Wat is voorspanning?
Voorspanning is het onder spanning brengen en houden van staal in een constructie, zodat er vooraf een gunstige spanning in het bouwdeel ontstaat. De term wordt vooral gebruikt bij voorgespannen beton: staalstrengen of staven worden op trek gezet, waardoor het omringende beton op druk komt te staan.
Hoe werkt het?
Een balk op twee steunpunten buigt onder belasting door. De onderkant komt dan op trek, en beton kan slecht tegen trek: het scheurt. Met voorspanning wordt de onderkant vooraf op druk gezet. Onder de gebruiksbelasting wordt die druk eerst opgeheven, voordat er trek ontstaat. Het resultaat:
- minder of geen scheuren;
- minder doorbuiging;
- grotere overspanningen bij een kleinere constructiehoogte.
De voorspanning wordt meestal excentrisch aangebracht, dus onder het midden van de doorsnede, omdat daar onder belasting de trek ontstaat.
Voorrekken en narekken
- Voorrekken: het staal wordt gespannen voordat het beton wordt gestort. Typisch voor fabrieksmatige elementen.
- Narekken: het staal wordt pas gespannen nadat het beton is verhard, in buizen die in het beton zijn opgenomen.
Voorspanverliezen
De voorspanning neemt in de loop van de tijd af door krimp en kruip van het beton, relaxatie van het staal en bij narekken ook door wrijving en verankeringsslip. De constructeur houdt daar in de berekening rekening mee.
Toepassing en veiligheid
- Voorspanning vind je in kanaalplaatvloeren, prefab liggers, heipalen, bruggen en vloeren van parkeergarages.
- Een gespannen streng bevat veel energie. Wordt hij doorgeslepen of geraakt, dan kan dat het element verzwakken en zijn er risico’s bij het werk zelf. Sloop- of boorwerk aan voorgespannen elementen gebeurt daarom alleen na overleg met een constructeur.
Gerelateerde termen
- Voorgespannen beton
- Gewapend beton
- Wapening
- Betonstaal
- Kruip
- Spanning
Meer weten over bouwkundige termen? Bekijk onze kennisbank op fredsbouwtekeningen.nl.
