Bouwdienst Rijkswaterstaat titel: LEIDRAAD VOORSPANNEN VAN ANKERS EN REKBOUTEN document : NBD pagina : 1 van 9 uitgave :

Transcriptie

1 pagina : 1 van 9 LEIDRAAD VOORSPANNEN VAN ANKERS EN REKBOUTEN Document : NBD Uitgave : Afd./opsteller * toetser * vastgesteld * uitgave * status NIQ/J.den Toom * NIQ/J.J.Taal * NIQ/ * *definitief

2 pagina : 2 van 9 INHOUDSOPGAVE pagina 1 ONDERWERP EN TOEPASSINGSGEBIED 3 2 INSTRUCTIEBLAD 1 4 MOMENTGESTUURD AANDRAAIEN VAN BOUTEN 2.1 Toepassingsgebied: boutverbindingen in werktuigonderdelen 4 3 INSTRUCTIEBLAD 2 5 MOMENTGESTUURD AANDRAAIEN VAN BOUTEN IN TWEE FASEN 3.1 Toepassingsgebied: boutverbindingen in werktuigonderdelen 5 t/m M42 4 INSTRUCTIEBLAD 3 6 HET AANDRAAIEN VAN BOUTEN VOLGENS DE MOMENT-HOEKMETHODE 4.1 Toepassingsgebied: Voornamelijk voor boutverbindingen in 6 staalconstructies. 5 INSTRUCTIEBLAD 4 7 HYDRAULISCH VOORSPANNEN VAN BOUTEN 5.1 Toepassingsgebied: Werktuigbouw en staalbouwkundige 7 constructies 6 INSTRUCTIEBLAD 5 8 HET AANDRAAIEN VAN BOUTEN WAARBIJ GEEN SPECIFIEKE VOORSPANKRACHT IS VEREIST 6.1 Toepassingsgebied : boutverbindingen in werktuigonderdelen 8 waarin geen specifieke voorspankracht wordt vereist 7 VERWIJZINGEN 9

3 pagina : 3 van 9 1 ONDERWERP EN TOEPASSINGSGEBIED Dit document bevat eisen met betrekking tot het voorspannen van ankers en rekbouten in werktuigbouwkundige constructies. In de werktuigbouw wordt de voorspankracht veelal verkregen door het aandraaien van de bouten door middel van momentsleutels en moeraanzetters. Bij deze methode van voorspannnen wordt men geconfronteerd met wrijvingscoëfficiënten die zelfs bij overeenkomstige condities een relatief grote spreiding vertonen. De wrijvingscoëfficiënt wordt daarnaast bepaald door het toegepaste smeermiddel, de oppervlaktebehandeling van de bouten (al of niet thermisch verzinkt) het materiaal van de bouten en de te klemmen delen, de reinheid van de oppervlakken die ten opzichte van elkaar bewegen en het al of niet gesmeerd zijn van de spiegel van moer of boutkop. Daar men er enerzijds van verzekerd wil zijn dat de benodigde voorspankracht ook daadwerkelijk wordt bereikt, is het zaak een zo groot mogelijk aandraaimoment toe te passen. Anderzijds mag het niet zo zijn dat de bout door het aandraaien zodanig hoog wordt belast dat gevaar voor afdraaien (breuk) of afschuiven van de schroefdraad ontstaat. Als geen speciale (rek)metingen worden uitgevoerd, is hydraulisch voorspannen, met name bij korte bouten en ankers, riskant. Tijdens het ontlasten van de vijzel wordt de voorspankracht overgebracht naar de moer. Daarbij zullen vervormingen optreden, die de voorspankracht in belangrijke mate kunnen reduceren. Ook het niet zuiver haaks staan van de ankers en bouten op de te klemmen delen, alsmede het toepassen van niet geheel vlakke onderlegringen, kunnen een belangrijke invloed hebben. Naar aanleiding van boven geschetste problematiek zijn de instructiebladen samengesteld. Op de instructiebladen is aangegeven hoe de vereiste voorspankracht op verantwoorde wijze tot stand kan worden gebracht.

4 pagina : 4 van 9 2 INSTRUCTIEBLAD 1 MOMENTGESTUURD AANDRAAIEN VAN BOUTEN 2.1 Toepassingsgebied: boutverbindingen in werktuigonderdelen Benodigd aandraaimoment M A = k. F p;d. d waarin M A aandraaimoment, in Nm F p;d voorspankracht, in kn d middellijn van de bout, in mm k factor k = 0,15 k = 0,12 voor bouten met gewone metrische schroefdraad, schoon en licht geolied, zoals de fabrikant die in het algemeen aflevert. voor bouten met gewone metrische schroefdraad waarvan de schroefdraad en de spiegel van de moer (licht) zijn ingevet met een Molykote schroefdraadpasta. Thermisch verzinkte bouten dienen steeds met dit smeermiddel te zijn behandeld. De onderdelen moeten schoon zijn. Indien op de boutkop wordt aangedraaid moet deze ook zijn ingevet. Om voldoende zekerheid te hebben betreffende de grootte van de voorspankracht in de bout, moet deze met behulp van een boutkrachtmeter worden gecontroleerd. De gemeten waarde van de voorspankracht moet liggen tussen: F p;d min. = 0,75 F p;d en F p;d max. = 0,9 F p;d Bovenstaande geldt voor bouten waarvan de voorspankracht F p;d werd bepaald volgens "NEN 6786 Voorschriften voor het Ontwerpen van Beweegbare Bruggen (VOBB)". Procedure voor het aandraaien Bouten voorspannen met behulp van momentsleutel of moeraanzetter, beide met afwijkingen van maximaal 5%. De voorspankracht moet d.m.v. een boutkrachtmeter vooraf worden gecontroleerd. De voorspankracht moet liggen tussen de waarden die op de betreffende detailtekening zijn aangegeven. Indien dat niet het geval is, moet het aandraaimoment worden aangepast. Per verbinding en per nieuwe partij moeten tenminste 3 bouten worden beproefd. Bij 1 en 2 bouten per verbinding, moeten 1 resp. 2 bouten worden beproefd. De bouten tenminste tweemaal aandraaien tot het vastgestelde moment (M A ). Bouten voorspannen volgens instructieblad 1 M A =... Nm F p;d min =.... kn controleren m.b.v. boutkrachtmeter F p;d max =.. kn Smeermiddel...

5 pagina : 5 van 9 3 INSTRUCTIEBLAD 2 MOMENTGESTUURD AANDRAAIEN VAN BOUTEN IN TWEE FASEN 3.1 Toepassingsgebied: boutverbindingen in werktuigonderdelen t/m M 42 Benodigd aandraaimoment M A = k. F p;d.d waarin: M A aandraaimoment, in Nm F p;d voorspankracht, in kn d middellijn van de bout, in mm k factor k = 0,15 k = 0,12 voor bouten met gewone metrische schroefdraad. schoon en licht geolied, zoals de fabrikant die in het algemeen aflevert; voor bouten met gewone metrische schroefdraad waarvan de schroefdraad en de spiegel van de moer (licht) zijn ingevet met een Molykote schroefdraadpasta. Thermisch verzinkte bouten dienen steeds met dit smeermiddel te zijn behandeld. De onderdelen moeten schoon zijn. Indien op de boutkop wordt aangedraaid, moet deze ook zijn ingevet. De voorspankracht F p;d dient te worden bepaald volgens NEN 6786 Voorschriften voor het Ontwerpen van Beweegbare Bruggen (VOBB)". Procedure voor het aandraaien Fase 1: Fase 2: De bouten aandraaien tot het moment M 1 = 0,7 M A is bereikt. Dit dient tenminste éénmaal te worden herhaald. Merkstrepen aanbrengen zodanig dat de nadraaihoek (globaal) kan worden afgelezen en vervolgens het moment opvoeren tot M A. Het aandraaien tot M A tenminste éénmaal herhalen. Daarbij dient er op te worden gelet dat in deze fase de moer of bout, al naar gelang op de moer of op de boutkop wordt aangedraaid, wel verdraait doch in het uiterste geval niet meer dan de hieronder gegeven hoek. Let wel: Zolang die hoek niet wordt bereikt, is het aandraaimoment M A bepalend. De werkelijke hoek zal in het algemeen aanzienlijk kleiner zijn! Bij bouten met normale afmetingen en gewone (grove) spoed mag de gemeten hoek in fase 2 bij te klemmen stalen onderdelen, niet meer zijn dan 90 o. De uiterste hoekverdraaiing van bouten en ankers langer dan 250 mm, dient door berekening te worden bepaald uit de rek van de bout (anker) en de indrukking van de te klemmen onderdelen ten gevolge van 0,3 F p;d, vermeerderd met 70 o. Echter niet minder dan 90 o. Bouten aandraaien in twee fasen volgens instructieblad 2 Fase 1: M 1 =...Nm Smeermiddel:... Fase 2: M A =...Nm Gemeten hoek in fase 2: <... o

6 pagina : 6 van 9 4 INSTRUCTIEBLAD 3 HET AANDRAAIEN VAN BOUTEN VOLGENS DE MOMENT - HOEKMETHODE 4.1 Toepassingsgebied: Voornamelijk voor boutverbindingen in staalconstructies. De hoek van 90 o geldt voor bouten M 12 t/m M 36 en stalen onderdelen met een klemlengte tot ca. 100 mm. 3/4 F p;d + 90 o Vereiste en toegestane voorspankracht De vereiste voorspankracht en de toegestane voorspankracht F p;d dienen te worden bepaald volgens de daarvoor geldende voorschriften (NEN 6786). Onderstaande regels gelden voor bouten van tenminste klasse 8.8. De verbindingen moeten zijn voorzien van H.V. sluitringen. Smeertoestand a) Zwarte bouten: Schoon en licht geolied zoals de fabrikant die in het algemeen aflevert. Het toepassen van een additioneel smeermiddel volgens b) is eveneens toegestaan. b) Thermisch verzinkte bouten: De schroefdraad alsmede de spiegel van de moer moeten vóór montage zijn voorzien van een Molykote schroefdraadpasta. Indien op de boutkop wordt aangedraaid moet ook deze zijn ingevet. De onderdelen moeten schoon zijn. Bepaling benodigd aandraaimoment of afstelling moeraanzetter - Bepaal met een boutkrachtmeter waarop het moment van de momentsleutel of de kracht waarop de moeraanzetter moet worden afgesteld om een voorspankracht van 3/4 F p;d in de bouten op te wekken. - Aan te houden aandraaimoment: M Ag = (M A min + M A max ) / 2 M A min en M A max mogen niet meer dan 20% afwijken van M Ag. - De afstelling van de moeraanzetter moet zodanig zijn dat het gemiddelde van de gemeten boutkrachten zo dicht mogelijk 3/4 F p;d benadert. Alle boutkrachten moeten binnen het interval 0,6 F p;d - 0,85 F p;d liggen. - Aantal te beproeven bouten: 5 % met een minimum van 3 en een maximum van 10, van elke partij nieuwe bouten die op een bepaalde dag moeten worden aangebracht. Daarnaast geldt dat per verbinding ten minste 3 bouten moeten worden beproefd - De afwijkingen van het aandraaigereedschap mogen niet meer zijn dan 5%. Procedure voor het aandraaien - Na het afstellen van momentsleutel of moeraanzetter volgens dit instructieblad, de bouten aandraaien tot 3/4 F p;d. Het aandraaien dient tenminste éénmaal te worden herhaald. - Merkstrepen aanbrengen op zodanige wijze dat de nadraaihoek (globaal) kan worden afgelezen. - Bouten nadraaien over een hoek van 90 o. Bouten voorspannen: 3/4 F p;d + 90 o volgens instructieblad 3: F p;d =...kn

7 pagina : 7 van 9 5 INSTRUCTIEBLAD 4 HYDRAULISCH VOORSPANNEN VAN BOUTEN 5.1 Toepassingsgebied: werktuigbouw en staalbouwkundige constructies Algemeen Hydraulisch voorspannen kan worden toegepast bij lange bouten en ankers waar de rek t.g.v. het voorspannen een aantal malen groter is dan de invloeden die bij het overnemen van de belasting door de moer de voorspankracht reduceren. Reducerende invloeden zijn: vervormingen, zettingen, het niet zuiver haaks staan van moer of boutkop op de te klemmen onderdelen, het toepassen van niet geheel vlakke sluitringen etc. Als ter controle van de voorspankracht rekmetingen worden uitgevoerd, kan deze methode ook worden toegepast bij kortere bouten. Tijdens het spannen mag het rekken van ankers niet belemmerd worden door hechting aan beton. Vereiste en toegestane voorspankracht De vereiste voorspankracht en de toegestane (toelaatbare) voorspankracht moeten zijn bepaald volgens NEN 6786 Voorschriften voor het Ontwerpen van Beweegbare Bruggen (VOBB)". Daarnaast moet bij ankers in beton rekening worden gehouden met spanningsverlies t.g.v. kruip en krimp. Als de voorspankracht door rekmetingen wordt gecontroleerd moet voor de factor X (zoals gedefinieerd in genoemde norm) 1,25 in rekening worden gebracht. Indien bij ankers en bouten langer dan 1 m geen controle wordt uitgevoerd, moet voor X tenminste 1,65 worden aangehouden. Deze waarde mag worden gereduceerd tot 1,5 als de klemlengte 2m of meer is. Bovenstaande geldt slechts als de onderdelen van de verbinding op de relevante plaatsen schoon zijn en sluitringen worden toegepast waarvan de vlakheidstolerantie 0.2 mm of minder bedraagt. Hydraulisch voorspannen zonder controle van de voorspankracht wordt voor kortere bouten en ankers niet geschikt geacht. Procedure voor het voorspannen - Bouten of ankers spannen d.m.v. hydraulische vijzels met afwijkingen van maximaal 5%. Tijdens het spannen mag de spankracht de toelaatbare voorspankracht niet meer dan 10% overschrijden. - Vervolgens de moeren licht aandraaien op zodanige wijze dat de spankracht daardoor niet meer dan 10% toeneemt. - Vijzels ontlasten. De procedure dient ten minste éénmaal te worden herhaald. In veel gevallen zal het gewenst zijn meerdere bouten gelijktijdig te spannen. Bouten (ankers) hydraulisch voorspannen volgens instructieblad 4;... F p;d =... kn

8 pagina : 8 van 9 6 INSTRUCTIEBLAD 5 HET AANDRAAIEN VAN BOUTEN WAARBIJ GEEN SPECIFIEKE VOORSPANKRACHT IS VEREIST. 6.1 Toepassinggebied : boutverbindingen in werktuigonderdelen waarin geen specifieke voorspankracht wordt vereist. Algemeen Het gaat hierbij om boutverbindingen die gebruikt worden om b.v. deksels vast te zetten, waarbij een specifieke voorspankracht niet van belang is. Benodigd aandraaimoment M A = k. F p;d. d waarin M A aandraaimoment, in Nm F p;d voorspankracht, in kn d middellijn van de bout, in mm k factor k = 0,15 k = 0,12 voor bouten met gewone metrische schroefdraad, schoon en licht geolied, zoals de fabrikant die in het algemeen aflevert. voor bouten met gewone metrische schroefdraad waarvan de schroefdraad en de spiegel van de moer (licht) zijn ingevet met een Molykote schroefdraadpasta. Thermisch verzinkte bouten dienen steeds met dit smeermiddel te zijn behandeld. De onderdelen moeten schoon zijn. Indien op de boutkop wordt aangedraaid moet deze ook zijn ingevet. F p;d = circa 50% van de maximaal toelaatbare voorspankracht voor deze boutverbinding. De maximaal toelaatbare voorspankracht dient bepaald te worden volgens NEN 6786 Voorschriften voor het Ontwerpen van Beweegbare Bruggen (VOBB). Procedure voor het aandraaien Na het afstellen van de momentsleutel of moeraanzetter de bouten aandraaien totdat het moment Ma is bereikt. Dit dient tenminste éénmaal te worden herhaald. Bouten aandraaien volgens instructieblad 5 Ma =.. Nm Smeermiddel:.

9 pagina : 9 van 9 7 VERWIJZINGEN De volgende normatieve documenten bevatten bepalingen die, doordat ernaar wordt verwezen, tevens bepalingen van deze norm zijn. Op het ogenblik van publicatie van de onderhavige norm waren de vermelde versies van kracht. Alle normatieve documenten kunnen echter worden herzien; partijen die overeenkomsten sluiten op basis van deze norm wordt daarom aanbevolen na te gaan of het mogelijk is, de meest recente versie van onderstaande normatieve documenten toe te passen. Normnummer: jaar van uitgifte NEN 6786:2001 NEN 6786:2001/A1:2002 Titel van de norm. Voorschriften voor het ontwerpen van beweegbare bruggen (VOBB) Voorschriften voor het ontwerpen van beweegbare bruggen (VOBB) Internationaal equivalent