Kort sagt
Tætte understøtninger kan give for gode resultater. Ved brudprøvninger og forprøvninger skal adist være mindst 3 × hef, eller αdist anvendes, så længe adist er over 1.5 × hef. I beton kræver forprøvninger L over 1.0 × hef, brudprøvninger med L under 1.5 × hef noteres og gentages, og kontrolprøvninger tillader L på 0.5 × hef.
Denne vejledning forklarer, hvordan prøvninger på byggepladsen planlægges og udføres i henhold til BS 8539:2012+A1:2021. Den erstatter ikke standarden, ankerproducentens data eller anvisningerne fra den projekterende eller den ingeniør, der er ansvarlig for opgaven, og som fastlægger prøvningsplanen, belastningerne og faktorerne. En prøvning dokumenterer, hvad der skete på dagen; den godkender ikke en befæstigelse til brug.
Nøgletal
| Afstand uden behov for reduktion | a_dist på mindst 3 × h_ef (L på mindst 1.5 × h_ef) |
|---|---|
| Reduktionsfaktor α_dist | 0.4 + a_dist ÷ (5 × h_ef) |
| Hvor α_dist kan anvendes | a_dist over 1.5 × h_ef og h_ef op til 150 mm |
| Forprøvninger i beton, belastning til prøvelast | L over 1.0 × h_ef |
| Kontrolprøvninger i beton | L mindst 0.5 × h_ef, hvilket passer til de fleste kontrolprøvninger |
| Staht t25 og t60 standardbroer | α_dist = 1.0 op til h_ef = 42 mm. Med α_dist: op til 84 mm i murværk og op til 63 mm ved forprøvninger i beton (L over 1.0 × h_ef) |
| Staht Bridge 375-25 og 375-60 | α_dist = 1.0 op til h_ef = 125 mm |
| Staht Bridge 575-25 | α_dist = 1.0 for enhver h_ef op til 150 mm; i beton L mindst 1.5 × h_ef op til 191 mm |
Hvorfor har afstanden mellem brounderstøtningerne betydning?
Afstanden har betydning, fordi understøtninger tæt på et anker kan presse på det underlag, der ellers ville brække løs, så ankeret ser ud til at holde mere, end det ville i brug. I beton får et anker, der svigter ved udtrækning af en betonkegle, hjælp fra enhver understøtning, der står inden for keglen.
I beton viser effekten sig kun, når ankeret belastes tæt på sin brudlast, og en betonkegle er det sandsynlige brud. Derfor er reglerne strenge for brudprøvninger og forprøvninger og lempeligere for kontrolprøvninger. I murværk gælder afstandsreglerne for alle prøvninger undtagen kontrolprøvninger.
Hvad betyder L, a_dist og h_ef?
hef er den effektive forankringsdybde, L afstanden fra ankeret til nærmeste understøtning, og adist er understøtningsafstanden.
- h_ef, den effektive forankringsdybde, er dybden fra overfladen til det dybeste punkt, hvor ankeret griber fat i underlaget. Det er ikke huldybden.
- L, reaktionsafstanden, er afstanden fra ankerets centerlinje til den nærmeste understøtning på broen.
- a_dist, understøtningsafstanden, måles til aksen for punktunderstøtninger eller som den frie afstand mellem gennemgående understøtninger. For en bro, der er placeret symmetrisk over ankeret, er a_dist = 2 × L. Stahts værdier, 127 mm for standardbroerne t25 og t60 og 375 mm og 575 mm for de bredere broer, er den frie afstand mellem fødderne på langs af broen (Staht-datablade), det samme grundlag som branchens offentliggjorte brotabel bygger på. Det er på den sikre side: Fødderne på en firbenet bro sidder i virkeligheden længere fra ankeret, så den frie afstand giver en lidt højere prøvebelastning, aldrig en lavere.
Hvor tæt må understøtningerne være?
| Prøvning | Underlag | Nærmeste understøtning, L | Hvis understøtningerne er tættere |
|---|---|---|---|
| Prøvning til brud | Beton | Helst 1,5 × h_ef eller mere | Anvend α_dist, hvis a_dist er mere end 1,5 × h_ef, angiv afstanden i rapporten, og gentag med større afstand, medmindre kegleudbrudsmodstanden eftervises på anden vis |
| Forundersøgelse, til prøvebelastningen | Beton | Mere end 1,0 × h_ef, helst 1,5 × h_ef | Anvend α_dist; afstanden skal muligvis øges, hvis ankrene senere belastes til brud |
| Kontrolprøvning, op til 1,5 × N_rec | Beton | Mindst 0,5 × h_ef, hvilket passer til de fleste kontrolprøvninger | α_dist anvendes ikke ved kontrolprøvninger |
| Alle prøvninger undtagen kontrolprøvninger | Mursten | Fødderne på nabostenene, ikke på den sten, ankeret sidder i | Anvend α_dist, hvis a_dist er under 3 × h_ef (og mere end 1,5 × h_ef) |
| Alle prøvninger undtagen kontrolprøvninger | Blokke | 1,5 × h_ef eller mere | Anvend α_dist, hvis a_dist er større end 1,5 × h_ef; ellers anvendes en bredere bro |
| Kontrolprøvning | Murværk | Fødderne placeres på naboenhederne, hvor det er muligt; ved store enheder 0,5 × h_ef | α_dist anvendes ikke ved kontrolprøvninger |
Hvordan beregnes reduktionsfaktoren α_dist?
Op til h_ef = 150 mm. Hvis adist er mindst 3 × hef, er αdist = 1,0. Hvis adist er mindre end 3 × hef, men større end 1,5 × hef, er αdist = 0,4 + adist ÷ (5 × hef) (ligning B.12 i BS 8539). BS 8539 begrænser desuden den nødvendige afstand til 450 mm, men op til hef = 150 mm overstiger 3 × hef aldrig 450 mm, så begrænsningen ændrer ikke resultatet. Hvis adist er 1,5 × h_ef eller mindre, er broen for smal til denne metode: brug en bredere.
Dybere end 150 mm. Ligning B.12 gælder ikke. I beton skal den nærmeste understøtning være mindst 1,5 × hef fra ankeret, hvilket betyder en adist på mindst 3 × hef. I murværk gælder reglerne for mursten og blokke. EOTA TR 053 kræver ingen reduktion i flerskallede vægge af små massive sten, f.eks. massive teglsten, forudsat at understøtningerne står mere end 1,5 × hef fra hinanden og giver plads til, at brudet kan udvikle sig.
αdist divideres op i prøvebelastningen, så en værdi under 1,0 øger den. Ved prøvninger til brud ganges resultatet med αdist, så den tilladte bæreevne sænkes. Under alle omstændigheder kan tætsiddende understøtninger ikke få et anker til at se stærkere ud, end det er. Se indledende prøvninger.
EOTA TR 053, afsnit 3.2.1, udelader reduktionen, hvor brudet forbliver lokalt: ankre dybere end 150 mm i flerskallede vægge af små massive sten, f.eks. massive teglsten, ankre i mørtelfuger samt ankre i hulsten eller perforerede sten. Understøtningerne skal stadig stå mere end 1,5 × h_ef fra hinanden og give plads til, at brudet kan udvikle sig.
Staht-broer: understøtningsafstand og dybde
| Bro | Understøtningsafstand a_dist (fri afstand mellem fødderne langs broen) | L | Dybde med α_dist = 1,0 | Maks. belastning | Højde til broens underside |
|---|---|---|---|---|---|
| t25 standardbro | 127 mm | 63,5 mm | Op til 42 mm; med α_dist op til 84 mm i murværk eller 63 mm ved indledende prøvninger i beton | 25 kN | 146 mm |
| t60 standardbro | 127 mm | 63,5 mm | Op til 42 mm; med α_dist op til 84 mm i murværk eller 63 mm ved indledende prøvninger i beton | 60 kN | 146 mm |
| Bridge 375-25 | 375 mm | 187,5 mm | Op til 125 mm | 25 kN | 322 mm plus op til 20 mm fodjustering |
| Bridge 375-60 | 375 mm | 187,5 mm | Op til 125 mm | 60 kN | 318 mm plus op til 20 mm fodjustering |
| Bridge 575-25 | 575 mm | 287,5 mm | Enhver h_ef op til 150 mm; i beton L mindst 1,5 × h_ef op til 191 mm | 25 kN | 544 mm plus 20 mm fodjustering |
Hvilken Staht-bro passer til hvilket anker?
Den rigtige Staht-bro er den smalleste, hvis understøtningsafstand når 3 × hef ved en brudprøvning eller en forudgående prøvning. En smallere bro kan stadig bruges med αdist, så længe afstanden er større end 1,5 × hef, med to ekstra betingelser i beton: En forudgående prøvning kræver også, at den nærmeste understøtning er mere end 1,0 × hef fra ankeret, og en brudprøvning med den nærmeste understøtning under 1,5 × hef skal noteres i rapporten og gentages med en bredere bro, medmindre kegleudtræksmodstanden kontrolleres på anden vis. Kontrolprøvninger kan udføres med en bro ved dybere ankre, end tabellen viser. I murværk gælder reglerne for tegl og blokke ovenfor; reduktionen bortfalder kun i de EOTA TR 053-tilfælde, der er beskrevet under αdist.
For 575-broen stopper ligning B.12 ved hef = 150 mm. Ved større dybde i beton skal L holdes på 1,5 × hef eller mere: 575-broen klarer dette op til h_ef = 191 mm.
Regneeksempel: h_ef = 80 mm, en forudgående prøvning i betonblokke.
- t60 standardbro: 127 mm er mindre end 3 × 80 = 240 mm og mere end 1,5 × 80 = 120 mm, så α_dist gælder: 0,4 + 127 ÷ (5 × 80) = 0,4 + 0,318 = 0,718. Prøvelasten øges med en faktor 1 ÷ 0,718 = 1,39.
- Bridge 375-60: 375 mm er mere end 240 mm, så α_dist = 1,0, og prøvelasten øges ikke.
I beton ville standardbroen ikke slå til ved denne dybde: L skal være mere end 1,0 × h_ef (80 mm) ved prøvning til prøvelasten, og standardbroens L er 63,5 mm.
Regneeksempel: h_ef = 150 mm. 3 × hef = 450 mm. Bridge 375-25 (375 mm, mere end 1,5 × 150 = 225 mm) giver αdist = 0,4 + 375 ÷ 750 = 0,900. Det passer til murværk eller en forudgående prøvning i beton, hvor L = 187,5 mm er mere end 150 mm. Ved en brudprøvning i beton er L under 1,5 × 150 = 225 mm, så brug 575-25. Bridge 575-25 er bredere end 450 mm, så α_dist = 1,0.
Belast aldrig en bro ud over dens maksimale last: 375-25 og 575-25 kan bruges med en t60-lastcelle, men er begrænset til 25 kN.
Hvordan skal broen placeres på murværk?
På murværk placeres fødderne, så prøvningen belaster væggen omkring ankeret såvel som selve ankeret. Hvordan afhænger af, hvad du monterer i:
- Massive teglsten: Stil fødderne på stenene omkring ankerets sten, aldrig på den. Så viser en svag fuge eller en sten, der er rystet løs under boringen, sig i resultatet. Det opnås normalt ved at stille broen lodret (NASC TG4:25 §11.1).
- Blokke: Hold den nærmeste understøtning mindst 1,5 × hef fra ankeret, eller anvend αdist som angivet i tabellen ovenfor.
- Perforerede eller hule teglsten: Drej fødderne skråt, så ingen af dem lander langs en hulrække.
- Kontrolprøvninger: Brug de tilstødende sten, hvor det er muligt; på store elementer må den nærmeste understøtning komme ind til 0,5 × h_ef.
Hvad skal en prøvebro ellers kunne?
Før du stoler på en bro til en bestemt test, skal du foretage tre kontroller:
- Sikkerhed: på en væg eller et loft er den fastgjort, så intet falder ned, hvis ankeret giver slip.
- Retning: du kan indstille den, så trækket er vinkelret på overfladen eller følger ankerets egen linje, hvis ankeret er sat i skråt. Justerbare ben gør det muligt på ujævne underlag.
- Belastningsklasse: dens maksimale belastning ligger over testbelastningen. En t60-vejecelle på en 25 kN-bro er stadig begrænset til 25 kN. Ved meget høje belastninger bøjer en stiv bjælke med faste ben, der trækker gennem en hulcylinder, mindre end en bro med justerbare ben.
Stahts brofordelingsplader passer til fødderne på t25-, t60-, 375-25- og 575-25-broerne og fordeler belastningen på indervægge og tage. 3-bens-adapteren gør en t25- eller t60-bro til en trebenet bro til trange steder. Den erstatter et benpar med en enkelt Ø35 mm fod, centreret hvor benparret stod (Staht-datablad, del 600-085), så ingen fod kommer tættere på ankeret end på den firebenede bro: værdien på 127 mm gælder stadig.
Flere spørgsmål
αdist er reduktionsfaktoren i BS 8539, der fjerner enhver fordel ved bro-understøtninger, der står tættere end 3 × hef fra hinanden. Den er lig med 0,4 + adist ÷ (5 × hef) og gælder, når understøtningsafstanden er under 3 × hef, men over 1,5 × hef, med h_ef op til 150 mm.
Nej. αdist bruges ikke ved kontroltest. I beton kan den nærmeste understøtning ved en kontroltest stå helt ned til 0,5 × hef fra ankeret, hvilket passer i de fleste tilfælde.
Den effektive forankringsdybde, h_ef, er dybden til det laveste punkt, hvor ankeret griber fat i underlaget. Den kan være mindre end hullets dybde og mindre end ankerets længde.
Ved brudtest eller forudgående test ved hef = 105 mm er αdist kun 1,0 med understøtninger mindst 315 mm fra hinanden. Bridge 375-25 eller 375-60 opfylder dette. Standardbroerne t25 og t60 (127 mm) er for smalle: ligning B.12 kræver a_dist over 1,5 × 105 = 157,5 mm.
Brug den bredeste bro, der kan være der. Hvis dens understøtningsafstand er over 1,5 × hef, anvendes αdist, og afstanden noteres i rapporten. I beton kræver en forudgående test også, at den nærmeste understøtning er mere end 1,0 × h_ef fra ankeret. Hvis ikke, kan metoden ikke bruges: spørg den ansvarlige ingeniør. Ved brudtest i beton skal testene gentages med større afstand, medmindre kegleudtrækningsmodstanden kontrolleres på anden måde.
Den projekterende eller ansvarlige ingeniør bestemmer testplanen, herunder belastninger og faktorer som Ω. Testeren vælger en bro, der opfylder planen, og registrerer den faktiske afstand i rapporten. Rapporten dokumenterer fakta; den godkender ikke fastgørelsen.
Kilder
- BS 8539:2012+A1:2021 Code of practice for the selection and installation of post-installed anchors in concrete and masonry, Annex B (ligning B.12), BSI
- EOTA TR 053:2022-07 Recommendations for tests of metal injection anchors for use in masonry to be carried out on construction works, afsnit 3.2.1, EOTA
- Produktdata for Staht Bridge 375-25, Staht
- Produktdata for Staht Bridge 375-60, Staht
- Produktdata for Staht Bridge 575-25, Staht
Bredere broer til dybere ankre
Stahts broer på 375 mm og 575 mm fungerer med t25- og t60-vejecellerne.
