De plaats van wapening in een betonbalk

Balken vormen een belangrijk onderdeel van de constructie van een bouwwerk. Het wordt bijvoorbeeld altijd toegepast om de belasting van een gebouw via balken naar de fundatie af te dragen. Hoe de wapening daarbij in de betonbalk ligt is van grote invloed op de constructieve veiligheid. De positie van wapening bepaalt hoe sterk de balk werkelijk is. Met welke verschillende onderdelen van wapening moet bij het plaatsen rekening worden gehouden?

Plaats van wapening betonbalk

• Dekking en milieuklasse
• Moment en wapening betonbalk
• Beugels voor dwarskracht
• Praktische flank of wringing
• Ruimte tussen de staven
• Opsluiten van beton en verankeringslengte
• Stellen van de korf betonbalk

Dekking en milieuklasse

Betonbalken kunnen worden gebruikt in meerdere omstandigheden zoals in een woning, buiten, in buiten water, zeewater, chemische plekken enzovoorts. Om dergelijke omstandigheden nader te definiëren zijn milieuklassen geïntroduceerd, waarmee de mate van dekking op de wapening wordt aangegeven. Dekking houdt in hoeveel mm beton er zit tussen het eerste betonstaal tot rand beton. Er wordt onderscheid gemaakt in milieuklasse XC1 tot XC4 en aanvullende milieuklassen wegens chemische stoffen. De dekking neemt met een zwaardere klasse toe in stapjes van 5 mm. Normaal geldt voor een balk binnenshuis met milieuklasse XC1 dat er minimaal 25 mm dekking nodig is en buitenshuis of bij de fundatie met milieuklasse XC2 dat er minimaal 30 mm nodig is. Indien het betonoppervlak aanvullend bewerkt of niet controleerbaar is dan dient het met 5 mm te worden opgehoogd. Het betonstaal bestaat uit een korf opgebouwd uit beugels met daarin de rest van de wapening.

Moment en wapening betonbalk

Meest belangrijke wapening binnen een balk is de momentwapening. Een moment wordt ontbonden in een drukkracht welke door het beton en een trekkracht welke door de wapeningsstaaf wordt opgenomen. Tussen steunpunten in zal de trekkracht onderin de balk zitten. Bij steunpunten slaat het moment echter om en komt de trekkracht aan bovenzijde balk. Die momenten dienen met voldoende betonstaal te worden afgewapend om scheurvorming te voorkomen. Op de plekken waar geen trek wordt opgenomen (oftewel daar is druk aanwezig) dient altijd minimaal 20% van de hoofdwapening aanwezig te zijn. Wapent men in het veld met 4 rond 16 (804 mm2) af dan dient er bovenin minimaal 161 mm2 te liggen. Meestal zal er 4 rond 8 (201 mm2) als basis worden toegepast. Uitgangspunt is altijd dat de minimale en maximale wapeningspercentages in acht worden genomen.

Beugels voor dwarskracht

Naast momenten krijgt de balk eveneens dwarskracht te verduren. De opliggende belasting zorgt voor een toenemende dwarskracht naarmate men dichterbij de steunpunten komt. Dat houdt in dat er bij zwaar belaste balken meer dwarskracht wapening benodigd is. Standaard dient er minimaal rond 8 hart op hart 300 mm te worden toegepast als beugels. Afhankelijk van de afschuifkracht kan de hart op hart afstand worden verkleind of kan een een grotere diameter voor beugels naast de steunpunten worden toegepast.

Praktische flank of wringing

Balken welke worden belast op verticale belasting kunnen een flankwapening nodig hebben. Tussen de boven en onder wapening mag namelijk niet meer dan 300 mm vrije ruimte zitten. Is de balk hoger dan zal praktische flankwapening worden toegepast zoals rond 8 aan weerszijden. Het kan echter ook voorkomen dat een balk op wringing wordt belast. Door funderingspaalmisstanden van meer dan 5 cm kan wringing ontstaan. De belasting grijpt a-centrisch aan waardoor de balk wil gaan wringen. Om die belasting op te nemen kan aan de flanken wringwapening worden toegepast. Denk aan het vervangen van de 1 rond 8 aan weerszijden met 2 rond 10 of meer. Dit wordt bepaald nadat paalmisstanden reeds in kaart zijn gebracht.

Ruimte tussen de staven

Staven gelegen in gedrongen constructies zoals poeren of zwaar belaste liggers kunnen veel wapening onderin krijgen. In dat geval dient er voldoende ruimte tussen de staven te zitten zodat het beton er nog tussendoor kan gaan. Met moet altijd rekening houden met een minimale tussenafstand van 20 mm in verband met de grootste korreldiameter. Is dat niet aanwezig dan zullen staven mogelijk gebundeld moeten worden. Let wel dat bij bundeling van drie staven (gestapeld of gelegen) de opnamecapaciteit van trek afneemt. Ook de aanhechting met het beton neemt af en heeft een negatieve invloed op de sterkte. Voor bovenwapening geldt dat er minimaal 60 mm tussen afstand moet worden aangehouden, omdat de trilnaad voor het ontluchten en verdichten van het beton er tussen moet passen.

Opsluiten van beton en verankeringslengte

Staven kunnen slechts tot een bepaalde lengte worden verkregen. Om toch voldoende lengte in de balk te verkrijgen kan men de staven aan elkaar lassen (naast elkaar gelegen). Dat houdt in dat men een verankeringslengte toepast zodat de staven overlap krijgen. Door samenwerking met het omsluitende beton draagt de ene staaf de belasting over naar de andere staaf. Daartoe dient normaal 40 maal de diameter van de staaf aangehouden te worden, behoudens anders aangegeven. Een ander element wordt gevormd door aansluitende balken. De optredende belastingen resulteren in de aansluitende balk voor een inklemmingsoplegging. Om dat moment afdoende af te wapenen en om belasting goed in de volgende balk in te leiden dient één en ander opgesloten te zijn. Dat doet men met U-vormige staven welke op het aansluitpunt horizontaal worden ingestoken.

Stellen van de korf betonbalk

De gemaakte korf dient in de bekisting van de balk te worden gesteld. Uiteraard dient aan de minimale dekking te worden voldaan. Daartoe worden stelklossen en afstandhouders toegepast. Deze verzekeren voldoende afstand tot rand van de toekomstige betonbalk. Let wel dat alle wapening in het werk voor het storten moet worden gecontroleerd door de verantwoordelijk constructeur en inspecteur van Bouw en Woning Toezicht.

Lees verder

• Hoeveel wapening (wapeningspercentage) mag er in beton?
• Wapeningsstaal mag er roestig uitzien
• Hoe reken je dwarskrachtwapening van een balk uit?
• Hoe reken je een betonnen balk door?
• Hoe kun je een ligger op drie steunpunten doorrekenen?