(Geschatte leestijd: 5 min) 

Stel je voor: terwijl je dit artikel leest, breekt er ergens ter wereld brand uit. Het is een brandende realiteit die elk bouwwerk bedreigt, elk moment. Of het nu tijdens de bouw, het gebruik of het onderhoud van een gebouw is, brand kan op elk moment uitbreken, zonder waarschuwing. Het is zelfs zo dat er over de hele wereld elke twee minuten brand uitbreekt. Het is een altijd aanwezige dreiging die voortdurende waakzaamheid en effectieve preventieve maatregelen vereist. Brandpreventie is dus meer dan een noodzaak; het is een race tegen de klok om onze levens en eigendommen te beschermen. 

Verzekeringen kunnen materiële schade door brand vergoeden, maar kunnen geen bescherming bieden tegen ernstige en onherstelbare gevolgen, zoals verlies van leven, gezondheid of schade aan het milieu. 

De structurele integriteit van gebouwen tegen brand is essentieel. Een robuust ontwerp kan de enige bescherming zijn tussen veiligheid en tragedie wanneer er brand uitbreekt. Het vertraagt de verspreiding van vlammen en vergemakkelijkt evacuatie. Het instorten van gebouwen in de hitte herinnert ons aan de urgentie van dit ontwerp om levens en eigendommen te behouden, zoals te zien is op de foto hieronder. Investeren in brandwerende constructies is een prioriteit om ieders veiligheid te garanderen. 

In deze cruciale context spelen achteraf-geïnstalleerde wapeningsstaven een fundamentele rol in het behoud van de integriteit van constructies in geval van brand. 

Brandveiligheidsnormen opgelegd door EC2 

Rol van achteraf-geïnstalleerde wapeningsstaven volgens Eurocode 

Bovendien bevatten veel moderne constructies, in overeenstemming met de Eurocode-richtlijnen, beton-betoninstallaties die vaak gewapend worden door achteraf-installatievoorzieningen met gebruik van chemische mortel. 

Achteraf-installatiewapening maakt gebruik van vervormde wapeningsstaven die geplaatst worden in gaten die in het beton geboord zijn en gevuld worden met injecteerbare mortel. Achteraf-installatie wapeningsstaven worden meestal gebruikt in beton-beton verbindingen waar nieuw beton tegen bestaand beton wordt geplaatst. Zoals in afbeelding 1 te zien is, worden de wapeningsstaven in lijm ingebed in een gat dat in een bestaand betonelement wordt geboord en aan de andere kant in het ni²euwe beton gegoten. Terwijl het deel van het betonstaal dat in het bestaande beton wordt ingebracht recht is, kan het deel dat in het nieuwe beton wordt ingebracht recht of haaks zijn.  



De prestaties van achteraf-geïnstalleerd betonstaal zijn sterk gerelateerd aan de prestaties van de mortel en de robuustheid ervan onder verschillende installatieomstandigheden (bijv. temperatuur, vochtigheid) en kunnen zeer gevoelig zijn voor locatie-/installatieomstandigheden (bijv. onjuiste of onvolledige reiniging van het boorgat en/of voegen), belastingsomstandigheden (bijv. aanhoudende hoge temperatuurbelasting, cyclische seismische belasting), boormethode, kwaliteit en type apparatuur gebruikt voor het aanbrengen, en diepte en diameter van de toepassing, corrosieve omgeving), belastingsomstandigheden (bijv. aanhoudende hoge temperatuurbelasting, cyclische seismische belasting), boormethode, kwaliteit en type van de apparatuur die wordt gebruikt voor de installatie, en diepte en diameter van de toepassing.  

Al deze overwegingen onderstrepen de noodzaak van geschikte productkwalificatie-eisen om te garanderen dat het gedrag en de prestaties van een achteraf geïnstalleerde wapeningsstaaf vergelijkbaar zijn met die van een gegoten wapeningsstaaf. 
 

De impact van achteraf-geïnstalleerde wapeningsstaafverbindingen in brandsituaties 

Wanneer achteraf geïnstalleerde wapeningsstaven deel uitmaken van een brandwerend geheel (vloer, dak, enz.), is het belangrijk dat de brandwerendheid van het geheel wordt beoordeeld aan de hand van testgegevens voor de vermindering van de hechtsterkte als functie van de tijd in verband met typische geometrieën en belastingsprotocollen als functie van tijd en temperatuur.  

In het algemeen worden deze elementen ontworpen en gebouwd om gedurende een specifieke periode bestand te zijn tegen brandbelasting (R), meestal gewaardeerd op 30, 60, 90, 120, 180 of 240 minuten.  

Verbindingen na installatie die betrokken zijn bij brand kunnen worden onderverdeeld in twee types: 

1. Overlappende verbindingen, zoals verbindingen tussen platen, waarbij het oppervlak wordt blootgesteld aan de brand en waarbij de temperatuur langs de lengte van het anker constant is en een functie van de betondekking en de duur van de brand (Afbeelding 2). 
2. Kruisverbindingen, zoals eenvoudig ondersteunde plaat-tot-muur verbindingen, waar zowel het oppervlak van het bestaande element als dat van het nieuwe element worden blootgesteld en waar de temperatuur langs de lengte van de verankering niet constant is (Afbeelding 2-1). 

Brandwerend ontwerp van achteraf-geïnstalleerde wapeningsstaven 

Het ontwerp van achteraf-geïnstalleerde wapeningsstaafverbindingen kan worden uitgevoerd in overeenstemming met Eurocode 2, gebaseerd op de prestatiekenmerken van de mortel beoordeeld in overeenstemming met EAD 330087-02. Met deze ontwerpmethode kan zowel de "koude" statische belastingstoestand als de brandbelastingstoestand worden gecontroleerd. Hieronder wordt een voorbeeld gegeven van hoe een brandberekening moet worden uitgevoerd voor achteraf-installed wapeningverbindingen onder brandomstandigheden, in overeenstemming met EAD 330087-02. 



Daarom is de temperatuurafhankelijke hechting van de mortel erg belangrijk. Hilti biedt een breed assortiment producten zoals HIT-RE500 V4 en HIT-HY 200-R V3 en introduceert nu de nieuwe anorganische injecteerbare mortel HIT-FP700 R voor achteraf-geïnstalleerde wapeningverbindingen. 



Het nieuwe anorganische injectiesysteem is bestand tegen hoge temperaturen, zoals blijkt uit de temperatuurklassen voor lange (100°C) en korte termijn (160°C) voor standaardtoepassingen, zoals beschreven in ETA-21/0624 (zie onderstaande afbeelding).   

Profis Engineering: een hulpmiddel om de optimale oplossing te kiezen voor de brandklasse van uw verbindingen

De HILTI PROFIS Engineering software biedt ingenieurs een snelle en veilige oplossing voor het dimensioneren van na geïnstalleerde wapening onder brandomstandigheden. Het programma bepaalt ankerlengtes voor brandbelasting. Het ontwerpen van uw achteraf geïnstalleerde wapening met Profis Engineering biedt u de volgende voordelen:

• Flexibiliteit voor het modelleren van brandomstandigheden :

o Profis bepaalt automatisch de temperatuur langs de wapening door de vereiste blootstellingstijd aan brand in te voeren

o Je kunt de temperatuur direct op wapeningniveau invoeren

• De ankerlengte berekenen met de reductiefactor die in de ETA's voor onze chemische harsen wordt gegeven
• Genereer een duidelijke en begrijpelijke rekennota met informatie over de resultaten van het brandontwerp voor je projectdocumentatie.

Fig: Engineeringdiepten voor de dimensionering van achteraf-geïnstalleerde wapeningsstaven



Berekeningsnotitie: Temperatuur, reductiecoëfficiënt en hechting van het hars langs de verankeringsdiepte van de afdichting onder brandomstandigheden.
                        
Voor meer informatie over onze betonstaalvoegmodule kunt u ook ons webinar bekijken: Profis engineering: verlijmen van wapeningsmodule.

Neem voor meer informatie contact met ons op belux.engineering@hilti.com.