Versterkings- en herstelmaatregelen door middel van overlagingen worden steeds vaker toegepast op gewapende en voorgespannen betonconstructies. Het berekenen van overlagingen conform de norm is echter tijdrovend en was tot voor kort alleen mogelijk met rekentools zoals Microsoft Excel® of handmatig. Om de workflow te vereenvoudigen, heeft Hilti de PROFIS Engineering-overlagingsmodule ontwikkeld voor het EOTA TR 066-conform berekenen van achteraf gemonteerde connectoren.

Meer informatie over de toepassing van overlagingen en de ontwerprichtlijn EOTA TR 066 vindt u in het technische artikel: Versterking en reparatie van gewapende betonconstructies met overlaging  
Leestijd ca. 8 min.

De berekening van een overlaging of van de verbinding daarvan door middel van achteraf aangebrachte ankers wordt steeds belangrijker voor constructeurs en gebruikers vanwege het toenemend aantal herstelmaatregelen. Bij gebrek aan alternatieven werden dergelijke toepassingen vroeger berekend met EN 1992-1-1, of gewoon zelfs ruwweg bij benadering bepaald. Dit soort berekeningen zijn vaak oneconomisch en hebben geen standaardbasis of productgoedkeuring en EN 1992-1-1 is niet bedoeld voor de berekening van later aangebrachte afschuifverbindingen. De Eurocode combineert de mechanismes "cohesie/interlock" en "wrijving" in één vergelijking, waarbij ervan wordt uitgegaan dat de verbinding van de twee betonnen delen een ideaal verankerd, in het werk gestort verbindingsstuk is, zoals bekend van semi-prefab elementen. 

Figuur 1: Afschuiving in de versterkte composietverbinding: cohesie/interlock, wrijving en deuvelwerking 

  
EOTA TR 066 houdt daarentegen niet alleen rekening met de "cohesie/interlock" en de "wrijving" maar ook met de "ankerwerking" en is speciaal ontwikkeld voor de berekening van later aangebrachte connectoren en houdt, in tegenstelling tot EN 1992-1-1, rekening met de individuele eigenschappen van deze ankers.  
 
Omdat een handberekening volgens EOTA TR 066 en de afweging van de verschillende ankereigenschappen niet alleen tijdrovend is, maar ook iteratief kan zijn, heeft Hilti medio september 2021 de nieuwe overlagingsmodule in PROFIS Engineering gepubliceerd voor het berekenen van later aangebrachte ankers en de samengestelde verbinding volgens de laatste normen en richtlijnen.  

Figuur 2: Beschikbare modules in PROFIS Engineering 

Wat betekent dat voor jou? 
Naast het voordeel van een ETA-ondersteunde berekening volgens de norm, wordt de berekeningstijd gereduceerd en wordt een rapport gegenereerd met alle relevante informatie m.b.t. de berekening en de uitvoering ter plaatse. Dit bevat niet alleen berekeningsdetails, standaardreferenties en productinformatie, waaronder artikelnummers en het aantal ankers per zone, maar ook een 2D-diagram met een gedetailleerde tabel voor de installatie van de ankers. 

Er zijn 5 stappen nodig voor een succesvol ontwerp: 

1) Selectie van de juiste toepassing 

Figuur 3: Vier mogelijke overlagingen in PROFIS 

In PROFIS Engineering kunt u platen, wanden, balken en algemene versterkingen berekenen. Platen, wanden en balken vallen binnen de definitiegrenzen van EN 1992-1-1, 5.3.1. Indien uw toepassing afwijkt van de Eurocode-definitie, kan "Algemene versterking" gebruikt worden voor een benadering van het systeem.  

2) Invoer van de maatvoering 

Figuur 4: Invoeren van de maatvoering 

In het tabblad Betonblok kunnen de lengtes en breedtes van de zones vastgesteld worden, evenals de hoogte, betonkwaliteit en wapening van het beton. Aantal zones, symmetrie en automatische inachtneming van de randzone kunnen individueel worden ingesteld. 

3) Invoer van belastingen 

Figuur 5: Invoeren van de afschuifkracht 

Met PROFIS Engineering kunnen statische, seismische en vermoeiingsrelevante belastingsituaties worden berekend. De belastingen worden ingevoerd via de afschuifspanning of de afschuifkracht inclusief de interne hefboomsarm z en β (verhouding tussen de kracht in de lengterichting van de nieuwe stortlaag en de totale kracht in de lengterichting van de druk- of trekzone). 

4) De ankerkeuze 

Figuur 6: Beschikbare ankertypes in PROFIS Engineering 

PROFIS biedt verschillende ankertypes voor deze toepassing. Afhankelijk van de invoer van de parameters worden relevante ankers vooraf gefilterd (bijv. voor vermoeiingsrelevante toepassingen de HCC-B met de RE 500 V4). 

5) Definitie van de plaatsingscondities 
In de laatste stap is het van belang de plaatsingscondities te bepalen. Vooral de oppervlakteruwheid is hier van groot belang. Het verdient daarom aanbeveling de ruwheidsdiepte te definiëren in de aanbesteding van het bestek. 

Figuur 7: Oppervlakteruwheid wordt gedefinieerd door de ruwheidsdiepte 

PROFIS Engineering optimaliseert automatisch de indeling van de ankers voor een zo efficiënt mogelijk gebruik van materiaal en montagetijd op de bouwplaats. Er kan geoptimaliseerd worden op basis van de inlijmdiepte of het aantal ankers.  
Door de automatische optimalisatie zal de benutting van de samengestelde verbinding van de berekening meestal tussen 95-100% liggen, als het minimum versterkingsniveau niet doorslaggevend is.  
 
Voor een extra optimalisatie van het ontwerp (in geval van een benutting > 100%) zijn vijf invloedsfactoren van belang: 

• Betonsterkte: Verhoog de betonsterkteklasse 
• Oppervlakteruwheid: Definieer een hogere ruwheid 
• Type connector: Selecteer een andere anker voor zwaardere lasten 
• Ankergrootte: Vergroot de diameter van het anker 
• Betondeeldikte: Vergroten van de dikte of verhouding van overlaging ten opzichte van bestaand beton  

Conclusie 
Met de PROFIS Engineering Overlagingsmodule kan niet alleen snel en eenvoudig een berekening gemaakt worden volgens de laatste normen en richtlijnen, maar wordt er ook een geoptimaliseerde ankerverdeling en een rapport gegenereerd met alle noodzakelijke informatie voor de bouwplaats en de installatie. 
 
Vond je het artikel leuk?  
Beoordeel het dan met een duim omhoog. Dit zal ons helpen om verdere relevante onderwerpen te identificeren.  
 
Nieuwsgierig? Log dan nu in op de gratis ontwerpsoftware > PROFIS Engineering. 

Selectie van links naar de onderwerpen: 
Contact Hilti 
Technisch handboek voor bevestigingstechniek voor de bouw en civiel 
WEBINAR Hilti - Constructieve wapening met overlagingen - Berekening volgens EOTA TR 066 (Duits)