Herstel funderingen Naardense woningen 7 2016 41themaIn het voorjaar van 2014 werd in een woning in Naardenernstige schade aan de fundering geconstateerd. Ook inandere woningen bleek de fundering flinke gebreken tevertonen. Op enkele plaatsen waren urgente maatregelennoodzakelijk. In totaal worden 118 woningen hersteld.HerstelfunderingenNaardensewoningenToelichting op schade aanfunderingen en het nodigeherstel van jaren 70-woningenConstructie bestaande woningenDe fundering van de woningen bestaat uit een ter plaatsegestort betonnen balkenraster op korte palen. De voorgevelbal-ken (gevelschermen) spannen evenwijdig aan de vloer en zijnin prefab beton uitgevoerd. De beganegrondvloer is een combi-natievloer, een zogenoemde balken-broodjesvloer. De eerste-en tweede verdiepingsvloer zijn prefab-betonvloeren. De kap isopgebouwd uit houten gordingen en dakplaten.Van de woningen was in de archieven voldoende informatiebeschikbaar (fig. 6). Daaruit bleek een voorgeschreven betonkwa-liteit van K300, een gebruikelijke kwaliteit voor de periode waarinde woningen zijn gebouwd. Bij de voorgeschreven kwaliteit vande langswapening en opgebogen wapening is FeB 400 aangehou-den. Deze wapening zou een profilering moeten hebben (fig. 3a).De betreffende woning bevindt zich in het Jac. P. Thijssepark inNaarden en is onderdeel van een nieuwbouwplan uit 1974. Ditplan bestaat uit geschakelde, twee-onder-een-kapwoningen mettwee woonlagen en een kapverdieping (foto 1).ing. Willem Blokdijk,ing. Tim SchuurmansBouwadviesbureauStrackee11 Voorbeeld van een vande woningen in hetJac. P. ThijsseparkthemaHerstel funderingen Naardense woningen7 2016422 Wapeningstekening funderingsbalk op drie palen, uit het archief3 Vorm van wapening FeB 400, met profileringlijk was. Dit hoge chloridegehalte heeft in de geconstateerde (put)corrosie geresulteerd. Opvallend was dat dit met name bij de inhet werk gestorte delen het geval was. De corrosie en het chlori-degehalte van de prefab gevelschermen waren significant minder.BeoordelingNa de eerste inspecties is voorrang gegeven aan het inzichtelijkmaken van de meest aangetaste woningen om een beeld van deveiligheid te krijgen. Binnen acht weken beoordeelde een onder-zoeksteam van Bouwadviesbureau Strackee alle woningen, zowelvisueel als op basis van berekeningen. Op basis hiervan is deurgentie van de verschillende woningen vastgelegd (fig. 7 en 8).Het gaat hierbij om in totaal 118 woningen. Er is onderscheidgemaakt tussen urgente en minder urgente woningen.De verslaglegging is gecompleteerd met foto's en een kortebeschrijving van de aangetroffen situatie in de kruipruimte.Zaken als aanwezigheid van folie, leidingen, gebreken in debeganegrondvloer zijn hierbij vermeld.Urgente maatregelenDe urgente woningen waarvan niet via berekeningen konworden aangetoond dat ze voldoende reservecapaciteit hadden,moesten direct worden versterkt. Hiertoe zijn stempels aange-bracht naast de palen. Om de kracht van de stempels af tedragen, is een stempelstrook gestort tussen de palen. Uit eensondering met grondboring bleek dat de grond voldoendedraagkrachtig was.Bij vijf woningen moesten de balken direct worden versterkt.Hiertoe zijn de bestaande balken verbreed door aan de balkenextra beton te storten, voorzien van nieuwe wapening. Daar-voor is een randkist geplaatst die kon worden afgesteund op destempelstrook. Hierbij is ook gebruikgemaakt van kathodischebescherming.Bij wapening van een lagere kwaliteit is geen profilering aanwe-zig. Voor de beugels is kwaliteit FeB 220 toegepast.SchadeIn hetzelfde project is al in 2008 ? 2009 onderzoek uitgevoerden zijn de funderingen van enkele woningen gerenoveerd. In2014 moest de staat van de fundering opnieuw worden onder-zocht. Hierbij is Bouwadviesbureau Strackee gevraagd doorstichting Dudok Wonen om de fundering van ??n woning teinspecteren.Direct na deze inspectie is het onderzoek opgeschaald naarmeerdere woningen. De fundering van enkele ge?nspecteerdewoningen bleek van zeer slechte kwaliteit (foto's 4, 5, 6). Plaat-selijk waren schollen beton van de balk afgedrukt. Bij sommigewoningen was er sprake van 90% reductie van de wapenings-doorsnede door corrosie. Soms werd forse aantasting geconsta-teerd vlakbij de oplegging op de paalkop van de balk.Bij onderzoek naar de betonsamenstelling bleek het chloridege-halte te hoog, namelijk meer dan 0,4% van de cementmassa.Vermoedelijk is dit veroorzaakt door toevoeging van calcium-chloride aan het beton als versneller, hetgeen in die tijd gebruike-staal FeB 400beton K 300cementsoort PC klasse Acement 325 kg/m3betondekking vloeren wanden balken kolombinnen 1,0 1,5 2,0 2,5buiten 1,5 2,0 2,5 3,0onzichtbaar 2,0 2,5 3,0 3,52b2a3a 3bgetordeerd geribd betonstaal feb 400 HK warmgewalst geribd betonstaal FeB 400 HWLlangsribdwarsribribafstandcctorderingsgraad 8 ? 12 ? kTabel 1 gegevens archiefHerstel funderingen Naardense woningen 7 2016 434,5,6 Geconstateerde schade in de funderingaltijd bezig is) bestaat uit het saneren van de bestaande beton-balken (fig. 13), vervolgens het aanbrengen van beugels enlangswapening en het aanbrengen van de rolanode op de wape-ning. Vervolgens wordt de randkist gesteld en het beton gestort.Er zijn overzichten gemaakt van de mate van aantasting van debalkdelen en de wapening die moet worden bijgelegd (fig. 9).Hierin zijn alle balkdelen gekleurd en samengevat op basis vanaantasting. Omcirkeld zijn de balkdelen die gestempeld moetenworden. De percentages in de vakjes is de geschatte aantasting.Om de hoeveelheid bijlegwapening te bepalen, is eerst archief-onderzoek uitgevoerd en zijn de oorspronkelijke dimensies enwapeningsconfiguratie bepaald. Vervolgens is de restwapeningingemeten om het schadepercentage vast te stellen (fig. 14). Opbasis hiervan zijn de belastingen en optredende momenten endwarskrachten berekend (foto's. 10, 11 en 12).De bewoners hoefden voor deze maatregelen de woning niet teverlaten, waarmee de overlast zo veel mogelijk is beperkt. Allewerkzaamheden vonden plaats vanuit de kruipruimteConstructieBij de eerste inspectie is nagegaan wat het bezwijkmechanismevan de funderingsbalk was, wanneer de onderwapening voorhet grootste gedeelte loslag van de balk (dus v??r het saneren)en welke aspecten een rol speelden bij het afdragen van debelastingen naar de paalfundering.Daarbij is onderscheid gemaakt tussen de volgende funderings-balken:? De funderingsbalk van de kopgevel met veel dichte delen, eenin verhouding lage belasting, en over het algemeen minderaangetaste delen.? De funderingsbalk van de tussenmuur, waarbij de belastingvia penanten naar de palen wordt afgedragen. Hierbij speeltdus dwarskracht, naast het veldmoment, een belangrijke rol.? De funderingsbalk van de woningscheidende wand, waarbijde balk met name is gewapend op de uitvoeringsfase (1974)en waarin dus meer reserve aanwezig is. Voorwaarde hier-voor is wel dat er geen scheurvorming in de huidige toestandmag voorkomen in de woningscheidende wanden.Minder urgente woningenNadat de meest urgente risico's waren weggenomen, kon in2015 worden gestart met het herstel van de minder urgentewoningen. Deze werkzaamheden zijn, conform het aanbeste-dingsbeleid van de stichting, meervoudig onderhands aanbe-steed. Net als bij de urgente woningen was deskundigheid uitde markt inzake de uitvoering van het betonherstel gewenst. Erzijn vijf specialistische partijen geselecteerd om deel te nemenaan de aanbesteding. In de aanvraag werd verzocht de balkenna herstel kathodisch te beschermen met een opofferingsanodevoor een termijn van 25 jaar (fig. 15).Het herstel van de balken (dat op moment van schrijven nog4 5 67 Plattegrond geschakelde woningengeen opnamegoedlicht: scheuren < 1 mmmatig: scheuren > 1 mmernstig: scheuren > 2 mm, incidenteel wapening in het zicht, beton plaatselijk er af gedruktzeer ernstig: scheuren > 5 mm, over grotere lengten wapening in het zicht, schollen betonachtergevelbalk1ebalknr3voorgevelbalk1 2372ebalknr42ebalknr61ebalknr71ebalknr52ebalknr8middenbalkwoningscheidendebalkmiddenbalkthemaHerstel funderingen Naardense woningen7 2016448 Resultaten beoordeling van een van de woningen. Bij de locatieswaar controle staat aangegeven, is visueel ge?nspecteerd en reken-kundig gecontroleerd9 Aantasting funderingsbalken onderzochte balkenNEN 8702Na de eerste fase is een aangepast uitvoeringsvoorstel inge-bracht (voorbereid door ABT). Hierbij werd duidelijk dat debestaande wapening niet voldeed aan de huidige detaillerings-regels volgens NEN-EN 1992-1-1. Het ging daarbij om:? Artikel 9.2.2 (4) Ten minste de helft van de dwarskrachtwa-pening dient uit beugels te bestaan. In dit geval bestaat dedwarskrachtwapening uit opgebogen wapening.? Artikel 9.2.2 (5) De eis wat betreft de minimumdwarskracht-wapening.? Artikel 9.2.2 (7) De toegepaste h.o.h.-afstand van de beugelsis in de bestaande toestand groter dan vereist.Bij constructieve delen van de betonfundering waarvan beugelszijn gecorrodeerd, en conform de detailleringsregels feitelijkmoesten worden vervangen, is gebruikgemaakt van de infor-matie die in NEN 8702 zal verschijnen. Deze norm moet op hetmoment van schrijven van dit artikel echter nog voor commen-taar worden gepubliceerd. De basis voor het inzicht is een briefvan TNO aan TGB constructies met een inventarisatie vanknelpunten uit NEN-EN 1992-1-1 en NEN-EN 1992-2 voorbestaande bouw. Een deel van die voorstellen staat in tabel 1.Aangezien de informatie uit NEN 8702 nog geen formele statusheeft en het nog geen onderdeel van het Bouwbesluit betreft,zijn aanpassing in overleg en na goedkeuring door de gemeenteNaarden doorgevoerd.Er zijn afspraken gemaakt wanneer extra beugels wel of nietnoodzakelijk waren. Op de plaatsen waar de dwarskracht laagis, maar de wapeningsdetaillering van de beugels niet conformhet Bouwbesluit is, is besloten geen beugels bij te plaatsen. Opde locaties waar dwarskracht een rol speelt in de krachtsaf-dracht, zoals naast de penanten richting de afdracht van depalen, moesten wel extra beugels worden toegevoegd.VoorbeeldberekeningAls voorbeeld is een berekening van ??n van de balken naderuitgewerkt.Uitgangpunten ten behoeve van opneembaar momentb = breedte doorsnede = 300 mmh = hoogte = 350 mmc = dekking = 20 mm?bgls= diameter beugels = 6 mmTabel 2artikel titel artikel cat. 1) opmerking voorstel voor NEN 87029.2.2 (1) Dwarskracht-wapening3 Toepassingsgebied dwars-krachtwapening beperkt totalfa is 45 tot 90 graden.Verruimen toepassingsge-bied met bijbehorende aan-vullende eisen.9.2.2 (4) Dwarskracht-wapening3 Bestaande constructies heb-ben soms alleen opgebogenwapening als dwarskrachtwa-pening. Volgens hier vermeldeeis mag dat niet.Voor bestaande bouw eisenlaten vervallen of aanvullen-de eisen geven.9.2.2 (5) Dwarskracht-wapening3 Eis voor w,min laten verval-len en via aanvullende reken-regels voor dwarskracht invul-ling geven aan eisen.Voor bestaande bouw eisenlaten vervallen.1) categorie 3: invulling anders voor bestaand (bijv. toestaan van alleen opgebogen wapening alsdwarskrachtwapening)aanzicht A1aanzicht A2controlevoorgevel voorgevelcontrolewoning A: tussenmuur98Herstel funderingen Naardense woningen 7 2016 4513 Gesaneerde balk14 Inmeten restwapening15 Plakanode op funderingsbalkMet bijlegwapeningMet bijlagewapening van 2 staven ?12 (226 mm2):d = 312 mm (staven worden in dit geval op dezelfdehoogte gelegd)As,l= 664 + 226 = 890 mm2xu= 77 mmz = 282 mmMrd= 87,41 kNmUC = 68 = 0,7887,41Hiermee voldoet de constructie dus.Overlast beperktEen te hoog chloridegehalte in funderingen, een probleem datin jaren 70-woningen nogal eens voorkwam, kan leiden totflinke schade en de noodzaak tot ingrijpend herstel. Voor deonderhavige 118 woningen is dat herstel op het moment vanschrijven nog altijd bezig. Toch is gebleken dat, mede dankzijnieuwe inzichten en normen, de overlast kan wordenbeperkt. PROJECTGEGEVENSopdrachtgever Dudok Wonenconstructieadvies Bouwadviesbureau Strackeeuitvoeringsadvies ABTaannemer herstel urgente woningen Ervas International B.V.aannemer herstel minder urgente woningen Vogel BV?ow= diameter hoofdwapening onder = 24 mmd = nuttige hoogte = h ? c ? ?bgls? ? ?ow= 312 mmfck= karakteristieke cilinderdruksterkte = 20 N/mm?As,l= oppervlakte doorsnede langswapening, volgensarchief 2 ? ?22 + 2 ? ?24 = 1665 mm2As,l-60%= oppervlakte doorsnede langswapening na sanering= 1 ? ?14 + 1 ? ?14 + 1 ? ?16 + 1 ? ?14 (60% vanwapening aangetast) = 663 mm2fyd= rekenwaarde vloeigrens betonstaal = 348 N/mm?fcd= rekenwaarde druksterkte beton = 13,3 N/mm?met:xu= AsFormule 10,75ydfFormule 2718Formule 3610ydfFormule 468,065,21Formule 56887,41b fcd= 77 mmNs= NcAsfyd= 0,75 xufcdbz = d ? 7 xu= 282 mm18wordt:Mrd= z AsFyd? 10-6= 65,21 kNm [ Fyd 10-6]waarin:xu= hoogte betondrukzoneNs= kracht in betonstaalNc= kracht in betondrukzoneMRd= buigendmomentweerstandHet berekende optredende buigend moment is 68,0 kNm. Hierbijis de UC dus 68,0/65,21 = 1,04 en voldoet de vloer dus niet.13 14 1511 1210 Extreme veranderlijke belasting van een berekende balk (inkN/m en kN)11 Dwarskrachtenlijn van een berekende balk in kN12 Momentenlijn van een berekende balk (in kNm)5,7-6831,5-103-42,710910F3= 8,1F2= 8,1F4= 20,9zxq1= 13,1 q2= 8,3 q3= 19,9