Wapening vs. chemisch anker: een andere aanpak

Volgens de definitie omvat de ankertheorie zowel afzonderlijke bevestigingspunten als een groep ankers van een enkele plaat die op een betonnen ondergrond is bevestigd. De theorie rond de wapeningsstaven aan de andere kant heeft betrekking op de verbinding van betonelementen door middel van wapeningsstaven en chemische mortel.

Volgens de ankertheorie wordt de belasting van een stalen element (balk of kolomvoet) overgebracht op de betonconstructie - via een plaat die op het beton is bevestigd - door middel van een deuvel die de metalen plaat op zijn plaats houdt. De stalen elementen van de bevestiging (draadstangen in het geval van chemische verankeringen) brengen de trek- of afschuifkrachten of een combinatie van beiden over op het bestaande betonelement. Het benutten van de intrinsieke treksterkte van het beton is essentieel om het bevestigingsmiddel bestand te maken tegen de belasting. Dit betekent dat betonconus wordt aanvaard en in het ontwerp in rekening wordt gebracht.

Anderzijds wordt volgens de wapeningstheorie de belasting op dezelfde wijze op het beton overgebracht als bij ingegoten wapening. Daarom is toegevoegde wapening over het algemeen niet zo goed bestand tegen pure afschuifbelasting als een chemisch anker. De krachten worden bepaald met behulp van een "trekstaaf en trekstang"-model. Dit model gaat er van uit dat de wapeningsstaaf alleen weerstand biedt aan axiale trekbelastingen om het evenwicht met de betonnen trekstaven te waarborgen. Het verbindingsvlak moet een voldoende ruw oppervlak hebben om ervoor te zorgen dat de afschuifbelasting door wrijving wordt overgebracht.

Of u nu een staal-betonverbinding of een achteraf aangebrachte beton-betonverbinding ontwerpt, zal u steeds moeten vertrouwen op gekwalificeerde systemen (ETA-document en een ontwerp op basis van de Eurocode). De ontwerptheorieën voor ankers en achteraf aangebrachte wapening zijn gebaseerd op verschillende kwalificatieprocedures. Dit naar gelang de toepassingsvoorwaarden die in de goedkeuringen zijn opgenomen (bv. statisch, seismisch, enz.).

Bijvoorbeeld, bij de evaluatie van injectiemortel voor het gebruik in achteraf aangebrachte wapening is de strategie van de meeste internationale normen gericht op een vergelijking van het gedrag van het achteraf geïnstalleerde systeem met het gedrag dat wordt verwacht bij ter plaatse ingegoten toepassingen. Bij een wapeningsafdichting is de hechtsterkte f_bd van de wapeningen beperkt tot die van het beton waarin de wapening wordt afgedicht.

Bij het ontwerpen van een groep chemische ankers voor de bevestiging van een stalen voetplaat op een betonnen ondergrond worden de belastingen op de ankers bepaald. Daarbij liggen de diameter en de verankeringsdiepte van de ankers vooraf vast. Vervolgens worden deze belastingen vergeleken met de weerstand van het zwaarst belaste anker voor de verschillende bezwijkmechanismen die in de ontwerpnorm zijn opgenomen (EN 1992-4 of ETAG 001).

Bij het ontwerpen van achteraf geplaatste wapening voor een verbinding tussen twee betonelementen (een bestaand en een nieuw element) wordt de trekkracht in de wapeningsstaaf bepaald. Vervolgens wordt de vereiste verankeringslengte of overlaplengte berekend om deze kracht veilig over te dragen. Deze lengte is afhankelijk van onder meer de hechting van de injectiemortel, de diameter van de wapeningsstaaf en andere relevante ontwerpparameters.