e.innovation Themareeks: Bevestiging op staal

 

Wij gaan door met de themareeks “Bevestiging op staal”.

Het eerste deel van de serie ging over de vraag hoe u Hilti-technieken nu in de constructie van machines kunt inzetten. (e.innovation Nº 4 | januari 2018)

In het tweede deel lichten we bevestigingen op bestaande constructies toe. Staal speelt een prominente rol over de hele wereld als een structureel en architecturaal element. De diverse toepassingsgebieden zorgen echter ook voor de meest uiteenlopende vereisten voor bevestigingsoplossingen. Want zowel de componenten als de bevestigingsmiddelen worden blootgesteld aan een grote verscheidenheid van spanningen tussen toepassingen binnen en buiten, en van trillingen tot corrosie.

We wensen u veel plezier bij het lezen en ontdekken!

© Shutterstock

e.innovation Themareeks: Bevestiging op staal

KLINKNAGEL- EN NAGELVAST – IN ELKE SITUATIE

Hilti bevestigingsoplossingen voor staal aan bestaande structuren die alle belastingen weerstaan

Zout stuifwater waait jaar na jaar over de loopbrug van een offshore windmolenpark. In een fabriekshal loopt een medewerker over een slipbestendig platform van geribd staalplaat naast een transportband. De glazen stalen gevel van Kings ‘Cross Station in Londen combineert elegantie en functionaliteit voor een lichte ontvangsthal. In het voetbalstadion sporen de fans hun team aan, zelfs in de regen. Dankzij de drainagekanalen blijft het speelveld bespeelbaar, zelfs bij slecht weer.

De lijst met voorbeelden voor de enorme verscheidenheid aan toepassingen van stalen elementen kan nog lang worden aangevuld. Staal speelt een prominente rol over de hele wereld als een structureel en architecturaal element. En daar waar stalen elementen zijn bevestigd, zijn de bevestigingselementen blootgesteld aan speciale belastingen: behalve de vaak erg hoge belastingen teisteren ook corrosie, trillingen en windbelastingen de bevestigingselementen.


Geen angst voor corrosie

Staal is gevoelig voor corrosie in de buitenlucht. Zo gevoelig dat ruim een vijfde van de jaarlijkse staalproductie wereldwijd alleen al wordt gebruikt om de door corrosie beschadigde staalelementen te vervangen.

Regen, luchtvochtigheid, extreme temperaturen, maar ook zout, koolstofdioxide en zelfs UV-straling belasten het materiaal. Roest, putvormige corrosie en scheuren in de staalelementen zijn het gevolg.

Als een staalelement lang moet houden in corrosieve omgevingen, moet het worden beschermd. Gebruikelijke methoden voor corrosiebescherming zijn galvaniseren, thermisch verzinken of het aanbrengen van – soms zelfs dubbele – beschermende lagen. Een andere oplossing is het gebruik van roestvast staal van klasse A4, dat vrijwel ongevoelig is voor corrosie.

 

Hilti bevestigingsoplossingen op staal: duurzaam, uitgebreid getest

Wat van toepassing is op de structurele elementen gemaakt van staal, geldt al helemaal voor de bevestigingen. Aangezien deze niet alleen worden blootgesteld aan corrosiegevaar maar ook aan belastingen zoals de wind en trillingen, voeren we uitgebreide laboratorium- en veldtests uit op al onze stalen bevestigingen. Sommige van deze tests lopen al bijna 40 jaar.

 

Onze testlocaties controleren corrosiewaarden onder de meest verschillende omstandigheden:

 

 

Hoe wij onze stalen bevestigingen op corrosiebestendigheid testen

Hilti voert uitgebreide laboratorium- en veldstudies uit op het gebied van corrosie, variërend van zoutsproeitests, temperatuur- en luchtvochtigheidstests die een cyclus van één jaar nabootsen, tot UV-stralingsonderzoek in het laboratorium.

Op onze vestiging in Le Havre, Frankrijk, wordt sinds de jaren 80 bijvoorbeeld een lange termijntest uitgevoerd. Hier testen we niet alleen het corrosiegedrag van onze bevestigingen, maar ook hun functionaliteit op de lange termijn. De bevestigingselementen, in het bijzonder het anker, worden in beton geplaatst. Na een bepaalde tijdsspanne worden de resterende belastingswaarden gemeten in uittrekproeven.

Trillingen zijn geen probleem

Een goed voorbeeld van stalen elementen die in de industrie worden gebruikt, zijn roosters en golfplaten: als een licht en luchtdoorlatend loopplatform, sokkel of zelfs vloeronderverdeling tussen zware machines met meerdere niveaus, zorgen ze voor veilige slipbestendige en schone werkoppervlakken. Ook als materiaal voor trappen in grote industriële hallen is het rooster populair.

Hier zijn de materialen voor het rooster en de daarvoor vereiste bevestiging niet blootgesteld aan speciale corrosieve uitdagingen. Aan de andere kant moet er wel aandacht worden besteed aan mogelijke trillingsbelastingen die draaiende frames, podiums of valbeveiligers doen schudden.

Het is daarbij van belang dat alleen het element waarin de bevestigingsoplossing is verankerd trilt, zoals stalen liggers en steigers. Voor een veilige, langdurige bevestiging, mag het te bevestigen element niet trillen tegen de weerstand van de grond. Een voorbeeld is een berijdbaar rooster in een parkeergarage, dat door de rijdende auto’s gaat trillen, terwijl het raamwerk statisch blijft.

Hier wordt meestal gewerkt met speciale, gegalvaniseerde bevestigingen en schroefverbindingen. Met deze bevestigingsoplossingen in binnenruimten en licht corrosieve buitenruimten ligt de focus op kosteneffectiviteit en het gemak van het verwerken van bevestigingselementen.

Windbelasting

Het grootste winkelcentrum van Europa, Canopy Westfield Village in Londen, maakt veel indruk met de indrukwekkende lijnen van de stalen en glazen gevel. Een uitdaging voor de bevestigingselementen, want de gevels van gebouwen hebben naast het risico op corrosie en hoge belastingen, ook een risico op de windbelasting van gevels van gebouwen.

Sterke winden zijn al snel een stresstest voor gevelbevestiging. De hoogte, vorm en omgeving van het gebouw spelen een belangrijke rol bij de berekening van de verwachte windbelastingen die op de gevelonderbouw werken.

En omdat zelfs het vallen van een klein geveldeel fatale gevolgen kan hebben, moeten de bevestigingsoplossingen voor gevels op stalen liggers 100% veilig zijn – niet alleen wat betreft corrosiebescherming.

Om corrosievrij, conform de voorschriften en tegelijkertijd productief te kunnen werken, worden buiten bevestigingsmaterialen van hoogwaardig roestvrij staal of thermisch verzinkt staal gebruikt.