Oorzaken van gebreken in betonconstructiesIn 'Journal of the American Concrete Institute` van december 1957, Vol. 29, is opgenomen onder de titel `Failures ofConcrete Structures' een artikel van Dr. Jacob Feld, Consulting Engineer, betreffende een onderwerp, dat in CEMENTreeds sedert ruim een jaar in de rubriek `Na-Behandeling' onder de loep wordt genomen.Daar de opgedane ervaringen in Amerika en in Nederland vrijwel parallel lopen, is het gewenst ook de lezers vanCEMENT van de inhoud van dit artikel op de hoogte te stellen.Dat niet alleen ons bouwmateriaal, het beton, onderhevig is aan ontwerp-, constructie- en uitvoeringsfouten blijkt uithet gebeurde in het voorjaar van 1958, toen een te Vancouver in aanbouw zijnde stalen brug instortte, terwijl toch deervaring met het daar gebezigde bouwmateriaal, het staal, vele tientallen jaren ouder is dan die met gewapendbeton, om van voorgespannen beton nog niet te spreken.Wat het bedoelde artikel betreft, in verband met de omvang daarvan is van een volledige vertaling afgezien, het isdus enigszins bekort, zonder evenwel aan de strekking ervan afbreuk te doen. ir. G. W. P. v. d. H.InleidingDoordat men over eigen tekortkomingen bij bouwwerken evenalsover sommige ziekten niet graag in het openbaar spreekt, heeftmen de grootste kans, dat de middelen ter voorkoming resp.genezing moeilijk worden ontdekt. Dit is een slechte dienst aanhet publiek, in het bijzonder aan de collega's, en legt een blaamop het ingenieursberoep.Als gebreken worden in dit artikel aangemerkt: elk gedrag vaneen constructie dat niet met de verwachtingen overeenkomt, o.a.het niet voldoen aan de eisen van sterkte en stabiliteit, het nietvoldoende berekend zijn op het gebruik van de voltooide con-structie en op andere invloeden waaraan deze wordt blootgesteld ;bovendien die gevallen waarin abnormaal veel onderhoud wordtvereist.Alleen zeer ernstige gevallen zoals instortingen -vooral als erslachtoffers vallen- worden in de pers gepubliceerd, over de restzwijgt men; slechts een zeer kleine groep, die onmiddellijk belangbij het betrokken werk heeft, weet de werkelijke oorzaken.Daar tegenwoordig bij alle bouwwerken de controverse bestaattussen economie en veiligheid, waarbij op de eerste dikwijls testerk de nadruk wordt gelegd, worden de veiligheidsco?ffici?ntensoms zo zeer gereduceerd, dat ongevallen het gevolg zijn.Het feit dat de grens, waartoe men met de veiligheidsco?ffici?ntkan gaan, praktisch niet is aan te geven, vormt geen excuus; ookhet blindelings opvolgen van de bouwvoorschriften geeft geengarantie voor een aan alle eisen voldoende constructie.Tekortkomingen treden op bij alle constructiematerialen, zowelhout, metselwerk, staal als beton. Onvoldoende funderingen zijn(blijkbaar in de U.S.A. - . d. H.) zo algemeen, dat een constructiedie geen verzakkingen vertoont wordt beschouwd als een triomfvan de techniek.Naarmate een constructie meer statisch onbepaald wordt, heeftmen een grotere kans op secundaire spanningen, die ontstaan doorandere oorzaken dan eigen gewicht + nuttige belasting, met alsgevolg grotere kans op gebreken.Ofschoon geadverteerde maar niet voldoende beproefde materia-len en werkmethoden soms economisch schijnen en een goedepers hebben, tonen zorgvuldige waarnemingen tijdens en na hetgebruik dikwijls aan, dat niet aan de verwachtingen wordt voldaan,dat de onderhoudskosten stijgen en dat het materiaal of demethode als minder geschikt weer terzijde wordt geschoven.Voorbeelden hiervan zijn: lekkende wanden doordat niet voldaanis aan de verwachtingen van grotere waterdichtheid door hetgebruik van sommige hulpstoffen; een in een latere periode op-tredende krimp van sommige licht-betonsoorten; inwendige kris-tallisatie bij sommige metaallegeringen; spanningscorrosie, enz.Dit artikel is geheel gewijd aan het beton, maar een even somberbeeld kan worden gegeven van alle andere gebieden van de bouw-wereld, zoals stalen bruggen en gebouwen, tanks en silo's, dam-men, havenhoofden en funderingen van elk type.Dat de gebreken in constructies al zo oud zijn als de bouw zelfblijkt uit ??n van de wetsartikelen van Hammurabi (koning vanBabylon, omstreeks 2 200 v. Chr.):`Als een bouwer een huls bouwt voor een principaal en het huis is zoslecht gebouwd, dat het instort en daardoor de dood van de bewonerveroorzaakt, dan zal die bouwer zelf ter dood worden gebracht'.Of deze wet, waarvan de overige artikelen ook niet mals zijn,resultaat heeft gehad is niet bekend, maar enige invloed moet erwel van zijn uitgegaan.Ook in Engeland werden in de 15e eeuw al strenge wetten uitge-vaardigd ter voorkoming van ondeskundig bouwen.Elke nieuwe ontwikkeling in de techniek gaat gepaard met eenconcentratie van fouten en teleurstellingen. Als deze worden ge-publiceerd en wanneer ertegen wordt gewaarschuwd, kan her-haling door dezelfde oorzaken worden voork?men.Toen het gewapend beton voor het eerst werd aanvaard als eenbevredigend constructiemateriaal en de economie van dit materi-aal -evenals nu- een belangrijk argument hierbij was, speeldevooral de toen heersende mening, dat bij de uitvoering van beton-werken geen geschoold personeel nodig zou zijn, een grote rol.Hiervan is men evenwel, na een aantal abnormale zettingen en in-stortingen, vrij spoedig teruggekomen. Dit blijkt al uit een artikelin Engineering News van april 1903, waarin de nadruk wordt ge-legd op betere scholing van de arbeiders en vooral ookop deskundig toezicht.In 1918 publiceerde de `American Railway Association' een artikel`Studie van gebreken in betonconstructies' met als ondertitel`Een samenvatting van gebreken in betonconstructies en de daar-uit te trekken lering'.Genoemde studie omvat een periode van 25 jaar en rangschikt deoorzaken onder de volgende hoofden: onjuist ontwerp, slechtematerialen of onvoldoende vakkennis, te vroeg toelaten van denuttige belasting ofte vroeg slopen van de ondersteuningen, on-voldoendefundering, onvoldoende brandveiligheid, enz.De eindconclusie was:`De oorzaak van al deze gebreken toont v??r alles aan, dat voorhet verkrijgen van goed Betonwerk een zeer streng en minu-tieus toezicht een eerste vereiste is. Men moet erop staan,datde opzichter de aannemer steeds verplicht de voorschrif-ten minutieus op te volgen. Hij moet erop letten, dat deaangevoerde materialen aan de eisen voldoen en dat de mengingniets te wensen overlaat; voorts, dat de betonspecie op de juistewijze wordt verwerkt, dat de bekistingen en ondersteuningensterk genoeg zijn en dat zij niet worden verwijderd voordat hetbeton voldoende is verhard. Het is duidelijk, dat het alleen bijdeze wijze van toezicht mogelijk is om gebreken in betonconstruc-ties te voorkomen'.Dit advies was een herhaling van dat van 1903. De les was toennog niet geleerd, en is (helaas) nog steeds niet geleerd.In 1952 publiceerde Henry Lossier een boekje `La Pathologie duB?ton Arm?' met beschrijvingen van een groot aantal voorbeeldenvan gebreken, voornamelijk in betonskeletten en bijzondereconstructieS, waarbij dezelfde conclusies worden getrokken als in1918, terwijl tevens gewaarschuwd werd tegen onjuiste ontwer-pen van dergelijke constructies, daar deze veelal een van dehoofdoorzaken van latere gebreken vormen.Het onderhavige artikel in Journal of the American Concrete Insti-tute beperkt zich tot voorbeelden van in de U.S.A. waargenomengebreken en wel van gebreken in gedurende de laatste 50 jaargebouwde werken, waaruit het telkens opnieuw optreden vangebreken en fouten onder dezelfde omstandigheden blijkt. Opvolledigheid kan geen aanspraak worden gemaakt, een volledigoverzicht zou vele boekdelen vullen.De gebreken zijn gerangschikt in de volgende categorie?n:a. ontwerp- en berekeningsfouten ;b. teken- en detailleringsfouten;c. onjuiste mengsels; d. onvoldoende toezicht;e. onvoldoende bescherming tegen vorst;f. bezwijken van dragende wanden;g. onvoldoende fundering; h. uitvoeringsfouten;i. temperatuurs- en krimpinvloeden;j. secundaire spanningen;k. onjuiste bekistingen en steigerconstructies.Cement 11 (1959) Nr. 5 431a. Ontwerp- en berekeningsfoutenFouten bij de berekening, zoals onvoldoende wapening ter plaatsevan het maximum moment of te geringe doorsnede van het betonmet het oog op de toe te laten druk- en schuifspanningen zijnzelden oorzaak van zichtbare gebreken.In ??n geval werd een dergelijke fout ontdekt onmiddellijk voorhet storten van de betonspecie voor dakbalken met een over-spanning van 19,50 m, bestemd voor de aula van een school inYonkers, N.Y. (1925). In dit geval was door een decimaalfoutslechts 10% van de benodigde wapening berekend. De fout werdgelukkig tijdig ontdekt door een jong, consci?ntieus ingenieurvan de aannemingsmaatschappij. Zonder deze 'Ontdekking' zoude constructie na het ontkisten onherroepelijk zijn bezweken.Ter vereenvoudiging van het rekenwerk wordt in Amerika bijgebouwen met op elke verdieping gelijke vloeren de dakplaatniet berekend, maar van dezelfde wapening voorzien als devloeren.Evenwel wordt ook, evenals in Nederland, wel afzonderlijkberekend en gedetailleerd. In ??n geval werd de wapening vaneen afzonderlijk gedetailleerde dakplaat zonder verdere controlegebezigd voor de verdiepingsvloeren, wat weliswaar geen in-stortingen veroorzaakte, doch wel aanleiding gaf tot ontoelaat-bare doorbuigingen.Naarmate de ervaring bij ontwerp en berekening van gewapend-betonconstructies toeneemt, terwijl bovendien het ontwerpgewoonlijk nog verschillende deskundigen passeert, neemt dekans op grove fouten aanmerkelijk af. Deze zal men dan ookgewoonlijk niet vinden in de numerieke berekening, doch veeleerbij bijzondere aansluitpunten enz. Het is dan ook absoluutonvoldoende van een gewapend-betoncpnstructie alleen deberekening te controleren.Het zijn juist de kleine details en het zich niet voldoende reali-seren welke secundaire, temperatuur- en krimpspanningenzullen kunnen optreden, waardoor in het voltooide werk ge-breken zullen ontstaan.Een constructie laat zich nu eenmaal geen willekeurig aan-genomen momenten --hoe redelijk deze ook schijnen-- voor-schrijven.De invoering van de methode `Cross', die niets voorschrijftmaar zich zuiver aan de constructie aanpast, is hier een groteverbetering gebleken.b. Teken- en detailleringsfoutenEen actueel geval is de instorting van een gewapend-betonnenkeerwand in Manhasset, N.Y., die veroorzaakt werd door eenongelukkige tekenfout. Uit de berekening volgde een wapeningvan staven ? 1?"; de tekenaar had het betreffende cijfer directop de verticale maatlijn geplaatst, met als gevolg dat dit cijfer opde lichtdruk niet doorkwam, zodat staven ? ?" werden aan-gebracht, d.i. 4% van de vereiste hoeveelheid wapening. Totaleinstorting volgde toen de grondaanvulling achter de wand werdaangebracht.Het is een veel voorkomend gebruik, dat degene, die de bereke-ningen maakt, aan de tekenkamer schetsen verstrekt met aan-duiding van de wapening ter plaatse van de maximum momenten,daarbij aan de tekenaar de rest overlatend, zoals de afbuigingen, deplaats van de lassen, de be?indigingen van de staven, de detail-lering van de knooppunten enz. Juist de hierin gemaakte foutenontgaan dikwijls aan de aandacht van de ontwerper en van decontroleur.De Europese methode, die ook door de openbare diensten enbedrijven in Amerika wordt gevolgd, om buigstaten te ver-strekken geeft grote voordelen en maakt de kans op foutenkleiner, maar bij het dikwijls grote personeelsgebrek vermindertdit de capaciteit van het bureau.Bij platen, waarvan zowel de boven- als de onderwapening uit-sluitend uit rechte staven bestaat, verdient het aanbeveling vanbeide wapeningen afzonderlijke tekeningen te maken en deze aantwee verschillende ploegen ter hand te stellen. Eerst de ploegdie de onderwapening legt, en daarna die, welke de boven-wapening plaatst. Vergissingen zijn dan uitgesloten.Een onderzoek naar de oorzaak van het instorten van een ruim20 m lang geprefabriceerd gewapend-betonnen portaalspant opde vlootbasis Coronado, Cal. op 6 februari 1954 (foto I) brachtaan het licht, dat er ter plaatse van het maximum ?nklemmings-moment praktisch geen wapening aanwezig was. Alle lassen vande hoofdwapeningsstaven waren in dit punt samengebracht maarde staven waren zo gelegd, dat er op deze plaats geen werkzamewapening voorkwam.(foto overgenomen uit Journal A.C.l.)foto I. breuk in een geprefabriceerd gewapend-betonnen portaal-spant als gevolg van het ontbreken van voldoende wapeningter plaatse van het maximum inklemmingsmomentDeze ongelukkige keuze van de lasplaats werd alleen daardoorverklaard, dat het vervoer van de aangevoerde gebogen stavenhierdoor iets goedkoper werd.Alle spanten werden gesloopt en volgens praktisch hetzelfdeontwerp opnieuw vervaardigd; alleen de plaats van de lassenwerd 3 m verplaatst, terwijl bovendien elektrisch werd gelast.In de liggers van betonskeletten, vooral bij grote overspanning,is het aantal in de bovenzijde van de balk te leggen hoofdwape-ningsstaven soms zo groot, dat ontoelaatbare lasplaatsen wordentoegepast, alleen om de betonspecie goed tussen de wapeningdoor te kunnen laten vloeien.Ook aan de voet van zwaar-belaste kolommen treedt deze groteconcentratie van lassen op, namelijk de kolomstekken en de op-gaande wapening; hier doet zich soms het geval voor, dat dedekkende betonlaag niet veel meer is dan een schil om de hoofd-wapening. Veelal worden de stekken (N.B. ter plaatse v?n hetmaximum moment! - v.d.H,) naar binnen gebogen om de opgaandewapening (die ter plaatse van het maximum voet-moment nogniets kan opnemen) recht door te voeren. Beter is in een dergelijkgeval de stekken 1,50 m lang te maken en hierop de opgaandewapening elektrisch te lassen. De kosten van het lassen en debesparing aan staal (door het niet v??rkomen van overlappingen)wegen vrijwel tegen elkaar op; het kost alleen iets meer tijd,maar de kwaliteit van het werk wint er aanmerkelijk door.Voorts dient er steeds aandacht aan te worden geschonken, datgetrokken, gebogen staven een radiale druk op het beton uit-oefenen, die in sommige gevallen oorzaak kan zijn van het uit-spatten van beton.c. BetonspeciemengselsInstortingen van betonconstructies komen praktisch nooit voorwanneer voldoend strenge controle op de kwaliteit van de teverwerken betonspecie wordt uitgeoefend. Bij vrijwel alle ge-breken blijkt echter, dat de betonsterkte ver beneden het ver-eiste minimum is gelegen.Toen de eerste betonvoorschriften werden samengesteld, werdbij de bespreking van het onderdeel `Controle op de kwaliteit vande betonspecie' de vraag gesteld: `Hoe te handelen in het geval,dat bij een bouwwerk beton is voorgeschreven met een druk-sterkte van 150 kg/cm2, terwijl bij controle blijkt dat deze sterk-te aanmerkelijk lager ligt?'Hierop werd toentertijd geantwoord: dat rekening mochtworden gehouden met de toename van de sterkte in de loop derjaren; dat na verloop van tijd uit de dan te onderzoeken proef-cilinders zou blijken, dat de voorgeschreven sterkte toch nog zouzijn bereikt; en tenslotte, dat uiteindelijk een volledige proef-belasting zou kunnen worden aangebracht om aan te tonen, datde aangenomen veiligheidsco?ffici?nt te hoog was geweest en datde geringere betonkwaliteit achteraf toch voldoende was ge-bleken.Het juiste antwoord zou evenwel geweest zijn: `meer accura-tesse bij de betonbereiding, waarbij de besteksbe-palingen betreffende de samenstellende materialende verwerking ervan strikt worden nageleefd!432 Cement 11 (1959) Nr. 5In zijn eigen praktijk deed de schrijver van dit artikel enigetypische ervaringen op, o.m. de volgende :Op een bouwwerk werd de betonspecie zeer nauwkeurig ge-controleerd en beproefd; het mengsel was samengesteld metcement type I. Op het werk werd een A.E.A. (luchtbelvormer)toegevoegd; tijdens een tekort aan cement in juli 1955 werd eenlading cement type IA (d.w.z. air-entrained cement - v.d.H.)aangevoerd en verwerkt. Het resultaat was een volumegewichtvan 2,16 en een druksterkte van minder dan 150 kg/cm2na 28dagen verharding, terwijl min. 210 kg/cm2was voorgeschreven.Van de goede soort betonspecie was reeds 15 000 m3verwerkt;de tweede soort werd korte tijd voor de voltooiing van hetwerk aangevoerd op twee achtereenvolgende dagen. De fout.werd pas ontdekt toen reeds een groot deel van de belangrijkstehoofdwapeningsstaven was ingebetonneerd. De oplevering vanhet werk werd toen een jaar uitgesteld, totdat de druksterktevoldoende zou zijn opgelopen.Evenwel zou het gebruik van cement type IA, wat louter eenabuis was, en de verwerking daarvan zonder enige voorkennis,vermeden kunnen zijn, indien proefcilinders waren vervaardigd,die zo spoedig mogelijk zouden zijn gewogen. Dan zou de ver-keerde samenstelling onmiddellijk zijn ontdekt en kon de gestortespecie nog worden verwijderd voordat er te veel kosten meegemoeid waren. Volgens de schrijver is deze controle van hetvolumegewicht een uitstekend middel gebleken om op vrij kortetermijn het gebruik, van onjuiste mengsels vast te stellen.Bij twee door de schrijver ontworpen bouwwerken, die gelijk-tijdig in Texas op een onderlinge afstand van 50 km in aanbouwwaren, werden dezelfde materialen van dezelfde oorsprong ge-bruikt, met hetzelfde watergehalte enz. ; elk werk had echter eeneigen menginstallatie. De resultaten van de drukproeven van hetene werk waren daardoor gemiddeld 35 kg/cm2lager dan vanhet andere.In een ander geval werd voor de bouw van twee woningcomplexenaan beide zijden van een straat hetzelfde betonmengsel uit de-zelfde installatie gebruikt; alleen de drukproeven werden doortwee verschillende laboratoria uitgevoerd. Van het ene bouwwerklag de cilindersterkte steeds boven de 210 kg/cm2, terwijl bij hetandere werk steeds lagere sterkten werden gevonden. Hieruitzou men kunnen concluderen, dat de cilindersterkte wel eenaanwijzing kan zijn, doch niet beslissend is; bovendien, dat hetverband tussen betongebreken en de betonbereiding een nogalgecompliceerd vraagstuk is.d. Onvoldoende toezichtDeskundig en streng, strikt zakelijk toezicht schijnt hetenige middel te zijn om gebreken te voorkomen. Ook hier weereen aantal gevallen uit de ervaringen van de schrijver van wat erkan gebeuren, als het toezicht onvoldoende is. Hoewel de feitensoms fantastisch schijnen, zijn de vier voorbeelden vollediggedocumenteerd (helaas zijn bij de tekst geen foto's - v.d.H.).In het eerste geval betrof het een keermuur met steunberen,waarbij de uitvoerder erop stond, dat de door de steunberengevoerde horizontale wapeningsstaven zouden worden afgeknipten afgebogen in de steunberen. Het ontwerp was correct en destaven waren, geheel volgens de tekening gebogen, op het werkaangekomen.De muur grensde aan de aardebaan van een spoorweg en diendetot steun van een hooggelegen wisselspoor. Het gevolg was eenwaarschuwing van de betreffende spoorwegingenieur, dat geentreinen op het wisselspoo`r zouden worden toegelaten voordat dewapening volgens de tekening zou zijn aangebracht.Het tweede geval? betrof een keermuur van het L-vormige type.De voetplaat was gestort; de stekeinden voor de verticalewapening stonden op de juiste plaats aan de grondzijde van deopgaande wand.De waarnemend uitvoerder liet evenwel de stekeinden naar vorenbuigen en de hoofdwapening van de wand werd aan de voorzijdeaangebracht, totdat dit bij een periodieke inspectie van het werkwerd geconstateerd, waarna het werk werd stilgelegd.De waarnemend uitvoerder, een oude ervaren betonwerker,hield echter vol, dat het ontwerp fout was, en hij `nam het niet'.Volgens zijn bewering werd de achterzijde van de muur gesteunddoor de grondaanvulling en had alleen de voorzijde steun nodig;daarom plaatste hij de staven daar. De man is toen van het werkverwijderd.Het derde geval betrof een gewapend-betonnen plaat-balkvloer;volgens het bestek mocht niet tot storten worden overgegaanvoordat de wapening volledig was gecontroleerd. ?p de dagvan de inspectie was de plaatwapening volledig gevlochten,maar de balkwapening was nog niet op het werk aangevoerd.De volgende dag werd de inspectie zonder voorkennis herhaald(het werk lag slechts 50 km van het bureau), waarbij bleek, dathet storten reeds was ge?indigd, terwijl merkwaardigerwijze debalkwapening juist door een vrachtwagen werd afgeleverd! Hetw?s toen niet eenvoudig de aannemer er toe te bewegen om eendeel van de balkbekisting te slopen en de wapening in het nogzachte beton bloot te leggen voor de wapeningscontrole.De hoofdwapeningstaven bleken alle ? 3/8" te zijn; de aannemerhad eenvoudig voor elke staaf ? 3/4" twee staven ? 3/8" inge-bracht, d.w.z. 50% van de vereiste hoeveelheid. Slechts debedreiging, dat onmiddellijk de politie gewaarschuwd zouworden, deed de aannemer toegeven aan de eis, dat de gehelevloer direct gesloopt diende te worden.Het vierde geval betrof een groep tuinstadwoningen, die ophouten palen waren gefundeerd. Een deel van de wanden ver-toonde vrijwel onmiddellijk na de voltooiing ernstige beschadi-gingen en zettingsverschijnselen. Een daarop volgend naderbodemonderzoek, dat veel kosten meebracht, toonde geenafwijkingen van de bij het ontwerp gemaakte veronderstellingen.Bij beproeving bleken alle palen voldoende draagvermogen tebezitten. Ook de funderingsbalk bleek zowel wat betreft desamenstelling als de uitvoering onberispelijk te zijn.Eerst het blootleggen van de gehele fundering bracht de op-lossing aan het licht: sommige palen waren ter verkrijging vanvoldoende stuit dieper geheid dan op de tekening stond aange-geven, terwijl daarentegen de funderingsbalk zuiver volgens detekening was gestort, zodat boven de dieper-geheide palen slechtseen grindaanvulling tussen paalkop en balk aanwezig was.Bij verscheidene onderzoekingen van gebreken in bouwconstruc-ties achterhaalde de schrijver een soortgelijke, slordige enondeskundige uitvoering, zowel in metselwerk, in staal als inhout. Hoe kan dit worden voorkomen zonder voldoende des-kundig toezicht?Voorts noemt de schrijver nog een aantal gevallen van vloer-platen, waarvan de wapening geheel of gedeeltelijk niet wasaangebracht, niettegenstaande geacht moest worden, dat ervoldoende toezicht op het werk aanwezig was.e. Onvoldoende bescherming tegen vorstBetonspecie kan bij vriezend weer veilig worden gestort indienvoldoende voorzorgen worden genomen en indien alles, wat voorde bescherming tegen vorst nodig kan zijn, op het werk aanwezigis wanneer het storten begint. Dit blijkt onder meer uit een grootaantal met succes bekroonde bouwwerken in Canada, waar deaannemers hebben geleerd tijdens strenge vorst door te werken,zonder hoop op vroegtijdig invallende dooi.Desondanks zijn uitsluitend door onvoldoende voorzorgenernstige ongevallen ontstaan, zoals een volledige instorting vaneen gewapend-betonnen badhuis in Atlantic City, N.J., in maart1906. Hierbij had de inwerking van de vorst op het nog nietverharde beton tot gevolg, dat holle ruimten ontstonden tussenvloerplaten en ribben en tussen ribben en kolommen.Een meer spectaculair geval van instorting door vorstschade wasde instorting van de bovenste zeven verdiepingen van een inaanbouw zijnd acht verdiepingen tellend hotel in Benton Harbor,Mich., op 24 januari 1924. Het grootste gedeelte van het `beton-puin' kon gewoon met de schop worden verwijderd; slechtsenkele van de kolommen op de laagste verdiepingen en de begane-grond bleven staan. Er was gestort in december en januari.Hoewel de instorting geen slachtoffers had veroorzaakt, werd dezaak uiterst nauwkeurig onderzocht. Voor zover kon wordennagegaan waren zowel de gebruikte materialen als de mengingvolkomen volgens voorschrift geweest. De toeslagmaterialenwaren v??r het verwerken ontdooid, en het water, waaraancalciumchloride was toegevoegd, was vooraf verwarmd. Detemperatuur in december was enige dagen, die in januari con-stant beneden het vriespunt geweest.De druksterkte van vijf onderzochte monsters uit het `puin'bleek niet hoger te zijn dan 20-50 kg/cm2, nog niet eens toe-reikend voor het eigen gewicht.Een andere ernstige vorstschade deed zich voor bij een gewapend-betonnen onderbouw voor een staalskelet, waarbij de onderbouwv??r de winter was voltooid. Uiteraard waren stalen ankersvoor het bevestigen van de bovenbouw ingebetonneerd. Teneinde bij de montage deze ankers zuiver te kunnen stellen warenzij geplaatst in uitsparingen in de fundatieblokken. Deze sparingenkwamen uiteraard vol water te staan met als gevolg, dat doorbevriezing van dit water van vele fundatieblokken hoekenafsprongen. Zulke open sleuven engaten, zelfs al dienen zij alleenmaar voor het plaatsen van leuningen, moeten worden afgedektof tijdelijk gevuld met vorstbestendig materiaal (of voorzienvan een afvoer - v.d.H.).Cement 11 (1959) Nr. 5 433f. Bezwijken van dragende wandenDaar beton een stijf materiaal is zullen betonnen balken of platenbij de opleggingen op dragende wanden ook in deze wandenbuigende momenten opwekken, al is het alleen maar tengevolgevan de door de hoekverdraaiing van de balkeinden optredendeexcentrische druk.Na de beschrijving van de instorting tijdens een proefbelastingvan een vier verdiepingen tellende meelfabriek (in 1903), vermeldtde schrijver een recente instorting van het dak van een geheelgelijkvloers schoolgebouw in Orlando, Fla. (in 1956).Bij het plaatsen van een 17 m lange voorgespannen beton bal opeen 20 cm dikke gemetselde wand was laatstgenoemde niet instaat de door de hoekverdraaiing van de balkeinden veroorzaakteexcentriciteit op te nemen. De wand was 4,30 m hoog, terwijl dehelft van de lengte door raamopeningen was onderbroken.De met het onderzoek belaste commissie erkende dit feit, maardrukte dit uit in een tekst, die de werkelijke conclusie ver-doezelde:`Het optreden van een hevige regenval veroorzaakte abnormaledoorbuigingen en tevens veel grotere belastingen op de voor-gespannen T-balk, waarbij evenredig vergrote zijdelingse druk opde wanden werd uitgeoefend'. (Ook in ons* land kennen wijdergelijke afleidende, vage conclusies - v.d.H.)g. Onvoldoende funderingDoordat betonconstructies gewoonlijk als monoliet wordenuitgevoerd zijn zij veel gevoeliger voorzettingen van de funderingdan staal- of houtconstructies. Zelfs een gedeeltelijke zetting van??n ondersteuning veroorzaakt een radicale wijziging van deverdeling van de momenten en de schuifspanningen (fig. 2).Zelden wordt bij het ontwerp van een `constructie met dezemogelijkheid rekening gehouden (in Nederland bij de gewapend-betonfundering van de hoge-drukcentrale van het Hoogoven-bedrijf in IJmuiden - v.d.H.). Uitzonderingen zijn doorgaandebrugliggers en de draagconstructies boven tunnels en soort-gelijke ontgravingen.Een typisch gebruik bestaat bij de ondergrondse in New York,waar de hoofd liggers doorlopen over meerdere steunpunten,waarvan er enkele soms moeten worden verplaatst of in verbandmet uitbreidingen tijdelijk verwijderd. Voor deze gevallen wordtde constructie in de eerste plaats normaal berekend, maar tevensmet weglating van telkens een van de steunpunten.Algemene toepassing van deze werkwijze zou de bouwkosten inbelangrijke mate opvoeren. Daarom is het zo belangrijk ervoor tezorgen, dat alle steunpunten even doeltreffend zijn gefundeerd.Verschillende staalconstructies in New York zijn gedeeltelijkbezweken doordat het draagvermogen van de funderingen te veeluiteenliep.Van een recente, uitvoerig gepubliceerde, instorting tijdens hetstorten van een gebouw van vier verdiepingen met paddestoel-vloeren werd de diagnose gesteld op grond van persoonlijkewaarneming en foto's, die alle een karakteristiek trechtervormigpatroon van de overblijfselen toonde. Deze trechtervorm vindenwij bij instortingen geregeld terug. (fig. 3)De as van deze trechter is gericht naar het beginpunt van deinstorting. In het onderhavige geval wees de as in de richting van??n kolom.Bij een nader onderzoek bleek tevens, dat de bekistingsrestenvan het ingestorte deel alle in de richting van diezelfde kolomwezen.Latere onderzoekingen, na het opruimen van het puin, toondenaan, dat de kolom onder de parterrevloer was gekanteld in derichting van de buitenmuur, die gefundeerd bleek te zijn op eenonbetrouwbare bodem, hoewel de grondslag volgens het ontwerpeen stevige rotsbodem had moeten zijn.Door de kanteling van de genoemde kolom, en dus ook van debuitenwand, trad een belangrijke wijziging in het belastings-schema en dus ook in de spanningsverdeling op; het draag-vermogen van de bodem werd overschreden, de muur kantelde,nam de kolom verder mee, en de paddestoelvloer verloor zijnondersteuning. De plaatoverspanning verdubbelde hierdoor(werd 16,50 m) met als gevolg, een totale instorting van ditgedeelte (foto 4).Uit het onderzoek bleken voorts nog andere afwijkingen tussende ontwerp-aannamen en de werkelijkheid. De gehele constructiewerd gesloopt en daarna opnieuw gebouwd, maar niet voordatongeveer 40 kolomvoeten waren versterkt of vergroot.De eerste berichten over deze instorting noemden als de oorzaak:de onvoldoende ondersteuning van de bekisting; toen de eind-resultaten van het onderzoek werden vrijgegeven was de zaakhelaas niet meer actueel.Onvoldoend deskundig ontwerp en onvoldoende controle entoezicht leverden alle belanghebbenden een grote schadepost op,nog afgezien van het verlies van drie mensenlevens en de ver-wonding van vele anderen.In het bijzonder graansilo's zijn zeer gevoelig voor onvoldoendefunderingen, hoofdzakelijk als gevolg van de afwisselende vullingvan de silocellen, waardoor regelmatig sterke verschillen van defunderingsdrukken optreden.Een oud voorbeeld is een silo in Canada, die in 1914 kantelde enlater weer werd rechtgezet.In 1955 kantelde in Fargo, N.D., een graansilo zonder enig voor-teken; het onderzoek toonde echter sterke zetting van de fun-dering aan ??n zijde. Het gebouw was al ongeveer een jaar inbedrijf en bevatte 20 cellen, elk meteen middellijn. van 5,80 men een hoogte van 36,5 m.h. Uitvoerings-en montagefoutenHet ophijsen van grote geprefabriceerde elementen of het om-hoogbrengen van vloerplaten volgens de 'lift-slab'-methode magfig. 3. opeenvolgende fasen van het bezwijken van een gewapend-betonportaal, waarvan sommige kolommen onvoldoende ge-fundeerd warenfig. 2. de gelijke reacties in A, B, C en D van een stijve constructieveranderen geheel indien in A zetting optreedt, zodat de be-lasting in ruim twee maal zo groot wordt, terwijl in D deoorspronkelijk neerwaartse kracht verandert in een opwaartse434 Cement 11 (1959) Nr. 5alleen dan worden ondernomen als de spanningen tijdens dezehandelingen de toelaatbare niet overschrijden, als de apparatuurvoldoende betrouwbaar ?s en tevens als de steunpunten vol-komen veilig zijn. Ongevallen en mislukkingen zijn hier vrijwelsteeds te wijten aan kleinigheden, die de oorzaak waren van hetniet-regelmatig werken van de hijs- en hefapparatuur.Bovendien moet men er rekening mee houden, dat reeds geringehorizontale krachten tijdens het hijsen van zware lasten eenonevenredig grote invloed op de excentriciteit van de steun-punten kunnen uitoefenen.De grote opgang, die de pas kort tot ontwikkeling gekomen`lift-slab'-techniek maakte, ondervond vertraging door een aantalongevallen tijdens de uitvoering van verschillende werken.Zo mislukte in 1952 driemaal achtereen het heffen van een `lift-slab'-vloerplaat in Ojus (bij Miami), bij drie achtereenvolgendepogingen om de plaat op zijn plaats te krijgen. Alleen de laatstemislukking kon worden toegeschreven aan een constructiefout.In het eerste geval was de oorzaak van de mislukking het uit-knikken van een stijl van 5" buis, die de vijzel droeg en die ge-plaatst was op een reeds gestorte kolom. Het gebeurde juist opeen moment, dat een kleine excentriciteit bij het hijsen werdgecorrigeerd.Het tweede ongeval ontstond tijdens het vervangen van be-schadigde kabels, waaraan de flensbalk hing, di? de plaat droeg.De derde mislukking ontstond door afschuiving van een hoek vaneen gewapend-betonnen gedeelte, dat boven op een kolom wasgestort; volgens de berekening had de schuifspanning slechts6 kg/cm2moeten zijn.Bij het uiteindelijke en met succes bekroonde ontwerp warenzowel de hoofd- als de schuifwapening aanzienlijk verzwaard.Tijdens een demonstratie van de `lift-slab'-methode in San Mateo,Cal. (in 1954) kreeg de 20x21 m2plaat plotseling een 4,5 m zijde-lingse afwijking en stortte in, terwijl de arbeiders bezig wareneen stijl, die slechts 10 cm uit het lood was geraakt, weer recht tezetten.Zes arbeiders en vier van de zestig toeschouwers werden daarbijgewond; in november 1956 werd door het gerechtshof vanCalifornie een bedrag van meer dan 100 000 dollars als schade-vergoeding toegewezen.Zowel de architect, de hoofdaannemer en de onderaannemer vanhet `lift-slab'-werk werden in het ongelijk gesteld.Gelukkig hadden op het moment van de instorting de meestebezoekers de plaat reeds verlaten. Het ongeval kon ten deleworden verklaard door de excentriciteit van de belasting op hetmoment, dat de bezoekers zich dicht bij elkaar aan ??n zijde op deplaat bevonden.Tenslotte wijst de schrijver nog op de zeer grote en gevaarlijkeinvloed van de winddruk tijdens de bouw van constructies, diehun stabiliteit grotendeels aan de nog te bouwen wanden ont-lenen. Voorts legt hij de nadruk op de noodzaak, bij al dezeconstructies na te gaan, welke spanningen en vervormingen tijdensde bouw kunnen optreden.i. Temperatuur en krimpHoewel weinig actuele voorbeelden zijn aan te halen van doortemperatuur- en krimpspanningen veroorzaakte instortingen,treedt toch herhaaldelijk ten gevolge van onvoldoende bewegings-vrijheid scheurvorming op in de trekzones en verbrijzeling inde drukgebieden.Helaas zijn de vormveranderingen door krimp van lichte enzware betonconstructies ook bij benadering niet aan elkaar gelijk.De opeenvolgende uitzetting en inkrimping als gevolg van tem-peratuurwisselingen kunnen grote schade toebrengen aan brosmetselwerk en aan raam- en deurkozijnen.Hoewel het toepassen van een gelijkmatig verdeelde krimpwape-ning als het beste middel wordt beschouwd om de weerstandtegen warmte-invloeden te vergroten, wordt de werkelijk op-tredende krimp door een dergelijke wapening slechts ten delevoorkomen. In feite is de kans op beschadiging door een hoogpercentage krimpwapening groter dan bij een laag percentage,immers, het staal krimpt niet mee, bijgevolg ontstaan grotereinwendige spanningen, die de aanhechting tussen beton en staalniet ten goede komen.Krimpwapening wordt steeds toegepast in vloer- en dakplaten,zelden in andere gedeelten van een constructie. Zelfs een mini-mum van 0,25%, toegepast in alle doorsneden, zou het ontstaanvan krimpscheuren in overigens ongewapende betonconstructiesal grotendeels moeten kunnen verhinderen. Evenwel blijkt uitonderzoekingen van D rey er (in 1933) en uit de ervaringenfoto 4. tijdens de uitvoering ingestorte paddestoelvloeropgedaan door de Pacific Gas and Electric Co., dat om scheur-vorming praktisch geheel te kunnen voorkomen een wapeningvan tenminste 0,65% nodig is.Het verschil in krimp tussen zware en lichte gedeelten van eenconstructie kan belangrijke inwendige spanningen veroorzaken;dit is dan ook een van de oorzaken van het optreden van scheurenin platen ter plaatse van de aansluiting aan zware balken.R. F. Blanks publiceerde in 1951 enige gegevens over dit onder-werp; hij vermeldde de resultaten van door Pickett genomenproeven ter vaststelling van de krimpmaat na 9 maanden bij ver-schillende betondikten. De resultaten waren:dikte . krimp in %3,8 cm ( 1?") 0,0727,6 ,, ( 3 ") 0,07015,2 ,, ( 6 ") 0,05830,5 ,, (12 ") 0,033Behalve deze krimpmaten, die reeds belangrijke normaal- enschuifspanningen in het beton veroorzaken, treden ook nog delengte veranderingen tengevolge van de temperatuursinvloedenop; de gemiddelde uitzettingsco?ffici?nt bedraagt 0,001% per?C.Bij een elasticiteitsmodulus van 350 000 kg/cm2betekent dus elke?C een extra betonspanning van 3,5 kg/cm2(indien geen vrijevervorming mogelijk is).Wordt geen krimpwapening aangebracht, dan is voor een niet-vrije betonconstructie de optredende temperatuursspanningreeds zo groot, dat deze de treksterkte van het beton overschrijdt,en dus scheurvorming veroorzaakt.Mogelijk zou voor de veroudering van beton, die zich openbaartin het toenemen van scheurvorming, een verklaring kunnenworden gevonden in het verschil van de thermische co?ffici?ntenvoor krimp en uitzetting.Vette r geeft hiervoor in de Deutscher Ausschuss f?r Eisenbeton,Heft 23, een co?ffici?nt van 69?10-7voor uitzetting en van56?10-7voor verkorting (voor een droog betonmonster, 90dagen oud).Als verdere proeven dit zouden bevestigen, kan dit de verklaringvormen voor de neiging van gewapend beton-constructies om te`groeien', waarbij de lengtevermeerdering tot uiting komt inscheurvorming, zelfs als de factor `alkali-toeslag-reactie' buitenbeschouwing blijft.Op deze wijze redenerend zou een betonconstructie van 122 mlengte na een temperatuurwisseling van 28 ?C krimpscheurenmoeten vertonen met een totale breedte van 9 mm.De schrijver geeft voorts nog enige zeer belangrijke ervaringenbij Air-Force magazijnen.De, in verhouding tot de door de nuttige belastingen veroorzaaktespanningen enorme, temperatuur- en krimpspanningen kwamenzeer sterk tot uiting bij enige plaatselijke instortingen van demagazijnen op de Wilkins Air-Force Base, Shelby, Ohio, op 16augustus 1955, en op de Robins Air-Force Base, Macon, Ga.,op 5 september 1955.Cement 11 (1959) Nr. 5 435Beide ongevallen, alsmede de experimentele en theoretischestudies ter bepaling van de krachten, die hierbij hadden kunnenoptreden, leidden tot een levendige discussie in de technischepers. Tenslotte moest worden toegegeven, dat de werkelijkeoorzaken niet volledig konden worden verklaard.Soortgelijke magazijnen waren over het gehele land verspreid,alle waren 122 m breed, doch bezaten een verschillende lengte,echter steeds in eenheden met een lengte van 61 m en met eenvolledige dilatatievoeg tussen deze eenheden.De stijve portaalspanten waren 10,15 m h.o.h. geplaatst; deportalen bestonden uit kolommen, die ??n geheel vormden metdoorgaande liggers met zes overspanningen, elk van 20,40 m;om de 61,20 m was dus een dilatatievoeg aangebracht.V??r de aanbesteding was een standaard-ontwerp gemaakt,waarbij de bovenomschreven indeling werd vastgelegd, maarwaarbij de aannemer vrij werd gelaten in de keuze van de methode,waarop de ruimte tussen de spanten zou worden overbrugd enafgedekt.Hierdoor ontstond een grote variatie in ontwerpen, vooral terzake van de toe te passen gordingen, die al dan niet als ??n geheelmet de spanten werden uitgevoerd en al dan niet gemaakt werdenin voorgespannen beton.Evenwel vertoonden vrijwel alle varianten tekenen van ernstigebeschadigingen aan de gordingen; bij de eerste ontwerpen, diegeen doorgaande onder- en bovenwapening vereisten, meer danbij de latere, waar dit wel was voorgeschreven en waarin eensterkere bebeugeling werd toegepast.Zelfs na een groot aantal berekeningen kon de oorzaak nietzuiver worden aangetoond, wel werden enige wijzigingen in destandaardvoorschriften voorgesteld en ten dele aanvaard.Een uitgebreid programma van proefnemingen werd uitgevoerddoor het laboratorium van de `Portland Cement Association'.Er werden modelbalken vervaardigd geheel overeenkomstig deverschillende ontwerpen, waarna belasting- en breukproevenbewezen, dat onder invloed van de gegeven belastingen alleengeen bezwijken of zelfs maar scheurvorming kon optreden.Toch waren parti?le instortingen opgetreden op twee, en scheu-ren op een groot aantal plaatsen, voordat zelfs enige nuttigebelasting was aangebracht.Uit de waarnemingen bij verschillende van deze gebouwen opverschillende punten in de U.S.A. trad een aantal zeer belangrijkehoofdpunten naar voren, die nadere beschouwing vereisten omtot een logische verklaring van het gebeurde te komen en omde middelen te vinden ten einde dit in het vervolg te voork?men :a. Verschillende dilatatievoegen werkten niet, zodat het 122 mlange gebouw zich ten aanzien van krimp- en temperatuur-spanningen als ??n geheel gedroeg.b. Twee instortingen deden zich voor omstreeks een periode vanmaximale warmteabsorptie, het warmteverlies in de nacht waslager dan de warmteopname overdag; de instorting in 1955 vondplaats na een hittegolf.e. Bij volkomen gelijke projecten, die in dezelfde periode en indezelfde omgeving en met gebruik van dezelfde grondstoffenwaren gebouwd, vertoonden kleinere eenheden, die met eenlager tempo waren gestort, minder scheurvorming en minderbeschadigingen dan snel uitgevoerde grotere eenheden.d. Bij verschillende vernielingen werd torsie van kolommen omde verticale as aangetoond. De zijflanken van de gordingen bovende punten van ernstige beschadigingen vertoonden geen zuiverplat vlak. Alleen daar, waar in plaats van cementmortelvulling?nelastische vullingen tussen de kolommen en de buitenwandenwaren toegepast, kwamen geen horizontale scheuren in ditmetselwerk voor en geen plaatselijke verbrijzelingen.e. Bezwijken van proefmodellen bij een belasting kleiner dannuttige belasting + eigen gewicht kwamen alleen dan voor, alsde gordingen tevens aan een normaalkracht waren onderworpen.Een normaalspanning van niet meer dan 14 kg/cm2was al voldoen-de om het draagvermogen van de gordingen zo zeer te verlagendat zij niet meer dan alleen hun eigen gewicht konden dragen.f. Hoewel sommige beschadigingen reeds tijdens de bouw op-traden, werden de meeste beschadigingen pas ontdekt toen deconstructies reeds twee jaar in bedrijf waren.De eindrapporten en -conclusies waren bij het verschijnen van degeciteerde aflevering nog niet geheel voltooid ; toch waren er al devolgende lessen uit te trekken:1. Evenals er tijd voor nodig is om goed brood te bakken, is ertijd nodig voor het maken van goed betonwerk; een geforceerdtempo is altijd riskant.2. Dilatatievoegen zijn alleen dan effectief indien zij ook werkelijkhun functie kunnen vervullen; vastzittende voegen doen meerkwaad dan het niet-v??rkomen van voegen.3. In bijna al onze ontwerpen wordt aangenomen, dat onzeconstructies zijdelings voldoende weerstand bezitten, maar danmoet de gehele constructie daarop ook berekend zijn, vooral terplaatse van de stuiken van doorlopende, gedrukte constructies.4. Als de verlenging door temperatuursinvloeden met minderinwendige arbeid kan worden opgenomen door torsie dan dooraxiale expansie plus buiging van de kolommen, zal er torsieoptreden; de gordingen zullen zijdelings vrijwel sinusvormiguitbuigen en daardoor aan de kolomkoppen een hoekverdraaiingopdringen, met als gevolg scheurvorming in beide gedeelten vande constructie, tenzij de gordingen een voldoende zware wape-ning of een behoorlijk brede flens bezitten.In 1956 deed zich in Queens, N.Y., een eigenaardige vervormingvoor bij een als portaalspant uitgevoerd viaduct (vermoedelijkeen scheve wegkruising - v.d.H.). Door warmteuitzetting ont-stond een zijdelingse verschuiving van de landhoofden, omdatdoor deze verplaatsing de verlenging met minder arbeid konworden opgenomen dan door een axiale verlenging met terug-duwen van de landhoofden.j. Secundaire spanningenOnder dit hoofd kunnen alle gevallen worden samengevat,waarbij de direct optredende belastingen geen aanleiding geventot enige spanningsoverschrijding, maar waarbij de resulterendekrachten in andere delen van de constructie hoge spanningenkunnen veroorzaken.Dit laatste doet zich in de praktijk vrijwel steeds voor, maar degrootte van deze spanningen blijft bij een goed ontwerp steeds zolaag, dat deze tezamen met de direct optredende spanningen verbeneden de breukspanningen blijft.Constructies zoals paddestoelvloeren brengen hun belastingenop de gemakkelijkste manier over op de kolommen en storenzich niet aan de bij de berekening gedane aannamen.Dan ontstaat scheurvorming door extra-vervorming omdat deconstructie zich in verband met de aangebrachte wapening welmoet voegen naar de berekende spannings- en krachtverdelingen.Er is immers verondersteld, dat de plaatbelastingen via van tevoren daarvoor bestemde stroken naar de kolomkoppen wordenovergebracht. Ook bij plaat-balkvloeren ondergaan de balk-ribben, waarmee de platen ??n geheel vormen, ten gevolge vanongelijkheid van de momenten aan beide zijde van de balkribeen torsie (speciaal randbalken - v.d.H.) en brengen een deel vande plaatbelasting door middel van deze torsie over naar dekolommen. Diagonaal lopende wringingsscheuren kunnen danontstaan, vooral bij een hoge balkrib.De door de torsie in de gevelbalken ontstane rotatie is in meer-dere gevallen oorzaak geweest van het uit het lood raken van debaksteenvulling van de gevels, waardoor horizontale .scheur-vorming optrad, met grote kans op inwatering.Deze zelfde torsiewerking kan de oorzaak zijn van golfvormingin de hoeken van dakplaten, waardoor hun vlakheid versloordwordt, terwijl het tevens de oorzaak kan zijn van het optredenvan scheurvorming in de buitenzijde van gevelkolommen. Silo-cellen en reservoirs, waarvan de inwendige druk door een ring-wapening wordt opgenomen, moeten vrij kunnen vervormen terplaatse van stijve bodemplaten of fundering (slijkgistingstanks vande rioolwaterzuivering Zeist, zie F.I.P. Congresnummer, CEMENTNr.7-8, 1955-v.d.H.)Zoals door Mensch reeds werd aangetoond, zijn reservoir-bodems zeer kwetsbaar, zelfs als het reservoir is voorgespannen.Met dezelfde moeilijkheden moet men rekening houden ter plaatsevan aan elkaar gebouwde cilindrische en rechthoekige reservoirs.De invloed van secundaire spanningen verklaart ook het optredenvan diagonale scheuren in zware voorgespannen afvoerleidingenop de plaats waar deze met cementspecie waren aangesloten aanreeds bestaand betonwerk. De leidingbuizen waren hier niet vrijin hun beweging, maar verdere scheurvorming trad niet op, toenin plaats van cementmortel een elastische voegconstructie werdtoegepast.Betreffende voorgespannen betonconstructies is een zeer grotekennis verkregen door gedetailleerde beschrijvingen en diagnosesvan ondervonden teleurstellingen en opgetreden gebreken. Eeninteressant geval was een, als het ware explosieve, vernieling vanvoorgespannen betonbalken in Wellington, Nieuw Zeeland (in1955). Deze vernieling trad op tijdens het hijsen en transporterenvan de 32 m lange balken. Een balk kantelde gedeeltelijk in destroppen en explodeerde letterlijk door het wegvallen van devoorspanning; daardoor sloeg hij een andere, reeds geplaatste,balk ook aan stukken.436 Cement 11 (1959) Nr. 5Aan de radiale resultante van gebogen trek- en drukstaven moetveel aandacht worden besteed. Het materiaal van gebogen dradenmoet van dien aard zijn, ,dat ter plaatse van de bochten geenspanningscorrosie ontstaat. De hierdoor ontstane brosse breukenvormden bij voorbeeld de oorzaak, dat van twee stalen hang-bruggen, nl. de Detroit-Windsorbrug en de Mount Hopebrug,de hangkabels geheel moesten worden vervangen.Belangrijke gegevens over deze onderwerpen vindt men in delitteratuur van de verschillende congressen betreffende voor-gespannen beton.k. Bezwijken van bekistingen en steigerwerkenHiervan zijn zo veel gevallen bekend, dat slechts een summiereopsomming kan worden gegeven van enkele veel voorkomendetypen van instorting. Het is jammer, dat slechts zelden de werke-lijke oorzaken worden onthuld.Toch schijnt er enige `uniformiteit' in te zitten: in vele gevallenvolgde namelijk een instorting: I. na het zeer snel achter elkaarstorten van een grote hoeveelheid betonspecie, 2. in een periode,dat de bekistingen telkens opnieuw konden worden gebruikten het werk dus routinewerk was geworden.Bij het begin van de uitvoering van een betonwerk tredenpraktisch nooit instortingen op, bij de uitvoeringen van kleinebetonwerken zelden of nooit.Instortingen als gevolg van het bezwijken van bekistingen ensteigerwerken zijn sinds de eerste uitvoeringen van betonwerkvoorgekomen, daarom wordt in dit artikel alleen volstaaan methet vermelden van een aantal recente voorbeelden. Foto S geefteen beeld van de (in de oorspronkelijke tekst niet beschreven -v.d.H.) ravage na het bezwijken van het steigerwerk voor deuitvoering van gewapend-betonvloeren in Weiland (in 1942).De instorting van steigerwerk en bekisting van het dak van eenreservoir in Santa Monica, Calif, (in 1949) was de eerste van eenserie van hoge steigerwerken, waarvan de stijlen te lang warenom uit ??n stuk te kunnen worden gevormd.De foto's van de ravage (helaas niet in het oorspronkelijke artikelopgenomen - v.d.H.) leken zo sterk op die van een soortgelijkeinstorting van het steigerwerk en de bekisting van een vloer vanhet New York Colisseum (in 1955), dat tijdens een enige dagenna de instorting gehouden conferentie de foto's van `SantaMonica' voor die van het `Colisseum' werden aangezien.Een onoffici?le lezing van de oorzaak van de instorting in SantaMonica was, dat een arbeider met zijn kruiwagen tegen enigedraagstijlen was gereden en daardoor een kettingreactie vaninstortingen had ontketend.Wat de instorting van het New York Colisseum betreft, hierwerd de vloerbekisting ondersteund door gecombineerde stijlen,waarvan het onderste gedeelte uit houten staanders en hetbovenste gedeelte uit stalen buizen bestond ; er werd gestort ineen tempo van 500 m3betonspecie in minder dan 7 uur.Toen het werk bijna was voltooid kwam er eerst beweging in eenop ca. 1000 stijlen dragend gedeelte van de bekisting; dit gedeeltekantelde en stortte neer op de bijna 7 m lager gelegen vloer.Gelukkig had deze, zoals uit een nader ingesteld onderzoek eneen volledige proefbelasting bleek, er geen enkel nadeel vanondervonden.Een overeenkomstige instorting van een bekisting van de afdek-king van een reservoir deed zich voor in Washington, D.C., waarde stijlen eveneens uit twee aan elkaar gekoppelde gedeeltenbestonden. Het ongeval werd hier uiteindelijk toegeschreven aansabotage.In 1949 bezweek in New York een uit tweedelige stijlen opge-bouwd steigerwerk ten gevolge van het gebruik van motor-lorries, waarin het betontransport over de vloer plaats vond.Van deze instorting werden geen nadere gegevens verschaft.Van de steunconstructie bestonden de stijlen uit een houtenonderstuk, waarop verstelbare stalen buizen waren bevestigd.In 1953 deed zich weer een dergelijke instorting voor bij de bouwvan een reservoir-afdekking in Everett, Mass. Het storten verliepook hier met een zeer hoog tempo, nl. 75 m3per uur, zodat hetdak in 10 minuten was gestort.Bij een stortsnelheid van 75 m3betonspecie per uur en bij gebruikvan ruim 1100 kg wegende motorlorries met zeer sterke remmenvoor het betonspecietransport over de vloerbekisting, moet bijhet ontwerpen van het steigerwerk terdege met de hierdoorveroorzaakte horizontale remkrachten rekening worden ge-houden, zelfs met de mogelijkheid dat twee lorries tegelijk sterkafremmen.Vloerbekistingen worden meestal ondersteund door een steiger-werk met, althans ten dele, doorgaande liggers. Evenals bij per-manente constructies ondervinden hier dus de steunpunten defoto 5. de ravage na het bezwijken van het steigerwerk voor de uit-voering van gewapend-betonvloereninvloed van de geleidelijk voortschrijdende belasting van degestorte betonspecie, wat in sommige gevallen kan leiden tot eennegatieve steunpuntsreactie, m.a.w. de betrokken stijlen hebbende neiging omhoog te komen. Op de punten waar dit zou kunnengebeuren verdient het aanbeveling om de steunpunten stevigtegen de nabijstaande stijlen af te schoren en de verbindingen metde bovenligger stevig vast te spijkeren.Het opwiggen van stijlen om de bekisting bij te stellen, vooraltijdens het storten, is een karwei, dat onder zorgvuldig toezichtmoet geschieden, ten einde te voorkomen dat hierbij anderestijlen van de bekisting los komen, aangezien hierdoor reeds eenbegin van bezwijken zou kunnen ontstaan, vooral als in het betrok-ken punt n?g een negatieve reactie zou kunnen optreden.Momenteel wordt de vraag onder de ogen gezien, hoe men eenaparte directievoering over de bekisting- en steigerbouw zoukunnen verwezenlijken, daar geen enkele andere vorm van con-trole deze, voorgestelde directievoering kan vervangen.ConclusieUiteindelijk kan men tot de slotsom komen, dat gebrekengrotendeels kunnen worden voork?men mits beton niet (on-beschermd - v.d.H.) wordt blootgesteld aan voor dit materiaalongunstige omstandigheden, zoals zeewater, in melkbedrijven,bierbrouwerijen, slachterijen, enz., tenzij zeer dicht en met zorgvervaardigd beton wordt toegepast. Voorts kan zelfs houtzaagsel(nat eikenzaagsel i.v.m. het looizuurgehalte - v.d.H.) een funesteinvloed hebben.Constructie- en uitvoeringsfouten zijn altijd en met alle bouw-materialen voorgekomen. Het opsporen van de oorzaken vangebreken en ongevallen eist soms een langdurig en zorgvuldigonderzoek. Helaas blijft van de belangstelling voor een dergelijkgeval al spoedig niet veel meer over, terwijl aan het eindrapportmeestal zeer weinig bekendheid wordt gegeven.De oorzaak van kleine ongevallen wordt zelden geopenbaard. Alsgevolg hiervan worden dezelfde fouten veel te dikwijls herhaald.Het is te hopen, dat meer tot het publiceren van alle ge-breken en ongevallen alsmede van hun oorzaken zal wordenovergegaan, opdat zowel de ontwerpers als de aannemers zichhieraan kunnen spiegelen, opdat de fouten van anderen hetoptreden van dezelfde fouten bij hun werk zullen voork?men.(Vertaling en bewerking: ir. G. W. P. van der Heiden)NaschriftAls men de in het voorgaande vermelde gebreken en ongevallenvergelijkt met het aantal in Nederland bekende (al dan niet ge-publiceerde), dan krijgt men de indruk, dat het in ons land `nogalmeevalt'. Men moet daarbij echter niet vergeten, dat de U.S.A. zo veelgroter is dan Nederland, zodat men in deze gevoegelijk met eenverhouding van 1 : 15 ? 1 :20 mag rekenen.De rubriek `Na-Behandeling' in CEMENT toont duidelijk, dat ook inNederland meer publiciteit van deze, inderdaad onaangenameervaringen, geen overbodige luxe is. - v.d.H.Cement 11 (1959) Nr. 5 437