ir.J.H.J.Manhoudt, voorzitter CUR-commissie A 30CUR-onderzoekcommissie A 30 'Betonrnechanica voor de gebruikerspraktijk' is eenvoortzetting van commissie A 26 'Betonrnechanica'. Nadat laatstgenoemde commissiede theoretische grondslagen had geformuleerd en oplosmethoden had ontwikkeld (zieook IRO/MaTS/CUR-rapport 93-12 'Betonrnechanica' en de rapporten 134 en 114), is in1989 door CUR commissie A 30 ge?nstalleerd. De opdracht aan deze commissie behelsdeonder meer de verworven kennis toegankelijk te maken voor de praktijk. Thans is het tijd-stip aangebroken dat dit gebeurt. In zeven artikelen, verspreid over komende nummers,zal de kennis worden uitgedragen.BETONMECHANICA, EEN BipTIJDSEBENADERINGDe taakomschrijving van commissie A 30luidt:'het ontwikkelen van meer kennis van en in-zicht in het gedrag van betonconstructies endetails daarvan. Uitvoeren van hiertoe beno-digd fysisch modelonderzoek en uitbreidenen verbeteren van numerieke modellen.Voor de praktijk toepasbaar maken van mo-derne kennis op dit gebied.'Aan de laatste doelstelling is in de afgelopenjaren hard gewerkt. Met name voor dit onder-deel van de werkzaamheden zijn ook doorhet bedrijfsleven fondsen ter beschikkingge-steld.Thans is het tijdstip van oogsten aangebro-ken. De verworven kennis zal door middelvaneen aantal publikatiesin Cementwordenverspreid.Verwacht worden artikelen over de volgendeonderwerpen:1. WandliggersRekenregels voor de dimensionering van ho-ge wandliggers zijn veelal gebaseerd op de li-neaire-elasticiteitstheorie. Er is behoefteaan rekenregels die beter met het werkelijkegedrag overeenstemmen. STUVO heeft on-derzoek uitgevoerd naar het gedrag van sta-tisch onbepaalde wandliggers. In A 30-ver-band worden dimensioneringsregels ontwik-keld gebaseerd op de vakwerktheorie. In hetartikel wordt op deze nieuwe ontwikkelingeningegaan.2. Wand met gatenDit probleem betreft een hoge gewapend-betonwand, met boven elkaar geplaatsteopeningen. De statisch onbepaalde wand isop drie steunpunten gefundeerd. In de prak-tijk is een aantal schematiseringen mogelijk:- de wand fungeert als een oneindig stijveschijf;- de wand bestaat uit twee schijven verbon-den door pendels;- de wand wordt beschouwd als doorgaandeligger over drie steunpunten.3. RotatiecapaciteitDoordat de breukrek van het tegenwoordiggeproduceerde staal lager is dan vroeger hetgeval was, is de discussie omtrent het begriprotatiecapaciteit opnieuw opgelaaid. Omeen uitspraak te kunnen doen over de eisendie aan het staal moeten worden gesteld,dient eerst een bruikbaar rekenmodel be-schikbaartezijn. In dit kader wordt door A 30speciaal aandacht besteed aan schaalef-fecten. Al deze ontwikkelingen worden be-sproken.4. BuisconstructiesBetonnen buizen vinden tal van toepassin-gen in kleine en grote ondergrondse infra-structuur. Voorbeelden zijn buizen voor wa-tertransport, rioleringen en tunnels. De laat-ste categorie staat thans volop in de belang-stelling. Het gedrag van betonnen buizenwordt in hoge mate bepaald doortrek-'softe-ning' na scheurvorming, maar rekenregelsdie rekening houden met dit gedrag zijn nietof onvoldoende beschikbaar. Deze proble-matiek is numeriek onderzocht. Via een een-voudige doch adequate modellering met sof-teningscharnieren is het bezwijkgedrag enhet post-bezwijkgedrag van buizen gesimu-leerd. Verificatie heeft plaatsgehad aan dehand van experimentele gegevens uit hetBrite-EuRam project 'Failure mechanics of fi-bre-reinforced concrete and pre-damagedstructures', dat gedeeltelijk ook deel uit-maakt van de werkzaamheden van de com-missie. De resultaten leveren nieuwinzichtinhet schaaleffect, dat wil zeggen het verschiltussen kleine en grote buisdiameters. Daar-naast is onderzocht in hoeverre het gebruikvan vezelbeton de sterkte en de ductiliteitvan de buizen verhoogt.5. KokerliggerDe kokerligger is onderzocht op basis vaneen ontwerp voor een statisch onbepaaldevoorgespannen kokerligger over vier steun-punten. De doelstelling is het gedrag van deligger te onderzoeken tot aan bezwijken. Bijhet opvoeren van de belasting treedt na hetontstaan van de eerste scheuren een herver-deling van inwendige krachten op. Na hetontstaan van het eerste plastische scharnierkan nog verder herverdeling optreden totdateen bezwijkmechanisme ontstaat. Het on-derzoek heeft zich met name gericht op hetgedrag van de kokerligger nabij het steun-punt.66. VerankeringsconstructiesBreukmechanica is een essenti?le ingre-di?nt van betonmechanica. Initiatie en pro-pagatie van scheuren leidt tot een niet te ver-waarlozen herverdeling van spanningen inconstructies. In aansluiting op het werk vande internationale RILEM-commissie 'Fractu-re mechanics of concrete', is experimenteelen numeriek onderzoek verricht naar het ge-drag van verankeringsconstructies. Niet al-leen is het gedrag van ankers, met name hetuittrekken ervan, grotendeels nog onbegre-pen, het probleem vormt eveneens een bij-zonder mooi voorbeeld om de doeltreffend-heid van de breukmechanica-modellen tedemonstreren. Verslag zal worden gedaanvan de bevindingen van de numerieke simu-laties van de uitgevoerde anker-uittrekproe-ven.7. Koppeling oud aan nieuwDe problematiek 'oud aan nieuw' komt ondermeer voor bij de verbreding van dekken vanbestaande brugconstructies. Door de ver-schillen in ouderdom van het al bestaandegedeelte en het er mee te verbinden nieuwedeel, ontstaan spanningen door de tijdsaf-hankelijke processen van krimp en kruip. Devraag is in hoeverre hierdoor het gedrag on-der gebruiksbelasting en het draagvermo-gen worden be?nvloed.Met deze zeven publikaties wil CUR-onder-zoekcommissie A 30 de resultaten van haarwerk presenteren. Het eerste artikel volgthier direct achteraan, in de loop van 1995volgen de andere artikelen.ir.M.Asin en prof.dr.ir.J.C. WalravenTU Delft, faculteit Civiele Techniek, sectie BetonconstructiesWandliggers zijn gedrongen liggers, die vanwege hun afwijkende geometrie een anderconstructief gedrag vertonen dan normale slanke liggers. Inzicht in dit afwijkende con-structieve gedrag van vooral statisch onbepaalde wandliggers ontbreekt, hetgeen heeftgeresulteerd in inconsistente en soms vage ontwerprichtlijnen.In dit artikel worden eerst enkele karakteristieken van het gedrag van (statisch onbepaal-de) wandliggers gepresenteerd. Vervolgens zullen de experimenten die in het Stevinlabo-ratorium zijn uitgevoerd om het inzicht in het constructiegedrag te vergroten, worden be-schreven. Variabelen waren de slankheid, de ligging van de langswapeningen de hoeveel-heid dwarskrachtwapening.Als aanvulling op de experimenten zijn numerieke analyses uitgevoerd. Tussen experi-menteel en numeriek gedrag worden goede overeenkomsten gevonden, zowel voor glo-baal als voor lokaal gedrag. De combinatie meten en rekenen geeft extra inzicht in hetconstructieve gedrag van wandliggers en zal als basis dienen voor het ontwikkelen vanpraktische dimensioneringsregels.BETONMECHANICA (I)STATISCH ONBEPAALDE WANDLIGGERS: EXPERIMENT EN SIMULATIEWandliggers komen in de constructiepraktijkregelmatig voor. Ze worden gekenmerkt dooreen kleine verhouding tussen hoogte enoverspanning. Deze geometrische verhou-ding is er debet aan dat het constructieve ge-drag afwijkt van dat van slanke liggers. Ka-rakteristiek voor dit afwijkend gedrag is on-der meer:? een directe lastafdracht van belastingnaar ondersteuning;? een (zeer) grote stijfheid;? hierdoor een relatief grote gevoeligheidvoor ongelijkmatige zettingen (indien sta-tisch onbepaald);? een niet verwaarloosbare dwarskrachtver-vorming, met als gevolg dat Bernoulli's hy-pothese 'vlakke doorsneden blijven vlak'niet meer geldig is (fig. 1);? een groot verschil in krachtsoverdrachtv??r en na scheurvorming.Vanwege het grote verschil in gedrag v??r enna scheurvorming is het bij het wapenen logi-scher te anticiperen op de gescheurde fase,dan van de elasticiteitstheorie uit te gaan,die een krachtsverdeling geeft die in de be-zwijkfase nauwelijks relevant is.7
Reacties