Titan Techniek. Glijdeuvels voor opname van dwarskrachten ter hoogte van dilatatievoegen CSTB AT 3/09-615

Transcriptie

1 Titan Techniek Glijdeuvels voor opname van dwarskrachten ter hoogte van dilatatievoegen CSTB AT 3/09-615

2 Titan Glijdeuvels De Titan deuvels bezitten niet alleen zeer hoge mechanische kenmerken, maar dankzij hun chemische kenmerken zijn de deuvels ook corrosiebestendig in een agressieve omgeving. Verzinkte deuvel RVS Deuvel Warmverzinkte stalen deuvels: serie G-Φ-0 Gewoon staal en hun bescherming In een vochtige omgeving zal ijzer gemakkelijk oxideren door de zuurstof die zich in de lucht bevindt. De roest die hierdoor ontstaat zal eerst aan het staal hechten. Het oxidatieproces gaat verder en vervolgens zal de roest loskomen waardoor zuurstof dieper kan doordringen. Corrosie van gangbaar staal uit zich in de geleidelijke vermindering van de doorsnede van het staal. Zowel het koudverzinken als een verflaag aanbrengen zijn oppervlaktebekledingen (de gemiddelde massa van de verzinkte deklaag per oppervlakte-eenheid is 80 g/m², wat overeenkomt met een laag van 10 tot 20 μm). Deze behandeling laat dus geen duurzame bescherming toe. Warmverzinking na de productie is een meer doeltreffende bescherming. De verzinkingslaag bestaat uit meerdere lagen metaallegeringen zink-ijzer met een buitenlaag van zink. Aan de oppervlakte van het zink vormt zich een passiverende beschermingslaag. De verzinkte beschermingslaag zorgt bovendien voor een kathodische bescherming. Plaatselijke beschadigingen (sneden, gaten,...) worden door de omliggende zinklaag beschermd tegen corrosie. Zink lost op in zouten die het gewone staal beschermen. Er wordt geschat dat de beschermingslaag een effect zal vertonen op een dikte van 2 à 3mm. De laag wordt na verloop van tijd aangetast door de agressiviteit van de omgeving. De onderstaande tabel toont dit aan. Agressieve industriële klimaat Industriële omgeving Stadsomgeving zeelucht landelijke omgeving In het bijzonder geval van de Titan deuvels wordt de staalkwaliteit 42CD4 (42CrMo4v) gebruikt. Dit staal is verbeterd met molybdeen volgens EN Het warmverzinken gebeurt volgens de geldende normen, de minimale gemiddelde dikte van de zinklaag is 55 micron. 2 PLAKAGROUP.COM

3 Titan Glijdeuvels Chemische kenmerken 0,38 C 0,45 0,15 Si 0,25 0,50 Mn 0,80 0,90 Cr 1,20 0,15 Mo 0,30 S 0,035 P 0,035 Mechanische kenmerken Vloeigrens R e 780 N/mm² Treksterkte R m 935 N/mm² Breukrek A r 11% Roestvaste stalen deuvels Corrosie Roestvast staal (RVS) is een welbekende oplossing voor het corrosieprobleem. Het element van de legering waaraan dit opmerkelijk gedrag te danken is, is chroom. RVS bevat meestal meer dan 12% chroom. Dit element vormt aan de oppervlakte van het metaal een verbinding die corrosie vertraagt en zelfs kan stoppen. Dit verschijnsel noemt men passivering. De duurzaamheid van de passiverende laag is de bepalende factor voor de corrosieweerstand van RVS. Ze hangt af van verschillende kenmerken: samenstelling van het RVS, oppervlakte-afwerking, aard van de corrosieve omgeving, voorafgaande passiverende behandeling,... Wanneer RVS goed wordt gebruikt, wordt de passiverende laag hersteld na sporadische beschadiging. De corrosieweerstand kan verder worden verbeterd door andere legeringselementen toe te voegen, zoals nikkel, molybdeen en koper. Corrosiemechanismen Series I-Φ-0 en I-Φ-1 Interkristallijne corrosie: verplaatsing van corrosie langs de korrelgrenzen van een legering. Dit kan het staal letterlijk doen ontbinden. Dit corrosiemechanisme wordt tegengegaan door het koolstofgehalte te verlagen of het titaniumgehalte te verhogen. Putcorrosie: ontstaan van puntvormige corrosie voornamelijk in de aanwezigheid van chloorverbindingen. Dit kan tot een doorboring van het staal leiden. Een voldoende oplossing om dit te voorkomen is het toevoegen van molybdeen. Spleetcorrosie: wordt voorkomen door molybdeen toe te voegen. Galvanische corrosie: wordt ondermeer veroorzaakt door twee verschillende metalen in contact te brengen Spanningscorrosie: treedt op onder twee voorwaarden: aanwezigheid van mechanische spanningen, in een chlooromgeving. Spanningscorrosie wordt voorkomen staal met een hoog gehalte aan nikkel en molybdeen te gebruiken. De Titan deuvels van deze series zijn vervaardigd van EN 4462 (wr ) staal. Dit is een roestvast duplex staal die een hoge mechanische weerstand en verbeterde anticorrosie-eigenschappen volgens EN Dit staal is vooral bestendig tegen interkristallijn corrosie en putcorrosie. PLAKAGROUP.COM 3

4 Titan Glijdeuvels Chemische kenmerken C 0,03 Si 1,00 Mn 2,00 4,50 Ni 6,50 21,00 Cr 23,00 2,50 Mo 3,50 0,08 N 0,20 S 0,02 P 0,03 Mechanische kenmerken Deuvel Vloeigrens R e Treksterkte R m Breukrek A r I-20-0 I-22-0 I N/mm² 850 N/mm² I N/mm² 700 N/mm² 11% I-30-1 I N/mm² 850 N/mm² Overzichtstabel van de staalkwaliteiten De meest gebruikte en op vraag beschikbare deuvels in een normale termijn zijn opgenomen in onderstaande tabel. Verder zijn de tabellen met de dwarskrachten (rekenwaarden in UGT) voor deze deuvels opgesteld. Ze zijn aangepast aan de meest voorkomende toepassingen van het product. Deuveldiameter Referentie Staalsoort Staalkwaliteit Lengte Vloeigrens Treksterkte 20 mm G-20-0 Verzinkt 42CD4 935 N/mm 320 mm 780 N/mm 2 I-20-0 RVS EN N/mm 2 22 mm G-22-0 Verzinkt 42CD4 935 N/mm 340 mm 780 N/mm 2 I-22-0 RVS EN N/mm 2 25 mm G-25-0 Verzinkt 42CD4 935 N/mm 390 mm 780 N/mm 2 I-25-0 RVS EN N/mm 2 G-30-0 Verzinkt 42CD4 780 N/mm N/mm 2 30 mm I-30-0 RVS EN mm 500 N/mm N/mm 2 I-30-1 RVS EN N/mm N/mm 2 40 mm G-40-0 Verzinkt 42CD4 780 N/mm 570 mm 935 N/mm 2 I-40-1 RVS EN N/mm N/mm 2 4 PLAKAGROUP.COM

5 Titan Technische voorschriften De Titan deuvel is gedimensioneerd voor het opvangen en overdragen van de krachten ontstaan door het blokkeren van de relatieve beweging van twee delen van de constructie. Voor Frankrijk wordt de aanvullende technische informatie voor het dimensioneren beschreven in het Technisch Advies 3/ van de CSTB. Het Technisch Advies van de CSTB definieert in tabellen, afhankelijk van de breedte van de dilatatievoeg en de betonsterkte, 3 weerstandsdwarskrachten: V Ru : de weerstandsdwarskracht onder uiterste grenstoestand (UGT) in blijvende en tijdelijke ontwerptoestanden V Rs : de weerstandsdwarskracht onder bruikbaarheidsgrenstoestand (BGT) V Ra : de weerstandsdwarkracht voor een buitengewone situatie in UGT Als scheurvorming in het beton niet gevaarlijk is, worden de deuvels gedimensioneerd in UGT. In dit geval moet de weerstandsdwarskracht V Ru voldoen aan: V Ru 1,35 G + 1,5 Q waarin G = geheel van de blijvende belastingen Q = geheel van de veranderlijke belastingen Indien een bijkomende studie (BGT of buitengewone situatie in UGT) nodig is, gebruik de tabellen van het Technisch Advies of raadpleeg ons studiebureau. Voor de waarden van de tabel moet er met een reductiefactor rekening gehouden worden: Indien het aantal deuvels dat de krachten opneemt kleiner is dan of gelijk aan 2: Aantal deuvels Reductiefactor op V Ru 1-25% 2-10% Indien de door de werf geplaatste versterkingswapening geen geïntegreerde Titan versterkingswapening zijn Type versterkingswapening Reductiefactor op V Ru Op de werf gemaakt en geplaats - 20% Geïntegreerde Titan versterkingswapening Geen reductie Breedte a van de dilatatievoeg De voeg a aangeduid op de uitvoeringsplannen moet in normale gevallen verhoogd worden met: + 5mm: rekening houdend met de werkingen ten gevolge van krimp en temperatuur. + 10mm: wanneer geen geïntegreerde versterkingswapeningen Titan worden gebruikt is deze verhoging noodzakelijk om de nauwkeurigheid in positionering van de niet geïntegreerde versterkingswapening, geplaatst door de ijzervlechters, te compenseren. + Φ/2: indien geen van beide, door deuvels verbonden elementen, een plaat is. Betonkwaliteit De tabellen worden gegeven voor een cilinderdruksterkte f c28 van 25MPa (C25/30) en 35 MPa (C35/45). Verankeringslengte L van de deuvels Normaal : 6,5.Φ Minimaal : 5.Φ Tussen 5.Φ en 6,5.Φ : V Ru verminderen met een factor L 6,5 2 PLAKAGROUP.COM 5

6 Titan Technische voorschriften Hoogte in de berekening H De hoogte in de berekening is gelijk aan 2 maal de kleinste randafstand, in de richting van de kracht. Toepassingsdomein van de deuvels: H Φ 15 cm H 18 cm mm 18 cm H 20 cm mm 20 cm H 25 cm mm H 25 cm mm Tussenafstand e van de deuvels Maximaal toegelaten tussenafstand: 8.H Geen minimmale tussenafstand, maar indien e < 2,5.H: of V Ru verminderen met een coëfficiënt 0,4 e H De doorsnede van de versterkingswapeningen (Titan of aangepaste) vermenigvuldigen met een coëfficiënt e 2 0,44 H 3 De deuveltechniek veronderstelt systematisch de aanwezigheid van versterkingsbeugels aan weerszijden van de deuvel, om de overdracht van de krachten op de structuur van gewapend beton te verzekeren. De positie van deze versterkingswapeningen, enerzijds tegenover de voeg en anderzijds tegenover de deuvel, is van kapitaal belang voor de overdracht van de krachten. De normaal op de werf gebruikte plaatsingstoleranties kunnen de veiligheid onvoldoende garanderen. De Titan deuvel is daarom voorzien van geprefabriceerde versterkingswapeningen die in een bevestigingsflens worden ingebracht om de juiste positie van het staal te verzekeren. Elke andere opstelling die de ontwerper van de constructie toepast, blijft onder zijn volledige verantwoordelijkheid. Tot slot verzekeren de geïntegreerde Titan versterkingswapeningen een niet te verwaarlozen zekerheid bij het plaatsen, in tegenstelling met op de werf gemaakte aangepaste versterkingswapeningen. Bijgevolg heeft de CSTB de berekening van de theoretische voeg met 10 mm vermeerderd, om rekening te houden met de benadering van de plaatsing van aangepaste beugels. Gebruik van geïntegreerde versterkingswapeningen Gebruik van op de werf gemaakte aangepaste Titan versterkingswapeningen (beugels) Te beschouwen breedte van de dilatatievoeg: Te beschouwen breedte van de dilatatievoeg: a = a mm (+ Φ/2) a = a mm (+ Φ/2) + 10 mm Geen reductiecoëfficiënt op V Ru Reductiecoëfficiënt op V Ru : - 20% a 0 : Nominale opening 6 PLAKAGROUP.COM

7 Titan Tabellen Titan DEUVELS Verzinkt gamma G-Φ-0 en RVS gamma I-Φ-0 I-Φ-1 Tabellen met de dwarskrachten VRu (kn) UGT en VRs (kn) BGT (mm) PLAKAGROUP.COM 7

8 Titan Tabellen 8 PLAKAGROUP.COM

9 Titan Tabellen PLAKAGROUP.COM 9

10 Titan Tabellen 10 PLAKAGROUP.COM

11 Titan Tabellen PLAKAGROUP.COM 11

12 Titan Tabellen BE-NL1805