Wanneer kan ik de voetplaat als voldoende stijf beschouwen?

Een belangrijke veronderstelling bij de berekening van de trekkrachten in de inrichtingen van een groep volgens de elasticiteitstheorie is dat de voetplaat vlak (vlak) blijft onder invloed van inwendige krachten [1], in het algemeen aangeduid als een "voldoende stijve voetplaat".

Er is geen uniforme en duidelijk bindende verklaring over de wijze waarop dit moet worden bereikt.

• Om voldoende stijfheid van de voetplaat te garanderen, stelt [2] voor de spanningen in de voetplaat te beperken. Volgens [2] moeten de buigspanningen in de voetplaat worden gemiddeld over een bereik van 2*t+s (t= dikte grondplaat, s= dikte profielbaan) vóór de bevestiging. Als de gemiddelde buigspanning in de staalplaat kleiner is dan het vloeipunt, kan worden aangenomen dat de voetplaat voldoende stijf is.
• Numerieke [3] en experimenteel verkregen resultaten [4,5,6] tonen aan dat het spanningscriterium [1] niet universeel geldig is en potentieel kan leiden tot aanzienlijk hogere ankerbelastingen dan berekend volgens de elasticiteitstheorie.
• In [7] wordt een uitspraak gedaan over "voldoende stijfheid" met gebruikmaking van de verhouding tussen de afstand van de rand van het profiel tot de rand van de plaat en de dikte van de voetplaat. Dit is vermoedelijk bedoeld om het optreden van steunkrachten te voorkomen.
• Eurocode 2, deel 4 [1] geeft aan dat de vervorming van de voetplaat verwaarloosbaar moet zijn ten opzichte van de axiale verplaatsingen van de bevestigingen. Indien niet aan deze eis wordt voldaan, moet de vervorming van de voetplaat in aanmerking worden genomen.
• Volgens het laatste onderzoek [6] moet de voldoende stijfheid of de dikte van de voetplaat worden bepaald aan de hand van twee criteria: een spanningscriterium en een vervormingscriterium. Dit wordt bereikt met de spanningsbeperking volgens [2]. Bovendien moet de elastische doorbuiging van de voetplaat onder interne krachten worden beperkt, rekening houdend met de ankerverplaatsing. [6] geeft aan dat de vervorming van de trekzijde in wezen afhangt van de ankerstijfheid van het gebruikte ankersysteem.

Praktische opmerking: Ten slotte is er nog een mogelijkheid door de ankerkrachten te berekenen met een stijve en realistische voetplaat aanname met de Hilti Engineering advanced baseplate module.

[1] Eurocode 2: Ontwerp van betonconstructies - Deel 4: Ontwerp van bevestigingsmiddelen voor gebruik in beton; Duitse versie prEN 1992-4:2013
[2] Mallée, R.; Riemann, H.: Ankerplattenbefestigungen mit Hinterschnittdübeln. Bauingenieur 65, pp. 49-57, Springer VDI-Verlag, 1990
[3] Schneider, H.: Zum Einfluss der Ankerplattensteifigkeit auf die Ermittlung der Dübelkräfte bei Mehrfachbefestigungen. Landesgewerbeamt Baden-Württemberg, Landesstelle für Bautechnik 1999
[4] Forschungs- und Materialprüfungsanstalt (FMPA): A Belastungsversuche an einbetonierten Kopfbolzengruppen. Universiteit van Stuttgart 1983
[5] Mallée, R.: Versuche mit Ankerplatten und unterschiedlichen Dübeln. Fischerwerke 2004
[6] Fichtner, S.: Untersuchungen zum Tragverhalten von Gruppenbefestigungen unter Berücksichti-gung der Ankerplattendicke und einer Mörtelschicht. Faculteit Civiele en Milieutechniek van de Universiteit van Stuttgart 2011
[7] Tennessee Valley Authority: TVA Civil Design Standard DS-C1.7.1, blz. 25, Knoxville, 1984