Het achteraf aanbrengen van wapening is een veelgebruikte techniek om de sterkte van de constructie te verhogen door middel van ommanteling. Het wordt ook gebruikt voor het toevoegen of aanpassen van bestaande constructies aan het huidige doel. Vaak wordt de voorkeur gegeven aan de meer conventionele manier van ontmantelen en vervangen van het bestaande deel van de constructie en het lassen van de nieuwe wapening aan de bestaande wapening boven het concept van achteraf aangebrachte wapening. Dit idee is echter schadelijk voor de constructie vanuit het oogpunt van duurzaamheid van de constructie.


Figuur 1: Toepassingen voor achteraf aangebrachte wapening

Voordeel van achteraf aangebrachte wapening

Post installed rebaring is gewoon wapening toevoegen aan een bestaande betonstructuur zodat de structuur zich gedraagt als een ingegoten wapening. 
De belangrijkste voordelen van dit type verbinding zijn:

- Ontwerpflexibiliteit 
- Vereenvoudiging van bekisting 
- Betrouwbaar als ingegoten 
- Gedefinieerde belastingskarakteristieken 
- Horizontale, verticale en bovenhoofdse toepassingen

Het belangrijkste principe van het gebruik van achteraf geïnstalleerde wapeningsverbindingen is de manier waarop de belasting wordt overgedragen in gewapend beton. De overdracht van belasting of spanning is gebaseerd op de verbinding tussen het wapeningsstaal en het omringende beton. 
Aangezien chemisch gebonden wapeningsstaven resulteren in het bezwijken van beton, de lijm-beton interface of de verankerde wapeningsstaaf, kan de uiteindelijke weerstand voorspeld worden door de som van de bijdrage van betonsterkte, eigenschappen van de gebruikte lijm en verankeringsdiepte.


Figuur 2: Mechanisme voor lastoverdracht voor achteraf aangebrachte wapeningsverbinding

Nagebouwde wapeningsstaven worden deel van het structurele systeem en moeten even zorgvuldig ontworpen worden als de volledige structuur. Hoewel Europese Technische Goedkeuringen bewijzen dat post-installed wapeningsstaven zich in basisbelastingssituaties gedragen als ingegoten staven, moet er rekening worden gehouden met een aantal verschillen in speciale ontwerpsituaties zoals brand of belastingsgevallen waarbij haken of bochten nodig zouden zijn voor ingegoten verankeringen. De taak van constructieve wapeningsstaven is om trekbelastingen op te nemen en omdat beton altijd bros is, wordt er bij het ontwerp van gewapend beton van uitgegaan dat beton geen treksterkte heeft. Daarom kunnen constructieve wapeningsstaven slechts in twee situaties eindigen / worden verankerd: 

- De staaf is niet meer nodig (de verankering is een knooppunt in evenwicht zonder trekspanning in beton)
- Een andere staaf neemt de trekbelasting over (overlaplas).

Testen en beoordelen van achteraf aangebrachte wapening

Het testen en beoordelen van een achteraf geïnstalleerde wapeningsverbinding is belangrijk om de volgende redenen:
1.   Prestatie-evaluatie van het systeem
2.   Op basis van dit beoordelingsdocument geven testlaboratoria productcertificering af aan individuele fabrikanten voor de respectievelijke producten
3.   Technische goedkeuring van elk product is essentieel voor het garanderen van een veilig rebaring systeem na installatie.
4.   De technische goedkeuring bestaat uit de installatie-instructies van de fabrikant (bijv. boortechniek, reinigen van gaten enz.)
EOTA EAD 330087-00-0601 is het beoordelingsdocument voor systemen voor post-geïnstalleerde wapeningsverbindingen met mortel. Het kwalificatietestprogramma houdt rekening met het volgende: 

1.   Testen onder bedrijfsomstandigheden
a) Verlijmingsweerstand van het na geïnstalleerde lijmsysteem 
b) Hechting/splijtgedrag van post installed lijmsysteem bij diepe verankering
 
2.   Betrouwbaarheidstesten
a) Gevoeligheid voor het reinigen van gaten 
b) Gevoeligheid voor vrije/dooi omstandigheden
c) Gevoeligheid voor aanhoudende belasting 
d) Lagere installatietemperatuur
e) Gevoeligheid voor installatierichting

3.   Verificatie van de injectie

4.   Chemische weerstand en corrosiebestendigheid

Ontwerpberekening

Het ontwerp van post-installatie wapeningsstaafverbindingen vereist dat het type, de grootte, de afstand en de hoeveelheid voor de verbinding worden vastgesteld. Dit is meestal gebaseerd op ofwel een directe berekening van de doorsnedekrachten of een vereiste om overeen te komen met bestaande wapening. Dichtheid en dimensionering van deuvels voor afschuiving tussen nieuwe overlappen op bestaande constructieve elementen zoals platen en muren kunnen gebaseerd zijn op andere overwegingen. Aanvullende ontwerpoverwegingen kunnen zijn
- type belasting (langdurig, seismisch, schokken)
- brandvereisten
- corrosiebestendigheid
- detailleringsvereisten gebaseerd op elementtype (integriteit wapening, enz.)

Het ontwerp van geplaatste wapeningsstaafverbindingen wordt uitgevoerd volgens de richtlijnen van EN 1992.1.1-2004 "Ontwerp van betonconstructies" en EOTA TR 023 "Beoordeling van geplaatste wapeningsstaafverbindingen".

De basisverankeringsdiepte wordt als volgt berekend:



Waarbij ssd de spanning in de staaf is op de positie vanwaar de verankering wordt gemeten en fbd de ontwerpwaarde van de uiterste trekspanning voor geribde staven is.
De ontwerpverankeringslengte wordt als volgt berekend:



α1: Het effect van de vorm van de bar
α2: Het effect van betondekking
α3: Het effect van opsluiting door dwarswapening
α4: De invloed van gebogen barren
α5: Het effect van druk dwars op het splijtvlak langs de verankeringslengte

Conclusie

Uit de bepalingen van EOTA TR023 is een ontwerpconcept afgeleid dat expliciet rekening houdt met het splijten van beton en de binding van wapening. Verankeringen ontworpen volgens dit concept hebben het grote voordeel dat de mogelijke faalwijzen en het bereikte veiligheidsniveau duidelijk worden weergegeven. Bovendien is het mogelijk om een onderscheid te maken tussen staven met een specifieke hechtsterkte, die afhankelijk is van de geometrie van de ribben voor ingegoten staven en van het bindmiddel voor achteraf geïnstalleerde staven. De analyse van een groot aantal proeven heeft aangetoond dat het voorgestelde concept toepasbaar is op zowel ingegoten als achteraf geïnstalleerde staven. Aangezien het gedrag van verankeringen en verbindingen met achteraf geïnstalleerde wapening dus afhangt van de eigenschappen van het bindmiddel, is het raadzaam om alleen producten te gebruiken die gekwalificeerd zijn door middel van specifieke testen.

De wapeningsverankering kan met Hilti injectiesystemen worden berekend volgens de meest recente ontwerpcodes en Hilti-methoden.
Als je meer ondersteuning nodig hebt om te begrijpen welke kwalificatie het meest geschikt is voor jouw toepassing, laat dan een reactie achter op dit artikel of stel je vraag in onze Vraag & Antwoord sectie.