Voldoen stekkenbakken aan de Eurocode?2 201670Intro1Voldoenstekkenbakkenaan de Eurocode?Begripsverwarring tussen overlappingslengte en verankeringslengteIn de markt zijn er vragen over de verankeringslengten enoverlappingslengten van stekkenbakken. Er blijken denodige misverstanden te bestaan over het begrip `veran-kering' en `overlap'. Hierdoor wordt er nog wel eens aangetwijfeld of stekkenbakken wel voldoen aan de Eurocode.Deze kwestie is nader onderzocht.1Voldoen stekkenbakken aan de Eurocode? 2 2016 71Advies over producten kan vaak worden ingewonnen bij debetreffende leveranciers. Zij hebben doorgaans voldoendekennis in huis om de meeste vragen uit de markt te beantwoor-den. Bij meer specialistische vragen schakelt de leverancier nogwel eens een externe adviseur in. Dat is ook aan de orde bij detoepassing van Comax-stekkenbakken. Twee gebruikers van ditproduct kwamen tot de vermeende constatering dat de overlap-pingslengte van de betonstaven in de bakken niet voldeed aanEurocode 2 (NEN-EN 1992-1-1+C2/NB). Bij toepassing vanartikel 8.7 bleek na een rekensom dat de overlappingslengte tekort was. De vraag of de Comax-stekkenbakken wel aan deEurocode voldoen, was dan ook begrijpelijk.Toepassingsgebied stekkenbakkenStekkenbakken zijn begin jaren tachtig ge?ntroduceerd. HetDuitse bedrijf Betomax is een van de eerste partijen die hetproduct toentertijd op de markt heeft gebracht. HakronNunspeet heeft de stekkenbakken naar Nederland gebracht.Stekkenbakken zijn zeer praktisch: men kan er sneller meebouwen en daarnaast is het ook goedkoper dan alternatievesystemen.De definitie van een stekkenbak, zoals omschreven in hetStubeco-studierapport C 07-2 `Stortnaden' uit 2011, luidt: `Eenafsluitbare geprofileerde geperforeerde plaatstalen bak van eenstandaardlengte waarin voorgevormde staven betonstaal opgestandaardiseerde hart-op-hartafstand zijn opgenomen. Doorde profilering kan de bak ook schuifkrachten opnemen.Belangrijk is het eenmalig terugbuigen van het betonstaal zodater geen structuurverandering optreedt.'De stekkenbakken worden al jaren toegepast bij stortnaden.Een stortnaad is, volgens hetzelfde Stubeco-rapport: `eengeplande en noodzakelijke tijdelijke be?indiging van eenbetonstort in een betonconstructie'.StortnadenStortnaden komen in vrijwel elke betonconstructie voor. Demeeste betonconstructies worden immers in delen gestort. Eenveelvoorkomende stortnaad waar stekkenbakken wordentoegepast, is een aansluiting tussen een horizontaal bouwdeel(vloer) en een verticaal bouwdeel (wand).Bij stortnaden moet het nieuwgestorte beton zo goed mogelijkhechten aan het al verharde beton. Aan een stortnaad wordenconstructieve eisen gesteld, waarmee in het ontwerp rekeningmoet worden gehouden. Door goede stortnaden te maken,kunnen de afzonderlijk gestorte delen constructief als ??ngeheel functioneren. De constructeur is verantwoordelijk voorde plaats van de stortnaad. Dit in verband met de verminderdedwarskrachtcapaciteit.Kritisch bij stortnaden is het overbrengen van schuifspanningen.Een probleem kan optreden bij wand-vloeraansluitingen inbijvoorbeeld sluizen en tunnels (horizontaal). Indien blijkt datde stortnaad onvoldoende capaciteit heeft, moet de constructeuraangeven hoe dit moet worden opgelost. Dit kan door de naadte versterken met stekeinden, doorkoppelankers of stekkenbak-ken. Een en ander is afhankelijk van de krachtswerking in dedoorsnede van de stortnaad.Stekkenbakken: verankering of overlapping?Een belangrijke eis bij de toetsing van stekkenbakken isde mate waarin zij verankerd zijn in het beton. Er wordentwee begrippen onderscheiden: de overlappingslengte ende verankeringslengte (zie kader).De bak zelf moet worden verankerd in het achterliggendebeton. Dit gebeurt met de U-vormige staaf van de bak. Deontwikkelde lengte van de U-vorm moet worden berekenden getoetst aan de verankeringslengte. Dit artikel gaat verderalleen in op de staven die uit de bak worden gebogen.Deze uit te buigen staven zijn in de basis ontworpen om zorgte dragen voor de verankering van een betonstaaf in het beton(ldin fig. 3). Hier zijn de betonstaaflengten in de stekkenbak opgebaseerd. Deze wapening zal echter meestal de wapening in deing. Jos Olde HanterOlde Hanter Bouwconstructies B.V.Overlappingslengte en verankeringslengteOverlappingslengteDe overlappingslengte van een betonstaaf is de lengte die destaven naast elkaar liggen zodat de volledige maximale krachtkan worden overgebracht van de ene naar de andere betonstaaf.VerankeringslengteDe verankeringslengte van een betonstaaf is de lengte die debetonstaaf in het beton moet zitten zodat deze zijn volledigemaximale kracht kan overbrengen op het beton.1 Comax stekkenbakken in het werk2 Definitie verankeringslengte en overlappingslengtelb,eql0verankeringslengte2overlappingslengteVoldoen stekkenbakken aan de Eurocode?2 201672beschouwd. Dit wordt toegelicht aan de hand van de regelgevingen een voorbeeldberekening.RegelgevingTen aanzien van verankeringslengte en overlappingslengte zijnde nodige artikelen opgenomen in hoofdstuk 8 van de Eurocode.BasisverankeringslengteIn artikel 8.4.3 van Eurocode 2 is vermeld dat de vereiste basis-verankeringslengte (lb,rqd) voor het verankeren van een kracht ineen rechte staaf, waarbij een constante aanhechtingspanninggelijk is aan fbd, volgt uit:lb,rqd= (?/4) (sd/ fbd)waarin:lb,rqdis de vereiste basisverankeringslengte? is de staafdiametersdis de rekenwaarde van de spanning in de staaf in hetpunt van waaruit de verankering is gemetenfbdis de rekenwaarde van de aanhechtspanning, berekendvolgens 8.4.2Rekenwaarde verankeringslengteOm de rekenwaarde van de verankeringslengte te bepalen,moet de basisverankeringslengte worden gecorrigeerd metenkele factoren. Volgens art. 8.4.4 geldt:lbd= 1 2 3 4 5 lb,rqd lb,minwaarin:lbdis de rekenwaarde van de verankeringslengte1, 2, 3,4, 5zijn co?ffici?nten bepaald uit tabel 8.21is het effect van de vorm van de staven2is het effect van de minimumbetondekking3is het effect van opsluiting door dwarswapening4is het effect van opsluiting door gelaste dwarswapening5is het effect van een drukspanning loodrecht op hetsplijtvlak langs de rekenwaarde van de verankerings-lengtelb,minis de minimumverankeringslengteOverlappingslengteDe overlappingslengte is ook afhankelijk van de basisveranke-ringslengte. Deze waarde is dus vergelijkbaar met de rekenwaardevan de verankeringslengte, alleen is een factor 6ge?ntrodu-ceerd, die het effect van het percentage in dezelfde doorsnedeoverlappende staven verdisconteert.vloer moeten overlappen, bijvoorbeeld omdat een inklem-mingsmoment moet worden overgedragen. In die gevallenmoet de overlappingslengte worden gebruikt en is de lengte vande staven niet automatisch juist, zeker niet als de wapeningvolledig wordt uitgenut. Dit moet dus apart wordenTabel 1 Waarde van de co?ffici?nt 6(tabel 8.3 uit Eurocode 2)percentage overlappende staven inverhouding tot de totale oppervlak-te van de dwarsdoorsnede< 25% 33% 50% > 50%61 1,15 1,4 1,5Nb: Tussenliggende waarden mogen zijn bepaald door interpolatie30,65l0beschouwde doorsnedestaaf Istaaf IIstaaf IIIstaaf IV0,65l0l04Voorbeeld: staven II en III liggen buiten debebouwde doorsnede: 1= 50% en 6= 1,4.ld3 Comax-standaardtype; verankeringslengte ldvan de uit te buigen staven4 Percentage overlappende staven voor ??n bepaalde doorsnede (figuur 8.8uit Eurocode 2)5 Comax-stekkenbakken in het werk, project HoogerheideVoldoen stekkenbakken aan de Eurocode? 2 2016 73Alleen 2is bij een dekking van 50 mm gelijk aan 0,7. Daarmeegeldt voor de rekenwaarde van de verankeringslengte:lbd= 1 2 3 4 5 lb,rqd lb,min= 1,0 ? 0,7 ? 1,0 ? 1,0 ? 1,0 ? 613 = 429 mmBij de berekening van de overlappingslengte geldt dat de co?f-fici?nt 6gelijk is aan 1,4. Dit vanwege 50% overlap (tabel 1 /8.3 uit Eurocode 2). Daarmee geldt voor de overlappingslengte:l0= 1 2 3 5 6 lb,rqd l0,min= 1,0 ? 0,7 ? 1,0 ? 1,0 ? 1,4 ? 613 = 601 mmMet de gevonden waarden voldoen de stekkenbakken met eenlengte van 430 mm wel aan de verankeringslengte maar nietaan de overlappingslengte.Voor de berekening kan overigens eenvoudig gebruik wordengemaakt van het softwarepakket Qec (Eurocode Rekenbladenin Excel).MisverstandDe opmerking dat de Comax-stekkenbakken niet aan de Euro-code zouden voldoen, berust op een misverstand. Met betrek-king tot de lengte van de staven heeft de fabrikant ervoorgekozen de stekkenbakken te voorzien van een standaardver-ankeringslengte. Dit betekent dat de stekkenbakken nietvanzelf in elke doorsnede voldoen. Wanneer stekkenbakkendienen voor overlappingen moeten ze met aangepaste staaf-lengte worden besteld. Overigens mag, zoals bekend, de over-lappingslengte van de staven worden gereduceerd als er sprakeis van overcapaciteit en ze dus, anders dan in het voorbeeld,niet volledig zijn uitgenut. Dit betekent dat de verankerings-lengte mag worden berekend met de optredende staalspanningen de overlappingslengte, en daarmee de lengte van de uitgebo-gen staven, mag worden gereduceerd. Volgens artikel 8.7.3 uit Eurocode 2 geldt:l0= 1 2 3 5 6 lb,rqd l0,minwaarin:l0is de overlappingslengte1, 2, 3,5zijn co?ffici?nten bepaald uit tabel 8.2 uit Eurocode 2(zie boven)6is het effect van het percentage overlappende stavenin verhouding tot de totale oppervlakte van dedwarsdoorsnede (zie tabel 1, fig. 4)l0,minis de minimumoverlappingslengteVoorbeeldberekeningDe genoemde rekenregels kunnen worden toegepast voor eenComax-stekkenbak met betonstaven ?12 in beton C30/37 metuit te buigen stekken in een lengte van 430 mm (fig. 4).Uitgegaan wordt van een enkele rechte trekstaaf, bovenin,zonder dwarsdruk en een dekking van 50 mm.50% van de wapening overlapt.Voor de rekenwaarde van de aanhechtspanning geldt, met eenaanname van 1= 0,7 voor slechte aanhechtingsomstandigheden:fbd= 2,25 1 2 fctd= 2,25 ? 0,7 ? 1,0 ? 1,35 = 2,13 N/mm2Voor de basisverankeringslengte geldt dan:lb,rqd= (?/4) (sd/ fbd)= 12/4 ? (435 / 2,13 ) = 613 mmDe meeste co?ffici?nten in dit voorbeeld zijn gelijk aan 1,0.5