generel projektering om bjælker

elementgeometri

statiske forhold

Bjælkerne kan enten udføres som simpelt understøttede bjælker eller som kontinuerlige ”Gerber”-dragere over flere fag, som ved indskudte charnierersamlinger er gjort statisk bestemt. 

Længden på den udkragede del af bjælken kan vælges så forholdet mellem udnyttelsen af bjælkens positive og negative momentkapacitet optimeres. Den endelige dimensionering foretages af Spæncoms ingeniører.

Bjælker udført som ”Gerber”-dragere gør det ofte muligt at øge spændvidden og giver samtidig simplere og mere fleksible søjle-bjælkesamlinger i etageadskillelsen. Søjlerne kan således placeres direkte ovenpå bjælkekroppen uden anvendelse af søjleskaft.

 

kompositbjælke

Som en variant kan også nævnes bjælker, der udføres med udragende forskydningsbøjler eller lignende i oversiden med henblik på senere sammenstøbning og samvirken med et pladsstøbt trykhoved. 

armering

Forspændt armering Der anvendes normalt liner i dimensionen 9,3 og 12,5 mm med lav relaksation. Armeringen leveres i henhold til standarden: pr EN 10138 med garanterede brudstyrke:
L 9,3 97 kN
L 12,5 173 kN

Slap armering Slap, ribbet eller profileret armering er produceret iht. EN 10080.

Den forspændte armering kan eventuelt suppleres eller delvis erstattes med slap armering. Det er for eksempel ofte påkrævet at tilføje slap armering i oversiden i bjælker med overragende ender, men også som trykarmering eller supplement til hovedarmeringen kan slap armering komme på tale.

En anden almindelig armeringsvariation består i at isolere en del af linerne på en vis strækning fra bjælkeender for at opnå en lokal reduktion af forspændingen – igen typisk for at muliggøre overragende ender.

Armeringsplacering
Ved placering af indstøbningsdetaljer er det vigtigt at tage hensyn til armeringens placering. Spæncom oplyser gerne den aktuelle armeringsplacering, som også fremgår af produktionstegningerne.

pilhøjde

På grund af armeringens forspænding vil bjælkerne få en pilhøjde, der vil variere med tiden og belastningen. Ved valg af bjælkehøjde og forspændingen kan pilhøjden til en vis grad styres.

Som resultat af varierende lagringsforhold (temperatur, luftfugtighed) vil der komme variation i pilhøjderne. I produktstandarden EN 13225 er angivet de maksimalt tilladelige afvigelser fra den angivne pilhøjde til 1/ 465 af spændvidden. Endvidere overstiger afvigelsen af pilhøjden sjældent 50% af pilhøjden.

De beregnede pilhøjder svarer til en lagringstid på ca. 1 måned og er baseret på urevnede tværsnit. For de maksimalt armerede tværsnit, hvor der typisk anvendes slap armering som overside armering, er denne forudsætning oftest ikke overholdt, hvorfor pilhøjden vil være større end den angivne.

Ønskes en nøjagtigere bestemmelse af pilhøjderne og deres udvikling med tiden, henvises til faglitteraturen. Man skal være opmærksom på, at der er mange variable som har indflydelse på udviklingen, hvorfor beregningen er behæftet med væsentlige usikkerheder.

sidepil

En beskeden unøjagtighed i formopstillingen kan bevirke, at forspændingsresultanten kommer til at virke med en tilsvarende ekscentricitet i sideretningen. For slanke bjælker kan dette resultere i en sideudbøjning. Også forhold under lagringen – sol og vind bl.a. – kan give anledning til en vis sidepil som følge af uens svind og krybning. I praksis frembyder sideudbøjning sjældent noget problem. For de slankeste bjælker kan det dog undertiden være nødvendigt at foretage en opretning ved hjælp af stag eller lignende, men i disse tilfælde er det som regel nødvendigt at foretage sideafstivning i forvejen. Der er ikke fastsat tolerancer på sidepil. Som hovedregel kan der regnes med, at sidepilen normalt vil ligge inden for 1 ‰ af længden.

vederlag

Som minimum skal bjælkerne have et vederlag på 100 mm og overholde følgende grundregler:

1. Hold lasten væk fra de yderste 20-30 mm.
2. Brug indstøbte, forankrede lejeplader – i hvert fald, når vederlaget et helt ude ved bjælkeende.
3. Undgå fast forbindelse i begge ender af en bjælke, når understøtningerne er ueftergivelige.

De indstøbte lejeplader bør forankres for de vandrette kræfter, der kan tænkes at forekomme. I mangel af nærmere vurdering kan friktionskræfter skønsmæssigt anslås til ca. 50 % af den lodrette stadigt forekommende last.

Det lodrette lejetryk må holdes inden for tilladelige grænser: Det tilrådes således at begrænse den regningsmæssige last på bjælkeenden, så den højst svarer til et jævnt fordelt tryk på ca. 10 MPa på det effektive lejeareal, når der anvendes simple stållejer.

Det effektive lejeareal er det delareal, som reaktionen virker centralt på.

Ved brug af fordelende lejer, som neopren opnås en jævnere trykfordeling, hvorved det tilsvarende regningsmæssige tryk kan øges til ca. 15 MPa, alt under forudsætning af, at underlaget tillader de nævnte spændinger.

Det bør vurderes, i hvert enkelt tilfælde, om vridningspåvirkning på bjælken – også selv om den ikke tages i regning ved beregning af bjælken – kan nedføre uacceptable forøgelser af spændingerne i vederlagene. For at imødegå dette bedst muligt bør bjælkerne altid understøttes i fuld bredde.

Fordelende lejer er også velegnede til at optage moderaten langsforskydninger som følge af svind og krybning.

Ved større og gentagne bevægelser – f.eks. på grund af temperaturvariationer – må der vælges andre lejetyper og foretages en dimensionering og indbygning efter leverandørens anvisninger. Uarmerede og armerede neoprenlejer kan elastisk optage betydelige deformationer afhængigt af tykkelse og form.

Neoprenlejer kræver ekstra opmærksomhed ved montage af dækelementerne, idet en ensidig montage kan bringe bjælken mærkbart ud af lod og overbelaste lejerne. Glidelejer med teflon eller lignende kan komme på tale ved endnu større bevægelser. Løse lejer indgår normalt ikke i Spæncoms leverance.

Udover de vandrette bevægelser i lejerne – som blandt andet beror på om søjlerne kan ”følge med” – skal lejerne også kunne optage de lastbetingende vinkeldrejninger. For de simple stållejer vil vinkeldrejningerne resultere i høje kantspændinger. Ved Neoprenlejer og lignende indgår vinkeldrejningerne derimod i den egentlige dimensionering af disse. Den vinkeldrejning, der forekommer ved montering afhænger af leveringspilhøjden og eventuelle unøjagtigheder i placering af de indstøbte lejeplader, og kan som regel ikke forudsiges med større nøjagtighed. Der må derfor ofte påregnes en justering på stedet.

andre geometriske udformninger

udsparinger

Udsparinger for rørgennemføring og lignende på tværs af bjælkerne udføres som regel ved hjælp af cirkulære plastrør. Plastrørene efterlades normalt i betonen. Udsparinger i andre størrelser og former kan udføres. For alle udsparinger gælder, at såvel størrelse som placering må vælges under hensyntagen til formene, armering og bæreevnen.

I bæreevnebedømmelsen indgår tre hovedelementer:
1. Der skal være tilstrækkelig trykzone over udsparingen.
2. Det reducerede tværsnit skal kunne bære hele forspændingen.
3. De skrå betonspændinger i forskydningszonerne skal kunne ledes forbi udsparingerne på forsvarlig måde (jvf. SBI-rapport 141, 1983)

Sammenfattende gælder, at jo hårdere en bjælke er udnyttet, des mere begrænsede er mulighederne for at foretage udsparinger. Længden af rektangulære udsparinger bestemmes desuden ofte af hensynet til en effektiv udstøbning af betonen under udsparingen.

Skrå afskæringer

Vi udfører skrå ender i vilkårlige grader.

Saddelhak

Saddelhak kan udføres, men er begrænset af statiske krav.

Skjulte lineender

Hvis lineenderne skal skjules, kan det udføres med epoxy eller cementbaseret produkt.

 

indstøbningsdele

standard indstøbninger

Bjælkerne er normalt forsynet med følgende standardindstøbningsdetaljer:

- Dornhuller til normal dornsamling mellem bjælke og søjle.
- Indstøbte lejeplader i bjælkeende med påsvejste ankre. Sikrer mod skader ved afspændingen og i de endelige vederlag.
- Indstøbte lejebeslag med ankre i overside af konsol.
- Løftebøjler, - huller eller -ankre afhængig af bjælkevægten.

Lejeplader og –beslag er som standard udført i sort stål.
Herudover kan bjælkerne forsynes med andre detaljer efter nærmere aftale.

udragende bøjler

Bjælkerne kan også udføres med udragende forskydningsbøjler eller lignende i oversiden med henblik på senere sammenstøbning og samvirken med et pladsstøbt trykhoved.

udragende stritter

Vi kan støbe udragende stritter i toppen af bjælkerne til sammenstøbninger.

andre indstøbninger

Når der tages hensyn til armeringsplaceringen, kan der indstøbes alle former for beslag, inserts samt udragende gods som bolte, bøjler og lignende i bjælkernes overside. I formsiderne og undersiden ønskes indstøbninger derimod begrænset mest muligt, og udragende gods kan ikke placeres her. Med passende hensyntagen til lineplaceringen kan de fleste fastgørelser foretages senere ved hjælp af iborede ekspansionsbolte eller klæbeankre. Ved iboring af ekspansionsbolte og lignende bør armeringens nøjagtige placering bestemmes med covermeter, medmindre der er rigelig tolerance.

overflader

overflader

Elementerne støbes med grå beton og overflader udføres jf. bips publikation A24.

Bjælkens underside er formglat, svarende til BO 42. Formsider og formende er glat svarende til BO 41. Overside er grov afrettet, svarende til BO 43.

Bjælkernes ender, der normalt ikke ses i det færdige byggeri, har en grovere karakter, og de afskårne spændliner er synlige. Hvor enderne ses i det færdige bygværk, kan bjælkerne på bestilling leveres med påstøbt endeflade.

Hvis bjælkerne skal have sammenhæng med overbetonen, kan bjælkerne på bestilling leveres med ru overside, svarende til BO 53, og evt. opragende bøjler.

normgrundlag

norm (kontrolklasse)

Dimensioneringsgrundlag er det europæiske normsæt – Sikkerhedsbestemmelser EC 0, Laster EC 1, Betonkonstruktioner EC 2 og Produktstandarden EN 13225 – Søjler, bjælker og rammer incl. Nationale annekser.

miljøklasse

Er passiv i betonnormens forstand. Udførelse til moderat og aggressiv miljøklasse kan efter aftale gøres ved ændring af betonrecept m.m.
Som standard er betonen uden luftindblanding og de forspændte liner afskåret bindig med endefladen.

tolerancer

Tolerance krav er fastlagt, så de overholder kravene i produktstandarden, EN 13225 og branchevejledningen ”Hvor går Grænsen?, Beton – in situ, elementer og montage”.

Elmentlængde (L) L < 10 m Slapt: + 8 mm Forspændt: + 10 mm
  10 m < L < 20 m                       + 20 mm
 

L > 20 m

 

                      + 30 mm

 

Bredde/Højde (H) < 0,6 m Slapt: + 5 mm Forspændt: + 8 mm
  H > 0,6 m Slapt: + 8 mm Forspændt: + 12 mm
Længdetolerancen er sammensat af bidrag fra afsætning, forkortelse på grund af forspænding og skæv placering af endeforskalling.

Bredde- og højdetolerancerne er ofte uden praktisk betydning. Længdetolerancen er derimod bestemmende for valg af fugestørrelser ved sammenbygning. I praksis anvendes normalt lidt større fuger end overnævnte længdetolerance direkte skulle foreskrive, f.eks. anbefales: 40 mm, hvor flere bjælker ligger i forlængelse af hinanden.
30 mm, når en bjælke ligger mellem faste søjler, vægge eller lignende, der er placeret indenfor ± 10 mm fra korrekt position.
Indstøbningsdetaljer, der fastgøres i formen kan påregnes placeret med tolerance ± 10 mm på tværs og ± 25 mm på langs. Hertil kommer indflydelse fra længde- og tværsnitstolerancer.