Mechanische verankering - Algemene gegevens

Ancrage mécanique

Gescheurd beton of ongescheurd beton?

Beton kenmerkt zich door een goede druksterkte, maar heeft een geringe treksterkte. Zodra gewapendbetonconstructies belast worden, treedt scheurvorming op in de spanningszones. Daarom is het van belang pluggen te gebruiken die getest zijn voor gescheurd beton.

Image
Image

Te bevestigen bouwdeel

Aard van het gebruikte materiaal

Er wordt een breed scala aan materialen gebruikt. De aard daarvan kan van belang zijn voor de keuze van de bevestiging en omgekeerd, met name om elektrolysegevaar te voorkomen.

  • Elektrolytisch verzinkt staal,
  • Aluminium,
  • Thermisch verzinkt staal,
  • Gietijzer,
  • Roestvrij staal,
  • Hout, ...

Plaats op de ondergrond

Om de plaats van het te bevestigen bouwdeel op de ondergrond te bepalen, moet men ook rekening houden met de plaats van de plug, want het materiaal wordt belast via de bevestiging.

Dimensionering

De dikte van het te bevestigen bouwdeel (tfix), het aantal gaten en de diameter van het doorvoergat voor de plug in het te bevestigen bouwdeel (df) zijn ook van essentieel belang bij de keuze van de bevestiging.

Image

tfix : Het veranderlijke deel van de plug waarin het te bevestigen bouwdeel geplaatst wordt.

Scr,N : Dit is de afstand die tussen de pluggen moet worden aangehouden wanneer zij aan trekkracht worden blootgesteld.

df : De diameters die nageleefd moeten worden om de aanbevolen belastingwaarden te waarborgen.

De minimale ondergronddikte (hmin) geldt alleen wanneer de achterkant van het beton vrij is van boorscheuren.

Factoren die de sterkte beïnvloeden

Volleplaatgebruiksbelasting :

Image

De plug wordt in het midden van de plaat aangebracht, zodat de volledige ruimte rond de bevestiging kan werken.

Afstand tot de plaatrand :

Image

De plug wordt bij de plaatranden geplaatst: de betonzone is niet groot genoeg om de maximumbelasting te weerstaan.

Karakteristieke afstand :

Image

De pluggen worden op voldoende hartafstand geplaatst. Beide spanningskegels belasten niet hetzelfde betonoppervlak, zodat de volleplaatgebruiksbelasting uitgeoefend kan worden.

Minimumafstand :

Image

De afstandswaarden Scr en Ccr kunnen niet toegepast worden. De pluggen worden geplaatst met de grenswaarden, Smin en Cmin genoemd.

Hartafstand plug :

Image

De pluggen worden na elkaar geplaatst. Beide spanningskegels belasten hetzelfde betonoppervlak, zodat de op elke plug uitgeoefende gebruiksbelasting beperkt blijft.

Belasting

Krachten die een bevestiging beïnvloeden

De krachtrichting wordt bepaald door de hoek van de hartlijn van de plug en de richting waarin de kracht wordt uitgeoefend.

Image
  • N : Trekkracht aN ligt tussen 0° en 30°.
  • F : Schuine kracht aF ligt tussen 30° en 60°.
  • V : Afschuifkracht aV ligt tussen 60° en 90°.

Bijzonderheden over de gebruiksbelastingen

Gebruiksbelastingen : de opgegeven belastingen zijn berekend op basis van de karakteristieke waarden in de ETA’s, na toepassing van de partiële veiligheidsfactoren uit ETAG 001 alsook van een partiële belastingfactor γf = 1,4.

Gebruiksbelastingen op trek : de gebruiksbelastingen op trek worden berekend voor ongewapend beton en gewapend standaardbeton met een afstand tussen wapeningsstaven van S<15 cm of S<10 cm voor een diameter kleiner dan of gelijk aan 10 mm.

Gebruiksbelastingen op afschuiving : de gebruiksbelastingen op afschuiving gelden voor één enkele volleplaatverankering: voor bij de plaatrand uitgeoefende afschuifkrachten; voor bij de rand uitgeoefende afschuifkrachten (C<10 hef of 60d). De plaatrandbreuk moet gecontroleerd worden overeenkomstig ETAG 001, bijlage C, methode A.

Bezwijkvormen van een plug

Image

Uitwendige spanningen

Europese regelgeving

De Verordening (EU) nr. 305/ 2011 is tot stand gekomen met het doel voor alle bouwproducten de eengemaakte Europese markt concreet in de praktijk te brengen en bevat zes fundamentele eisen voor bouwwerken : 

  1. Mechanische weerstand en stabiliteit
  2. Brandveiligheid
  3. Hygiëne, gezondheid en milieu
  4. Veiligheid en toegankelijkheid bij gebruik
  5. Bescherming tegen geluidshinder
  6. Energiebesparing en warmtebehoud
  7. Duurzaam gebruik van natuurlijke hulpbronnen

Betonafhankelijke keuzeopties

De keuzeopties hangen af van de betonzone waar de verankering aangebracht wordt :

Image

*Overeenkomstig ETAG 001

Hoe kleiner het cijfer van de keuzeoptie, hoe beter de verankering geschikt is voor zwaardere gebruiksomstandigheden en hoe groter de prestatiekracht.

De door de fabrikant gemaakte keuzeoptie is van essentieel belang, want die bepaalt niet alleen het testprogramma en de berekeningsmethode, maar ook het toepassingsgebied van de plug.

Keuzeoptie 1: Gescheurd en ongescheurd beton

Image

Keuzeoptie 7: ALLEN ongescheurd beton

Image

Aardbevingsrisico's

Frankrijk beschikt over een nieuwe seismische zonering: het grondgebied is onderverdeeld in vijf gebieden met een toenemende seismische activiteit, rekening houdend met de waarschijnlijkheid dat een aardbeving optreedt :

  • Aardbevingsgebied 1, waar geen aardbevingsbestendige voorschriften gelden voor gebouwen met een normaal risico (het aardbevingsrisico in dit gebied wordt zeer klein geacht),
  • Vier aardbevingsgebieden 2 tot 5, waar de aardbevingsbestendige bouwvoorschriften gelden voor nieuwe gebouwen alsook voor oude gebouwen, zij het dan onder specifieke voorwaarden.

Simpson Strong-Tie heeft bepaalde verankeringen getest en beveelt bepaalde producten aan voor gebruik in aardbevingsgebieden : chemische bevestiging (VT-HP), mechanische bevestiging (BOAX-FMC).

Image

Voor meer informatie : http://www.ecologique-solidaire.gouv.fr

Tweecomponentensysteem

Voor chemische verankering wordt een patroon met twee componenten gebruikt: het hars en de verharder. De mengverhouding is tien delen hars voor één deel verharder (POLY-GP™, POLY-GPG™, AT-HP™, VT-HP™), of één deel hars voor één deel verharder (SET-XP™).

Image

Het product wordt gemengd in een mengtuit die aan het uiteinde van de patroon vastgemaakt wordt. Bij het mengen van beide componenten ontstaat een snelle chemische reactie in het geval van POLY-GP™, POLY-GPG™ en AT-HP™, en iets minder snel in het geval van SET-XP™ (forse temperatuurstijging). Deze menging bepaalt de uithardingssnelheid (circa 7 min. bij 20°C voorAT-HP™). Zo wordt de draadstang of het betonijzer verlijmd met het ondergrondmateriaal waarin deze/dit is geplaatst.

Technische voordelen

Bij chemische verankering ontstaat geen drukspanning op het ondergrondmateriaal. Daardoor wordt het ondergrondmateriaal niet belast, wat niet alleen kleinere hartafstanden tussen de pluggen mogelijk maakt, maar ook bevestigingen dichter bij de plaatrand.

Naast de technische prestaties zijn er heel wat andere argumenten die bepalend zijn voor de kwaliteit van een chemische verankering.

Reuk: POLY-GPG™ en AT-HP™ zijn reukarm.

Kleur molensteenkleur voor POLY-GP™ en POLY-GPG™ betongrijs voor AT-HP™ of VT-HP™.

  • Extrusiegemak eenvoudig aan te brengen, hoge productiviteit : POLY-GP™, POLY-GPG™, AT-HP™ en VT-HP™.
  • Uithardingstijd : POLY-GP™, POLY-GPG™ en AT-HP™ zijn zeer snel uitgehard (minder dan 30 minuten bij 20°).
  • Goedkeuringen : POLY-GPG™ heeft drie ETA’s voor bevestiging, beton, metselwerk en betonijzers.
  • Intrinsieke eigenschappen : POLY-GP™, POLY-GPG™, AT-HP™ en VT-HP™ zijn onbrandbaar.
  • Gedrag in specifieke omgevingen : SET-XP™ blijft stabiel onder alle omstandigheden: extreme hitte, vocht enz.

Toepassingen

Chemische verankering is een uiterst veelzijdige oplossing aangezien hetzelfde hars geschikt is voor bevestigingen in holle en volle materialen en bestand is tegen lichte of zware belasting :

  • Verankering (POLY-GP™, POLY-GPG™, AT-HP™, VT-HP™, SET-XP™) : de draadstangen worden verankerd in de ondergrond om een bouwelement te bevestigen.
  • Inspannen van betonijzer (POLY-GPG™, AT-HP™, VT-HP™ et SET-XP™) : Hier worden betonijzers verankerd om te zorgen voor een doorlopende wapening in gewapendbetonconstructies.
Image

Verschil tussen mechanische en chemische verankering

Chemische verankering

Image

Bij het uitzetten door de spreidkracht of bij het belasten oefent de verankering spanning uit op een zone van het beton, “spanningskegel” genoemd. De eerste drukspanning wordt uitgeoefend bij het aandraaien en de tweede bij het belasten.

Mechanishe verankering

Image

Bij deze verankeringswijze is geen uitzetting door spreidkracht nodig om de bevestiging tot stand te brengen. De spanningskegel ontstaat dus alleen bij het belasten. De uittrekkegel is dus smaller zodat men met een kleinere harten randafstand kan werken.

Plaatsing van mechanische en chemische verankeringen

Doorsteekanker

Image

Montage

Bij het aandraaien gaat de kegelpunt door de uitzettingsring waardoor de segmenten openbreken en platgedrukt worden tegen de wand. Daardoor ontstaat hechtingskracht door wrijving op het ondergrondmateriaal. Hierdoor ontstaat een verankering door spreidkracht via momentgecontroleerd inschroeven zonder bijzonder gereedschap.

Image

Schroef

Image

Montage

Rechtstreeks door het te bevestigen bouwdeel geschroefd. Schroefdraad zorgt ervoor dat de schroef goed wordt ingetapt en het ondergrondmateriaal snel insnijdt.

Image

Inslagplug

Image

Montage

Rechtstreeks door het te bevestigen bouwdeel geschroefd. Schroefdraad zorgt ervoor dat de schroef goed wordt ingetapt en het ondergrondmateriaal snel insnijdt.

Image

Lange plug

Image

Montage

Plug voor snelle montage op en door het te bevestigen bouwdeel. De zijdelingse blokkeerklauwen zorgen voor een blijvende en vormsluitende verankering in holle en volle materialen.

Image

Chemische verankeringen

Image

Vol materiaal

Image

Hol materiaal

Image