Gescheurd en ongescheurd beton – Aandachtspunten bij ankerontwerp

Of beton gescheurd of ongescheurd is, is een belangrijk aandachtspunt bij het selecteren en ontwerpen van ankers. Belastingen op een betonconstructie kunnen druk- en trekzones veroorzaken, waarbij trekspanningen kunnen leiden tot scheurvorming die het gedrag van een verankeringssysteem beïnvloedt.

Voor constructieve verankeringstoepassingen moet het geselecteerde anker geschikt zijn voor de verwachte toestand van het beton en worden gebruikt binnen de toepassingsvoorwaarden van de relevante productgoedkeuring.

Waarom scheurvorming in beton belangrijk is voor verankering

Beton presteert zeer goed onder druk, maar heeft een relatief beperkte capaciteit om trekspanningen op te nemen. Waar trekkrachten optreden, wordt wapening gebruikt om een groot deel van deze trekbelasting op te nemen, maar toch kunnen zich kleine scheuren in het omliggende beton ontwikkelen.

Deze scheuren kunnen worden veroorzaakt door constructieve belastingen, krimp, temperatuurveranderingen, opgelegde vervormingen of andere invloeden. Ze kunnen zich ook tijdens de levensduur van de constructie ontwikkelen of veranderen.

Een anker dat wordt geïnstalleerd in een gebied waar scheurvorming kan optreden, moet daarom de vereiste prestaties kunnen behouden wanneer de toestand van het beton verandert.

Druk- en trekzones in beton

De spanningsverdeling binnen een betonelement kan zones creëren waarin voornamelijk drukspanningen optreden en zones die aan trekspanningen worden blootgesteld.

De daadwerkelijke spanningstoestand moet als onderdeel van het constructieve ontwerp worden bepaald. Wanneer niet betrouwbaar kan worden aangenomen dat het beton ongescheurd blijft, moet bij de selectie en berekening van ankers rekening worden gehouden met gescheurd beton.

Lees meer over trek- en afschuifbelastingen >

Verankering in ongescheurd beton

Ongescheurd beton is beton waarbij onder de relevante ontwerpomstandigheden geen scheurvorming wordt verwacht ter plaatse van de verankering.

Wanneer kan worden vastgesteld dat het beton ongescheurd blijft, kan een breder assortiment verankeringsproducten geschikt zijn. Het geselecteerde anker moet echter nog steeds worden toegepast binnen de voorwaarden die zijn vastgelegd in de technische documentatie en de relevante Europese Technische Beoordeling (ETA).

Factoren zoals betonsterkte, onderlinge afstand tussen ankers, randafstand, verankeringsdiepte en aangebrachte belastingen blijven belangrijk, ongeacht of het beton gescheurd of ongescheurd is.

Verankering in gescheurd beton

Ankers die in gescheurd beton worden geïnstalleerd, moeten hun vereiste prestaties kunnen behouden wanneer scheuren rond de verankering ontstaan of veranderen.

Geschikte oplossingen kunnen bestaan uit mechanische en chemische verankeringssystemen die specifiek zijn beoordeeld voor gebruik in gescheurd beton. Het juiste systeem hangt af van de toepassing, de belastingsomstandigheden, de installatiegeometrie en het toepassingsgebied van de relevante goedkeuring.

Van een anker dat geschikt is voor ongescheurd beton mag niet automatisch worden aangenomen dat het ook geschikt is voor gescheurd beton.

Lees meer over mechanische en chemische ankers >

Hoe scheurvorming de prestaties van ankers kan beïnvloeden

Een scheur die door of vlak langs een anker loopt, kan de manier veranderen waarop krachten tussen het anker en het omliggende beton worden overgedragen.

Afhankelijk van het verankeringssysteem kan scheurvorming invloed hebben op:

• Expansie en belastingsoverdracht in het beton
• Uittrekweerstand
• Weerstand tegen betonconusbreuk
• Stijfheid en verplaatsing van het anker
• De interactie tussen ankers in een groep
• Het effect van randafstanden en onderlinge ankerafstanden

Daarom maakt de toestand van het beton onderdeel uit van het constructieve ankerontwerp en mag deze niet worden beschouwd als slechts een afzonderlijk installatiedetail.

Veelvoorkomende bezwijkmechanismen van ankers

De weerstand van een anker wordt door meer bepaald dan alleen de sterkte van het staal. Afhankelijk van het anker, de toestand van het beton, de geometrie en de richting van de belasting moeten verschillende bezwijkmechanismen worden beschouwd.

Staalbreuk

Staalbreuk kan optreden wanneer de krachten op de verankering groter zijn dan de weerstand van het stalen onderdeel. De diameter, het materiaal en de sterkte van het anker hebben allemaal invloed op deze weerstand.

Uittrekbreuk

Uittrekken treedt op wanneer het anker uit het basismateriaal wordt getrokken voordat in het omliggende beton een ander maatgevend bezwijkmechanisme optreedt. Het ontwerp van het anker, de installatie en de verankeringsdiepte beïnvloeden allemaal de uittrekweerstand.

Betonconusbreuk

Trekbelasting kan ertoe leiden dat een deel van het beton rond het anker in de vorm van een kegel uitbreekt. De beschikbare weerstand kan worden beïnvloed door de verankeringsdiepte, de onderlinge afstand tussen ankers, randafstanden en betonsterkte.

Splijten van beton

Splijten kan optreden wanneer spanningen die door de verankering worden veroorzaakt groter zijn dan het betonelement kan opnemen. Kleine randafstanden, beperkte onderlinge afstanden, beperkte afmetingen van het betonelement en expansiekrachten kunnen hier allemaal aan bijdragen.

Betonrandbreuk

Wanneer afschuifbelasting dicht bij de rand van een betonelement wordt aangebracht, kan een deel van de betonrand uitbreken. De afstand van het anker tot de rand is daarom een belangrijke ontwerpparameter voor ankers die op afschuiving worden belast.

Onderlinge afstand tussen ankers en randafstanden

Gescheurd beton is slechts één van de omstandigheden die de weerstand van een anker kunnen beïnvloeden. Ook de onderlinge afstand tussen ankers, randafstand, verankeringsdiepte en dikte van het betonelement beïnvloeden de manier waarop belastingen naar het omliggende materiaal worden overgedragen.

Ankers die dicht bij elkaar zijn geïnstalleerd, kunnen elkaar beïnvloeden, terwijl ankers die dicht bij een rand zijn geplaatst een lagere betonweerstand kunnen hebben.

Bekijk onderlinge ankerafstanden, randafstanden en installatieomstandigheden >

Speciale aandacht voor kanaalplaatvloeren

Kanaalplaatvloeren vereisen bijzondere aandacht omdat de beschikbare betondikte beperkt kan zijn door de interne holle ruimten en de ligging van de wapening.

De positie van het anker, de boordiepte en de installatiemethode moeten daarom zorgvuldig worden gecontroleerd aan de hand van de opbouw van de vloerplaat, de goedkeuring van het anker en eventuele eisen van de fabrikant van de vloerplaat.

Ankers voor kanaalplaatvloeren mogen niet uitsluitend worden geselecteerd op basis van hun prestaties in massief beton.

Ankers selecteren voor gescheurd beton

Voor constructieve toepassingen moet uit de relevante productdocumentatie duidelijk blijken of het anker geschikt is voor gescheurd beton en onder welke voorwaarden het mag worden toegepast.

Controleer bij het selecteren van een anker onder andere:

• Of gescheurd beton binnen de goedkeuring valt
• Toegestane betonsterkteklassen
• Diameter van het anker en effectieve verankeringsdiepte
• Trek-, afschuif- en gecombineerde belasting
• Minimale randafstanden en onderlinge afstanden tussen ankers
• Dikte van het betonelement
• Eventuele eisen voor brand of seismische belasting
• Installatie-instructies en voorbereiding van het boorgat

Een goedkeuring voor gescheurd beton mag niet automatisch worden geïnterpreteerd als een goedkeuring voor seismische belasting. Wanneer seismische prestaties vereist zijn, moet het geselecteerde anker beschikken over de juiste beoordeling voor die toepassing.

Bereken ankers in gescheurd en ongescheurd beton

Bij constructieve bevestigingen in beton moet de toestand van het beton worden beoordeeld in combinatie met de aangebrachte belastingen, ankergeometrie, onderlinge afstand, randafstanden en verankeringsdiepte.

De Fabory Anchor Calculator helpt u bij het ontwerpen van achteraf geïnstalleerde ankers voor constructief gebruik in beton in overeenstemming met EN 1992-4.

Gebruik de calculator om:

• Berekeningen uit te voeren voor gescheurd en ongescheurd beton
• Trek-, afschuif- en gecombineerde belastingen te beoordelen
• Onderlinge ankerafstanden en randafstanden mee te nemen
• Verschillende ankerconfiguraties te beoordelen
• Waar van toepassing ontwerpcondities voor brand en seismische belasting te beoordelen
• Berekeningsrapporten voor projectdocumentatie te genereren

Gebruik de Fabory Anchor Calculator >

Gescheurd beton, EN 1992-4 en ETA-documentatie

Voor achteraf geïnstalleerde constructieve bevestigingen in beton in Europa biedt EN 1992-4 het ontwerpkader dat wordt gebruikt in combinatie met productspecifieke prestatiegegevens uit de relevante Europese Technische Beoordeling (ETA).

De ETA bepaalt onder welke omstandigheden het anker is beoordeeld. Dit kan onder meer betrekking hebben op betonsterkte, gescheurd of ongescheurd beton, afmetingen van het anker, installatievereisten en andere toepassingsparameters.

De selectie van constructieve ankers moet daarom zowel gebaseerd zijn op de ontwerpvereisten als op het toepassingsgebied van de goedkeuring van het specifieke product.

Ontdek meer technische informatie over verankering

Lees verder in de technische informatie van Fabory over verankering:

• Soorten ankers >
• Ankerbelastingen begrijpen >
• Basismaterialen voor verankering >
• Omstandigheden voor verankering >
• Praktisch ankerontwerp >
• Bekijk alle technische informatie over verankering >

Hulp nodig bij een verankeringstoepassing?

Het selecteren van ankers voor gescheurd beton kan complex worden wanneer constructieve belastingen, meerdere ankers, beperkte randafstanden of aanvullende eisen voor brand of seismische belasting een rol spelen. De technische specialisten van Fabory kunnen u helpen de toepassingsvereisten te beoordelen en een geschikte verankeringsoplossing te identificeren.

Neem contact op met onze technische specialisten >

Veelgestelde vragen over gescheurd beton en ankers

Vind antwoorden op veelgestelde vragen over gescheurd beton, trekzones en de selectie van constructieve ankers.