HALFEN SZYNY DO WBETONOWANIA

HALFEN SZYNY DO WBETONOWANIA HTA-CE 11 PL BETON Nowość! Europejska Aprobata Techniczna ETA - 09/0339

Wstęp Europejska Aprobata Techniczna ETA ETA - 09 / 0339 432-CPD-8394-01 Firma HALFEN uzyskała Europejską Aprobatę Techniczną ETA-09/0339 na szyny do wbetonowania HTA-CE w 2010 roku. Dokument ten jest obowiązujący w 30 krajach europejskich. Sposób wymiarowania szyn, określony w aprobacie ETA opiera się na wymaganiach Specyfikacji Technicznej CEN/ TS 1992-4 Projektowanie zamocowań stosowanych w betonie. Specyfikacja ta opiera się na aktualnym stanie wiedzy o najnowszych technologiach zamocowań i o sposobach ich wymiarowania oraz uwzględnia wyniki badań i testów (pozostałe informacje znajdują się na stronach 3 i 5). Zalety szyn HALFEN do wbetonowania HTA-CE Możliwe jest stosowanie szyn w konstrukcjach wykonanych z betonu o różnych klasach wytrzymałości, przy różnych odległościach krawędziowych, obciążonych siłami w różnych kombinacjach. W rezultacie projektant nie jest ograniczany, projektuje zgodnie z wytycznymi aprobaty, bez obaw o poprawność techniczną rozwiązania i przy braku zastrzeżeń ze strony inspektora nadzoru, wykonawcy oraz późniejszego użytkownika konstrukcji. Projektant ma pełen wpływ na rezultat prac projektowych i w związku z tym ma możliwość efektywnego projektowania pod względem ekonomicznym oraz technicznym. Dzięki temu przyjęty przez projektanta model obliczeniowy decyduje o nośności zamocowania i o doborze odpowiednich szyn do wbetonowania. Technicznej można założyć spełnienie wymagań konstrukcyjnych obowiązujących w 30 krajach należących do Unii Europejskiej. Ponadto znak CE widniejący na szynach oznacza, że zostały spełnione wszystkie wymagania aprobaty ETA. Szyny aprobowane tym sposobem mogą być używane w tych krajach na podstawie jednolitych regulacji prawnych. W konsekwencji projektant uzyskuje możliwość wykonywania projektów międzynarodowych. Dotyczy to w szczególności elementów prefabrykowanych, które bardzo często są oznaczane znakiem CE jako kompletny wyrób. Ponieważ aprobata ETA obejmuje także szczegółowo wytyczne dotyczące zarówno wewnętrznej jak i zewnętrznej kontroli jakości produkcji, użytkownik ma pewność, że szyny typu HTA-CE zawsze spełniają te same, najwyższe normy jakości, jak elementy poddane testom i badaniom aprobacyjnym. Na potrzeby uzyskania Europejskiej Aprobaty Technicznej ETA zrealizowano zaawansowany i kompleksowy program badań. Spełniono przy tym wszystkie kryteria aprobacyjne. Dzięki temu projektanci i użytkownicy szyn HTA-CE mogą być pewni, że spełniają one wszystkie wymogi. Ponadto wszystkie produkty mają porównywalne cechy w związku z tym, że podczas procesu certyfikacji przeszły ten sam program badań i testów. Projektując i używając szyny do wbetonowania typu HTA-CE zgodnie z wytycznymi Europejskiej Aprobaty 2

Wstęp Specyfikacja Techniczna CEN/TS 1992-4 Zoptymalizowane bezpieczeństwo projektowania w całej Unii Europejskiej Nowa Specyfikacja Techniczna CEN/TS 1992-4 została opublikowana w 2009 roku i dotyczy metod obliczeniowych dla zamocowań stosowanych w betonie. Specyfikacja ta przedstawia aktualny stan wiedzy o współcześnie stosowanych sposobach zamocowań. ETA - 09 / 0339 432-CPD-8394-01 W celu umożliwienia stosowania nowej metody obliczeniowej, konieczne jest określenie pewnych wartości specyficznych dla produktu, takich jak nośność, współczynniki korekcyjne itp. Wszystkie specyficzne wymagania dla wymiarowania zostały zawarte w Europejskiej Aprobacie Technicznej ETA-09/0339. Nowa metoda obliczeniowa jest podstawą rozbudowanego, prostego w obsłudze a zarazem kompletnego programu obliczeniowego. Dwie równoległe serie produktów: HALFEN szyny do wbetonowania HTA objęte dotychczasowymi aprobatami oraz HALFEN szyny do wbetonowania HTA-CE objęte Europejską Aprobatą Techniczną ETA, gwarantują najwyższy poziom bezpieczeństwa projektowania oraz dają projektantowi możliwość świadomego wyboru jednego z dwóch modeli obliczeniowych. Odpowiednie szyny, dobrane w zależności od przyjętej koncepcji projektowej, mogą być zaoferowane, dostarczone i zastosowane w konstrukcji. Źródło CEN/TS 1992-4 Specyfikacje techniczne zostały sporządzone przez Europejski Komitet Normalizacyjny CEN w celu ustandaryzowania sposobów wymiarowania zamocowań w betonie, w oparciu o jednolitą podstawę. Dokument reguluje metodykę obliczeń wszystkich stosowanych obecnie sposobów kotwienia, zarówno elementów zabetonowywanych (szyny i kotwy) jak i osadzanych w gotowej konstrukcji betonowej (kotwy mechaniczne i chemiczne). Komisja Normalizacyjna CEN/TC250/SC2/WG2 Projektowanie zamocowań stosowanych w betonie została powołana w 2000 roku w składzie dziewięciu przedstawicieli europejskich państw stowarzyszonych. W 2009 roku Komisja Normalizacyjna opublikowała Specyfikację Techniczną oznaczoną jako CEN/TS 1992-4. Dokument ten stanowi projekt załącznika do Normy Europejskiej, a po oficjalnej publikacji może być używany w praktyce. Specyfikacja składa się z pięciu części: Wstęp, Kotwy do wbetonowania, Szyny do wbetonowania, Kotwy osadzane w gotowej konstrukcji betonowej - systemy mechaniczne i Kotwy osadzane w gotowej konstrukcji betonowej - systemy chemiczne. 3

Wstęp Specyfikacja Techniczna CEN/TS 1992-4 W przyszłości planowane jest załączenie Specyfikacji Technicznej CEN/ TS 1992-4 do Europejskiej Normy. Oznacza to, że opublikowanie Europejskiej Aprobaty Technicznej ETA oraz pozostałych dokumentów jest znaczącym krokiem w przyszłość. Dla klientów ważna jest także możliwość konsultowania własnych wątpliwości z naszymi inżynierami. Specyfikacja CEN/TS 1992-4 jest przeznaczona dla projektantów, którzy znają dany produkt i którzy korzystają z wartości charakterystycznych w obliczeniach projektowych zamocowań w betonie. W przypadku konstrukcji budowlanych specyfikacja jest reprezentowana przez Europejską Aprobatę Techniczną ETA. Aprobata obejmująca szyny do wbetonowania typu HTA-CE ma oznaczenie ETA-09/0339. Europejska Aprobata Techniczna weryfikuje użyteczność wyrobu budowlanego zdefiniowanego przez dyrektywę dotyczącą wyrobów konstrukcyjnych CPD. Aprobata ETA bazuje na wynikach testów, kontroli i ocen technicznych, sporządzonych przez odpowiednie instytucje upoważnione przez państwa członkowskie Unii Europejskiej. Dokument ten zawiera pełną charakterystykę produktu, która może mieć znaczenie dla uzyskania zgodności z wymaganiami obowiązującymi we wszystkich państwach członkowskich, szczególnie w przypadku istnienia znaczących różnic w obowiązujących przepisach krajowych. Przekazanie obciążeń przyłożonych punktowo do szyny musi zostać zweryfikowane obliczeniowo. W tym celu, w części trzeciej specyfikacji CEN/ TS 1992-4 pokazano metodę obliczeń projektowych, uwzględniających wpływ obciążeń zarówno na szynę jak i na beton. Obciążenia zniszczeniowe stali są podane w Europejskiej Aprobacie Technicznej. Odpowiednie wartości nośności zostały wprowadzone do równań statycznych. Przedstawione algorytmy obliczeń uwzględniają wszystkie wpływy obciążeń na nośność zabetonowanej szyny. HAL- FEN szyny do wbetonowania HTA-CE mogą być stosowane w betonach o klasie od C12/15 do C90/105. Projektowana wytrzymałość betonu została uwzględniona w algorytmach obliczeniowych. Elastyczne podejście do obliczeń pozwala na ekonomiczne zaprojektowanie konstrukcji o odpowiednich wymiarach i wykonanej z betonu o odpowiedniej wytrzymałości. Nośność zniszczeniowa betonu klasy C50/60 jest o około 55% wyższa niż nośność betonu klasy C20/25. Jest zatem możliwe zredukowanie odległości krawędziowej kosztem zwiększenia klasy betonu zastosowanego w konstrukcji. Identyfikacja HALFEN szyny do wbetonowania HTA-CE zostały oznakowane symbolem CE zgodnie z uzyskaną Europejską Aprobatą Techniczną. Pozwala to na stosowanie szyn na rynku ogólnoeuropejskim. Znak CE oznacza, że produkt spełnia wymagania nałożone na wytwórcę przez uregulowania Wspólnoty Europejskiej. Produkt może być oznaczony znakiem CE tylko i wyłącznie jeśli spełnia wszystkie wymagania oraz mieści się w definicjach obowiązujących dyrektyw europejskich. HALFEN potwierdza jednocześnie, że została przeprowadzona pełna weryfikacja produktu na potrzeby uzyskania aprobaty ETA, włącznie z wprowadzeniem wymaganego algorytmu obliczeń projektowych. ETA - 09 / 0339 432-CPD-8394-01 Halfen HTA-CE szyny o profilu zimnogiętym Halfen HTA-CE szyny o profilu gorącowalcowanym 4

Wstęp Algorytm obliczeniowy według CEN/TS 1992-4 Algorytm wymiarowania dla szyn do wbetonowania został zawarty w części 3 specyfikacji CEN/TS 1992-4 i jest nowością. Obliczenia szyn HTA-CE wymagają sprawdzenia szeregu warunków zniszczeniowych, co zostało opisane w Europejskiej Aprobacie ETA-09/0339. Warunki obliczeniowe zostały przedstawione w poniższej tabeli. Warunki obliczeniowe według CEN/TS 1992-4 Obciążenie wyrywające Obciążenie ścinające Typ zniszczenia Typ zniszczenia Kotwy N a Ed N Rd,s,a Kotwy V a Ed V Rd,s,a Zniszczenie stali Połączenia kotwy z profilem szyny N a Ed N Rd,s,c Zniszczenie Połączenia kotwy z profilem szyny V a Ed V Rd,s,c Punktowe rozgięcie profilu szyny N Ed N Rd,s,l stali Punktowe rozgięcie profilu szyny V Ed V Rd,s,l Śruby N Ed N Rd,s,s Śruby V Ed V Rd,s,s Wygięcie profilu szyny M Ed M Rd,s,flex Wyłupanie szyny z krawędzią betonową V a Ed V Rd,cp Wyrwanie N a Ed N Rd,p Odprysk narożnika betonowego V a Ed V Rd,c Wyrwanie stożka betonowego N a Ed N Rd,c Siły oznaczone jako N Ed i V Ed to siły działające na śrubę, natomiast N a Ed i V a Ed to siły działające na kotwę szyny i będące rezultatem przyłożonego obciążenia. CEN/TS 1992-4 umożliwia także uwgzlędnienie dozbrojenia, jednak konieczne do tego są dodatkowe obliczenia. Szczegółowe informacje można znaleźć w Specyfikacji Technicznej CEN/TS 1992-4, część 1 i część 3. Przegląd szyn HALFEN HTA-CE do wbetonowania W razie pytań lub wątpliwości prosimy o kontakt: HALFEN Sp. z o.o. Dział Techniczny tel. 61 622 14 12, fax 61 622 14 13, e-mail: projekty@halfen.pl www.halfen.pl hinst hef t y hch y f d h inst jest odpowiednią wysokością montażową b ch Geometria szyny HALFEN HTA-CE do wbetonowania 5

Przegląd szyn HALFEN HTA-CE do wbetonowania Charakterystyka szyn HTA-CE Profil HTA-CE 72/48 HTA-CE 72/49 HTA-CE 55/42 HTA-CE 52/34 HTA-CE 54/33 Szkic gorącowalcowany zimnogięty gorącowalcowany gorącowalcowany zimnogięty 72 72 54.5 52.5 53.5 33 15.5 48.5 33 9.9 49 26 5 12.9 42 22.5 10.5 33.5 22 7.9 33 Materiał ocynk A4 HCR Śruby HS 72/48 HS 72/48 HS 50/30 HS 50/30 HS 50/30 Rozmiar gwintów M20 - M 30 M20 - M30 M10 - M24 M10 - M20 M10 - M20 s slb [mm] 129 129 109 88 88 Nośność profilu szynowego N Rd,s,l = N Rd,s,c [kn] 55.6 44.4 30.6 55.6 V Rd,s,l [kn] 72.2 57.8 39.7 30.6 M Rd,s,flex [Nm] Geometria ocynk 7472-5606 2933 2595 7630 7493-2996 2595 h inst [mm] (191) (192) 182 (185) 161 (164) 161 (164) b ch [mm] 72 72 54.5 52.5 53.5 h ch [mm] 48.5 49 42 33.5 33 nierdzew. I y [mm 4 ] ocynk nierdzew 349721 293579 187464 93262 72079 h ef [mm] 179 179 175 155 155 c min [mm] 150 150 100 100 100 ( ) Wartości podane w nawiasach dotyczą szyn z przyspawanymi kotwami dwuteowymi 6

Przegląd szyn HALFEN HTA-CE do wbetonowania HTA-CE 50/30 HTA-CE 49/30 HTA-CE 40/22 HTA-CE 40/25 HTA-CE 38/17 HTA-CE 28/15 gorącowalcowany zimnogięty gorącowalcowany zimnogięty zimnogięty zimnogięty 49 50 39.5 40 38 28 22.5 7.85 30 22 7.39 30 18 6.0 23 18 5.6 25 18 17.5 12 15.25 HS 50/30 HS 50/30 HS 40/22 HS 40/22 HS 38/17 HS 28/15 M10 - M20 M10 - M20 M10 - M16 M10 - M16 M10 - M16 M6 - M12 81 81 65 65 52 42 17.2 11.1 17.2 22.4 14.4 11.1 10.0 5.0 1772 1455 936 956 504 276 1810 1485 939 931 516 282 100 (161) 100 (161) 87 (87) 89 (89) 81 (82) 50 (79) 49 50 39.5 40 38 28.0 30 30 23 25 17.5 15.25 51904 41827 19703 20570 19759 19097 8547 4060 94 94 79 79 76 45 75 75 50 50 50 40 7

Asortyment produktów Identyfikacja Materiał Opis identyfikacyjny 1.0038 / 1.0044 HTA-CE 38/17 A4: 1.4401/1.4404/1.4571 HTA-CE 38/17 - A4 HCR: 1.4529 / 1.4547 HTA-CE 38/17 - HCR Sposoby identyfikacji: Opis wewnątrz profilu szyny Dodatkowy opis na boku profilu dla wszystkich szyn z wypełnieniem Standardowe długości i ilość kotew Standardowy asortyment długości szyn do wbetonowania typu HTA- CE objętych Europejską Aprobatą Techniczną ETA został podany w tabeli obok. Możliwość dostawy szyn o innej długości i z inną ilością kotew tylko na zapytanie. Długości standardowe szyn HTA-CE 72/48 HTA-CE 72/49 Długość [mm] / ilość kotew HTA-CE 55/42 HTA-CE 40/25, 50/30, 49/30, 52/34, 54/33 HTA-CE 40/22 HTA-CE 28/15, 38/17 150/2 150/2 150/2 150/2 150/2 100/2 200/2 200/2 200/2 200/2 200/2 150/2 250/2 250/2 250/2 250/2 250/2 200/2 300/2 300/2 300/2 300/2 300/2 250/2 350/2 350/2 350/2 350/3 350/3 300/3 450/3 450/3 450/3 400/3 400/3 350/3 650/3 650/3 650/3 550/3 550/3 450/3 950/4 950/4 950/4 800/4 800/4 550/4 6070/21 6070/21 1050/5 1050/5 850/5 3030/13 1300/6 1050/6 6070/25 1550/7 3030/16 1800/8 6070/31 2050/9 2300/10 2550/11 3030/13 6070/25 rozstaw kotew 300 mm rozstaw kotew 250 mm rozstaw kotew 200 mm nie dotyczy szyn HTA-CE 52/34, HTA-CE 54/33 nie dotyczy szyn HTA-CE 40/22 - A4 8

Asortyment produktów / Geometria Typowe długości szyn - dostępne na zamówienie HTA-CE 28/15, HTA-CE 38/17 HTA-CE 40/22, 40/25, 49/30, HTA-CE 55/42, HTA-CE 72/48 50/30, 52/34, 54/33 Długość [mm] / ilość kotew Długość [mm] / ilość kotew Długość [mm] / ilość kotew 1250/7 1450/8 1650/9 1850/10 1050/5 1300/6 1550/7 1800/8 1250/5 1550/6 1850/7 2150/8 2050/11 2250/12 2450/13 2650/14 2050/9 2300/10 2550/11 2800/12 2450/9 2750/10 3030/11 3350/12 2850/15 3030/16 3250/17 3450/18 3030/13 3300/14 3550/15 3800/16 3650/13 3950/14 4250/15 4550/16 3650/19 3850/20 4050/21 4250/22 4050/17 4300/18 4550/19 4800/20 4850/17 5150/18 5450/19 5750/20 4450/23 4650/24 4850/25 5050/26 5050/21 5300/22 5550/23 5800/24 - - - - 5250/27 5450/28 5650/29 5850/30 - - - - - - - - rozstaw kotew 200 mm rozstaw kotew 250 mm rozstaw kotew 300 mm Minimalne odległości krawędziowe i minimalne rozstawy śrub Wybrany profil szyny i rozmiar gwintu odpowiedniej śruby młotkowej decydują o minimalnych odległościach szyn od krawędzi elementu betonowego oraz o minimalnych rozstawach c 2,1 e 2,1 c 1,1 N E,1 s s V E,1 N E,2 śrub. Wartości podano w tabeli obok zgodnie z oznaczeniami na rysunku poniżej. Zgodnie z aprobatą ETA rozstaw śrub nie może być mniejszy od pięciu średnic śruby (5 d s ). s s V E,2 c 1,2 e 2,2 c 2,2 Odległości krawędziowe oraz rozstaw śrub [mm] HTA-CE M s s,min c min e min 28/15 38/17 40/25 40/22 49/30 50/30 54/33 52/34 55/42 6 30 40 15 8 40 40 15 10 50 50 25 12 60 60 35 10 50 50 25 12 60 60 35 16 80 80 55 10 50 50 25 12 60 60 35 16 80 80 55 10 50 75 50 12 60 75 50 16 80 80 55 20 100 100 75 10 50 100 65 12 60 100 65 16 80 100 65 20 100 100 65 10 100 100 65 12 60 100 65 16 80 100 65 20 100 100 65 24 120 120 85 h Minimalne odległości krawędziowe i minimalne rozstawy śrub 9

l HALFEN SZYNY DO WBETONOWANIA TYPU HTA-CE HALFEN śruby młotkowe HS Charakterystyka śrub Nośności śrub młotkowych w zależności od rozmiaru gwintu, materiału i klasy zostały pokazane w tabeli niżej. N Rd,s,s jest nośnością śruby na rozciąganie, V Rd,s,s jest nośnością śruby na ścinanie, natomiast M 0 Rd,s,s jest nośnością na zginanie śruby od sił ścinających działających na pewnym ramieniu. HALFEN śruby młotkowe Dla profilu HTA-CE 72/48, 72/49 Śruba HS 72/48 Wymiary śruby 58 Nośność obliczeniowa śrub Materiał M 6 M 8 M 10 M 12 M 16 M 20 M 24 M 27 M 30 N Rd 4.0 7.3 11.6 16.9 31.4 49.0 70.6 91.8 112.2 4.6 V Rd 2.9 5.3 8.3 12.1 22.6 35.2 50.7 66.0 80.6 M Rd 3.8 9.0 17.9 31.4 79.8 155.4 268.9 398.7 538.7 N Rd 10.7 19.5 30.9 44.9 83.7 130.7 188.3 244.8 299.2 8.8 V Rd 6.4 11.7 18.6 27.0 50.2 78.4 113.0 146.9 179.5 M Rd 9.8 24.0 47.8 83.8 213.1 415.4 718.4 1065.2 1439.4 N Rd 3.5 6.4 10.1 14.8 27.4 42.8 61.7 80.2 98.1 V Rd 2.5 4.6 7.3 10.6 19.8 30.9 44.5 57.9 70.7 M Rd 3.2 7.9 15.7 27.5 70.0 136.3 235.8 349.7 472.5 N Rd 7.5 13.7 21.7 31.6 58.8 91.7 132.1 171.8 210.0 V Rd 5.4 9.9 15.6 22.7 42.2 66.0 95.1 123.6 151.0 M Rd 6.9 16.8 33.5 58.8 149.4 291.3 503.7 746.9 1009.2 l [mm] M 20 M 24 M 27 M 30 15 20 25 30 35 40 45 Dobór długości l req dla HALFEN śrub młotkowych f tfix l req h v min HALFEN śruba młotkowa l req t fix f h v min = wymagana długość śruby = grubość przykręcanego elementu = głębokość osadzenia łba = grubość podkładki = wysokość nakrętki z zapasem gwintu (5 mm dla śrub M20, 7 mm dla śrub powyżej M20 l req =t fix + f + h + v min 50 55 60 65 70 72 75 FV8.8 80 Wysokość nakrętki V min Gwint v min [mm] M6 11.0 M8 12.5 M10 14.5 M12 17.0 M16 20.5 M20 26.0 M24 29.0 M27 31.5 M30 33.5 Głębokość osadzenia łba śruby w profilu f Profil szyny f [mm] 28/15 2.25 38/17 3.0 40/22 6.0 40/25 5.6 5.4 49/30 7.39 50/30 7.85 52/34 10.5 54/33 7.9 55/42 12.9 72/48 15.5 72/49 9.9 87 100 125 150 FV8.8 200 250 300 L = gwint lewoskrętny, T = gwint częściowy 10

l l l l l HALFEN SZYNY DO WBETONOWANIA TYPU HTA-CE HALFEN śruby młotkowe HS HTA-CE 55/42 HTA-CE 55/42, 52/34, 54/33, 50/30, 49/30 HTA-CE 40/22, 40/25 HTA-CE 38/17 HTA-CE 28/15 HS 50/30 HS 50/30 HS 40/22 HS 38/17 HS 28/15 41 41 32,5 29 20 M 24 M10 M 12 M 16 M 20 M 10 M 12 M 16 M 10 M 12 M 16 M 6 M 8 M 10 M12 HCR-50 HCR-50 FV8.8 L HCR-50 L HCR-50 FV8.8 T L FV8.8 FV8.8 HCR-50 L T HCR-50 L T T L L L L HCR = stal wysokoodporna korozyjnie, A4 = stal nierdzewna, FV = ocynk ogniowy, GVs = ocynk galwaniczny 11

Zasady wymiarowania Wstęp Dane konieczne dla weryfikacji doboru HALFEN szyn do wbetonowania: typ i materiał szyny długość szyny, ilość i rozstaw kotew umiejscowienie szyny w konstrukcji, odległości krawędziowe i osiowe grubość elementu betonowego klasa wytrzymałości betonu stan betonu: zarysowany lub niezarysowany sposób zbrojenia strefy umiejscowienia szyny rozmiar gwintu HALFEN śruby młotkowej rozmieszczenie śrub w szynie obciążenie w postaci sił wyrywających i ścinających działających na każdą śrubę. Procedura weryfikacyjna 5. Sprawdzenie warunku nośności na wyrywanie szyny z betonu (działania sił wyrywających) 1. Wybór szyny. 2. Weryfikacja nośności profilu szynowego na punktowe obciążenia dla wyrywania, ścinania i sił wypadkowych 6. Sprawdzenie warunku na wyrywanie stożka betonowego (działanie sił wyrywających) 7. Sprawdzenie warunku na wyłupanie szyny z krawędzią betonową (działanie sił ścinających) 3. Określenie obciążeń na kotwy od działających sił zgodnie z modelem wpływu obciążeń (wybór najbardziej obciążonej kotwy i najmniej korzystnego umieszczenia sił obciążających) 8. Sprawdzenie warunku nośności na odprysk narożnika betonowego (działanie sił ścinających) wraz z uwzględnieniem zbrojenia narożnego konstrukcji betonowej Jeżeli warunek nie jest spełniony to konieczne są obliczenia wymaganego zbrojenia narożnego 4. Sprawdzenie warunku nośności połączenia między kotwą a profilem szynowym (działanie sił wyrywających) 9. Sprawdzenie warunku nośności betonu na warunki złożone - zniszczenia od oddziaływań w punktach 6 i 7 oraz punktach 6 i 8 Jeżeli warunek nie jest spełniony to konieczne są obliczenia wymaganego zbrojenia dodatkowego 12

Zasady wymiarowania / Przykład Przykład Dane wartości z aprobaty ETA - 09/0339 ETA - 09/0339 Wartości charakterystyczne Współczynniki bezpieczeństwa Załącznik ETA b ch = 50 mm 4 h ch = 30 mm 4 I y = 41827 mm 4 4 N Rk,s,a = - Ms = - 11 N Rk,s,c = 31.0 kn Ms,ca = 1.8 11 N Rk,s,l = 31.0 kn Ms,l = 1.8 11 s slb = 81 mm 11 M Rk,s,flex = 1673 Nm Ms,flex = 1.15 11 N Rk,s,s = 62.8 kn Ms = 2.0 12 N Rk,p = 2,0 21,1 = 42,2 kn Mc = 1.5 13 ch = 0.91 13 h ef = 94 mm 13 s cr,n = 399 mm 13 c cr,n = 199 mm 13 V Rk,s,l = 31.0 kn Ms,l = 1.8 14 k 5 = 2.0 14 p = 3.0 14 V Rk,s,s = 37.7 kn Ms = 1.67 15 Przykład Profil HTA-CE 49/30, L = 350 mm, 3 kotwy Odległość końca szyny do kotwy: x = 25 mm rozstaw kotew: s = 150 mm Śruby - 2 sztuki M16 4.6, rozstaw śrub: 130 mm obciążenie na pojedynczą śrubę (wartości obliczeniowe) N Ed = 3.2 kn, V Ed = 8.3 kn 25 s = 150 s = 150 N Ed 25 V Ed N Ed V Ed 130 c 1,1 = 150 Beton C25/30, zarysowany grubość elementu h = 200 mm odległość krawędziowa c 1,1 = 150 mm 200 Szkic izometryczny dla przykładu obliczeniowego 13

Przykład obliczeniowy Sprawdzenie Sprawdzenie nośności śrub i punktowej nośności profilu jest prowadzone z użyciem decydujących wartości sił wyrywających i ścinających działających na śrubę. Jeśli obie siły działają jednocześnie, należy również sprawdzić nośność w złożonym stanie obciążenia. Zniszczenie śruby Obciążenia wyrywające: N Rk,s,s = 62.8 kn, Ms = 2.00, N Rd,s,s = 31.4 kn > 2.8 kn N = 2.8 31.4 = 0.102 Obciążenia ścinające: Schemat zniszczenia śruby obciążenia wyrywające V Rk,s,s = 37.7 kn, Ms = 1.67, V Rd,s,s = 22.6 kn > 11.1 kn V = 11.1 22.6 = 0.491 Złożony stan obciążenia: N ² + V ² = 0.089 2 + 0.491 2 = 0.249 < 1 Rozgięcie profilu szyny Obciążenie wyrywające: Schemat zniszczenia śruby obciążenia ścinające Rozstaw śrub: 150 mm > s slb = 81 mm Założony rozstaw śrub nie powoduje redukcji nośności profilu szyny. N Rk,s,l = 31.0 kn, Ms,l = 1.8, N Rd,s,l = 17.2 kn > 2.8 kn N = 2.8 17.2 = 0.163 Obciążenia ścinające: V Rk,s,l = 31.0 kn, Ms,l = 1.8, V Rd,s,l = 17.2 kn > 11.1 kn V = 11.1 17.2 = 0.645 Schemat rozgięcia profilu szyny obciążenia wyrywające Złożony stan obciążenia: N ² + V ² = 0.163 2 + 0.645 2 = 0.443 < 1 Schemat rozgięcia profilu szyny obciążenia ścinające 14

Przykład obliczeniowy Obciążenia zginające szynę Najmniej korzystne dla zginania szyny jest umieszczenie śruby dokładnie w środku odległości między dwiema sąsiadującymi kotwami. Moment zginający profil szyny należy obliczyć jak dla belki swobodnie podpartej. M Ed = N Ed s 4 = 2.8 150 4 = 105 Nm M Rk,s,flex = 1673 Nm, Ms,flex = 1.15, M Rd,s,flex = 1455 Nm > 105 Nm Schemat obciążenia zginającego szynę Przeniesienie obciążeń Obciążenia przekazywane ze śruby na profil muszą zostać przeniesione na kotwy szyny. Metoda przekazania obciążeń została opisana w części 3 specyfikacji CEN/TS 1992-4 i dotyczy obu przypadków obciążeń: wyrywających i ścinających. Przeniesienie obciążeń na kotwę jest uzależnione od sztywności profilu szyny oraz od odległości śruby od kotwy. l i = 13 I y 0.05 s 0.5 = 13 41827 0.05 150 0.5 = 271 mm W celu sprawdzenia wpływu usytuowania sił w profilu rozważane są dwa położenia śrub obciążających szynę wykorzystywane dla obliczeń kotew oraz sprawdzenia różnych warunków nośności zniszczeniowej. Układ sił 1 Pierwsza śruba usytuowana nad pierwszą kotwą szyny, druga śruba w odległości 130 mm. Odległości śrub w stosunku do końca szyny wynoszą odpowiednio 25 mm i 155 mm. 250 150 150 150 130 Układ sił 1 Układ sił 1 Kotwa 1 Kotwa 2 Kotwa 3 1.1 Odległość lewej śruby od kotwy [mm] 0 150 300 1.2 A i = 1 s/l i 1 1 150/271 = 0.446 0 1 1.3 k = 1/ A i 1.00 + 0.446 + 0 = 0.691 1.4 N a Ed = k A i N Ed 0.691 1 2.8 = 1,94 0.691 0.446 2.8 = 0.86 0 2.1 Odległość prawej śruby od kotwy [mm] 130 20 170 2.2 A i = 1 s/l i 1 130/271 = 0.520 1 20/271 = 0.926 1 170/271 = 0.373 1 2.3 k = 1/ A i 0.520 + 0.926 + 0.373 = 0.691 2.4 N a Ed = k A i N Ed [kn] 0.550 0.520 2.8 = 0.80 0.550 0.926 2.8 = 1.43 0.550 0.373 2.8 = 0.57 3 Wynikowa sia wyrywająca kotwę N a Ed (wiersz 1.4 + 2.4) [kn] Obliczenia analogiczne: wynikowa siła ścinająca kotwę V a Ed [kn] 1.94 + 0.80 = 2.74 0.86 + 1.43 = 2.29 0 + 0.57 = 0.57 10.85 9.08 2.27 15

Przykład obliczeniowy 1 0.446 150 l i = 271 Wpływ obciążenia lewej śruby na siły w kotwach 0.520 2 0.926 0.373 130 20 170 l i = 271 l i = 271 Wpływ obciążenia prawej śruby na siły w kotwach Układ sił 2 250 150 150 Układ sił symetryczny względem środka szyny, odległości od końca szyny wynoszą odpowiednio 110 mm oraz 240 mm. 130 150 Układ sił 2 Układ sił 2 Kotwa 1 Kotwa 2 Kotwa 3 1.1 Odległość lewej śruby od kotwy [mm] 85 65 215 1.2 A i = (l i s)/l i 1 85/271 = 0.686 1-65/271 = 0.760 1 215/271 = 0.207 1 1.3 k = 1/ A i 0.686 + 0.760 + 0.207 = 0.691 1.4 N a Ed = k A i N Ed 0.605 0.686 2.8 = 1.16 0.605 0.760 2.8 = 1.29 0.605 0.207 2.8 = 0.35 2.1 Odległość prawej śruby od kotwy [mm] 215 65 85 2.2 A i = 1 s/l i 1 215/271 =0.207 1 65/271 = 0.760 1 85/271 = 0.686 2.3 k = 1/ A i 1 0.207 + 0.760 + 0.686 = 0.605 2.4 N a Ed = k A i N Ed [kn] 0.605 0.207 2.8 = 0.35 0.605 0.760 2.8 = 1.29 0.605 0.686 2.8 = 1.16 3 Wynikowa siła wyrywająca kotwę N a Ed (wiersz 1.4 + 2.4) [kn] Obliczenia analogiczne: wynikowa siła ścinająca kotwę V a Ed [kn] 1.16 + 0.35 = 1.51 1.29 + 1.29 = 2.58 0.35 + 1.16 = 1.51 6.00 10.20 6.00 16

Przykład obliczeniowy 0.686 1 0.760 0.207 85 65 215 l i = 271 l i = 271 Wpływ obciążenia lewej śruby na siły w kotwach 0.760 0.207 2 0.686 65 85 215 l i = 271 l i = 271 Wpływ obciążenia prawej śruby na siły w kotwach Sprawdzenie nośności kotew - obciążenia wyrywające Połączenie kotwy z profilem szynowym Decydująca jest nośność kotwy 1 przy układzie sił 1 N Rk,s,c = 31.0 kn, Ms,c = 1.8, N Rd,s,c = 17.2 kn > 2.74 kn Zerwanie kotwy od sił wyrywających nie jest decydujące (wg aprobaty ETA, załącznik 11) Wyrywanie kotwy z betonu: Decydująca jest nośność kotwy 1 przy układzie sił 1 N Rk,p = 42.2 kn, Mc = 1.5, N Rd,p = 28.1 kn > 2.74 kn Zerwanie połączenia kotwy z profilem szyny N = 2.74 28.1 = 0.098 Wyrywanie stożka betonowego: Decydująca jest nośność kotwy 2 przy układzie sił 2 N Rk,c = N 0 Rk,c s,n e,n c,n re,n ucr,n Wartość podstawowa Głębokość zakotwienia h ef = 94 mm Współczynnik ch = 0.91 N 0 Rk,c = 8,5 ch f ck,cube h ef 1,5 = 8,5 0,91 30 94 1,5 = 38,6 kn Zerwanie kotwy od siły wyrywającej 17

Przykład obliczeniowy Wpływ sąsiadujących kotew: charakterystyczny rozstaw osiowy s cr,n = 399 mm s,n = 1 + 1 s 1 s cr,n 1,5 1 N a Ed,1 N a Ed,2 + 1 s 3 s cr,n 1.5 N a Ed,3 N a Ed,2 = 1 + 1 150 399 1.5 1 1,51 2,58 + 1 150 399 1.5 1,51 2,58 = 0.633 Wpływ bliskości krawędzi konstrukcji betonowej: Charakterystyczna odległość krawędziowa c cr,n = 199 mm Odległość krawędziowa c 1,1 = 150 mm < c cr,n, c 1,2 > c cr,n e,n = (c 1 /c cr,n ) 0.5 = (150/200) 0.5 = 0.867 <1 Wyrywanie stożka betonowego s cr,n s cr,n Wpływ bliskości narożnika konstrukcji betonowej: Brak narożnika lub odległość od narożnika c 2 > c cr,n c,n = 1.0 Wpływ zagęszczonego zbrojenia: Zakłada się, że osiowa odległość od zbrojenia jest większa niż 150 mm. Brak wpływu zagęszczonego zbrojenia. re,n = 1,0 2 1 0 3 N sd,2 N sd,1 N sd,0 N sd,3 s 1 s 3 s 2 Wpływ sąsiadujących kotew Stan betonu w konstrukcji: Beton zarysowany. Ψ ucr,n = 1 N Rk,c = N 0 Rk,c s,n e,n c,n re,n ucr,n N Rk,c = 38.6 0.633 0.867 1.0 1.0 1.0 = 21.21 kn, Mc = 1.5, N Rd,c = 14.14 kn > 2.58 kn N = 2.58 14.14 = 0.182 Rozsadzenie konstrukcji betonowej: Zgodnie z aprobatą ETA sprawdzenie nie jest wymagane. Zarysowanie rozdymające konstrukcję betonową: Zgodnie z aprobatą ETA sprawdzenie nie jest wymagane. Sprawdzenie nośności kotew - obciążenie ścinające Wyłupanie szyny z krawędzią betonową: Decydująca jest nośność kotwy 2 przy układzie sił 2. V Rk,cp = k 5 N Rk,c k 5 = 2.0 V Rk,cp = 2 21.20 = 42.42 kn, Mc = 1.5, V Rd,cp = 28.28 kn > 10.20 kn V = 10.20 28.28 = 0.361 c 1 1 c 1,2 Wpływ bliskości krawędzi konstrukcji betonowej c 2,1 < c cr,n c1,1 Wpływ bliskości narożnika konstrukcji betonowej 18

Przykład obliczeniowy Obciążenia ścinające odprysk narożnika betonowego Decydująca jest nośność kotwy 2 przy układzie sił 2. V Rk,c = V 0 Rk,c re,v s,v c,v h,v Wartość podstawowa Beton jest zarysowany. Zbrojenie krawędziowe prętem prostym o średnicy minimum 12 mm przy braku specjalnych wymagań p re,v = 4.1 V 0 Rk,c re,v = p re,v f ck,cube c 1 1,5 = 4,1 30 150 1,5 = 41,62 kn Obciążenia ścinające - wyłupanie szyny z krawędzią betonową Wpływ sąsiadujących kotew: Charakterystyczny rozstaw osiowy s cr,v = 4 c 1 + 2 b ch = 4 150 + 2 50 = 700 mm s,v = 1 + 1 s 1 s cr,v = 1 + 1 150 700 1.5 1.5 1 V a Ed,1 V a Ed,2 + 1 s 3 s cr,v 6.00 10.20 + 1 150 700 1.5 1.5 Wpływ bliskości narożnika konstrukcji betonowej: Charakterystyczna odległość krawędziowa c cr,v = 2 c 2,1 + b ch = 2 150 + 50 = 350 mm Brak narożnika lub odległość od narożnika c 2 > c cr,v c,v = 1.0 1 V a Ed,3 V a Ed,2 6.00 10.20 = 0.550 Obciążenie ścinające - odprysk narożnika betonowego 6.00 2c 1,1 10.20 Wpływ sąsiadujących kotew 6.00 b ch b ch 2c 1,1 Wpływ grubości elementu betonowego: Charakterystyczna grubość elementu betonowego c1,1 h cr,v = 2 c 2 + 2 h ch = 2 150 + 2 30 = 360 mm Grubość elementu budowlanego h = 200 mm < h cr,v h,v = (h/h cr,v ) ⅔ = (200/360) ⅔ = 0.676 V Rk,c = V 0 Rk,c re,v s,v c,v h,v V Rk,c = 41.26 0.550 1.0 0,676 = 15.33 kn, 2 c1 2 hch hch Mc = 1.5, V Rd,c = 10.22 kn > 10.21 kn V = 10.21 10.22 = 0.999 Wpływ grubości elementu betonowego 19

Przykład obliczeniowy / Specyfikacja Przykład obliczeniowy Złożony stan obciążenia: Zniszczenie konstrukcji betonowej N = 0.182 V = 0.999 N + V 0.182 + 0.999 = 1.2 1.2 Warunek został spełniony. β N = N Ed / N Rd 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 = 0.984 < 1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 β V = N Ed / N zd Specyfikacja Szyna do wbetonowania Halfen HTA-CE 49/30 Szyna HALFEN HTA-CE 49/30 z profilem gładkim służy do zamocowania z możliwością pełnej regulacji montażu elementu konstrukcyjnego Zgodnie z Europejską Aprobatą Techniczną ETA-09/0339, może być stosowana zarówno w konstrukcji betonowej jak i żelbetowej, wykonanej z betonu klasy minimum C12/15 i maksymalnie C90/105 zgodnie z normą EN 206:2000-12. Szyna podlega statycznej weryfikacji zgodnie z zapisami części 1 i części 3 Specyfikacji Technicznej CEN/TS 1992-4. Symbol szyny: HTA-CE 49/30 - FV - 350 Vf oznacza: FV = zabezpieczenie antykorozyjne przez ocynkowanie na gorąco 350 = długość szyny [mm], Vf = zabezpieczenie wnętrza szyny (przed zabetonowaniem) paskiem pianki Haropor. Sposób montażu został pokazany w odpowiedniej instrukcji montażu przekazanej przez producenta. Złożony stan obciążenia - zniszczenie konstrukcji betonowej ETA - 09 / 0339 432-CPD-8394-01 20

Program obliczeniowy HALFEN Program Software obliczniowy HTA-CE HALFEN HTA-CE Nowy program obliczeniowy dla doboru HALFEN szyn HTA-CE objętych Europejską Aprobatą Techniczną ETA stanowi dla użytkownika wygodne i bardzo użyteczne narzędzie. Wcześniej HALFEN szyny do wbetonowania HTA były dobierane na podstawie danych zawartych w tabelach nośności i odległości krawędziowych i osiowych. Aprobata ETA dopuszcza obecnie wiele wariantów pośrednich - zastosowanie betonu różnych klas, odpowiednie dopasowanie odległości szyny od krawędzi konstrukcji itp. Wymagane przy tym obliczenia można przeprowadzić przy użyciu programu, który zasugeruje odpowiedni typ szyny do wbetonowania w zależności od zadanych warunków projektowych. Program działa szybko i skutecznie ułatwia prace projektowe. Program uwzględnia wszystkie wymagane warunki brzegowe, opiera się na typowych zastosowaniach przy uwzględnieniu następujących warunków: umiejscowienie śrub z możliwością zdefiniowania zakresu regulacji położenia lub dowolne umiejscowieniu śruby w profilu szynowym wzdłuż całej jego długości dobór odpowiedniej śruby młotkowej oferowanej przez HALFEN, jeśli konieczne również z uwzględnieniem dystansu montażowego uwzględnienie obciążeń zmęczeniowych i wpływu temperatury pożarowej Program jest interaktywny w procesie wprowadzania danych geometrycznych i obciążeniowych. Dane są prezentowane w grafice trójwymiarowej, w której również możliwa jest zmiana wprowadzonych wartości. Modyfikacje są możliwe po kliknięciu na odpowiednią wielkość pokazaną na grafice. stan konstrukcji: beton zarysowany lub niezarysowany podstawowe wymiary elementu budowalnego, a w szczególnści odlegości szyny od krawędzi elementu betonowego stan zazbrojenia konstrukcji wraz z wytycznymi dozbrojenia uwzględnienie w obliczeniach obciążeń charakterystycznych lub obliczeniowych 21

Program obliczeniowy Program obliczniowy HALFEN HTA-CE Po zakończeniu obliczeń, wyświetlane są wyniki dla wybranego przez projektanta typu szyny, lub przy opcji automatycznego doboru, program podaje listę szyn możliwych do zastosowania i spełniających narzucone przez projektanta warunki projektowe. Szyny i śruby, które nie spełniają tych warunków są wyświetlane w kolorze czerwonym. Wszystkie warunki obliczeniowe są wyświetlane w programie w postaci rozwijanej listy z podaniem stanu spełnienia warunku. Jeśli warunek jest spełniony to symbolizuje ten fakt zielony znak poprawności. W przeciwnym wypadku program przy danym warunku wyświetla czerwony krzyżyk. Wykresy słupkowe wyświetlane w okienku po prawej stronie obrazują współczynniki wykorzystania nośności w danym warunku i pozwalają na szybką wzrokową weryfikację obliczeń. Czerwony kolor wykresu oznacza przekroczenie nośności, natomiast zielony potwierdza spełnienie warunku. Szczegółowe wyniki obliczeń są wyświetlane w oknie po prawej stronie listy, po podświetleniu danego warunku na liście rozwijanej. Po wyborze odpowiedniej szyny do wbetonowania oraz pasującej śruby, wyniki projektowania należy zaimportować do specyfikacji obliczeniowej i zapisać plik projektu. Wyniki można także wydrukować. Program oferuje dwie formy wydruków: skróconą lub pełną. Wersja pełna zawiera szkic geometrii i obciążeń, obliczenia wszystkich warunków statycznych oraz, jeśli jest wymagane także, diagram dozbrojenia. Najnowsza wersja programu obliczeniowego jest dostępna na naszej stronie internetowej www.halfen.pl Wymagania systemowe:.net Framework 3.5 22

CENTRALA: HALFEN Sp. z o.o. ul. Obornicka 287 60-691 Poznań Telefon: + 48-61 6221414 Fax: + 48-61 6221415 e-mail: info@halfen.pl Regiony sprzedaży Województwo Kontakt Warszawa miasto stołeczne Warszawa telefon: 61 622 14 22 tel. kom: 601 729 102 fax: 61 622 14 23 e-mail: warszawa@halfen.pl Centrum mazowieckie, łódzkie, świętokrzyskie telefon: 61 622 14 14 tel. kom: 607 044 591 fax: 61 622 14 15 e-mail: centrum@halfen.pl Wschód podlaskie, lubelskie, podkarpackie telefon: 61 622 14 14 tel. kom: 607 044 891 fax: 61 622 14 15 e-mail: wschod@halfen.pl Zachód lubuskie, wielkopolskie, dolnośląskie telefon: 61 622 14 36 tel. kom: 603 931 261 fax: 61 622 14 37 e-mail: zachod@halfen.pl Północ zachodniopomorskie, pomorskie, kujawsko-pomorskie, warmińsko-mazurskie telefon: 61 622 14 46 tel. kom: 609 534 472 fax: 61 622 14 47 e-mail: polnoc@halfen.pl Południe opolskie, śląskie, małopolskie telefon: 61 622 14 58 tel. kom: 601 914 808 fax: 61 622 14 59 e-mail: poludnie@halfen.pl Dział Techniczny, Doradztwo Projektowe telefon: 61 622 14 12 tel. kom: 697 729 080 Dział Sprzedaży telefon: 61 622 14 44 tel. kom: 663 769 080 Dział Marketingu telefon: 61 622 14 10 tel. kom: 605 536 691 fax: 61 622 14 13 e-mail: projekty@halfen.pl fax: 61 622 14 45 e-mail: sprzedaz@halfen.pl fax: 61 622 14 11 e-mail: marketing@halfen.pl 2010 HALFEN Sp. z o.o., kopiowanie bez pozwolenia zabronione Dział Eksportu telefon: 61 622 14 14 tel. kom: 697 729 070 fax: 61 622 14 15 e-mail: eksport@halfen.pl Dział Księgowości telefon: 61 622 14 32 fax: 61 622 14 33 e-mail: ksiegowosc@halfen.pl INTERNET www.halfen.pl UWAGA! Wszelkie zmiany techniczne i konstrukcyjne są zastrzeżone Informacje podane w niniejszym katalogu bazują na aktualnym stanie wiedzy technicznej w momencie publikacji. Wszelkie zmiany konstrukcyjne i techniczne są zastrzeżone w każdym przypadku. Firma HALFEN nie ponosi jakiejkolwiek odpowiedzialności za nieprawidłowe informacje w niniejszej publikacji i błędy powstałe podczas druku Firma Halfen GmbH dla swoich zakładów w Niemczech, Szwajcarii,Czechach, Austrii i Polsce wprowadziła i stosuje system zarządzania jakością DIN EN ISO 9001:2008, Certyfikat nr QS-281/HH. HALFEN Sp. z o.o. ul. Obornicka 287 60-691 Poznań Telefon: + 48-61 6221414 Fax: + 48-61 6221415 e-mail: info@halfen.pl www.halfen.pl