Árbók VFÍ - 01.01.1991, Síða 161

Bergfestur 159
Dæmigerð bergfesta er sýnd á mynd 1 og þar eru jafnframt skilgreind nokkur hugtök
sem varða einstaka hluta festunnar. Efsti hluti festunnar er kallaður festuhaus (anchor
head, anchorage), þá kemur frí lengd (free Iength) og síðan bindilengd (bond length).
Festan sjálf er úr vírum, nrisjafnlega mörgum eftir álagi. Stundum eru notaðar stálstengur
(t.d. steypustyrktarstál eða bergboltar) en þá er yfirleitt aðeins ein stöng í holu. Hér
verður eingöngu fjallað um vírfestur þó að um margt gildi hið sama fyrir stangarfestur.
Vírarnir eru samskonar og notaðir eru í strengjasteypu. Þvernrál borholunnar fer nr.a.
eftir fjölda víra í festu. Til að steypa vírana fasta í holuna er notaður sementsvellingur, hér
eftir nefndur sementsefja eða bara efja.
Aðferð viö niðursetningu bergfestu er í meginatriðum einföld. Boruð er hola, hún fyllt
með sementsefju og fyrirfram samsettri festu stungið ofan í holuna. Eftir að sementsefjan
hefur harðnað er festan togprófuð og forspennuálagið læst í henni. Að lokum er sett hlíf
yfir festuhausinn.
2. Hönnun
2.1 Almennt
Hönnun bergfesta felst í að ákvarða vírafjölda, borholuþvermál, fría lengd og bindilengd
festunnar. Ennfremur þarf að huga vel að tæringarvörn ef um langtímanotkun festunnar
er að ræða. Hér á eftir verður fjallað um fjögur fyrsttöldu atriðin en tæringarvörnin
verður tekin fyrir síðar.
Við hönnun bergfesta þarf að athuga fjóra möguleika á broti.
1) Slit festu (víra eða stangar).
2) Brot milli víra og sementsefju.
3) Brot milli sementsefju og borholuveggs (bergs).
4) Brot bergsins umhverfis festuna.
Hér á eftir er ætlunin að gera örstutta grein fyrir hverjum þessara möguleika. Ekki er
um neina tæmandi greinargerð að ræða en mjög ýtarlega er fjallað um þessi atriði í
greinum Littlejohn og Bruce (2). Slit festu ræður fjölda víra, 2) og 3) ráða bindilengd og4)
ræður stundum heildarlengd festunnar. Jarðfræðilegar aðstæður ráða oft fríu lengdinni.
Venjulega er miðað við 4,5 m sem lágmark.
2.2 Slit festu
Þeta atriði er einna auðveldast viðfangs þar sem vírarnir (eða stöngin) eru framleiddir
undir ströngu gæðaeftirliti og sýni prófuð reglulega. Efniseiginleikar svo sem togþol og
fjaðurstuðull (E-modulus) eru því vel þekktir ef vitað er eftir hvaða staðli efnið er
framleitt. Langalgengast er að nota sjö þráða vír (7-wire stand).
Hönnunarálag er venjulega miðað við 60% af togþoli. Eigi að nota festuna aðeins í
skamman tíma er miðað við allt að 75% af togþoli. Sem dæmi um efniseiginleika víra má
nefna að í flugstöðina voru notaðir sjö þráða vírar 12,5 mm í þvermál með togþoli 18,75 t
(184 kN) og fjaðurstuðul 1,95x10' N/mm: framleiddir í samræmi við ASTM-A416.
Hönnunarálag var 60% af togþoli eða 11,25 t (110 kN) á vír.
2.3 Brot milli víra og sementsefju
Venjulega er þessi brotmöguleiki ekki sá sem ræður bindilengdinni þar sem brot milli
sementsefju og bergs krefst yfirleitt lengri bindilengdar. Stundum hefur verið notað
gildið 30 kg/cm: fyrir brotskerstyrk milli víra ogefju og sumir hönnuðir nota öryggisstuðul
2 í þessu sambandi. Ástralskur staðall mælir með 20 kg/cm: sem hæsta gildi. Skerstyrkur-