Massieve betonmassa's en starre staalprofielen vormen de fysieke basis voor deze verbinding. In de betonbouw wordt volledige inklemming gerealiseerd door de wapening van het aansluitende constructiedeel diep in de ondersteunende structuur te verankeren. De vloeilengte van het staal bepaalt hierbij de minimale inbedding. Monolithische stortingen zijn essentieel. Geen naden. Alles wordt één geheel om de continuïteit van de krachtenlijn te waarborgen.
Bij staalconstructies verschuift de uitvoering naar de knooppunten. Momentvaste verbindingen. Dikke kopplaten worden met een nauwkeurig berekend gatenpatroon tegen de kolomflens getrokken. Verstijvingsschotten tussen de flenzen van de ontvangende kolom voorkomen dat het profiel ter plaatse vervormt onder de enorme druk- en trekkrachten. Bouten worden in veel gevallen voorgespannen. Speling is uitgesloten. In de grondbouw manifesteert de inklemming zich vaak bij de overgang van kolom naar fundering. Zware ankerstangen, soms meterslang, worden diep in de betonpoer ingestort. De funderingsmassa zelf fungeert als een onwrikbaar tegenwicht tegen het optredende kantelmoment. Bij houten constructies is volledige inklemming complexer en wordt er vaak gewerkt met ingelijmde draadeinden of complexe stalen schoenconstructies die diep in het hout grijpen.
In de staalbouw wordt de volledige inklemming vaak aangeduid als een momentvaste verbinding. Het is de rigide tegenhanger van de scharnierende verbinding. Waar een eenvoudige boutverbinding enkel dwarskrachten opneemt, dwingt de momentvaste variant de kolom en ligger om als één haakse eenheid te reageren. Dikke schetsplaten. Verstijvingsschotten. Het zijn de visuele kenmerken van deze krachtpatser.
Betonconstructies kennen de monolithische inklemming. Hierbij wordt het beton van de ligger en de kolom in één arbeidsgang gestort, of is de wapening zo ver doorgevoerd dat er geen sprake meer is van afzonderlijke elementen. De overgang is naadloos. Geen beweging mogelijk. Het buigmoment wordt direct overgedragen via de trek- en drukzones in de doorsnede. In de praktijk is dit de meest pure vorm van volledige inklemming die we kennen.
De grens tussen 'volledig' en 'gedeeltelijk' is soms diffuus. Theoretisch is een volledige inklemming oneindig stijf. De rotatiestijfheid is daar maximaal. Bij een gedeeltelijke inklemming — ook wel een verende of semi-rigide inklemming genoemd — staat het steunpunt een minimale hoekverdraaiing toe. Een klein beetje rek in de bouten. Een fractie indrukking van het materiaal. Dit verschil is cruciaal voor de herverdeling van momenten in een ligger. Een volledige inklemming trekt de momentenlijn naar het steunpunt toe, wat het veldmoment in het midden van de overspanning verkleint.
Verwissel de volledige inklemming nooit met een schuivende inklemming. Bij die laatste is rotatie uitgesloten, maar kan de constructie nog wel zijdelings bewegen. Een zeldzame vogel in de standaard utiliteitsbouw, maar constructief een wezenlijk ander beestje.
Een klassiek voorbeeld is de uitkragende balkonplaat in de woningbouw. De wapening van de vloer loopt hierbij zonder onderbreking door in het balkon. Er is geen beweging mogelijk op het grensvlak. Sta je op de rand van zo'n balkon? Dan zorgt de volledige inklemming ervoor dat de plaat niet naar beneden kantelt. De constructie vertrouwt hier volledig op de trekcapaciteit van het staal aan de bovenkant van de doorsnede.
In de staalbouw kom je de volledige inklemming tegen bij de voet van een hoge lichtmast of een reclamezuil. De stalen buis is met een zware voetplaat en forse ankerbouten vastgezet in een massief betonnen fundament. Windbelasting probeert de mast omver te duwen. De verbinding onderaan geeft echter geen krimp en staat geen enkele rotatie toe. De mast buigt wel door, maar de voet blijft kaarsrecht op de fundering staan. Onwrikbaar.
Denk ook aan een momentvast portaal in een bedrijfshal. Waar de ligger de kolom raakt, zie je vaak een dikke kopplaat met meerdere rijen bouten en extra schotten tussen de flenzen. Dit is geen simpel scharnierpunt. De verbinding dwingt de kolom en de ligger om als één starre hoek te reageren wanneer een kraanbaan binnen in de hal begint te rijden. Geen speling. Geen rotatie. Puur constructief geweld in een starre greep.
Constructieve veiligheid is geen suggestie. Het is een plicht onder het Besluit bouwwerken leefomgeving (BBL). De Eurocodes bieden het rekenkundige fundament voor elke volledige inklemming. NEN-EN 1993-1-8 deelt verbindingen strikt in naar stijfheidsklasse. Alleen als de rotatiestijfheid de gestelde grens overschrijdt, mag de constructeur rekenen met een volledige inklemming in zijn model. Het is een zwart-wit wereld.
Bij betonconstructies is NEN-EN 1992-1-1 de norm die de details bepaalt. Verankeringslengtes van wapeningsstaven. Dekking op het staal. Minimale buigstralen. Alles moet tot op de millimeter kloppen om de theoretische starheid in de praktijk te garanderen. De wet vereist dat elk kritiek detail wordt getoetst aan de uiterste grenstoestand (UGT). Een falende inklemming is vaak fataal voor de stabiliteit van de gehele structuur. Berekeningen zijn leidend, aannames zijn riskant. De professional moet aantonen dat de hoekverdraaiing verwaarloosbaar blijft onder de rekenwaarde van de belasting.
| Norm | Toepassing bij inklemming |
|---|---|
| NEN-EN 1993-1-8 | Toetst of een staalverbinding stijf genoeg is voor het predicaat 'volledig'. |
| NEN-EN 1992-1-1 | Stelt eisen aan de continuïteit van wapening voor monolithische betonverbindingen. |
| BBL | Het wettelijke kader voor de algehele constructieve veiligheid van bouwwerken. |