Undervisningsmateriale til 45529 Armering - Placering af indstøbningsdele Undervisningsministeriet. 1. december 2015. Materialet er udviklet af Efteruddannelsesudvalget for bygge/anlæg og industri i samarbejde med Torben Dybdahl Jensen og Karsten Thomsen. Materialet kan frit kopieres med angivelse af kilde. Materialet kan frit viderebearbejdes med angivelse af følgende tekst: Dette materiale indeholder en bearbejdning af Armering: Placering af indstøbningsdele, 1. december 2015, udviklet for Undervisningsministeriet af Efteruddannelsesudvalget for bygge/anlæg og industri i samarbejde med Torben Dybdahl Jensen og Karsten Thomsen.
Indholdsfortegnelse: Indholdsfortegnelse:... 2 Forord:... 3 Målgruppe:... 3 Mål:... 3 Varighed:... 3 Definition:... 5 Tolerancer:... 5 Afsætning:... 5 Isolering:... 6 Indstøbningsdele til løft og håndtering af betonelementer (løfteankre):... 7 Hulankre fx Frimeda:... 7 Kuglehovedsankre fx Starcon/ Deha... 8 Transportinserts:... 8 Wirestropper:... 9 Montagebeslag:... 10 Indstøbningsdele til stabilisering af bygning:... 10 U-bøjler og wirebokse:... 10 Stålkonsoller og bjælkebeslag:... 11 Armeringskoplinger og stritkasser:... 12 Korruderede rør:... 13 Lejeplader og svejsebeslag:... 14 Indstøbningsdele som holder sammen på betonelementet:... 14 Forpladebindere:... 15 Hængebøjler:... 15 Indstøbningsdele til forankring af andre bygningselementer:... 17 Boltgrupper:... 17 Ankerskinner:... 17 El-artikler:... 18 Bibliografi:... 19 2
Forord: Dette kompendium er udviklet til brug for Efteruddannelsesudvalget for bygge/anlæg og industri (BAI, www.ebai.dk) med støtte fra Undervisningsministeriet. Hæftet behandler emnet armering: Placering af indstøbningsdele og understøtter opnåelse af målet i uddannelsen: 45529 Armering: Placering af indstøbningsdele Målgruppe: Uddannelsen henvender sig til faglærte og ufaglærte bygge- og anlægsarbejdere, der har eller ønsker beskæftigelse inden for bygge- og anlægsområdet. Mål: Deltagerne kan udføre armering af enkle og specielle betonelementer, herunder udføre korrekt placering og forankring af indstøbningsdele, bl.a. ophæng, stropper, stritter, binder, inserts og løftebeslag mv. Deltagerne kan i den forbindelse tildanne og placere armering og indstøbningsdele i forekommende betonelementforme ud fra tegninger, og på baggrund af viden om vigtigheden af, at løft er placeret korrekt, samt beregning af tyngdepunkt. Arbejdet udføres under hensyntagen til eget og andres arbejdsmiljø Varighed: 3,0 dage. 3
Det faglige fællesudvalg ønsker at højne niveauet på de danske arbejdspladser, inden for byggebranchen. Derfor er der udarbejdet følgende 10 kurser, af en varighed på 1-3 dage: Armering Placering af indstøbningsdele Armering Udarbejdelse af klippe- og bukkelister Armering anvendelse af elektriske klippe/bukkemaskiner Armering Slap armering, udførelse af enkle opgaver Armering Slap armering, udførsel af specielle opgaver Forskalling Udførsel af enkle løsninger Forskalling Udførsel af specielle løsninger Systemforskalling Udførsel af specielle løsninger Systemforskalling Opstilling af vægforskalling Systemforskalling Opstilling til vibreringsfri beton Kurserne kan erhverves enkeltvis, ud fra hvilket behov kursisten har. Det betyder at der i undervisningsmaterialet til de enkelte kurser, er informationer som går igen fra et kursus til et andet. Placering af indstøbningsdele skal ske under hensyntagen til den til enhver tid gældende standard, i kildehenvisningerne bagerst i dette kompendium, er beskrevet hvilke standarder der er brugt. Formlerne er et udtryk for en general praksis gældende hos leverandørerne og hos håndværkere. Formlerne er altid et udtryk for mindstekrav i forhold til standarderne. 4
Definition: Hvad er en indstøbningsdel? I dette kompendium betragtes alt, som indstøbes i elementet/ pladsstøbningen, som indstøbningsdel. Dog undtaget armering, som bliver behandlet i selvstændige materialer. Følgende indstøbningsdele vil blive behandlet: 1. Isolering 2. Løftebeslag 3. Montagebeslag/ inserts 4. Indstøbningsdele til stabilisering af bygningen 5. Indstøbningsdele som holder sammen på betonelementet 6. El- artikler 7. Udsparinger Tolerancer: I såvel in situ byggeri som på elementfabrikker skal vi overholder tolerancer. Man kan sige, at vi som udgangspunkt altid skal aflevere et produkt som passer 100 %. Men det vil være umuligt at efterleve, meget omkostningsfuldt, og også unødvendigt. Dansk Byggeri har udarbejdet et kompendium - Hvor går grænsen. Her har de forskellige aktører i byggebranchen, på baggrund af foreliggende standarder, udarbejdet fælles retningslinjer. Hvor der ikke er gældende standarder, har man ud fra en faglig vurdering fastlagt fælles ud- og indfaldskrav. 1 Udfaldskrav er det vi afleverer, mens indfaldskrav er det vi overtager fra andre håndværkere. Hjemmesiden findes her 2 : http://www.tolerancer.dk/forside Dansk Byggeri har også fremstillet en video om emnet, den findes her: https://www.youtube.com/watch?v=-djabhc0uri Desuden henvises til vejledningen om geometriske tolerancer, beskrevet i DS/EN 13670:2010 Anneks G 3 Ud over de tolerancer som bliver beskrevet i dette kompendium, er det selvfølgelig de lokale krav på de enkelte byggepladser/ fabrikker som skal overholdes. Afsætning: Alle indstøbningsdele: runde huller, inserts, ankerskinner, løfteankre, svejseplader. Afsættes til center af indstøbningsdelen. Udsparinger afsættes til kant. 1 (Dansk Byggeri, 2016) 2 (Dansk Byggeri, 2015) 3 (DS/EN 13670, 2010, s. 58 ff) 5
Isolering: Når der produceres sandwichelementer fremstilles et færdigt facadeelement, det betyder at elementet fra fabrikken er isoleret, så det overholder de gældende isoleringskrav. På tegningen ses hvordan et sandwichelement består af en bagplade og en forplade. Imellem placeres isoleringen. Som det ses på tegningen er der i kanten af elementet en ribbe, hvor isoleringen nødvendigvis bliver tyndere. I dag benyttes der fortrinsvis Rockwool Betonelementbatts 4 til isolering af elementer. Men i forbindelse med stadig større isoleringskrav, er der også udvikling i gang på dette område. Et isoleringsprodukt, som Kingspan Kooltherm K3, er et eksempel på hvordan isoleringskrav kan opnås med mindre tykkelse. Desuden benyttes polystyren som isolering, på billedet ses hvordan en båndsav benyttes til at skære disse plader på rette mål. Når isoleringen placeres i formen, skal pladerne placeres tæt sammen, det sikres bedst ved at tildanne isoleringen med et lille overmål. Hvor isoleringen skal gennembrydes ved hængebøjler, forpladebindere m.v. er det vigtig at dette gøres med mindst mulig skæring. Specielt ved isolering med mineraluld skal man undgå at træde op i elementet, efter det er blevet isoleret. Kræver arbejdet at man skal ind på isoleringen, skal der bruges en plade til at fordele vægten. Vær omhyggelig med at betonen ikke kan flytte isoleringen under udstøbning. 4 (Rockwool, 1997) 6
Indstøbningsdele til løft og håndtering af betonelementer (løfteankre): For indstøbningsdele, som skal bruges til at løfte og håndterer betonelementer, er der udarbejdet en særlig standard DS/CEN/TR 15728 5. Den beskriver hvilke løfteankre som anbefales, og hvordan de monteres. Samtidig giver standarden beskrivelse af hvordan løfteankre skal afprøves for at sikre, at de kan bære den tiltænkte byrde. Når vi placerer løfteankerne, er der på tegningen angivet hvilken armering, som skal placeres rundt om beslaget. Det er yderst vigtigt, at denne armering placeres korrekt. Når elementet skal monteres, har elementmontøren ingen mulighed for at konstatere om beslaget er korrekt placeret og armeret, han er nødt til at stole på at arbejdet er udført korrekt. Løfteankerne skal placeres så elementet hænger vandret ved montage. Under afformning på fabrikken bruges der ofte et løfteåg eller to kraner, hvorfor ligevægt i elementet ikke altid er en nødvendighed. Når elementet skal placeres på byggepladsen, foregår det med een kran, hvormed elementet løftes med en 2-strenget kæde (ved vægelementer), hvis der ikke er ligevægt i elementet under denne operation, besværliggøres montagen væsentligt. Så tegnestuens placering af løftebeslagene bør være sket ud fra denne betragtning. Hulankre fx Frimeda: På det lille billede ses koppen, som holder frimedaankret under støbningen (øverst i billedet), i midten ses løfteankret og nedrest er de samlet. På det store billede ses hvorledes ankret er placeret og man kan se hvordan der er sat en ekstra bøjle gennem ankret. Frimedaankre findes i mange variationer, her er vist et udsnit: 5 (DS/CEN/TR 15728, 2008) 7
Kuglehovedsankre fx Starcon/ Deha: Lige som Frimedaankre kræver Starconankre, at de inden støbning monteres i en kop som fastgøres til formen. På billedet ses øverst koppen, i midten ses ankret og nedrest ses hvordan de to dele er samlet. På denne tegning fra Peikko: (http://materials.crasman.fi/materials/extloader/?fid=4304&org=2&chk=bb511612) ses hvordan ankret er placeret i bagvæggen på et sandwichelement, for at få størst mulig ligevægt i elementet slår ankret et sving ud i isoleringen. På tegningen er ligeledes vist hvordan det er nødvendigt med ekstra armering omkring ankret. Her er det u-bøjler placeret omkring toppen af ankret, i andre tilfælde kan det være bøjler placeret omkring bunden af ankret. Transportinserts: Når der bruges inserts som transportankre, skal disse selvfølgelig være konstrueret til formålet. På insertsen skal det være muligt at læse hvor meget den er konstrueret til at bære. Typisk bruges inserts som transportankre ved trapper og reposer. Her følger et lille udvalg: Bølgeanker er fremstillet med insertsen presset omkring et stykke kamstål: Kompaktankret er ligeledes presset omkring et stykke kamstål: Det sidste indsertsanker kommer med færdigmonteret ankerarmering: 8
Transportinserts og andre inserts fastgøres på formen med insertsholdere. Disse holdere fastgøres på formen ved at sømme dem fast, den sorte holder på billedet er et eksempel på det. Holderen kan også fastholdes gennem et hul i formen, som modsvarer en tap i holderen, her vist med den grå insertsholder. På dette billede, som viser en trappeform, ses hvordan der er monteret bølgeanker, og inserts. Wirestropper: Som løfteankre kan man også benytte wirestropper, på nogle fabrikker har man selv mulighed for at fremstille disse af overskydende wire fra produktion af forspændte betonelementer, her er afbilledet en wirestrop fra Peikko: De forskellige løfteankre kan fås i forskellige styrker/ størrelser, alt efter hvilken belastning de skal modstå. 9
Montagebeslag: Til brug under montagen skal der monteres beslag og inserts. Inserts til at holde elementstøtterne monteres typisk 2/3 oppe på elementet målt fra undersiden. Her ses elementstøtter fastgjort til inserts monteret på elementfabrikken. Desuden kan der monteres vinkelbeslag, som ligeledes benyttes af montørerne. Tophatte som placeres i bunden af elementet, skal på byggepladsen passe til de dorne som er indstøbte i det nedenstående fundament/ dæk/ elementet. Derfor skal de selvfølgelig passe på målene. Indstøbningsdele til stabilisering af bygning: Betonelementer skal indgå i en samlet stabil helhed. Elementerne skal forankres til hinanden. Til dette indstøbes bl.a: bøjler, wire, strittere og indstøbningsbeslag til kompositelementer. U-bøjler og wirebokse: U-bøjler placeret i resalitten/ låsen i siden af elementet skal, hvis de er placeret inden i formen, bøjes ud så de står vinkelret på elementet, efter afformning. Hvis bøjlerne ikke er bukket, men derimod er ført gennem formsiden, skal der ikke foretages yderligere på fabrikken, men vær opmærksom på at bøjlerne har den korrekte afstand. Den udkragning, som bøjlen derved får, skal overlappe bøjlen som udkrager på naboelementet. Gennem overlapningen føres der, under montage af elementerne, et låsejern. Alternativet til bøjler er wirebokse, som fastgøres inde i formen. Under montagen er wireboksene meget nemmere at benytte end udkragende bøjler, men det er ikke alle bygherrer som accepterer brugen af disse. 10
Der har tidligere været diskussion om wireboksens styrke i konstruktionen. Men her har Betonelementforeningen med BEF Bulletin no2 wirebokse i elementsamlinger http://www.bef.dk/publikationer banet vejen for brugen af disse. 6 Stålkonsoller og bjælkebeslag: I dag er det muligt at montere en bjælke på siden af en søjle uden brug af synlig konsol. Det kræver at der indstøbes et konsolbeslag. På det lille billede ses et sådan beslag. Armeringen omkring sådan en konsol, kan være noget af et kunststykke, men det er selvfølgelig væsentlig at den udføres korrekt. Konsollen monteres i formen uden bæreenheden (den gule klods på det store billede), det betyder at konsollen monteres glat med ydersiden af formen. Det store billede viser hvordan der er monteret en Deltabjælke på den ene side af søjlen, og der er klarggjort til at blive monteret yderligere en bjælke på den anden side. På nedenstående billede vises hvordan en betonbjælke ligeledes kan monteres på konsolbeslaget, det kræver selvfølgelig, at der monteres et beslag i bjælken som modsvarer konsollen. 6 (Betonelement-foreningen, 2016) 11
Armeringskoplinger og stritkasser: Til sammenstøbning mellem dæk og vægge placeres strittere i elementets overside. Disse kan udskiftes med armeringskoplinger eller muffestave, som monteres i formen på samme måde som inserts. Det er en fordel under transport og montage, at der ikke noget udragende fra elementet. Samtidig undgås svækkelse af armeringsstålet ikke, da der ikke sker nogen bukning. Ved brug af armeringskoplinger undgås huller i formsiden. Armeringskoplinger er også et alternativ til stritkasser, da man ikke altid accepterer, at armeringsjernet først bukkes en vej, og så derefter bukkes tilbage igen. Men stritkasser er stadig et alternativ til udragende strittere, både for at beskytte formene, men også sikkerhedsmæssigt for at undgå udragende strittere. Når stritkassen placeres, skal man være opmærksom på, at den placeres inden for geometrien af den støbning, som den peger ud imod. På billedet til venstre en stritkasse set inde fra formen. Ved siden af et billede af en vandret stritkasse efter afformning. 12
Korruderede rør: Ved elementbyggeri skal der være forbindelse fra én etage til den næste. Det kan foregå ved at der på elementfabrikken indstøbes korrugerede rør. Når elementet er placeret sættes en armeringsstang i røret, armeringen er lang nok til, at den fortsætter op i elementet på næste etage. Når etagen skal sammenstøbes udfyldes det korrugerede rør samtidig. En anden metode er at trække kabler gennem rørene, når elementmontagen er færdig, spændes kablerne og bygningen trykkes yderligere sammen. Det er selvfølgelig væsentligt, at de korrugerede rør placeres over hinanden, uanset hvilken metode der anvendes. På byggepladser, ved in situ støbning, anvendes korrugerede rør ligeledes til at spænde konstruktionen op efter støbning. På billedet er vist armeringen til en bro. Gennem hele konstruktionen løber der korrugerede rør. Rørene bugter sig gennem konstruktionen, afstanden fra bunden varierer, det betyder at den ekstra styrke, som konstruktionen bliver tilført ved opspændingen, bliver ledt derhen hvor den gør bedst gavn. Her ses hvordan de korruderede rør er ført ud gennem forskallingen. Efterfølgende bliver der skudt kabler gennem rørene. Disse bliver så spændt op. 13
Lejeplader og svejsebeslag: Hvor en bjælke ligger af på en konsol eller en søjletop, vil der opstå fare for at betonkanten knuses. Dette imødekommes ved at indstøbe lejeplader, hvor elementerne mødes. Lejepladen fordeler trykket over et større område, derfor er der ekstra armering koncentreret omkring lejepladen. Standarden foreskriver at tolerancen på pladen er ± 20 mm i planen og ± 10 mm i dybden 7. Lejeplader kan være sorte, galvaniserede og rustfri alt efter hvilket miljø betonelementet placeres i I Danmark svejser vi typisk kun tagplader (TT plader og vafler), mens man i udlandet har en anderledes tradition for at sammensvejse betonelementer. Svejsepladerne placeres ud mod formsiden, dog placeres de i oversiden af elementet ved tagplader. Indstøbningsdele som holder sammen på betonelementet: Et sandwichelement består af en forplade og en bagplade med isolering imellem. Forpladen udgør klimaskærmen, og udtrykker den facade, som bygherren har bestemt. Forpladen hænger i bagpladen, den er ikke understøttet fra bunden. Bagpladen er den bærende del af elementet, den har kraftig ribbearmering, og det er bagpladen som kan bære eventuelle dækelementer. Mellem for- og bagplade placeres isoleringen, og for at forpladen fastholdes i stillingen, skal den forbindes til bagpladen. Dette gøres med forpladebindere og hængebøjler. 7 (DS/EN 13670, 2010, s. 64 (G.10.8.d)) 14
Forpladebindere: På billedet ses hvordan en forplade er ved at blive fremstillet. Dette element skal fremstå med hvid facade. Der er udstøbt ca. 4 cm hvid beton. Der er placeret et armeringsnet med forpladebindere og hængebøjler. Her er vist hvordan forpladebinderen er fastgjort til armeringsnettet. På det mindre billede ses to forskellige eksempler på forpladebindere. Hængebøjler: Hængebøjler er de bøjler, som bærer forpladen når den hænger på bagpladen. Hængebøjlerne er også fastgjort i forpladens armering, og er placeret i toppen af elementet. Når der arbejdes med vendeelementer, er der een top på elementet på elementfabrikken og en anden når elementet vendes på byggepladsen. Derfor skal vendeelementer have hængebøjler placeret mod begge de sider, hvor der er løftebeslag. 15
Sandwichelementet er nu isoleret. Der er mineraluld i kernen af elementet, i kanten, hvor ribbearmeringen skal placeres, er der isoleret med gråt polystyren. På billedet ses hvordan hængebøjler og forpladebindere gennembryder isoleringen. Det er vigtigt, at dette arbejde udføres med mindst mulig skade på isoleringen. Forskellige eksempler på hængebøjler. Fælles for alle hængebøjler og forpladebindere er, at de fremstilles i rustfrit materiale, da der kan opstå fugt i den isolering, som de gennembryder. 16
Indstøbningsdele til forankring af andre bygningselementer: Boltgrupper: Når betonkonstruktionen er færdig, kan der være yderligere konstruktionsdele, som skal forankres i betonen. Fx skal der ved brostøbninger gøres klart til autoværn, et vindmølletårn skal kunne forankres til fundamentet osv. Til dette skal der indstøbes boltgrupper. Disse boltgrupper skal optage meget store kræfter, derfor er området, hvor boltgruppen placeret kraftigt armeret. Armeringen kan være et kunststykke i sig selv, da der ofte er tale om meget armering på lidt plads. Efter støbningen skal der placeres en stålkonstruktion på boltgruppe, derfor er det nødvendigt at fastholde boltene i stilling under støbning. Standarden foreskriver at tolerancen på placeringen af boltgruppen er ± 10 mm, mens den indebyrds afstand mellem boltene er ± 3 mm 8. Der kan ofte være yderligere skærpede krav. For at sikre størst mulig nøjagtighed, og for at gøre montagen nemmere, kommer boltgrupper ofte sammensat i en enhed. På billedet ses to sådanne enheder som er klar til at blive monteret i formen. På dette billede ses hvordan boltene er placeret i en støbeplade. Ankerskinner: Ankerskinner bruges både under montage, hvor de benyttes sammen med hjørnebeslag. Ankerskinner bruges desuden til fastgørelse af installationer, nedsænkede lofter osv. 8 (DS/EN 13670, 2010, s. 63 (G.10.8.c)) 17
El-artikler: På Betonelementforeningens 9 hjemmeside kan man downloade branchevejledning i placering af el-artikler: http://www.bef.dk/files/servicebutik/dansk%20beton%20publikationer% 20til%20servicebutikken/Letbeton/37108.branchevejledning%20april%20 2006_el-indst%C3%B8bning%20i%20elementer.pdf Ved placering af el-artikler skal følgende tolerancer overholdes: Lodret og vandret indstøbte el-dåser El-dåser under elementplan El-dåser, afvigelse fra lod målt over 150 mm ± 15 mm max. 5 mm max. 5 mm Ved placering af el-artikler skal man være opmærksom på at disse fastholdes under støbning. Samtidig er det meget vigtigt, at rør og dåser er tætte, så det undgås at de fyldes med beton. 9 (Betonelement-foreningen, 2016) 18
Bibliografi: DS/EN 10080. (2006). Armeringsstål til beton- Svejselige armeringsstål - Generalt. København: Forlaget Dansk Standard. DS/EN 1992-1-1 DK NA:2013,. (2013). Nationalt anneks til Eurocode 2: Betonkonstruktioner-Del 1-1: Generelle regler samt regler for bygningskonstruktioner. København: Forlaget Dansk Standard. Betonelement-foreningen. (25. Januar 2016). BEF Betonelement-foreningen. Hentede 25. Januar 2016 fra http://www.bef.dk/ Dansk Byggeri. (November 2015). Hvor går grænsen. Hentede 25. Januar 2016 fra Hvor går grænsen: http://www.tolerancer.dk/forside Dansk Byggeri. (25. Januar 2016). Tolerancer "Hvor går grænsen". Hentede 25. Januar 2016 fra http://www.danskbyggeri.dk/for+medlemmer/teknik+-c12- +processer/byggekrav+og+processer/tolerancer DS 2426. (2011). Beton - Materialer - Regler for anvendelse af EN 206-1 i Danmark. København: Forlaget Dansk Standard. DS 2427. (2011). Udførsel af betonkonstruktioner - Regler for anvendelse af EN 13670 i Danmark. København: Forlaget Dansk Stabdard. DS/CEN/TR 15728. (2008). Design og brug af indstøbningsdele til løft og håndtering af præfabrikerede betonelementer. København: Dansk Standard. DS/EN 13670. (2010). Udførselse af betonkonstruktioner. København: Forlaget Dansk Standard. DS/EN 1992-1-1 + AC: 2008. (2008). Eurocode 2: Betonkonstruktioner - Del 1-1: Generelle regler samt regler for bygningskonstruktioner. København: Forlaget Dansk Standard. DS/EN 206:2013. (2013). Beton - Specifikation, egenskaber, produktion og overensstemmelse. København: Forlaget Dansk Standard. Lemvigh-Müller. (10. November 2015). Bogen om stål. Hentet fra Virksomheden Lemvigh-Müllers websted: http://catalog.lemu.dk/katalog/staal_og_metaller/bogen_om_stl_2014pdf/ Rockwool. (1997). Rockwool Betonelementbatts. Hedehusene: Rockwool. 19