Belastingen kunnen op verschillende manieren op ankers aangrijpen, zoals trek, druk, afschuiving, buiging of een combinatie hiervan. De capaciteit kan hierdoor sterk variëren.
Belastingen aan de verankering
Belastingen kunnen vanuit de steigerconstructie via de verankeringen aan het bouwwerk worden afgedragen, zowel horizontaal als verticaal gericht.
Horizontale belastingen
Horizontale belastingen loodrecht op de gevel
|
|
Dit is de belangrijkste belasting waar de verankering mee te maken krijgt. Deze ontstaat voornamelijk door de winddruk of windzuiging die op de voor- of achterzijde van de steigerconstructie werkt, zodat de verankeringen ofwel druk of trek ondervinden. |
Horizontale belastingen evenwijdig aan de gevel
|
|
Deze vormen van horizontale belasting werken als afschuiving of buiging op de ankers. |
De hierna volgende figuren 3.3.2.21 t/m 3.3.2.26 geven aan op welke manieren de horizontale krachten evenwijdig aan de gevel kunnen worden opgenomen.
Figuur 3.3.2.22 Verankeren aan buitenstaander
Figuur 3.3.2.23 Verankering aan de staander met de koppeling die torsiemoment kan opnemen of aan de ligger met de koppeling die buigend moment kan opnemen
Figuur 3.3.2.24 Extra horizontale diagonaal (windverband) tussen binnenvlak van de steiger en ankers in het bouwwerk, zodat de horizontale belasting op het binnenvlak direct naar de ankers wordt overgedragen
Figuur 3.3.2.25 Ook In het binnenvlak diagonalen toepassen
Figuur 3.3.2.26 Windverband tussen buitenvlak en binnenvlak
Figuur 3.3.2.27 Afmetingen van het object en verankeringvlak
Enkele relevante aspecten:
Invloed van de afmetingen van het bouwwerk:
-
Bij een steiger van 20 m of korter is het binnenvlak gestabiliseerd middels de verankeringen bij de hoeken in de andere richting (zoals de korte zijde in figuur 3.3.2.27).
Torsie opnemen:
-
Wordt de steiger met een korte ankerbuis aan de binnenstaander verankerd, dan is heel belangrijk dat de koppelingen torsie kunnen opnemen. Dient te worden gecontroleerd met statische berekening.
Buigend moment opnemen:
-
Wordt de steiger met een korte ankerbuis aan de ligger verankerd, dan is heel belangrijk dat de koppelingen buigend moment kunnen opnemen. Dient te worden gecontroleerd met statische berekening.
Ankerbuis aan binnen- en buitenstaander:
-
De van oudsher voorgeschreven ankerbuis op staanders van zowel buiten- als binnenvlak is gebaseerd op het principe dat het binnenvlak via de ankerbuis gesteund wordt door het geschoorde buitenvlak. Dit voldoet alleen als de afstand tussen het binnenvlak van de steiger en het bouwwerk zodanig is dat de ankerbuis (en koppelingen) het optredende buigend moment kunnen opnemen.
Wind op uiteinden steiger:
-
Deel van de belastingen die evenwijdig aan de voorkant van de constructie werken, worden veroorzaakt door wind die inwerkt op de uiteinden van de steiger. Bij afwezigheid van windbelastingen wordt ervan uitgegaan dat theoretische horizontale belastingen inwerken op elk portaal van de steiger (NEN-EN 12811-1). Deze belastingen worden, afhankelijk van de aard van de verbinding, ofwel als puur schuiven of als zijdelingse belastingen (d.w.z. buigbelastingen) aan de ankers doorgegeven. De meeste ankers hebben slechte buigkarakteristieken, zodat ontwerpers er zoveel mogelijk voor moeten zorgen dat de belastingen als puur schuiven worden doorgegeven.
Verticale belastingen
|
|
Bij conventionele constructies wordt het gewicht van de steiger en van de materialen die zich erop bevinden door de staanders doorgegeven, zodat er door de koppelstukken geen verticale belasting aan de ankers wordt doorgegeven. Maar als een steiger door invloed van een slappe ondergrond verzakt kunnen ook verticale belastingen in de verankeringen optreden. Dit is te voorkomen door de ankerbuizen scharnierend aan te sluiten in verticale richting. |
Excentrische belastingen
Excentrische belastingen tussen de diverse onderdelen van de verankering (zie figuur 3.3.2.28) kunnen extra krachten in de ankers veroorzaken. Voorkom dit zoveel mogelijk.
Figuur 3.3.2.28 Voorbeelden van excentrische belasting
Belastingen op ankers
De trekcapaciteit van het anker wordt gecontroleerd door de informatie van de fabrikant te raadplegen of door proeven te doen (zie 3.3.8).
De drukcapaciteit van het anker wordt bepaald door het verbindingsmiddel.
Bij het berekenen van de toegepaste schuifbelasting moet rekening worden gehouden met de mogelijkheid van schuifbelastingen uit twee bronnen, te weten: horizontale belastingen in de zijdelingse richting en verticale belastingen. Waar dit het geval is moeten ze worden gecombineerd om tot één schuifbelasting te komen. Dit wordt bij de keuze van het anker gebruikt.
Informatie van fabrikanten over toegestane schuifbelastingen beperkt zich voor de meeste ankers tot beton. Andere materialen worden minder vaak vermeld. Het ter plaatse beproeven van schuifbelastingen is vaak niet praktisch. Voor het achterhalen van de toegestane schuifbelastingen in andere materialen dan gepubliceerd, moet informatie worden opgevraagd bij de fabrikant.
De meeste ankers hebben een zeer matige buigcapaciteit en verticale belastingen moeten altijd als puur schuiven aan ankers worden doorgegeven. Als kleine buigbelastingen onvermijdelijk zijn, kunnen sommige fabrikanten informatie verstrekken over toegestane buigmomenten voor ankers, speciale koppelstukken en ringbouten.
-
Gecombineerde trek- en schuifbelastingen
Als ankers worden onderworpen aan een combinatie van trek- en schuifbelastingen, is het niet voldoende om simpelweg de toegepaste en toegestane trek- en schuifbelastingen als onafhankelijke grootheden met elkaar te vergelijken (zoals in 1 en 2 naast de navolgende afbeelding). Er moet een speciale controle van de totale capaciteit plaatsvinden, om er zeker van te zijn dat de bevestiging niet wordt overbelast. Eén benadering wordt hieronder getoond (vergelijking 3); raadpleeg de fabrikant voor zijn benadering.
Controleer of aan de volgende voorwaarden wordt voldaan:
1. Fontw / Ftoel ≤ 1
2. Vontw / Vtoel ≤ 1
3. (Fontw / Ftoel ) + ( Vontw / Vtoel ) ≤ 1,2
Waarin
Fontw (Vontw) = Ontwerp trek- (schuif-) belasting
Ftoel (Vtoel) = Toelaatbaar trek- (schuif-) belasting