Versterkingselement
Laatst bijgewerkt: 05-05-2025
Definitie
Een versterkingselement is een bouwkundig onderdeel dat wordt toegevoegd aan een bestaande constructie om de draagkracht, stijfheid, stabiliteit of levensduur te verbeteren.
Omschrijving
Structurele versterking van bouwelementen is van groot belang, waarbij jaarlijks aanzienlijke investeringen gemoeid zijn met de renovatie van bestaande structuren. Versterkingselementen worden toegepast wanneer het gebruik van gebouwen of civieltechnische constructies verandert, de belasting toeneemt, of om te voldoen aan strengere normen. Dit kan inhouden het verwijderen of versterken van bestaande constructieve elementen of het toevoegen van nieuwe elementen met controle over de belastingverdeling. Verschillende technieken kunnen worden toegepast, afhankelijk van de specifieke situatie en de aard van de constructie, om elementen zoals balken, platen, kolommen en wanden te versterken. Het doel is het verhogen van de structurele veiligheid, onderhoudsgemak en duurzaamheid van de constructie.
Toepassingen en materialen
Versterkingselementen kunnen worden toegepast op diverse constructiematerialen, waaronder gewapend beton, staal, hout en metselwerk. Voorbeelden van specifieke toepassingen zijn het versterken van balken in buiging en dwarskracht, het versterken van platen in momentzones, het versterken rond openingen en het omwikkelen van kolommen voor buigversterking. Materialen die hiervoor gebruikt worden zijn onder andere stalen profielen, beton, en vezelcomposietmaterialen zoals koolstof- of glasvezels ingebed in een harsbinder. Vezelcomposieten, ook wel 'fibre reinforced polymer' (FRP) genoemd, zijn populair vanwege hun hoge axiale sterkte, uitstekende corrosieweerstand en lage soortelijk gewicht. Systemen met vezelcomposietwapening bestaan uit de FRP wapening zelf en de structurele lijm voor de verlijming op de dragende constructie. Geprefabriceerde koolstofvezelversterkte polymeer (CFRP) lamellen kunnen extern worden verlijmd of nabij het oppervlak worden aangebracht. Ook L-vormige CFRP lamellen worden ingezet voor het verhogen van de afschuifcapaciteit van betonnen balken. Naast vezelcomposieten worden ook wapeningsnetten van roestvast staal of gegalvaniseerd staal gebruikt voor de versteviging van metselwerk, natuursteen of gewapend beton.
Voorbeelden van versterkingssystemen
Er bestaan diverse systemen voor constructieve versterking. Een voorbeeld is het RELAST-systeem, gericht op het achteraf versterken van bruggen, tunnels, parkeergarages en gebouwen, met name op het gebied van dwarskracht en ponskracht. Dit systeem maakt gebruik van ankers die in het beton worden geïnjecteerd. Een ander veelgebruikt systeem betreft het gebruik van Sika CarboDur® CFRP-lamellen en -staven in combinatie met constructieve lijmen op basis van epoxyhars, wat een oplossing biedt voor het versterken van structuren. Ook naspanningssystemen op basis van CFRP-lamellen zijn effectief voor het beheersen van scheurvorming en doorbuiging, en het verhogen van de weerstand tegen vermoeidheid en aardbevingen. Koolstoflijmwapening, zoals Carbon Fibre Reinforced Polymer (CFRP), wordt toegepast in passieve vorm door spanningsloos uitwendig verlijmen op het betonoppervlak om de momentcapaciteit te vergroten.
Gebruikte bronnen: