sr = Αγκυρόβιδες: 4PPM PPM Nu1 = = N 30 Nu2 = π 14 ( ) 4.05 = N Επικάλυψη nomc = 30 mm Υποστύλωµα: HEB 300 π 14 2 = mm Nua,k = = N = = kn 12

13 Nua,d = / 1.8 = 96.01kN / ανά σκέλος συν/ρα Αντοχή 4x2Φ14, δηλ. 16 σκέλη Φ = kn /8 = kn Για τις αγκυρόβιδες PPM 45 hef = 772 mm, βλ. Πιν. 6 Συνδετήρας Φ14: A sr = π 14 2 = mm Nu1 = = N 30 Nu2 = π 14 ( ) 4.05 = N Nua,k = = N = = kn Nua,d = / 1.8 = kn / ανά σκέλος συν/ρα Αντοχή 2x3Φ14, δηλ. 12 σκέλη Φ = kn /8 = kn - Θεµελίωση προκατασκευασµένων υποστυλωµάτων Όπως φαίνεται και στο Σχήµα 2 οι αγκυρόβιδες HPM και PPM χρησιµοποιούνται σε συνδυασµό µε τα µεταλλικά πέλµατα HPKM, PPKM και PEC. Στα προκατασκευασµένα υποστυλώµατα πρώτα διαστασιολογούνται τα µεταλλικά πέλµατα και βάση του Πίνακα 9 επιλέγεται η αντίστοιχη αγκυρόβιδα. Πίνακας 9. Αντιστοιχία αγκυρόβιδων µεταλλικών πελµάτων για προκατσκευασµένα υποστυώµατα Πέλµα Αγκυρόβιδα HPKM 16 HPM 16 HPKM 20 HPM 20 HPKM 24 HPM 24 HPKM 30 HPM 30 HPKM 39 HPM 39 PPKM 36 PPM 36 PPKM 39 PPM 39 PPKM 45 PPM 45 PPKM 52 PPM 52 + Για τα PPM εφαρµόζονται και πέλµατα τύπου PEC, (βλ. εγχειρίδιο για µεταλλικά πέλµατα) 13

14 10. Παραδείγµατα από πραγµατικές εφαρµογές Οι αγκυρόβιδες συναρµολογούνται στις σωστές αποστάσεις µέσω του µεταλλικού πλαισίου 1 2 Στη συνέχεια τοποθετούνται επί του θεµελίου...σε µεταλλικά υποστυλώµατα Ακολουθεί η σκυροδέτηση. Το πλαίσιο αποσυναρµολογείται και χρησιµοποιείται σε επόµενη εφαρµογή σε πολύπλοκες κατασκευές όπως σύµµικτα βάθρα γεφυρών, ειδικές θεµελιώσεις κ.α. 6...σε προκατασκευασµένα υποστυλώµατα 5 Αγκύρια σε σωστές αποστάσεις Αποφυγή τελάρων µε µεταλλικές διατοµές Ταχύτερη κατασκευή Εξοικονόµηση χώρου Απρόσκωπτη κοχλίωση Αξιόπιστος υπολογισµός αντοχών σε εξόλκευση Λύσεις σε πολύπλοκες κατασκευές 14