Voorspanningstechnieken
Laatst bijgewerkt: 05-05-2025
Definitie
Voorspanningstechnieken zijn methoden waarbij interne krachten, meestal met behulp van gespannen staal, in een constructie worden aangebracht vóórdat deze aan externe belastingen wordt blootgesteld, om zo de draagkracht en duurzaamheid te verbeteren.
Omschrijving
Deze technieken worden veel toegepast in betonconstructies, aangezien beton van nature goed is in het opnemen van drukkrachten, maar zwak is onder trekkrachten. Door voorspanning aan te brengen, wordt het beton onder druk gezet, waardoor trekspanningen die tijdens gebruik ontstaan, worden gecompenseerd en scheurvorming wordt beperkt of voorkomen. Dit maakt slankere constructies met grotere overspanningen mogelijk en vermindert de hoeveelheid benodigd beton en staal.
Soorten voorspanning
Er zijn verschillende methoden om voorspanning toe te passen in betonconstructies:
* Voorspanning met voorgerekt staal (Pre-tensioning): Hierbij wordt het voorspanstaal (draden, staven of strengen) eerst op spanning gebracht tussen verankeringspunten, waarna het beton wordt gestort. Nadat het beton is uitgehard en voldoende sterkte heeft bereikt, wordt de spanning op het staal losgelaten, waardoor de trekkracht op het staal als een drukkracht op het beton wordt overgebracht. Deze methode wordt vaak toegepast bij prefab betonelementen die in de fabriek worden vervaardigd.
* Voorspanning met nagerekt staal (Post-tensioning): Bij deze methode wordt eerst het beton gestort met sparingen of kanalen waar later het voorspanstaal doorheen wordt geregen. Nadat het beton is uitgehard, wordt het staal door de kanalen getrokken en aangespannen met behulp van vijzels. Vervolgens worden de kanalen vaak geïnjecteerd met cementmortel (voorspanning met aanhechting, VMA) om een verbinding tussen het staal en het beton tot stand te brengen en het staal te beschermen. Er bestaat ook voorspanning zonder aanhechting (VZA), waarbij het voorspanstaal in een met vet omhulde kunststof buis zit en de voorspankracht alleen bij de verankeringen wordt overgedragen.
* Externe voorspanning: Hierbij wordt het voorspanstaal buiten de betonconstructie aangebracht en aangespannen. Deze methode wordt soms toegepast bij bestaande constructies of uitbouwbruggen, met name wanneer er binnen de betondoorsnede geen ruimte is voor interne voorspansystemen.
Toepassingen
Voorspanningstechnieken worden in diverse bouwprojecten toegepast om constructies sterker, slanker en duurzamer te maken. Veelvoorkomende toepassingen zijn onder andere bruggen en viaducten, gebouwen met grote overspanningen, vloerplaten, balken, damwanden, kademuren en tunnels. Ook bij prefab heipalen wordt voorspanning veelvuldig gebruikt.
Vergelijkbare termen
Voorgespannen beton
Gebruikte bronnen: