19-201950CEMENTtijdschrift gewijd aancement en betonalgemeen-redacteur:ing. G. J. Hamer(verantwoordelijk voor de inhoud)redactie-secretaris:H. M. Mosredactie-adres:Herengracht 507, Amsterdam-C,telefoonnummers: 34821 en 34552administratie-adres:Sarphatistraat 54, Amsterdam-C,tel. 57537, Postgiro 525812 t.n.v. N.V.Uitg. Mij ,,Met Couragie", A'damabonnementsprijzen :1. Nederlanda. gewoon abt.: f 7,50 per jaarb. *studie-abt: f 4,-- per jaar2. Indonesi? enWest-Indi? f 9,-- per jaar3. Belgi? enLuxemburg frs 125,-- per jaar4. Buitenland f 10,-- per jaar5. Collectieve abonnementen:prijs wordt op aanvraag verstrekt.*Studie-abonnementen alleen voor:T.H.-studenten, MTS'ers, militairen.Overneming van artikelen en illus-traties na schriftelijke toestemming.uitgave ENCI-CEMI? n.vHeeftbetonelementen bouwlevensvatbaarheid?door J. F. de Wildt, architect? Voor- en nadelen dezer methode? Wat is betonelementen bouw?? Gezichtspunten hij de berekening? Toepassingen ervan in de praktijkWat is betonelementenbouw?Het is ongetwijfeld interessantna te gaan, hoe de wijze van bou-wen zich in de loop der eeuwenheeft ontwikkeld. Van ten minsteeven groot belang is deze ont-wikkeling in de tijd, waarin wijzelf leven. Als niet te onder-schatten deel hiervan kan de,,betonelementenbouw" wordengenoemd, waaronder verstaanwordt de toepassing van voorafgereed gemaakte betonelemen-ten voor bouwwerken in deruimste zin des woords.Voorheen werd beton slechtstoegepast als in het werk gestortonderdeel van een bouwwerk.Tegenwoordig gaat men er meeren meer toe over om betonnenonderdelen te voren gereed temaken, om deze later in hetwerk te monteren. Het fabri-ceren van de delen kan geschie-den in een fabriek, doch ook terplaatse van het bouwwerk is ditvaak zeer wel mogelijk; gehelebouwwerken kunnen op dezemanier tot stand komen1).Het valt nauwelijks te betwis-ten, dat het uitvoeren van detegenwoordige en in de toe-komst te verwachten bouwwer-ken binnen het ter beschikkingstaande kader, d.w.z. binnen delijnen van het anders gebruike-lijke bouwproc?d?, bijna nietmogelijk is. Afgezien van hetvermoedelijk nog wel vrij langaanhoudende gebrek aan bouw-materialen zal het in de eersteplaats aan de noodzakelijkewerkkrachten, in het bijzondervaklieden, ontbreken en met hetoog op het zo spoedig mogelijkbouwen van een voldoend aantalwoningen, fabrieken, enz. speeltook het binnen bepaalde tijdverwezenlijken van deze plan-nen een grote rol.Hier komt de betekenis van hetbouwen met vooraf gereed ge-maakte onderdelen duidelijknaar voren, waarmede het mo-gelijk zal zijn aan een vrij grootdeel van het bestaande, tekortaan woonruimten, evenals aangebouwen voor de industrie,veel eerder, sneller en goedko-per een einde te maken. Er heeftzich met de nu steeds meer opde voorgrond tredende metho-den met vooraf gereed gemaakteelementen reeds niet alleen eenzekere verandering in de bouw-techniek in het algemeen, en inde gewapend-betontechniek inhet bijzonder, voltrokken; ver-schillende opvattingen zijn ookgewijzigd en er zullen nog aller-lei v o o r o o r d e l e n en te-g e n s t a n d e n verdwijnen, diede ontwikkeling tot nu toe inde weg stonden.Intussen heeft deze bouwmetho-de zich tot zelfstandige bouw-systemen ontwikkeld, welkemen ook gaarne als ,,snelbouw"of ,,montagebouw" aanduidt;voor de e.k. jaren zou van dehier aanwezige, vaak alleen tast-bare mogelijkheden, in vergaan-de zin kunnen worden geprofi-teerd.1) Over deze bouwwijze verscheen van Prof. Dr.-lng. A. Kleinlogel: Fertigkonstruktionen imBeton- und Stahlbetonbau, waarin dieper op dit systeem wordt ingegaan.405Voor- en nadelen van betonelementenbouwDaar het bouwbedrijf van allehoutverwerkende industrie?nhet meeste hout gebruikt, ishet van economisch belang, datde toepassing van betonelemen-ten een zeer belangrijke be-sparing op b e k i s t i n g enmontage betekent. Bij devervaardiging en het monterenvan de elementen zijn aanmer-kelijk minder timmerlieden no-dig. Dit brengt weer een lagerverbruik van draadnagels e.d.met zich mede.Aangezien bij de toepassing vanbetonelementen -- mits van eer-ste klas kwaliteit en prima fa-brikaat -- hogere belastingenkunnen worden toegelaten, ont-staat ook een aanmerkelijkeb e s p a r i n g op anderebouwmaterialen, vooralop cement, staal en vul-stoffen. Het verminderdestaalverbruik heeft ook een ge-ringere behoefte aan vlechterstengevolge. De besparing op debouwmaterialen brengt verdereen vermindering van het aan-tal benodigde vervoersmiddelenmet zich mede en een overeen-komstige verlaging der aanvoer-kosten.Bij het vervaardigen van de ele-menten en vooral bij hun samen-stelling kan een ruim gebruikgemaakt worden van onge-s c h o o l d e arbeiders. Debehoefte aan geschoolde krach-ten is hierbij uiterst gering, daardezen alleen zullen worden te-werkgesteld, om leiding te gevenaan de ongeschoolden.Bij het maken van de delen inoverdekte of gesloten ruimten isde v o l l e d i g e o n a f h a n -kelijkheid van de weers-g e s t e l d h e i d en daarmedede waarborg voor onberispelijkeverharding en nabehandeling,gepaard gaande met voortdu-rend toezicht op het gehele fa-bricageproces, een niet te on-derschatten voordeel van dezebouwmethode. Het verkrijgenvan grotere vastheden, bijv. doorverdichten of verwarmen, even-als de garantie voor de juiste lig-ging van de wapening kunnenbij machinale vervaardigingveel beter worden bereikt. Hetkrimpproces van beton kan bijhet maken in de fabriek reeds406als afgedaan worden beschouwd.Zulke bouwwerken hebben doorde snellere opbouwmogelijkhe-den een veel k o r t e r eb o u w t ij d nodig, waardoorzonder meer veel tijd wordt ge-wonnen, mede tengevolge vande mogelijkheid de verschillen-de werkzaamheden n a a s t el-kaar in plaats van a elkaaruit te voeren. Daarmee gaat danook een aanzienlijke verhogingvan de prestaties gepaard. Debouwwerken kunnen eerder ge-bruikt of betrokken worden endientengevolge economisch be-ter en eerder worden ge?xploi-teerd.Na het opstellen van de delenkunnen de ontstane ruimten di-rect verder afgebouwd, bemet-seld of anderzins afgewerktworden, daar geen enkele bekis-ting of wapening hinderlijk inde weg staat en geen ver-h a r d i n g s t i j d moet wor-den afgewacht. Tengevolgevan onmiddellijke belastingsmo-gelijkheid kunnen ook machinese.d. direct worden opgesteld ofverdere installaties worden aan-gebracht.De economische superioriteitvan het bouwen met vooraf ge-reed gemaakte delen neemt toemet het aantal g e li jk so o r-tige onderdelen, waar-door die uitvoeringen het meestgeschikt zijn, waarbij dezelfdespanningen en drukken hetmeeste voorkomen. Er kan voor-raad worden gevormd, hetgeenook gedurende het slappe sei-zoen een welkome bezigheidvoor het personeel betekent enwaardoor ook het overgaan vaningewerkte vakarbeiders naarandere bouwondernemingenwordt tegengegaan.Elementenbouw is daarom zeergeschikt voor de heden na testreven n o r m a l i s a t i e enverdere uniformering,want de eigenlijke economischesuperioriteit van deze bouw-methode zal d?n blijken, wan-neer men uit het grote aantaltegenwoordige bouw- en con-structievormen tot een uitge-sproken normalisatie van de on-derdelen zal zijn gekomen. Daar-mee samengaande, resp. als wel-kom gevolg van deze na te stre-ven normalisatie, zal het danmogelijk zijn tot industri?le ver-vaardiging over te gaan, in welkopzicht reeds prijzenswaardigesuccessen zijn te boeken.Verder kunnen nog worden ver-meld: het veel gemakkelijker af-breken en de mogelijkheid omde afgebroken delen weer te ge-bruiken. Evenzo kunnen repa-raties, uitbreidingen, vernieu-wingen en aanvulling gemakke-lijker worden uitgevoerd.Ten slotte zij nog vermeld, datbouwwerken, welke zijn uitge-voerd als elementenbouw, bijontploffingen in zoverre in eengunstige positie verkeren, dat zijaan de luchtdruk minder weer-stand bieden en daarom in diebedrijven vooral toepassing vin-den, welke aan dergelijke inwer-kingen kunnen zijn blootgesteld.Beschadigingen bij ontploffin-gen zullen dus tot een klein ge-deelte van het gebouw beperktblijven.Tegenover deze veelal erkendevoordelen, staan slechts enkelenadelen; bij de betonelemen-tenbouw kunnen, tenminste totzekere graad, de waardevolleeigenschappen van gewapendbeton niet volledig worden ge-bruikt. Een dezer eigenschap-pen is, zoals bekend, het vorm-vaste verband van de verschil-lende delen. Men moet dus overhet algemeen van de andersgaarne benutte eigenschap vandoorlopende bouwdelen en vaninklemming afzien.Hoewel er ook reeds met succesnaar wordt gestreefd voor hetvraagstuk van koppeling derafzonderlijke onderdelen eensteeds meer bevredigende oplos-sing te vinden, is dat niet altijdeen passend vervangingsmiddel.Daarom is men met het bouwenvan gebouwen met meer dan??n verdieping voorlopig nogwat terughoudend, maar ookhier kan reeds een veelbelovendbegin worden geconstateerd ende voortgaande ontwikkeling zalnieuwe toepassingsmogelijkhe-den brengen.Vanzelfsprekend zijn er specialeinstallaties vereist, wanneer on-derdelen op grote schaal en opeconomisch verantwoorde ma-nier moeten worden gefabri-ceerd. Hiertoe behoren -- be-halve de noodzakelijke ruimten-- goed en doelmatig gemaakte,d.w.z. uitneembare en sterkemodellen, mengmachines, vill-en betonneermachines, trilappa-raten en schudtafels. Eveneensmoeten voor delen met voorge-spannen wapening de nodigemachines e.d. aanwezig zijn.Voor bouwobjecten van kleinereomvang lonen zich de kosten dusniet; er moet telkens wel sprakezijn van een vrij groot bouw-object en van een grote hoeveel-heid gelijke delen, opdat eeneconomische exploitatie van deaan te schaffen installaties enmachines en in verband daar-mee ook een vervaardiging in defabriek mogelijk is.Voor het transporteren, heffenen verplaatsen van de onder-delen zijn transportwerktuigenen hefinstallaties van overeen-komstig draag- en hefvermogennodig, maar dat kan in onzeeeuw van mechanisering en mo-torisering van de bouwbedrijvenniet als eigenlijk nadeel wordengerekend. Met de gewone toren-draaikranen kan het hijsen vande meeste der voorkomende ge-wichten geschieden.Natuurlijk moet de ontwerperzich in dit opzicht een zekerebeperking opleggen en moet hijer naar streven de gewichtenvan de afzonderlijke delen niette hoog te laten worden. Overhet algemeen ligt een eerstegrens bij 5 ton. Bij gebruik vantwee torendraaikranen of anderezware hefwerktuigen ligt degrens ongeveer bij 10 ton, waar-mee reeds aan zeer hoge eisenkan worden voldaan.Bij de bouw van de tweedeZoutloods voor de N.V. Mekogte Umuiden, welke onder lei-ding van het Bouwbureau derN.V. Kon. Ned. Hoogovens &Staalfabrieken is uitgevoerd,zijn zelfs onderdelen met eengewicht van 22 ton gemon-teerd.2)Het ontwerp voor een bouw-werk moet tevoren zo bestu-deerd en uitgewerkt zijn, dat ex-tra belastingen naderhand vol-komen zijn uitgesloten; ook mo-gen later geen breekwerkzaam-heden worden uitgevoerd. Even-tueel later aan te brengen lei-dingen, consoles e.d. kunnen al-leen door middel van het leggenvan banden om de kolommenen draagbalken worden aange-bracht.Ook wordt opgemerkt, dat devoorbereiding van het bouw-werk belangrijk meer werk vanhet bouwkundig bureau vergten dat het plan voor de uitvoe-ring volledig moet zijn uitge-werkt; maar dat ligt ten slotteimmers in de aard van het werken is min of meer vanzelfspre-kend. Al met al gaat het hierdus bij nadere beschouwing omnadelen, welke bij de huidigestand van de betontechniek alsniet belangrijk en als overkome-lijk kunnen worden beschouwd.Toch moge op deze plaats tegenoverdrijven van deze bouw-methode en tegen ondeskundigetoepassing worden gewaar-schuwd.2) Zie Cement 5-6 (1949), blz. 79foto 1. kalkammonsalpeterfabriek van deN.V. Mekog te UmuidenTerwijl de staalconstructie nogwordt gemonteerd, worden debetonnen vloeren reeds uitge-voerd. Bekisting is overbodig.Op vooraf gereedgemaakte be-tonnen platen wordt een boven-laag in het werk gestort.foto 2. het storten van de vloerplatennabij het bouwwerk407foto 3. De bovenzijde van de betonnen platen is ruwafgewerkt en voorzien van uitstekende beugels.Gezichtspunten bij het berekenen van betonelementenbouwDe berekening van constructiesin gewapend beton levert opzichzelf niets bijzonders op, daardeze in bouwkundig opzicht alsenkele of doorlopende balken,als onderslagbalken of als ko-lommen zijn uitgevoerd en ookals zodanig worden behandeld.Bij de berekening moet echterin beginsel onderscheid wordengemaakt tussen twee spannin-gen:a) de spanning v??r en tijdensde opstelling enb) de spanningstoestand n? hetmonteren.De betonnen onderdelen moetenna vervaardiging gelicht, ver-voerd en ten slotte ter plaatseworden aangebracht. Bij hetlichten en vervoeren worden deonderdelen op bepaalde plaatsenaangepakt en tijdens het trans-port naar omstandigheden z?neergelegd, dat in deze delen ex-tra spanningen, tengevolge vanhet eigengewicht, ontstaan.Derhalve moeten de hijspuntentijdens het heffen en verplaatsenvan de delen z? worden gekozen,dat de daarbij optredende span-ningen door een juist uitgevoer-de wapening geheel worden op-genomen. Deze spanningstoe-stand heeft meestal slechts in-vloed op de sterkte van de wa-pening. Bij een doelmatige keuzevan de hijspunten is maar eenzeer lichte, vaak ook in het ge-heel geen, extra wapening no-dig. In elk geval moeten dezehijspunten altijd in het oog wor-den gehouden om beschadigingte voorkomen, vooral ook om-dat het beton in deze tijd, naaromstandigheden, nog tamelijkvers is.Na het monteren van de delenen het aanstorten van de ver-bindingen moet de constructiede normale statische belastingovernemen. Voor deze belastingmoeten de afzonderlijke delenop de gebruikelijke manier wor-den berekend en geconstrueerd.Voor de bepaling van afmetin-gen en wapening van de delenzijn de statische belastingenmaatgevend.In de practijk zijn vele toe-p a s s i n g e n mogelijk. Wij noe-men hiervan: vloer- en dakcon-structies, trappen, barakken-bouw, fabrieksbouw, bruggen-bouw, perrons met overkappin-gen, keerwanden, oevervoorzie-ningen, tunnels, kerkbouw, lei-dinggoten en -kanalen.Een combinatie van deze bouw-methode met de normale wijzevan bouwen kan vaak tot zeergoede resultaten leiden. Daaromwillen wij de aandacht vestigenop een vloerconstructie, toege-past bij de bouw van de Kalk-ammonsalpeterfabriek op hetterrein van de N.V. Mekog teIJmuiden (foto 1).Dit gebouw werd ontworpendoor, en uitgevoerd onder lei-ding van het Bouwbureau derN.V. Koninklijke NederlandseHoogovens & Staalfabrieken teIJmuiden (aannemer fa. v. Hat-tum & Blankevoort, Beverwijk).Voor deze bouw werd als eis ge-steld, dat de voortgang derbouwkundige werken zodanigzou zijn, dat de installaties en demachines zo snel mogelijk kon-den worden geplaatst.Het gebouw heeft 4 verdiepin-gen. Gekozen werd een staal-skeletbouw op betonnen fun-dering, waarvan de wanden uitte voeren als halfsteens metsel-werkvulling. Hierbij is dus deconstructie van de vloeren be-langrijk, aangezien de machineshierop zo snel mogelijk geplaatstmoeten worden. Het ligt voor defoto 4. De vloerplaten worden in hetwerk gelegd op stalen liggers,waarna de voegen met mortelworden gedicht.hand, dat voor deze vloeren be-ton werd gekozen wegens devele fundatiebouten, welke er inmoesten worden opgenomen.Hierbij is nog de eis van water-dichtheid gesteld, zodat er welgeen beter materiaal te kiezenis dan beton. De betonvloerenkomen te dragen op stalen on-derslagbinten. De bekisting zoudus eenvoudig tussen de stalenbinten kunnen worden aange-bracht, zonder stempeling op deonderliggende vloer. Voor hetmaken van de bekisting, het in-brengen van de wapening, hetstellen van de talloze sparingenen het storten is een werktijdnodig van 2 weken (vloeropper-vlakte ca 400 m2). Alvorens tekunnen ontkisten, moeten nog3 weken worden bijgerekend,zodat 5 weken na het begin vande bekisting op zijn vroegst kanworden begonnen met monterenvan leidingen en installaties on-der een verdiepingsvloer. Dezetijdsduur was zeer bezwaarlijk;daarom is een andere construc-tie toegepast. Er wordt n.l. ge-bruik gemaakt van vooraf ge-reed gemaakte betonplaten dik6 cm, welke op de stalen balkenkomen te dragen (foto 4). Debreedte der platen is 1,00 m ende lengte 1,50 tot 2,00 m. Deonderzijde wordt glad afge-werkt, terwijl de bovenkant derplaten zo ruw mogelijk wordtgehouden en voorzien wordt vanuitstekende beugels (foto 3) omeen goede verbinding te krijgenmet een later op te storten bo-venlaag, dik 7 cm. Door hetschuin afwerken van de zijkan-ten, ontstaat bij het leggen inhet werk een V-naad, welke di-rect na de montage kan wordenaangewerkt met specie. De pla-ten zijn voldoende sterk gecon-strueerd, om het eigen gewicht,toevallige belasting tijdens demontage en de op te storten laagte kunnen dragen. In de boven-laag wordt eveneens wapeningaangebracht (foto 5), zodat --als de vloer geheel gereed is --de wapening in de betonplatendienst gaat doen als onderwape-ning en de staven in de opstort-laag als bovenwapening.Een groot voordeel hierbij is, dathet bovennet over de steun-punten kan doorlopen, waardoorde totale vloerdikte niet groterbehoeft te worden dan bij eennormale constructie. Er gaatdus geen bouwhoogte verlorenen de materiaalkosten wordenniet verhoogd.Beschouwen wij nu de hiervoorbenodigde bouwtijd, dan zien wijdat het leggen van de beton-platen over een oppervlakte vanrond 400 m2inclusief het aan-voegen der platen, in 3 dagenkan geschieden. Is dat gereed,dan kan zonder bezwaar eenaanvang worden gemaakt metde montage van de onderliggen-de installatie, terwijl het afwer-ken van de vloer normaal voort-gang vindt.foto 5. Als de ondervloer geheel gereed is,wordt de wapening aangebracht voorde opstortlaag.Sparingen en opstortingen worden gelijkmatig verdeeld.stellingen om te ontkisten wor-den vermeden. De tijd welkenodig is voor het maken van debetonplaten is niet van invloedop de bouwtijd van het geheleobject, omdat tijdens het stortenvan de fundering en de montagevan de staalconstructie ruim-schoots gelegenheid is voor hetmaken van deze platen (foto 2).In de practijk is gebleken, dathet mogelijk was dit zeer gecom-pliceerde bouwwerk met eengrondvlak van ca 30 35 m eneen hoogte van 30 m, na het ge-reedkomen van de fundamenten,Hieruit blijkt dus, dat deze con-structie de a a n z i e n l i j k etijdwinst van 4? weekgeeft. De gehele bekisting komtbovendien te vervallen en dureResumerend kan worden gezegd, datin 4? maand te voltooien.Dit resultaat is voor een grootdeel toe te schrijven aan de toe-passing van de bovenomschre-ven vloerconstructie.-- de toepassing van betonele-mentenbouw klaarblijkelijk velevoordelen biedt;-- tegenover deze voordelenenige nadelen staan, welke ech-ter niet opwegen tegen de velevoordelen;-- de onderdelen in de fabriekkunnen worden gemaakt, dochvervaardiging op de bouwplaatsin sommige gevallen econo-mischer kan zijn;-- de berekening geen moeilijk-heden geeft;-- een weloverwogen combina-tie van deze bouwmethode metde normale wijze van bouwenvaak tot zeer gunstige resultatenkan leiden.409
Reacties