Alle weetjes voor bevestiging op beton en metselwerk

Ondergrondmateriaal

Materiaalsoorten : hol of vol

Het bevestigingssysteem wordt gekozen volgens de aard en structuur van het materiaal dat als verankeringsondergrond dient.

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 beproefd zijn voor gescheurd beton.

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 (rvs),
• 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 (t_fix), het aantal gaten en de diameter van het doorvoergat voor de plug in het te bevestigen bouwdeel (d_f) zijn ook van essentieel belang bij de keuze van de bevestiging.

• t_fix : het veranderlijke deel van de plug waarin het te bevestigen bouwdeel geplaatst wordt,
• S_cr,N : de aan te houden afstand tussen de pluggen,
• d_f  : de diameters die nageleefd moeten worden om de aanbevolen belastingwaarden te waarborgen.

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

Factoren die de sterkte beïnvloeden

• Afstand tot de plaatrand : de plug wordt bij de plaatranden geplaatst: de betonzone is niet groot genoeg om de maximumbelasting te weerstaan,
• Karakteristieke afstand : de pluggen worden op voldoende hartafstand geplaatst. Beide spanningskegels belasten niet hetzelfde betonoppervlak, zodat de volleplaatgebruiksbelasting uitgeoefend kan worden,
• Hartafstand plug : de pluggen worden na elkaar geplaatst. Beide spanningskegels belasten hetzelfde betonoppervlak, zodat de op elke plug uitgeoefende gebruiksbelasting beperkt blijft,
• Minimumafstand : de afstandswaarden S_cr en C_cr kunnen niet toegepast worden. De pluggen worden geplaatst met de grenswaarden,  S_min en  C_min genoemd.

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.

N : trekkracht  a_N ligt tussen 0° en 30°.
F : schuine kracht a_F ligt tussen 30° en 60°.
V : afschuifkracht a_V ligt tussen 60° en 90°.

Bijzonderheden over de ebruiksbelastingen

• 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

Op trek belast

• Staalbreuk : bij deze bezwijkvorm treedt plugbreuk op als gevolg van overbelasting,
• Bezwijken door uittrekken : bij deze bezwijkvorm wordt de plug uitgetrokken door schuifkrachten te wijten aan een te grote diameter of slechten betonkwaliteit,
• Bezwijken door scheurvorming in het beton : bij deze bezwijkvorm treedt betonbreuk op wegens onvoldoende plaatdikte of een te grote verankeringsdiepte,
• Betonkegelbreuk : bij deze bezwijkvorm treedt betonkegelbreuk op wegens de eigen weerstand van het beton of onvoldoende verankeringsdiepte.

Op afschuiving belast

• Staalbreuk : Bij deze bezwijkvorm treedt plugbreuk op als gevolg van overbelasting,
• Betonbreuk bij de plaatrand : Bij deze bezwijkvorm treedt betonbreuk op wegens onvoldoende ruimte tussen de plaatrand en de plug,
• Betonbreuk door hefboomwerking : Bij deze bezwijkvorm treedt betonkegelbreuk op wegens de eigen weerstand van het beton of onvoldoende verankeringsdiepte.

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 :

C_cr: Randafstand  
S_cr: Karakteristieke hartafstand
C_min:Minimale randafstand
S_min: Minimale hartafstand
 

• 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.

Weersomstandigheden en uiterlijk

Ons assortiment verankeringsproducten biedt verschillende soorten afwerking :

• Naargelang van de klimaatomstandigheden (rvs, elektrolytisch verzinkt enz.),
• Naargelang van het uiterlijk.

Corrosiebescherming

Corrosie is de neiging van metaal om, als gevolg van een reactie met de omgeving, terug te keren tot de ertsvorm waarin het oorspronkelijk opgedolven wordt.
Daarom moet men hoe dan ook rekening houden met corrosiebescherming bij de keuze van de juiste bevestiging naargelang van de weersinvloeden waaraan de bevestiging blootstaat.

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: Ultraplus, Superplus (mechanische verankeringen) en Set-XP (chemische verankering).

Voor meer informatie: http://www.knmi.nl/

Keuze van de plug

Soorten pluggen volgens belasting

Zware belasting : Hiervoor worden hoofdzakelijk metalen en chemische pluggen gebruikt voor gebruiksbelastingen van meer dan 1 000 daN, 1 000 kg of 10 kN.

Middelzware belasting :  Hiervoor worden hoofdzakelijk metalen en chemische pluggen gebruikt voor gebruiksbelastingen kleiner dan of gelijk aan 1 000 daN, 1 000 kg of 10 kN.

Lichte belasting : Hiervoor worden hoofdzakelijk kunststof of nylonpluggen gebruikt voor gebruiksbelastingen kleiner dan of gelijk aan 200 daN of 200 kg.

Bevestigingsmechanismen van een plug

Wanneer een mechanische verankering uitzet door de spreidkracht of belast wordt, komt een bepaalde zone van het beton, “spanningskegel” genoemd, onder spanning te staan. De eerste drukspanning wordt uitgeoefend bij het aandraaien en de tweede bij het belasten.

• Keilpluggen voor momentgecontroleerde schroefverbinding : de plug zet uit bij het aandraaien van de schroef of moer. De verankeringssterkte wordt gecontroleerd via dit aandraaimoment. Voorbeeld : doorsteekankers WA, BOAX en BOAX-II.
• Vormsluitende pluggen : vormsluitende pluggen worden voornamelijk verankerd door mechanische passing in een sponning die in het beton uitgesneden wordt. Deze sponning wordt uitgevoerd met behulp van een speciale boor door vóór het aanbrengen van de plug een cilindervormig gat uit te boren of door middel van de plug zelf, wanneer die in het cilindervormige gat geplaatst wordt. Voorbeeld : keilhulzen CA.

Bij chemische verankering is geen uitzetting door spreidkracht nodig om de bevestiging tot stand te brengen. De spanningskegel ontstaat dus alleen bij het belasten.

• Chemische ankerpluggen : chemische ankerpluggen worden in de ondergrond bevestigd door de lijmverbinding tussen de metalen delen en de boorgatwand. Deze lijmverbinding wordt tot stand gebracht door een hars. De trekkrachten worden overgebracht via hechtspanningen tussen de metalen delen en het in het boorgat aanwezige hars. Voorbeeld : AT-HP, POLY-GP, POLY-GPG, SET-XP en KLP.

Specifieke kenmerken van chemische verankering

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™, AT-HP™), of één deel hars voor één deel verharder (SET-XP™).

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™ 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 voor AT-HP™).
Zo wordt de draadstang of het betonijzer verlijmd met het ondergrondmateriaal waarin deze/dit is geplaatst.

Technische voordelen de chemische verankering

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 :

• Reuk POLY-GP™ en AT-HP™ zijn reukarm.
• Kleur molensteenkleur voor POLY-GP™, betongrijs voor AT-HP™.
• Extrusiegemak eenvoudig aan te brengen, hoge productiviteit : POLY-GP™ en AT-HP™.
• Bindingstijd POLY-GP™ is zeer snel bindend.
• Technische goedkeuringen AT-HP™ voldoet aan twee ETA's voor de bevestiging en belasting bij het inspannen van betonijzers.
• Intrinsieke eigenschappen AT-HP™ en POLY GP™ zijn onbrandbaar.
• Gedrag in specifieke omgevingen SET-XP™ blijft stabiel onder alle omstandigheden: extreme hitte, vocht enz.

Voorbeeld 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™, AT-HP™, SET-XP™) : de draadstangen worden verankerd in de ondergrond om een bouwelement te bevestigen,
• INSPANNEN VAN BETONIJZERS (AT-HP™) : Hier worden betonijzers verankerd om te zorgen voor een doorlopende wapening in gewapendbetonconstructies.

Om de juiste verankering te kiezen en een goede plaatsing te garanderen, moet u vier parameters beoordelen.