Steunafstand van de brug bij trekproeven en de reductiefactor

De steunafstand is belangrijk omdat steunen dicht bij een anker druk kunnen uitoefenen op het ondergrondmateriaal dat anders zou losbreken, waardoor het anker meer lijkt te houden dan in de praktijk. In beton krijgt een anker dat bezwijkt door het uittrekken van een betonkegel hulp van elke steun die binnen die kegel staat.

In beton treedt dit effect alleen op wanneer het anker nabij de bezwijkbelasting wordt belast en een betonkegel de waarschijnlijke bezwijkvorm is. Daarom zijn de regels streng voor bezwijkproeven en voorafgaande proeven, en soepeler voor controleproeven. In metselwerk gelden de regels voor de steunafstand voor alle proeven behalve controleproeven.

hef is de effectieve verankeringsdiepte, L de afstand van het anker tot de dichtstbijzijnde ondersteuning en adist de steunafstand.

• h_ef, de effectieve verankeringsdiepte, is de diepte vanaf het oppervlak tot het laagste punt waarop het anker grip heeft in de ondergrond. Dit is niet de boorgatdiepte.
• L, de steunpuntafstand, is de afstand van de hartlijn van het anker tot de dichtstbijzijnde steun van de brug.
• a_dist, de steunafstand, wordt gemeten tot de hartlijn van puntvormige steunen, of als de vrije breedte tussen doorlopende steunen. Bij een brug die symmetrisch boven het anker staat, geldt a_dist = 2 × L. De waarden van Staht, 127 mm voor de standaardbruggen t25 en t60 en 375 mm en 575 mm voor de bredere bruggen, zijn de vrije afstand tussen de voeten in de lengterichting van de brug (Staht-datasheets), de basis die ook de in de branche gepubliceerde brugtabel hanteert. Dat is aan de veilige kant: de voeten van een brug met vier poten staan in werkelijkheid verder van het anker af, zodat de vrije afstand een iets hogere testbelasting oplevert, nooit een lagere.

Tot h_ef = 150 mm. Als adist ten minste 3 × hef is, geldt αdist = 1,0. Als adist kleiner is dan 3 × hef maar groter dan 1,5 × hef, geldt αdist = 0,4 + adist ÷ (5 × hef) (vergelijking B.12 van BS 8539). BS 8539 begrenst de benodigde afstand bovendien op 450 mm, maar tot hef = 150 mm is 3 × hef nooit groter dan 450 mm, zodat deze grens de uitkomst niet verandert. Als adist 1,5 × h_ef of kleiner is, is de brug te smal voor deze methode: gebruik een bredere.

Dieper dan 150 mm. Vergelijking B.12 is niet van toepassing. Houd in beton de dichtstbijzijnde steun ten minste 1,5 × hef van het anker, wat neerkomt op een adist van ten minste 3 × hef. In metselwerk gelden de regels voor bakstenen en blokken. Volgens EOTA TR 053 is geen reductie nodig in meerbladige muren van kleine massieve stenen, zoals massieve baksteen, mits de steunen meer dan 1,5 × hef uit elkaar staan en ruimte laten voor het bezwijkmechanisme.

De proefbelasting wordt gedeeld door αdist, dus een waarde onder 1,0 verhoogt deze. Bij proeven tot bezwijken wordt het resultaat vermenigvuldigd met αdist, waardoor de toelaatbare weerstand daalt. Hoe dan ook kunnen dicht bij elkaar staande steunen een anker nooit sterker laten lijken dan het is. Zie voorafgaande proeven.

EOTA TR 053, paragraaf 3.2.1, laat de reductie vervallen waar het bezwijken lokaal blijft: ankers dieper dan 150 mm in meerbladige muren van kleine massieve stenen, zoals massieve baksteen, ankers in mortelvoegen en ankers in holle of geperforeerde stenen. De steunen moeten nog steeds meer dan 1,5 × h_ef uit elkaar staan en ruimte laten voor het bezwijkmechanisme.

De juiste Staht-brug is de smalste brug waarvan de steunafstand 3 × hef bereikt bij een bezwijkproef of een voorafgaande proef. Een smallere brug kan nog steeds worden gebruikt met αdist zolang de afstand groter is dan 1,5 × hef, met twee extra voorwaarden in beton: bij een voorafgaande proef moet de dichtstbijzijnde steun ook meer dan 1,0 × hef van het anker staan, en een bezwijkproef waarbij de dichtstbijzijnde steun binnen 1,5 × hef staat, moet in het rapport worden vermeld en met een bredere brug worden herhaald, tenzij de kegelweerstand op een andere manier wordt gecontroleerd. Bij controleproeven kan een brug worden gebruikt met diepere ankers dan in de tabel staat. In metselwerk gelden de bovenstaande regels voor bakstenen en blokken; de reductie vervalt alleen in de gevallen uit EOTA TR 053 die onder αdist worden beschreven.

Voor de 575-brug houdt vergelijking B.12 op bij hef = 150 mm. Houd bij grotere diepten in beton L op 1,5 × hef of meer: de 575-brug doet dit tot h_ef = 191 mm.

Rekenvoorbeeld: h_ef = 80 mm, een voorafgaande proef in betonblokmetselwerk.

• t60-standaardbrug: 127 mm is kleiner dan 3 × 80 = 240 mm en groter dan 1,5 × 80 = 120 mm, dus α_dist is van toepassing: 0,4 + 127 ÷ (5 × 80) = 0,4 + 0,318 = 0,718. De proefbelasting stijgt met een factor 1 ÷ 0,718 = 1,39.
• Bridge 375-60: 375 mm is groter dan 240 mm, dus α_dist = 1,0 en de proefbelasting wordt niet verhoogd.

In beton zou de standaardbrug op deze diepte niet volstaan: L moet groter zijn dan 1,0 × h_ef (80 mm) bij het beproeven tot de proefbelasting, en de L van de standaardbrug is 63,5 mm.

Rekenvoorbeeld: h_ef = 150 mm. 3 × hef = 450 mm. De Bridge 375-25 (375 mm, groter dan 1,5 × 150 = 225 mm) geeft αdist = 0,4 + 375 ÷ 750 = 0,900. Dat is geschikt voor metselwerk, of voor een voorafgaande proef in beton, waarbij L = 187,5 mm groter is dan 150 mm. Voor een bezwijkproef in beton is L kleiner dan 1,5 × 150 = 225 mm, dus gebruik de 575-25. De Bridge 575-25 is breder dan 450 mm, dus α_dist = 1,0.

Belast een brug nooit boven de maximale belasting: de 375-25 en 575-25 zijn geschikt voor een t60-loadcell, maar zijn begrensd tot 25 kN.

Plaats op metselwerk de voeten zo dat de proef niet alleen het anker zelf belast, maar ook de muur rond het anker. Hoe hangt af van de ondergrond waarin u bevestigt:

• Massieve baksteen: zet de voeten op de stenen rond de steen met het anker, nooit op die steen zelf. Een zwakke voeg, of een steen die bij het boren is losgetrild, komt dan in het resultaat naar voren. Dit bereikt u meestal door de brug rechtop te zetten (NASC TG4:25 §11.1).
• Blokken: houd de dichtstbijzijnde steun minimaal 1,5 × hef van het anker, of pas αdist toe zoals in de tabel hierboven.
• Geperforeerde of holle stenen: draai de voeten schuin, zodat geen van beide op een rij gaten komt te staan.
• Controleproeven: gebruik waar mogelijk de aangrenzende stenen; bij grote elementen mag de dichtstbijzijnde steun tot 0,5 × h_ef naderen.

Zie beproeven in metselwerk.

Voer drie controles uit voordat u voor een bepaalde test op een brug vertrouwt:

1. Veiligheid: op een wand of plafond is de brug zo bevestigd dat er niets valt als het anker loslaat.
2. Richting: u kunt de brug zo instellen dat de trekkracht haaks op het oppervlak staat, of de lijn van het anker zelf volgt als het anker onder een hoek is geplaatst. Verstelbare poten maken dat mogelijk op een oneffen ondergrond.
3. Belastbaarheid: de maximale belasting ligt boven de testbelasting. Een t60-loadcell op een brug van 25 kN blijft beperkt tot 25 kN. Bij zeer hoge belastingen buigt een stijve balk met vaste poten die via een holle cilinder trekt minder door dan een brug met verstelbare poten.

De brugspreidplaten van Staht passen onder de voeten van de bruggen t25, t60, 375-25 en 575-25 en verdelen de belasting op binnenwanden en daken. Met de 3-pootsadapter maakt u van een t25- of t60-brug een driepotige brug voor krappe ruimtes. Deze vervangt één paar poten door één voet van Ø35 mm, gecentreerd op de plek van dat paar (Staht-datasheet, onderdeel 600-085), zodat geen enkele voet dichter bij het anker komt dan bij de vierpotige brug: de waarde van 127 mm blijft gelden.