Απόσταση ποδιών γέφυρας δοκιμαστή εξόλκευσης και συντελεστής μείωσης

Η απόσταση των στηριγμάτων έχει σημασία επειδή στηρίγματα κοντά σε ένα αγκύριο μπορεί να πιέζουν το υλικό βάσης που διαφορετικά θα αποκολλούνταν, οπότε το αγκύριο φαίνεται να αντέχει περισσότερο απ' ό,τι σε πραγματική χρήση. Σε σκυρόδεμα, ένα αγκύριο που αστοχεί αποσπώντας κώνο σκυροδέματος ενισχύεται από κάθε στήριγμα που βρίσκεται μέσα σε αυτόν τον κώνο.

Σε σκυρόδεμα, το φαινόμενο εμφανίζεται μόνο όταν το αγκύριο φορτίζεται κοντά στο φορτίο αστοχίας του και η πιθανή αστοχία είναι κώνος σκυροδέματος, γι' αυτό οι κανόνες είναι αυστηροί για δοκιμές έως αστοχία και προκαταρκτικές δοκιμές και πιο χαλαροί για δοκιμές επιβεβαίωσης. Σε τοιχοποιία, οι κανόνες απόστασης ισχύουν για όλες τις δοκιμές εκτός από τις δοκιμές επιβεβαίωσης.

Το hef είναι το ενεργό βάθος αγκύρωσης, το L η απόσταση από το βύσμα έως την πλησιέστερη στήριξη και το adist η απόσταση μεταξύ των στηρίξεων.

• h_ef, το ενεργό βάθος αγκύρωσης, είναι το βάθος από την επιφάνεια έως το κατώτερο σημείο στο οποίο το βύσμα αγκυρώνεται στο υλικό βάσης. Δεν είναι το βάθος της οπής.
• L, η απόσταση αντίδρασης, είναι η απόσταση από τον άξονα του βύσματος έως την πλησιέστερη στήριξη της γέφυρας.
• a_dist, η απόσταση στηρίξεων, μετριέται έως τον άξονα των σημειακών στηρίξεων ή ως το καθαρό πλάτος μεταξύ συνεχών στηρίξεων. Για γέφυρα τοποθετημένη συμμετρικά πάνω από το βύσμα, a_dist = 2 × L. Οι τιμές της Staht, 127 mm για τις τυπικές γέφυρες t25 και t60 και 375 mm και 575 mm για τις φαρδύτερες γέφυρες, αντιστοιχούν στην καθαρή απόσταση μεταξύ των ποδιών κατά μήκος της γέφυρας (τεχνικά φυλλάδια Staht), η οποία αποτελεί και τη βάση του δημοσιευμένου πίνακα γεφυρών του κλάδου. Αυτό είναι προς την πλευρά της ασφάλειας: τα πόδια μιας γέφυρας τεσσάρων ποδιών βρίσκονται στην πραγματικότητα πιο μακριά από το βύσμα, οπότε η καθαρή απόσταση δίνει ελαφρώς υψηλότερο φορτίο δοκιμής, ποτέ χαμηλότερο.

Έως h_ef = 150 mm. Αν η adist είναι τουλάχιστον 3 × hef, αdist = 1,0. Αν η adist είναι μικρότερη από 3 × hef αλλά μεγαλύτερη από 1,5 × hef, αdist = 0,4 + adist ÷ (5 × hef) (εξίσωση B.12 του BS 8539). Το BS 8539 θέτει επίσης ανώτατο όριο 450 mm στην απαιτούμενη απόσταση, όμως έως hef = 150 mm το 3 × hef δεν υπερβαίνει ποτέ τα 450 mm, οπότε το όριο δεν αλλάζει το αποτέλεσμα. Αν η adist είναι 1,5 × h_ef ή μικρότερη, η γέφυρα είναι πολύ στενή για αυτή τη μέθοδο: χρησιμοποιήστε φαρδύτερη.

Βάθος μεγαλύτερο από 150 mm. Η εξίσωση B.12 δεν εφαρμόζεται. Στο σκυρόδεμα, κρατήστε την πλησιέστερη στήριξη σε απόσταση τουλάχιστον 1,5 × hef από το αγκύριο, που σημαίνει adist τουλάχιστον 3 × hef. Στην τοιχοποιία ισχύουν οι κανόνες για τούβλα και τσιμεντόλιθους. Το EOTA TR 053 δεν απαιτεί μείωση σε πολύστρωτους τοίχους από μικρά συμπαγή τούβλα, όπως συμπαγή πήλινα τούβλα, εφόσον οι στηρίξεις απέχουν μεταξύ τους περισσότερο από 1,5 × hef και αφήνουν χώρο για να σχηματιστεί η αστοχία.

Ο αdist διαιρεί το φορτίο δοκιμής, οπότε τιμή κάτω από 1,0 το αυξάνει. Στις δοκιμές μέχρι αστοχίας, ο αdist πολλαπλασιάζει το αποτέλεσμα, οπότε μειώνει την επιτρεπόμενη αντοχή. Σε κάθε περίπτωση, οι κοντινές στηρίξεις δεν μπορούν να κάνουν ένα αγκύριο να φαίνεται ισχυρότερο απ' ό,τι είναι. Δείτε τις προκαταρκτικές δοκιμές.

Το EOTA TR 053, Ενότητα 3.2.1, καταργεί τη μείωση όπου η αστοχία παραμένει τοπική: αγκύρια βαθύτερα από 150 mm σε πολύστρωτους τοίχους από μικρά συμπαγή τούβλα, όπως συμπαγή πήλινα τούβλα, αγκύρια σε αρμούς κονιάματος και αγκύρια σε κοίλα ή διάτρητα τούβλα. Οι στηρίξεις πρέπει και πάλι να απέχουν μεταξύ τους περισσότερο από 1,5 × h_ef και να αφήνουν χώρο για να σχηματιστεί η αστοχία.

Η σωστή γέφυρα Staht είναι η στενότερη της οποίας η απόσταση στηριγμάτων φτάνει τα 3 × hef για δοκιμή μέχρι αστοχίας ή προκαταρκτική δοκιμή. Μια στενότερη γέφυρα μπορεί και πάλι να χρησιμοποιηθεί με αdist, εφόσον η απόστασή της είναι μεγαλύτερη από 1.5 × hef, με δύο επιπλέον προϋποθέσεις σε σκυρόδεμα: η προκαταρκτική δοκιμή απαιτεί επίσης το πλησιέστερο στήριγμα να απέχει περισσότερο από 1.0 × hef από το αγκύριο, και μια δοκιμή μέχρι αστοχίας με το πλησιέστερο στήριγμα σε απόσταση κάτω από 1.5 × hef πρέπει να σημειώνεται στην αναφορά και να επαναλαμβάνεται με φαρδύτερη γέφυρα, εκτός αν η αντίσταση κώνου ελεγχθεί με άλλον τρόπο. Οι δοκιμές επιβεβαίωσης (proof tests) μπορούν να χρησιμοποιούν γέφυρα με αγκύρια μεγαλύτερου βάθους από όσα δείχνει ο πίνακας. Σε τοιχοποιία ισχύουν οι παραπάνω κανόνες για τούβλα και τσιμεντόλιθους· ο μειωτικός συντελεστής παραλείπεται μόνο στις περιπτώσεις του EOTA TR 053 που περιγράφονται στο αdist.

Για τη γέφυρα 575, η εξίσωση B.12 σταματά στο hef = 150 mm. Για μεγαλύτερο βάθος, σε σκυρόδεμα, διατηρήστε το L στο 1.5 × hef ή περισσότερο: η γέφυρα 575 το επιτυγχάνει έως h_ef = 191 mm.

Παράδειγμα υπολογισμού: h_ef = 80 mm, προκαταρκτική δοκιμή σε τοιχοποιία από τσιμεντόλιθους.

• Τυπική γέφυρα t60: τα 127 mm είναι λιγότερα από 3 × 80 = 240 mm και περισσότερα από 1.5 × 80 = 120 mm, άρα εφαρμόζεται το α_dist: 0.4 + 127 ÷ (5 × 80) = 0.4 + 0.318 = 0.718. Το φορτίο δοκιμής αυξάνεται κατά συντελεστή 1 ÷ 0.718 = 1.39.
• Bridge 375-60: τα 375 mm είναι περισσότερα από 240 mm, άρα α_dist = 1.0 και το φορτίο δοκιμής δεν αυξάνεται.

Σε σκυρόδεμα, η τυπική γέφυρα δεν θα ήταν κατάλληλη σε αυτό το βάθος: το L πρέπει να είναι μεγαλύτερο από 1.0 × h_ef (80 mm) κατά τη δοκιμή στο φορτίο δοκιμής, ενώ το L της τυπικής γέφυρας είναι 63.5 mm.

Παράδειγμα υπολογισμού: h_ef = 150 mm. 3 × hef = 450 mm. Η Bridge 375-25 (375 mm, περισσότερα από 1.5 × 150 = 225 mm) δίνει αdist = 0.4 + 375 ÷ 750 = 0.900. Αυτό είναι κατάλληλο για τοιχοποιία ή για προκαταρκτική δοκιμή σε σκυρόδεμα, όπου L = 187.5 mm, δηλαδή περισσότερο από 150 mm. Για δοκιμή μέχρι αστοχίας σε σκυρόδεμα, το L είναι κάτω από 1.5 × 150 = 225 mm, οπότε χρησιμοποιήστε την 575-25. Η Bridge 575-25 είναι φαρδύτερη από 450 mm, άρα α_dist = 1.0.

Μην φορτίζετε ποτέ μια γέφυρα πάνω από το μέγιστο φορτίο της: οι 375-25 και 575-25 δέχονται δυναμοκυψέλη t60, αλλά περιορίζονται στα 25 kN.

Σε τοιχοποιία, τοποθετήστε τα πόδια έτσι ώστε η δοκιμή να φορτίζει τόσο τον τοίχο γύρω από το αγκύριο όσο και το ίδιο το αγκύριο. Ο τρόπος εξαρτάται από το υλικό στο οποίο στερεώνετε:

• Συμπαγή τούβλα: πατήστε τα πόδια στα τούβλα γύρω από το τούβλο του αγκυρίου, ποτέ πάνω σε αυτό. Έτσι, ένας αδύναμος αρμός ή ένα τούβλο που χαλάρωσε κατά τη διάνοιξη της οπής φαίνεται στο αποτέλεσμα. Η κατακόρυφη τοποθέτηση της γέφυρας συνήθως το επιτυγχάνει (NASC TG4:25 §11.1).
• Τσιμεντόλιθοι: κρατήστε το πλησιέστερο στήριγμα σε απόσταση τουλάχιστον 1.5 × hef από το αγκύριο ή εφαρμόστε το αdist όπως ορίζεται στον παραπάνω πίνακα.
• Διάτρητα ή κοίλα τούβλα: στρέψτε τα πόδια υπό γωνία, ώστε κανένα να μην πατά κατά μήκος μιας σειράς οπών.
• Δοκιμές επιβεβαίωσης: χρησιμοποιήστε τα γειτονικά στοιχεία όπου είναι δυνατόν· σε μεγάλα στοιχεία, το πλησιέστερο στήριγμα μπορεί να πλησιάσει έως 0.5 × h_ef.

Δείτε δοκιμές σε τοιχοποιία.

Πριν βασιστείτε σε μια γέφυρα για μια συγκεκριμένη δοκιμή, κάντε τρεις ελέγχους:

1. Ασφάλεια: σε τοίχο ή οροφή, είναι στερεωμένη ώστε να μην πέσει τίποτα αν το αγκύριο αποσπαστεί.
2. Ευθυγράμμιση: μπορείτε να τη ρυθμίσετε ώστε η έλξη να είναι κάθετη στην επιφάνεια ή να ακολουθεί τον άξονα του αγκυρίου, αν αυτό τοποθετήθηκε υπό γωνία. Τα ρυθμιζόμενα πόδια το καθιστούν εφικτό σε ανώμαλες επιφάνειες.
3. Ονομαστική αντοχή: το μέγιστο φορτίο της είναι μεγαλύτερο από το φορτίο δοκιμής. Μια δυναμοκυψέλη t60 σε γέφυρα 25 kN εξακολουθεί να περιορίζεται στα 25 kN. Για πολύ υψηλά φορτία, μια άκαμπτη δοκός με σταθερά πόδια που έλκει μέσω κοίλου εμβόλου κάμπτεται λιγότερο από μια γέφυρα με ρυθμιζόμενα πόδια.

Οι πλάκες κατανομής φορτίου γέφυρας της Staht εφαρμόζουν στα πέλματα των γεφυρών t25, t60, 375-25 και 575-25 και κατανέμουν το φορτίο σε εσωτερικούς τοίχους και στέγες. Ο αντάπτορας 3 ποδιών μετατρέπει μια γέφυρα t25 ή t60 σε τρίποδη για στενούς χώρους. Αντικαθιστά ένα ζεύγος ποδιών με ένα μονό πέλμα Ø35 mm, κεντραρισμένο στη θέση του ζεύγους (φύλλο δεδομένων Staht, κωδ. 600-085), οπότε κανένα πέλμα δεν πλησιάζει το αγκύριο περισσότερο απ' ό,τι στη γέφυρα τεσσάρων ποδιών: η τιμή των 127 mm εξακολουθεί να ισχύει.