Kolommen in voorgespannen betondoor Ir. A. S. G. Bruggelingfoto 1. gezicht in de fabriekshal (11 ? 245 ? 17,80 m) met kolommen in voorgespannen beton en spanten van lichtmetaalDat ook het aanbrengen van voorspanning nut heeftbij kolommen, blijkt uit een recent artikel uit ,,Con-crete" van September 1949. Bij de uitbreiding van defabrieken van South Wales Board Mills Ltd in New-port bestaat de overkapping van de nieuwe fabriekshaluit asbestcementplaten, die via aluminium gordingenen spanten dragen op voorgespannen betonkolommen.Het gebouw dat 11 m hoog is, heeft een breedte van17,80 m en een lengte van 245 m. De 104 kolommenworden in 2 typen uitgevoerd, n.l. als:a. massieve kolommen, die in ??n stuk worden gestort;b. holle kolommen, die in stukken worden vervaar-digd en later door middel van voorspanning tot eengeheel worden gemaakt.De buitenwerkse maat van de hal is 19 m, wat betekentdat de kolommen gedeeltelijk in de oude gemetseldewanden van de aangrenzende fabriekshallen zijn in-gekast. In lengterichting staan de kolommen 4,60 mh.o.h., zodat ze tussen de steunberen van de hiervoorgenoemde gemetselde wanden staan, waardoor extrabelasting op de oude fundering wordt vermeden.De wanden van de nieuwe fabriekshal, die boven denaastliggende hallen van oudere datum uitstaken,worden eveneens gevormd door asbestcementplaten,evenals de kopwanden van het gebouw, waarin ookdeze platen zijn aangebracht. In een deel van het ge-bouw komt een tussenverdieping voor, waarop zwaremachines worden opgesteld. Onder deze vloer staatnog een extra kolommenrij.De fundering der kolommen bestaat uit een fundatie-strook en plaatselijk uit in de grond gestorte beton-palen, n.l. daar waar zware machines op de beton-constructie komen te rusten.De kolommen van voorgespannen beton worden invoetplaten in die fundatiestrook of de poeren derpaalfundatie geplaatst en de overblijvende ruimte ver-volgens aangestort, waardoor er een voldoende stijveverbinding wordt verkregen. Bovendien zijn de ko-lommen ter plaatse van de tussenvloer aan deze tus-senvloer verbonden.Het oppervlak van de dwarsdoorsnede van de mas-sieve en holle kolommen is even groot. De omtrek vande holle kolommen is vanzelfsprekend groter dan vande massieve. Eveneens is het traagheidsmoment vande holle kolommen aanzienlijk groter dan van de mas-sieve. Deze laatste kolommen worden dan ook ge-plaatst in die gedeelten van het gebouw, waar ook nogtussenvloeren voorkomen (zie foto 2). Ze hebben eenafmeting van 30 ? 75 cm.Door middel van de staven, die men in foto 2 ziet uit-steken, worden ze aan de later te storten tussenvloe-ren verbonden, zodat de gehele tussenvloer met de363foto 2. het storten van de massieve kolommen? stalen mallen met onderdelen van deholle kolommen op de achtergrondfoto 3. kop van de massieve kolommen voor hetstorten met verankeringsconussen en 4 kabelsdaaronderstaande kolommen er aan medewerkt, hetgebouw de nodige stabiliteit te geven. De kolommenworden op de fabriek gemaakt.De betonsamenstelling was:85 liter steenslag (Penmaenmawr granite) 6--10 mm,42 liter zand (uit de Mersey),50 kg snel verhardend cement.De gem. vastheid na 5 dagen bedroeg 450 kg/cm2en na 8 weken 630 kg/cm2. De voorspanning wordtna het verharden van het beton aangebracht met be-hulp van 5 kabels, type Freyssinet, bestaande uit 12draden. De omhulling van de kabels bestaat uit eenzeer dun metalen buisje, dat electrisch is gelast (fig. 8).Met behulp van de bekende verankeringsconussen(foto 3) worden de kabels twee aan twee aan de eindender kolommen verankerd, nadat ze met de vijzels metdubbele functie, type Freyssinet, zijn gespannen.Na het verankeren der draden worden de kabels ge-?njecteerd met cementspecie. De kolommen wordenin stalen mallen getrild (foto 2).De holle kolommen, die men op foto 4 ziet, zijn 40 ? 55cm aan de bovenzijde en 40 ? 125 cm in de voet.Ze worden opgebouwd uit 7 verschillende blokken metwanden van 8 cm dik. In de lengterichting zijn in dezeblokken 4 gaten gespaard, waar de later aan te bren-gen kabels in worden gestort. Ook deze kabels bevat-ten weer 12 draden ? 5 mm. In de eindblokken zijn 4verankeringsconussen, type Freyssinet, ingestort. Ophet bouwterrein worden de blokken op volgorde ge-legd en op juiste hoogte en afstand van elkaar gesteld.De voegen tussen de blokken, die ongeveer 1,5 cmbreed zijn, worden daar volgezet met sterke cement-specie. Nadat de kabels door de sparingen zijn gesto-ken, worden deze 24 uur na het aanbrengen van devoegspecie met behulp van de vijzels gespannen.Doordat de blokken eenvoudig te hanteren waren, waszowel de fabricage in de fabriek als het transport nietkostbaar.De kolommen dragen de kapspanten en de kraanbaan,waarover een door handkracht bediende kraan en drieelectrische kranen komen te lopen.De consoles aan de kolommen zijn normaal gewapend.Bij de massieve kolommen eindigt hier een der vijfkabels in een conus, zodat in de kop vier kabels ver-ankerd worden. In de holle kolommen lopen de kabelsover de volle hoogte door. Zoals gebruikelijk is, werdde door de kabel opgewekte voorspankracht tijdenshet aanspannen gecontroleerd door de druk in de vijzelop een manometer af te lezen en de verlenging derkabels te meten.De kolommen, die ieder 6 ton wegen, werden met be-hulp van een eenvoudige rijdende kraan in het werkgesteld. Om het oppakken te vereenvoudigen, zijn inde kolom enige gaten gespaard (zie foto 6).Voor de typische combinatie van de twee nieuwstebouwmaterialen aluminium en voorgespannen betonschijnt men in Engeland een voorliefde te hebben. Zois ook op dezelfde wijze bij een uitbreiding van dekantoren der B.O.A. (British Overseas Airlines) inBrentford een portaal toegepast, bestaande uit eenaluminium kapconstructie en voorgespannen beton-kolommen. Hier waren deze in ??n stuk gestort. De af-meting der kolommen bedroeg hier 18 ? 30 cm, terwijlze met behulp van een kabel waren voorgespannen.Ook in Engeland is een grote belangstelling voor voor-gespannen beton getuige de congressen en tentoon-stellingen, die daar worden georganiseerd. Daarnaastzijn op verschillende gebieden constructies in voorge-spannen beton toegepast. We noemen hier:foto 4. de ,,wapening" voor het stortenin de geopende stalen malfoto 5. het samenvoegen van de holle kolomdelenfoto 6. montage van de holle kolommen foto 7. het stellen van deze kolommende fabricage van dwarsliggers (Dow. Mac; Stent),spoorbrug bij Wigam en bij Barnsley (Yorks)1),verkeersbrug bij Fishtoft,schaaldak met langsbalken van voorgespannen be-ton in Karachi (India),en diverse fabrieksgebouwen o.a. in Tivertun.Inderdaad weet ook Engeland het woord waar te ma-ken, dat onlangs op een vergadering van de Beton-vereniging werd gesproken n.l. dat men t.o.v. voorge-spannen beton evenzo moet handelen als een jagerten opzichte van wild: ,,Niet draaien, maar schieten!"1) Zie Civil Engineering, October 1949, blz. 586--588. fig. 8. kabel met metalen omhullingHOE EN WAAROM?Vraag 19 (Abonn?): Volgens mij is gebruikvan een trilmachine in de fundering niet aante bevelen, vooral als men de andere dagweer verder gaat met storten, want allichtraakt men het wapeningsstaal even aan metde trilnaald en dan ontstaat er een trillingdoor de wapening. Gaarne zal ik uw meninghieromtrent vernemen?Antwoord: Het mechanisch verdichten van be-ton wordt heden ten dage veel toegepast.Men dient hierbij' zeer voorzichtig te zijn, daarhet beton in verschillende gevallen door me-chanisch verdichten, dus trillen, aanmerkelijkIn kwaliteit kan achteruitgaan. Het is namelijkzeer goed mogelijk, dat door het intensievetrillen een ontmenging optreedt! Op dit ge-bied hebben tot nu toe nog weinig onderzoe-kingen plaats gehad. Wel kan echter wordengezegd, dat de granulatie van het beton en detrllfrequentle van het verdichtingsapparaat eenzeer belangrijke rol spelen.Zoals door de vraagsteller wordt opgemerkt,kan het Inderdaad zeer gevaarlijk zijn, bij hetstorten van fundatleblokken op beton, dat reedsaan het verharden is, vers beton te trillen. Hetgevaar is zeker niet denkbeeldig, dat de wa-pening van het reeds eerder gestorte gedeeltein trilling wordt gebracht en de aanhechtingvan deze wapening aan het beton gedeeltelijkverloren gaat.Indien nabij een pas gestort fundatiebloktrilmaohlnes worden opgesteld, kan dikwijlsworden geconstateerd, dat door het trillen vanzulk een betonblok in zijn geheel, ook nadathet verhardingsproces is begonnen, eerder eenverbetering In plaats van een achteruitgangvan de kwaliteit ervan wordt bereikt.Het Individueel trillen van gedeeltelijk inge-storte staven moet echter in ieder geval wor-den voorkomenl Ir. A. S. G. Br.Vraag 20 (B. H. te Z.): Is slootwater geschiktvoor aanmaakwater?Antwoord: In het algemeen kan op uw vraaggeen antwoord worden gegeven, daar sloot-water zeer verschillende verontreinigingen kanbevatten. Het is daarom steeds gewenst eenmonster ervan te laten onderzoeken om teleur-stellingen te voorkomen, als men zijn hoeda-nigheid nffppiet kent.Vraag 21 (C. te .): Hoe kunnen wij bereiken,dat de afwerklaag van onze bouwplaten (hout-meel en cement) sneller verhardt?Kunt U ons tevens opgeven, of het gebruik van3 procent calciumchloride juist is?Antwoord: Na het nemen van enige proevenmet verschillende mengsels om de verhardingna te gaan, is komen vast te staan, dat -- in-dien in het mengsel houtmeel, cement enwater) meer houtmeel aanwezig is dan 5 ge-wichtsdelen cement op 1 gewlchtsdeel hout-meel --? de verharding slechts z??r langzaamgeschiedt. Er zijn in houtmeel blijkbaar, be-standdelen (harsen) aanwezig, die de bindingsterk vertragen. Hierover is nog niet veel be-kend. Wij raden U daarom aan, zelf eens proe-ven te nemen met cementrljkere mengsels. Ookzoudt U kunnen proberen, een deel van de stof-fen, die de vertraging veroorzaken, met wateruit te spoelen; dit zal echter niet zo eenvoudigzijn, omdat het door U gebruikte houtmeel nog-al fijn is. Er is helaas geen chemische stofbekend, die bij toevoeging een ongestoordverloop van de binding geeft. Wel gevensommige stoffen (zoals calcium-, ijzer- en alu-mlnlumchloride, aluminiumsulfaat e.d.) In en-kele gevallen een gunstiger resultaat bij deverharding van mortels, die uit cement enhout (spaanders of meel) bestaan. Alleen bijnauwgezet afwegen en zeer nauwkeurig proe-ven nemen is het misschien mogelijk, dat U?ets bereikt, daar anders het middel erger kanzijn dan de kwaal. Meestal worden dergelijkeproc?d?'s geheim gehouden of door octrooienbeschermd. Uit bovenstaande volgt, dat U zelfdoor volhardend en nauwgezet experimenterenzult moeten trachten een werkwijze te vinden!Vraag 24 (1 K. te U.): Kunt U mij inlichtingenverstrekken over de fabricage van cellen- ofgasbeton of litteratuur opgeven?Antwoord: Inlichtingen over de fabricage zul-len alleen de fabrikanten ervan U goed kunnengeven of degeen die het preparaat maken en/ofleveren. Voor schulmbeton b.v. kunt U zichwenden tot de fa Lanco te Amsterdam.Wij raden U aan, de boekjes van prof. O. Graf,Gasbeton, Schaumbeton, Leichtlialkbeton (zieCement 13--14, blz. 218) en van Prof. Hummel,Das Beton-ABC, Schwerbeton, Leichtbeton, aante schaffen.Binnenkort zullen in ,,Cement" een of meerartikelen over lichtbeton verschijnen.p365
Reacties