Welke opties heeft een ontwerper als de opstelling van de ankers het toepassingsgebied van de norm EN 1992-4 overschrijdt, of als de ontwerpbepalingen van de norm EN 1992-4 (gebruik > 100%) geen oplossing toelaten?

Inleiding tot de SOFA-ontwerpmethode

De basis voor ankerontwerp in Europa is de ontwerpbenadering die wordt gegeven in EN 1992-4. In veel gevallen is het echter niet mogelijk om oplossingen te vinden door deze norm strikt te volgen. In veel gevallen is het echter niet mogelijk om oplossingen te vinden door deze norm strikt te volgen. Daarom biedt Hilti, in aanvulling op de ontwerpbepalingen van EN 1992-4, een ontwerpaanpak gebaseerd op de zogenaamde "SOFA"-methode. SOFA staat voor "Solution for Fasteners", een ontwerpmethode die verder gaat dan de bestaande codes. SOFA-bepalingen zijn gebaseerd op toonaangevend onderzoek in de industrie en worden grondig beoordeeld door technische experts voordat ze worden opgenomen in PROFIS Engineering.
Voor zowel statische als dynamische (seismische en vermoeiings) belastingen bestrijkt EN 1992-4 een beperkte reeks verankeringsopstellingen, zoals weergegeven in afbeelding 1. De afstand tussen individuele ankers in één richting moet gelijk zijn en de maximaal mogelijke opstelling van ankers is beperkt tot een rechthoekige configuratie van 3x3 waarbij deze niet wordt begrensd door een rand. Andere vormen (bijvoorbeeld cirkelvormig of vrije plaatsing van ankers in de staalplaat) vallen buiten het toepassingsgebied van EN 1992-4. De toegestane plaatsing van ankers is afhankelijk van de volgende parameters:

1. Speling in de gaten tussen de staalplaat en de bevestiging: Afhankelijk van de plaats van de bevestiging ten opzichte van het spelinggat in de staalplaat, wordt aangenomen dat niet alle pluggen de afschuifbelasting gelijkmatig weerstaan. De maximaal mogelijke speling in de gaten is gedefinieerd in tabel 1.
2. Belastingsrichting: Volgens EN 1992-4 kan het bevestigingsmiddel worden onderworpen aan trek- of afschuifbelasting, of een combinatie van trek- en afschuifbelasting.
3. Locatie van de bevestiger ten opzichte van de rand van een betonnen element: EN 1992-4 maakt een onderscheid tussen bevestigers die dicht bij de rand zitten en bevestigers die verder van de rand af zitten. Als de afstand tot de rand ci van de bevestiger in alle richtingen (i = 1 en 2) het grootste is van 10hef of 60dnom, wordt de bevestiger beschouwd als zijnde verwijderd van de rand. Als dit niet het geval is, moet rekening worden gehouden met de invloed van de afstand tot de rand op de faalwijzen van beton.

OPMERKING: Toepassingen waarbij bouten aan het te bevestigen onderdeel zijn gelast of erin zijn geschroefd, of in gevallen waarin elke ruimte tussen de bevestiging en het onderdeel is opgevuld met een mortel met voldoende druksterkte (≥ 40 N/mm²) of is geëlimineerd door andere geschikte middelen, kunnen worden beschouwd als zonder speling in het gat.
a)  Bevestigingsmiddelen zonder gatenafstand voor alle randafstanden en voor alle belastingsrichtingen, en bevestigingsmiddelen met gatenafstand volgens tabel 1 op afstand van randen voor alle belastingsrichtingen, en bevestigingsmiddelen met gatenafstand volgens tabel 1 dicht bij een rand die alleen onderhevig is aan trekbelasting



b)   Bevestigingsmiddelen met afstand tussen de gaten in overeenstemming met tabel 1 en dicht bij een rand voor alle belastingsrichtingen
Afbeelding 1- Verankeringsconfiguraties waarop de norm EN 1992-4 betrekking heeft (afbeelding overgenomen uit de norm EN 1992-4)

Belangrijkste kenmerken van het SOFA-ontwerp

De SOFA-ontwerpmethode heeft drie hoofdkenmerken:

1. Ontwerpbepalingen voor trek, afschuiving en gecombineerde trek en afschuiving voor verankeringsopstellingen buiten het bereik van EN 1992-4, voor maximaal 99 ankers in een groep.
2. Verbeterde ontwerpbepalingen voor afschuiving om beter gebruik te maken van de armatuur voor de faalwijze "bezwijken van de betonrand".
3. Ontwerpvoorschriften voor belastingsscenario's en verankeringsconfiguraties die niet worden behandeld in EN 1992-4 (bijvoorbeeld de afstand tussen de verankering en de rand van een betonnen element).

 
Voor de punten 1) en 2) vereist Profis Engineering (PE) dat de ruimte tussen de bevestiger en de stalen plaat wordt opgevuld om ervoor te zorgen dat alle bevestigers gelijk worden belast.

Als u Profis engineering wilt proberen, klik dan op deze link Profis engineering.

Om meer te weten te komen over Profis Engineering, kunt u ons webinar bekijken door op de volgende link te klikken Profis engineering een alles-in-een oplossing .

Neem voor meer informatie contact met ons op belux.engineering@hilti.com