Thermische trek
Laatst bijgewerkt: 05-05-2025
Definitie
Thermische trek is de spanning die ontstaat in een materiaal of constructie als gevolg van temperatuurverschillen, wat kan leiden tot vervorming en scheurvorming.
Omschrijving
Thermische spanningen ontwikkelen zich in constructiedelen door thermische uitzettings- en krimpverschijnselen veroorzaakt door plaatselijke verhitting of afkoeling. Wanneer materialen opwarmen, zetten ze uit, en wanneer ze afkoelen, krimpen ze. Als deze uitzetting of krimp wordt verhinderd, ontstaan interne spanningen. Deze spanningen kunnen zo groot worden dat ze de treksterkte van het materiaal overschrijden, wat resulteert in scheuren. Dit fenomeen is vooral relevant bij constructies met grote temperatuurverschillen, zoals grote gebouwen en bruggen, en bij het gebruik van materialen met verschillende uitzettingscoëfficiënten, zoals beton, staal, hout en metselwerk. Om de effecten van thermische trek te beperken en de structurele integriteit te waarborgen, worden maatregelen zoals dilatatievoegen toegepast.
Oorzaken en Gevolgen
De oorzaak van thermische spanningen ligt in de thermische uitzetting van materialen. Wanneer een deel van een materiaal warmer wordt dan een ander deel, probeert het warmere deel uit te zetten, terwijl het koudere deel dit beperkt. Dit veroorzaakt trekspanning in het warmere deel en drukspanning in het koudere deel. Als deze spanningen te hoog worden, kunnen er microscheurtjes ontstaan die uiteindelijk leiden tot een breuk. Scheurvorming door thermische spanningen kan bijvoorbeeld optreden bij lange, aaneengesloten gevels, met name aan de zuid- en zuidwestkant die blootstaan aan grote temperatuurverschillen. Ook ongelijke opwarming door bijvoorbeeld gedeeltelijke beschaduwing of de plaatsing van objecten dicht bij glas kan thermische breuken veroorzaken.
Beperking van Thermische Trek
Om thermische trek en de bijbehorende schade te voorkomen, worden in de bouw verschillende maatregelen genomen. Een veelgebruikte oplossing is het aanbrengen van dilatatievoegen, ook wel uitzetvoegen genoemd. Dit zijn strategisch geplaatste openingen of ruimtes in de constructie die bedoeld zijn om de uitzetting en krimp van bouwmaterialen op te vangen. Door dilatatievoegen kunnen vormveranderingen als gevolg van temperatuur- en vochtbewegingen vrij optreden, waardoor de spanningen in het materiaal beperkt blijven en scheurvorming wordt voorkomen. De plaats en afstand van dilatatievoegen zijn afhankelijk van factoren zoals het type materiaal, de geometrie van de constructie en blootstelling aan temperatuurschommelingen.
Gebruikte bronnen: