6.3.2 Ontwerpaspecten stiftdeuvelverbinding

Statische sterkte

Uitgaande van een zeker gestandaardiseerd lasproces voor de bevestiging van de deuvel aan de flens wordt de rekenwaarde voor de statische sterkte van een stiftdeuvelverbinding bepaald door:

Afschuiven van de deuvel:

Verbrijzelen van het beton:

Met:
d = diameter van de deuvel 25 mm
fu = treksterkte van de deuvel ( 500 N/mm2)
a = 0,2((h/d)+1) voor 3 h/d 4
a = 1 voor h/d >4
h is de hoogte van de stiftdeuvel
g V = 1,25 bij ULS-toest (materiaalfactor voor stiftdeuvels).

Bij een betonkwaliteit hoger dan fck = 35 N/mm2, hetgeen veelal het geval zal zijn, blijkt dat afschuiving van de deuvel maatgevend is. Voor een stiftdeuvel ø 19 mm met fu = 450 N/mm2 wordt verkregen:

De algemene formule voor de schuifkracht per lengte is:

met:
nv = de schuifkracht per lengte-eenheid
Vd = rekenwaarde voor de dwarskracht
Sbeton = statisch moment van de betonnen rijvloer, rekening houdend met de meewerkende breedte beff en de n-factor
Idrsn = traagheidsmoment van de samengestelde doorsnede (I1,2,ts).

 

Rekenvoorbeeld

Uitgegaan wordt van een plaatliggerbrug met betonnen rijvloer.
De belastingfactoren en combinatiefactoren zijn reeds verwerkt in de gegeven dwarskracht c.q. normaalkracht.

Langdurende belasting (excl. krimp):

nlang = 20
Idrsn = 500 * 109 mm4
Sbeton = 400*104*350/20 = 70*106 mm3
Vd = 2000 kN (ligger uiteinde)
nv,lang = 280 N/mm

Kortdurende belasting:

nkort = 8
Idrsn = 750 * 109 mm4
Sbeton = 400*104*250/8 = 125*106 mm3
Vd = 8000 kN (ligger uiteinde)
nv,kort = 1334 N/mm

Krimp:

Nkrimp = 2000 kN

De kracht wordt ingeleid t.p.v. de liggeruiteinden over een lengte beff (meewerkende breedte betonnen rijvloer) volgens:

Temperatuurverschil:

Ntemp = 1300 kN

Op identieke wijze als bij krimp geldt:

De maximale schuifkracht per lengte-eenheid bedraagt:

Bij toepassing van stiftdeuvels ø 19 mm met fu = 450 N/mm2 geldt PRd = 82 kN.
Het aantal deuvels bedraagt aan het uiteinde van de ligger: