C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gVer bi ndi ng en50 cement 2008 3Een geschikte verbinding tussenbetonelementen moet krachten inverschillende richtingen afzonder-lijk of gelijktijdig kunnen overdra-gen. Tevens is het belangrijk dat deelementen eenvoudig gemonteerdkunnen worden omdat de factortijd op de bouwplaats een steedsgrotere rol speelt. De stekkenbakwas en is nog steeds een veelgebruikt systeem. Philipp heeftbegin jaren `90 al een verbindings-lus ontwikkeld waarmee meer flexi-biliteit mogelijk was. Het verderontwikkelen van deze verbindings-lus leidde tot het Power Rail-systeem. In samenwerking metProf. Dr.-Ing. Hegger werd in mei2005 een `bauaufsichtliche Zulas-sung' van het DIBt (Deutsche Insti-tut f?r Bautechnik, Berlin) behaald.In Nederland worden deze produc-ten geleverd door Handelsonderne-ming Van der Blij.Constructieve verbindingenmet verbindingslus1 |Power BoxF. van der Blij, Handelsonderneming Van der Blij BVDipl.-Ing. K. Klatt, Philipp GmbHDe firma Philipp heeft een aantal producten ontwikkeld voor het verbindenvan prefab-betonelementen. Deze zogenaamde Power Rail en Power Boxvormen een alternatief voor onder meer de traditionele stekkenbakken. Beidesystemen zijn gebaseerd op een verbinding met lussen in een voeg die wordtgevuld met mortel. Dankzij een raamwerk dat ontstaat bij de Power Box, kentvooral dat systeem een hoge capaciteit.2 |Power RailC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gVer bi ndi ng encement 2008 3 51trekbanddwarskracht evenwijdig aan de voegverdeelde drukdiagonaalP o w e r R a i lDe Power Rail is een verzinkt,geperforeerd U-profiel voorzienvan vijf flexibele staalkabellussenmet een onderlinge afstand van250 mm en een kunststof deksel.De Power Rail kan rechtstreeksaan de bekisting bevestigdworden. Na het storten van hetbeton vormt het U-profiel eenuitsparing in het element. In dieuitsparing bevinden zich, na ver-wijdering van de deksel, de ver-bindingslussen. De ontstanevoeg (uitsparing van het U-profiel) kan met speciale krimp-vrije gietmortel worden gevuld.De mortel zorgt ervoor dat devoeg volledig en zonder ingeslo-ten lucht wordt gevuld.Bij het verbinden van twee ele-menten, beide voorzien van hetPower Rail-systeem, overlappende flexibele lussen elkaar envormen een cirkelvormigeopening waarin betonstaal kanworden geplaatst. Dit betonstaalzorgt voor stabiliteit tijdens hetstorten van de mortel en voorextra veiligheid in het bezwijksta-dium. Door de speciale perforatiein het U-profiel ontstaat een opti-male verbinding tussen de PowerRail, het prefab beton en de voeg-mortel. Deze verbinding zorgtvoor de overdracht van de schuif-spanning. In de mortel ontstaandiverse drukdiagonalen. De trek-krachten die ontstaan wordenopgenomen door de lussen (fig.7). De maximaal opneembarebelasting evenwijdig aan de voegis aan de hand van uitgebreideproeven vastgesteld op 45 kN/m1.Deze belasting komt bijvoorbeeldvoor bij gekoppelde stabiliteitswan-den.Belasting loodrecht op de voegwordt opgenomen door deconsole naast de kelkvoeg. Indeze nokken ontstaan dwars-krachten en buigende momenten(fig. 6). Daardoor is de maximalebelasting loodrecht op de voegafhankelijk van de betonsterkteen de nokdikte en dus de wand-dikte. In tabel 1 is de draagkrachtvoor belasting loodrecht op devoeg weergegeven.Belasting loodrecht op de voegbe?nvloedt de draagkracht inevenwijdige richting. Uit proevenblijkt dat er een lineaire afnameis van de capaciteit (fig. 5).3 |Bovenaanzicht PowerRail4 |Verbinding is nodig bijbijvoorbeeld gekoppeldestabiliteitswanden7 |Constructief modelPower RailTabel 1 | Draagvermogen loodrecht op de voeg van de Power Rail (in kN/m)(uit Zulassung Z-21.8-1793)wanddikte [mm] C30/37 C35/45 C40/50 C45/55140 7,3 8,4 9,0 9,6160 10,1 11,6 12,4 13,2180 13,2 15,0 16,1 17,2200 16,4 18,7 20,1 21,4220 19,9 22,6 24,3 25,9240 23,5 26,8 28,7 30,66 |Nokken nemen de belas-ting loodrecht op devoeg op5 |Capaciteit bij gelijktij-dige belasting loodrechten evenwijdig50,045,037,525,012,500% 25% 50% 75% 100%dwarskracht loodrecht op de voeg (% van tabel 1)dwarskrachtevenwijdigaandevoeg[kN/m]C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gVer bi ndi ng en52 cement 2008 3dwarskracht loodrecht op de voeg (% van tabel 2)dwarskrachtevenwijdigaandevoeg[kN/element]353025201510500% 25% 40% 60% 80% 100%P o w e r B o xEen verdere innovatie is hetPower Box-systeem. Dit productkreeg in april 2007 een `bauaf-sichtlich Zulassung'. Het is eenverzinkt U-profiel van 220 mmlengte en 25 mm diepte met tweeflexibele staalkabellussen. Voorhet cre?ren van de voeg is eenextra strip in de bekisting nodig.De Power Box wordt hieropbevestigd. Tussen deze lussen iseen wapeningsstaaf aangebrachtvoor extra veiligheid.Er moeten minimaal twee boxenop gelijke hoogte aan beidezijden van het element wordeningebouwd. Het belastingmodelonderscheidt zich wezenlijk vanhet model van het Power Rail-systeem. De draagkracht is ookaanzienlijk hoger.Omdat het element iets terugligt,ontstaat er bij evenwijdige belas-ting een raamwerk met een druk-diagonaal vanaf de bovenzijdevan het ene element naar deonderzijde van het tegenoverlig-gende element (fig. 10). De trek-krachten worden door de lussenovergedragen aan het beton. Dedrukkracht wordt opgenomendoor de mortel. Hierdoor wordthet hogere draagvermogen ver-klaard. Het systeem bereikt eencapaciteit van 35 kN/element.Doordat de boxen dicht tegenelkaar aan geplaatst kunnenworden kan een draagkracht tot87,5 kN/m1bereikt worden.Belasting loodrecht op de voegwordt, net zoals bij de PowerRail, volledig afgevoerd door debetonranden. De maximaalopneembare belasting staat intabel 2. De belastingafdracht vande evenwijdige belasting en lood-rechte belasting be?nvloedenelkaar minimaal. Daardoor is decapaciteit bij gelijktijdige belas-ting nog steeds hoog. De invloedis uit testen bepaald en weerge-geven in figuur 8. Hierin staanverticaal de belasting evenwijdigaan de voeg, horizontaal het pro-centuele aandeel van belastingloodrecht op de voeg.Voor beide systemen heeft deleverancier een rekenprogrammabeschikbaar. nTabel 2 | Draagvermogen loodecht op de voeg van de Power Box (in kN/element)(uit Zulassung Z-21.8-1840)wanddikte [mm] C30/37 C35/45 C40/50 C45/55180 11,9 13,5 14,5 15,4200 15,0 17,1 18,4 19,6220 18,4 21,0 22,5 24,0240 22,0 25,0 26,9 28,611 | Bovenaanzicht PowerBox10 | Raamwerk dat ontstaatbij belastingafdrachtPower Box8 |Capaciteit bij gelijk-tijdige belasting lood-recht en evenwijdig9 |Power Box neemt belas-ting op loodrecht op enevenwijdig aan de voegtrekbandtrekbanddrukdiagonaal