H08: Boutverbinding

De oude boutkwaliteit 8G komt overeen met de moderne kwaliteit 8.8. Ook de mechanische eigenschappen zijn gelijkwaardig aan die van 8.8.

---

Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 189 (april 2006).

Dat hangt er van af. In de eerste plaats is het te overwegen om toch verzinkte bouten en moeren te gebruiken in combinatie met onderlegringen, waardoor bij het aandraaien van de bouten de zinklaag op de staalconstructie niet of nauwelijks wordt beschadigd. Zonodig kan de boutverbinding daarna nog worden afgewerkt met een zinkverf.

Bij de toepassing van roestvast stalen bouten en moeren kan galvanische corrosie (ook contactcorrosie of bimetallische corrosie genoemd) een rol spelen bij het verbinden van twee verschillende materialen.

Galvanische corrosie treedt op, wanneer tegelijkertijd aan de volgende drie voorwaarden wordt voldaan:

een voldoende groot potentiaalverschil tussen twee metalen: het potentiaalverschil tussen roestvast staal (edel of kathodisch) en zink (onedel of anodisch) is erg groot;

een relatief groot contactoppervlak van het edele metaal ten opzichte van het onedele metaal: hoe groter de verhouding is tussen beide oppervlakken des te sneller gaat het onedele metaal corroderen;

de aanwezigheid van een elektrolyt: dat is meestal water, maar dat kan ook vuil of vet zijn.

Bij toepassing buiten is er vrijwel altijd een elektrolyt (water) aanwezig. Het potentiaalverschil is hoog en in een boutverbinding is in het algemeen het contactoppervlak relatief groot. Er bestaat dus een grote kans op galvanische corrosie. Dit is te voorkomen door de roestvast stalen bouten en moeren (of bij zichtwerk: dopmoeren) te isoleren van het verzinkte staal, bijvoorbeeld via onderlegringen van kunststof. Let er dan bij het aandraaien op dat vast-is-vast . Soms kan het nodig zijn om ook de boutsteel te isoleren met kunststof manchetten of bussen.

---

Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 187 (december 2005).

NEN-EN 1090-2 vermeldt in art. 8.2.2 dat de steel van de bout na het aandraaien uit de moer moet steken. Voor niet-voorgespannen bouten moet tenminste éénmaal de spoed van de draad vrijblijven (exclusief de uitloop van de draad). Bij het gebruik van voorgespannen bouten moet tenminste vier maal de spoed van de draad vrijblijven (exclusief de uitloop van de draad). In de praktijk zal de bout dus minimaal enkele millimeters door de moer moeten steken wil men geen problemen hebben bij het aandraaien van de moer.

[afb. a]

Opgemerkt wordt dat in de oude VVSG 1983 (NEN 2009) in art. 4.5.2 stond dat de moer na aandraaien ten minste twee gangen van de schroefdraad buiten de moer moet uitsteken.

---

Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 158 (februari 2001).

Of onderlegringen (ook wel aangeduid als sluitringen) per se nodig zijn, hangt af van de verbinding. In een voorgespannen verbinding moeten altijd onderlegringen worden toegepast. NEN-EN 1090-2 geeft in art. 8.2.4 aan dat bij toepassing van niet-voorgespannen bouten in normale ronde gaten over het algemeen geen onderlegringen vereist zijn. (Hiermee worden ruime, ronde gaten bedoeld!) Bedenk echter dat onderlegringen lokale beschadigingen van de verflagen kunnen voorkomen, vooral bij grote verflaagdikten. Daarnaast zijn afgeschuinde ringen nodig bij schuine oplegvlakken, zoals de flenzen van UNP- en INP-profielen. In voetplaten worden meestal overmaatse gaten of slobgaten gemaakt. In dat geval zijn onderlegringen altijd noodzakelijk.

---

Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 200 (februari 2008).

De Europese norm NEN-EN 1090-2 stelt eisen aan de vervaardiging van staalconstructies. Art. 8.1 van deze norm laat een spleet toe van maximaal 2 mm. Bij grotere spleten moeten vulplaten of kammen worden toegepast. Bedacht moet worden dat er bij gebruik van vulplaten buiging optreedt in de bouten, zodat de afschuifcapaciteit van de bouten moet worden gereduceerd. NEN 6770, art. 13.3.6, geeft aan dat de afschuifcapaciteit moet worden gereduceerd bij vulplaten van 6 mm of meer; bij dunnere vulplaten is dat niet nodig. De reductie bedraagt 1,25% voor elke millimeter dat de vulplaten dikker zijn dan 6 mm.

De gaten in de vulplaten moeten met dezelfde toleranties zijn gefabriceerd als de gaten van de verbinding waarin de vulplaten worden gebruikt. In het algemeen wordt de vulplaat of kam als los onderdeel aangeleverd. Er moet op worden gelet, vooral in corrosieve milieus, dat de conservering van de vulplaten overeenkomstig is met die van de overige constructiedelen.

---

Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 134 (februari 1997).

Het moment in de ligger zorgt er voor dat de boutrijen op trek worden belast. Hierdoor reduceert de capaciteit van de bouten op afschuiving. Deze reductie hangt af van enerzijds de krachten in de boutrijen en anderzijds van de wrikkrachten die ontstaan tussen kopplaat en kolomflens.

Om de interactie tussen dwarskracht en moment in de berekening te vermijden, mag volgens de plasticiteitstheorie worden aangenomen dat de boutrij(en) ter plaatse van het drukpunt uitsluitend dwarskracht en geen trek opnemen. Deze aanname stemt goed overeen met het werkelijke gedrag. Meestal kan de optredende dwarskracht op deze manier volledig worden overgebracht.

Als dat niet mogelijk is, mogen de overige (op trek belaste) boutrijen in de berekening worden betrokken. Er wordt dan aangenomen dat deze boutrijen worden belast tot Ft;u;d. Volgens NEN 6770, formule (13.3-4), kan dan nog steeds 28% van de afschuifcapaciteit Fv;u;d door deze boutrijen worden overgebracht.

---

Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 123 (april 1995).

Er kan niet zonder meer uitgegaan worden van "standaard" roestvast staalsoorten. TNO adviseert materiaal met werknummers 1.4529, 1.4547 en 1.4565. In de praktijk kan het voorkomen dat de gevraagde bouten niet in genoemde materiaalkwaliteiten verkrijgbaar zijn. Thermisch verzinkte producten met voldoende laagdikte en een meerlaagse organische coating zijn dan een alternatief.

---

Deze vraag is eerder beantwoord door de Helpdesk van Bouwen met Staal (januari 2009).

De sterkteklasse van de moer passend bij een bout of draadstang in sterkteklasse 8.8 wordt aangegeven met het getal 8, dus moer sterkteklasse 8. De norm die hier betrekking op heeft is NEN-ISO 898-2. Indien er sprake is van een verzinkte bout of draagstang kunnen er passingsproblemen ontstaan, in Bouwen met Staal 193 is hier een artikel over verschenen.

Roestvast stalen bevestigingsmiddelen worden aangeduid met een groep en sterkteklasse. De groepsaanduiding A1, A2 of A4 heeft betrekking op de roestvast staalsoort (A = austenitisch) en de mate van corrosiebestendigheid (1, 2 of 4, 4 = meest corrosiebestendig). De sterkteklasse kan zijn 50, 70 of 80 waarbij klasse 80 vergelijkbaar is met sterkteklasse 8.8. De materiaalaanduiding is gelijk voor bouten, draadstangen en moeren. Niet alle bevestigingsartikelen zijn in alle groepen, sterkteklassen of combinaties daarvan leverbaar. Zie hiervoor de documentatie van de leverancier; bepaalde combinaties zijn gangbaar.

---

Deze vraag is eerder beantwoord door de Helpdesk van Bouwen met Staal (januari 2009).

Schroefdraadverbindingen kunnen berekend worden aan de hand van VDI 2230. Dit is een vrij complexe methode hetgeen geleid heeft tot diverse computertoepassingen.

---

Deze vraag is eerder beantwoord door de Helpdesk van Bouwen met Staal (januari 2009).

NEN-EN 1090-2 vermeldt in art. 8.2.2 dat de steel van de bout na het aandraaien uit de moer moet steken. Voor niet-voorgespannen bouten moet tenminste éénmaal de spoed van de draad vrijblijven (exclusief de uitloop van de draad). Bij het gebruik van voorgespannen bouten moet tenminste vier maal de spoed van de draad vrijblijven (exclusief de uitloop van de draad). In de praktijk zal de bout dus minimaal enkele millimeters door de moer moeten steken wil men geen problemen hebben bij het aandraaien van de moer.

---

Deze vraag is eerder beantwoord door de Helpdesk van Bouwen met Staal (januari 2009).

De verbindingen in een staalconstructie hebben vaak een hogere capaciteit bij brand dan de constructiedelen. Dit wordt vooral veroorzaakt doordat er in een verbinding veelal meer materiaal aanwezig is. Daardoor is een verbinding vaak wel 30 minuten brandwerend. Dit kan worden aangetoond met de Eurocode, NEN-EN 1993-1-2.

Onze ervaring is niet dat de boutkoppen geheel zullen worden ingekapseld tijdens brand. De boutkoppen zullen gedeeltelijk worden beschermd tijdens brand, maar niet helemaal. Bouten in sterkteklasse 8.8 of hoger zijn vervaardigd van koudgevormd staal dat bij hoge temperaturen eerder aan sterkte verliest. Boutkoppen en moeren moeten in principe dus brandwerend worden beschermd tenzij kan worden aangetoond (met bijlage D.1 van Eurocode NEN-EN 1993-1-2) dat ze de vereiste brandwerendheid halen.

---

Deze vraag is eerder beantwoord door de Helpdesk van Bouwen met Staal (januari 2009).

Met een krasmaat wordt de optimale onderlinge afstanden tussen bouten in de flens aangegeven. Deze maten zijn gebaseerd op de eisen ten aanzien van minimale randafstanden en op het goed kunnen monteren van de bouten.

---

Deze vraag is eerder beantwoord door de Helpdesk van Bouwen met Staal (februari 2009).

In de oude norm voor het vervaardigen van staalconstructies (NEN-ENV 1090-1) stonden in tabel 2 de toegestane boutcombinaties (bout+moer+ring) vermeld. De nieuwe norm NEN-EN 1090-2 verwijst hiervoor in art. 5.6.3 naar NEN-EN 15048-1.

Ringen in niet-voorgespannen boutverbindingen zijn bij normale gaten niet verplicht (art. 8.2.4, NEN-EN 1090-2) behoudens bij enkelsnedige verbindingen met één bout. Normale gaten zijn gaten met een gatspeling van 1 mm voor M12 en M14; 2 mm voor M16 t/m M24 en 3 mm voor M27 en groter.

---

Deze vraag is eerder beantwoord door de Helpdesk van Bouwen met Staal (februari 2009).

De norm voor het vervaardigen en monteren van staalconstructies is NEN-EN 1090-2. In deze norm is aangegeven hoe bouten aangedraaid moeten worden. Artikel 8.3 uit die norm heeft betrekking op het aandraaien van niet-voorgespannen bouten die tenminste 'handvast' aangedraaid moeten worden. Als er wordt gesproken over 'handvast' aandraaien wordt er bedoeld dat één man gebruik maakt van een sleutel met normale afmetingen zonder verlengstuk.

---

Deze vraag is eerder beantwoord door de Helpdesk van Bouwen met Staal (maart 2009).

Ja, door de sleufgaten wordt de stuikweerstand van bouten nadelig beïnvloed. In NEN-EN 1993-1-8, art 3.6.1 wordt onderaan tabel 3.4 vermeld dat de stuikweerstand voor bouten in sleufgaten, waarbij de lange as van het sleufgat loodrecht staat op de krachtsrichting, 0,6 maal de stuikweerstand is voor bouten in normale ronde gaten.

---

Deze vraag is eerder beantwoord door de Helpdesk van Bouwen met Staal (juni 2010).

NEN-EN 1993-1-8, art. 6.2.7.1(13) geeft aan dat wanneer kolommen koud op elkaar worden geplaatst de elementen moeten zijn voorbewerkt, zodanig dat er sprake is van volledig contact. Dit volledig contact kan worden verkregen door de kolommen zuiver haaks te frezen. NEN-EN 1090-2, art. 6.8 geeft de eisen voor oplegvlakken met een volledige contactdruk. Wanneer de kolomstuik wordt aangebracht op een plaats waar in het rekenmodel géén scharnier is aangenomen en de kolomstuik zich niet bevindt ter hoogte van een vloerniveau is het altijd noodzakelijk lasplaten (lijf- en flensplaten) aan te brengen. Dit is nodig om in beide richtingen een moment van 25% van de momentcapaciteit van de kolom te kunnen opnemen. De momenten in beide richtingen hoeven niet te worden gecombineerd: het moment van 25% geldt steeds in één richting tegelijk. Daarbij moeten volgens NEN-EN 1993-1-8, art. 6.2.7.1(14) de lasplaten en de toegepaste bouten een normaalkracht van 25% van de normaalkrachtcapaciteit kunnen opnemen. De stuikverbinding moet daarnaast nog een dwarskracht kunnen opnemen van 2,5% van de normaalkrachtcapaciteit. Wanneer uit de krachtsverdeling blijkt dat de optredende krachten en momenten groter zijn dan op basis van 25% van de momentcapaciteit, moet uiteraard met deze hogere waarden worden gerekend.

Wanneer er geen sprake is van een volledig contact moeten er voor de krachtoverdracht altijd kop- en voetplaten éf lijf- en flensplaten worden toegepast. Ook hier geldt dat de verbindingsplaten (zowel lasplaten als kopen voetplaten) minimaal 25% van de momentcapaciteit in beide richtingen moet kunnen opnemen. Wanneer in het rekenmodel wél een scharnier is aangenomen ter plaatse van de kolomstuik moet de verbinding uiteraard ook worden getoetst op dwarskracht en normaalkracht.

Verwarrend is wellicht dat NEN-EN 1993, art. 6.2.7.1(14) de term voegmateriaal gebruikt. Dit is een onduidelijke vertaling van het Engelse splices , waarmee las- of kopplaten worden bedoeld.

---

Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 224 (december 2011).

De k-klasse van een voorspanbout geeft aan op welke waarde mag worden gerekend voor km: een coëfficiënt, onder meer afhankelijk van de draadwrijving, de spiegelwrijving en de spoed van de schroefdraad. De coëfficiënt km kan een aanzienlijke spreiding vertonen, zelfs bij fabrieksnieuwe bouten. De waarde van km wordt door de leverancier van de boutsets opgegeven en moet zijn bepaald in overeenstemming met het betreffende deel van NEN-EN 14399. NEN-EN 14399-1 definieert drie k-klassen:

- K0: geen eisen voor de factor km;

- K1: opgave van een reeks individuele waarden ki;

- K2: opgave van een gemiddelde waarde voor km en de coëfficiënt Vk = sk/km (sk is de standaardafwijking).

HV-bouten volgens NEN-EN 14399-4 (voorspanbouten gebruikt in Duitsland en gewoonlijk ook in Nederland) worden door de bekende Europese fabrikanten uitsluitend geproduceerd in k-klasse K1. Het fabriceren van dergelijke bouten in k-klasse K2 vereist nogal wat aanvullende inspanningen en wijzigingen in het productieproces. HR-bouten volgens NEN-EN 14399-3 (voorspanbouten zoals gebruikt in Engeland en Frankrijk) worden doorgaans wel gefabriceerd in k-klasse K2. Fabrikanten van voorspanbouten volgens deze norm - de opvolger van de Engelse BS 4395 en de Franse NF E27 701- waren immers al gewend om k-waarden per batch op te geven. NEN-EN 14399-3 en NEN-EN 14399-4 specificeren zowel voor HR- als voor HV-bouten de volgende waarde voor km:

0,10 km 0,23.

De praktijk leert dat bouten volgens NEN-EN 14399-4 in k-klasse K2 uitsluitend kunnen worden besteld ëf in zeer grote hoeveelheden ëf rekening houdend met lange levertijden ëf met een 'dubieuze' herkomst. NEN-EN 1090-2, art. 8.5.1 biedt nog een alternatief: 'Als alternatief mag ijken volgens bijlage H worden toegepast, behalve voor de momentmethode tenzij dit is toegelaten in de uitvoeringsspecificatie'. De conclusie is dus dat NEN-EN 1090-2 hier een hiaat vertoont: de veel toegepaste momentmethode kan niet worden gebruikt omdat geen K2 bouten verkrijgbaar zijn en omdat het toelaten van de methode van ijken gewoonlijk niet is opgenomen in de uitvoeringsspecificatie.

---

Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 225 (februari 2012).

NEN-EN 1090-2, art. 11.2.3.5 geeft functionele eisen voor de toleranties die bij de montage gelden voor een kolomstuik waarbij op een volledige contactdruk wordt gerekend. Een ongelukkige vertaling van 'prepared' in de Engelse tekst van EN 1993-1-8, art. 6.2.7.1(13) in 'voorbewerkt' kan leiden tot het misverstand dat wanneer kolommen volledig dragend op elkaar worden geplaatst de elementen moeten zijn voorbewerkt, zodanig dat er sprake is van een volledig contact. De vertaling van 'prepared' wordt naar verwachting op korte termijn aangepast, waardoor de eisen uit NEN-EN 1090-2 maatgevend worden. Tot die tijd prevaleert de Engelse tekst volgens de Europese regelgeving. Een beperkte spleet is dan voorwaardelijk toegestaan. NEN-EN 1090-2, art. 11.2.3.5 verwijst voor de tolerantie op de passing tussen de oppervlakken van de gemonteerde onderdelen naar tabel D.1.13. De tolerantie in het verticale vlak wordt gedefinieerd als de hoek tussen de staafassen van twee op elkaar geplaatste kolommen. Deze hoek mag maximaal h/500 rad bedragen (h = verdiepinghoogte). Bovendien wordt geëist dat de spleet tussen de kolomeinden over ten minste tweederde van het oppervlak niet meer bedraagt dan 0,5 mm en lokaal niet meer dan 1,0 mm. Eventueel mogen volgens het tweede deel van art. 11.2.3.5 zacht stalen vullingen met een maximale dikte van 3 mm worden gebruikt om de spleetwijdte aan te passen, waarbij niet meer dan drie vullingen mogen worden gebruikt om de juiste toleranties te bereiken. Wanneer aan NEN-EN 1090-2 wordt voldaan hoeven de kolomeinden in de productie dus niet vlak te worden gefreesd en kan een zaagsnede volstaan. Een kleine spleet wordt in de praktijk onder invloed van de toenemende bovenbelasting dichtgedrukt.

---

Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 227 (juni 2012).

De verbindingen van de staalconstructie, inclusief de bouten, moeten in principe ook brandwerend worden gecoat. In de praktijk blijkt echter dat een verbinding een hogere restcapaciteit heeft dan de stalen onderdelen, zodat in sommige gevallen het brandwerend coaten van de verbinding achterwege kan blijven. De eventueel benodigde laagdikte van de coating hangt af van de belastinggraad (uitnutting) en de massiviteit van de verbinding. De laagdikte volgt uit een berekening volgens NEN-EN 1993-1-2.

---

Deze vraag is eerder beantwoord door de Helpdesk van Bouwen met Staal (maart 2011).

Bouten met een verzonken kop hebben dezelfde bezwijkvorm als normale, niet verzonken bouten. Er zal dus ook geen extra moment ontstaan. Wel moet zowel de trekweerstand als de stuikweerstand worden gereduceerd, omdat de boutkop in het plaatmateriaal is ingelaten. De rekenwaarden voor de boutweerstand staan in tabel 3.4 van NEN-EN 1993-1-8. Voor de trekweerstand geldt k2 = 0,63 en voor normale bouten 0,9, een reductie van 30%. Voor de stuikweerstand van een verzonken bout moet de plaatdikte worden gereduceerd met de helft van het verzonken deel (dvzk). De afmeting van het verzonken gat moet voldoen aan NEN-EN 1090-2. Meer informatie staat in het boek Verbinden.

---

Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 233 (juni 2013).

De toetsingsprocedure van de ligger/kolom-verbinding gaat uit van een toetsing van alle relevante onderdelen van de verbinding volgens de componentenmethode . Het maakt daarbij niet uit hoe de ligger aansluit op de kolom. Bij de toetsing moet soms alleen het woord kolom door ligger worden vervangen en andersom. In feite geeft art. 6.2.7.2 alleen een aantal aanwijzingen die het toetsen eenvoudiger moet maken.

---

Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 234 (augustus 2013).

Een boutset bestaat uit bij elkaar behorende bouten en moeren en eventueel sluitringen. Het gebruik van boutsets wordt inderdaad in art. 8.2 van NEN-EN 1090-2 genoemd, hierbij wordt gesteld dat dit artikel betrekking heeft op de boutsets als omschreven in art. 5.6. Daarin staat aan welke productnormen de bouten en moeren moeten voldoen. De norm maakt geen onderscheid in het gebruik van boutsets en productnormen per uitvoeringsklasse. De genoemde eisen gelden dus voor alle uitvoeringsklassen. Belangrijk is dat volgens de Bouwproductenverordeningen bouten en moeren in bouwwerken voorzien moeten zijn van CE-markering volgens NEN-EN 15048-1 voor niet-voorgespannen boutsets en NEN-EN 14399 voor voorspanbouten/moeren. De nog vaak toegepaste DIN 931, 933 en 934 voldoen niet aan deze eis.

---

Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 238 (april 2014).