U.D.C. 693.564:691.714Wapeningsstaal in betonconstructiesir.Tj.TjebbesAdviesbureau voor Bouwtechniek N.V.,ArnhemIk wil eerst een poging ondernemen hetonderwerp 'wapening' in zijn ruimte te plaat-sen. Want als het gaat om de economie vanhet bouwen, dan spreken wij over het totaleaspect. Indien men zich hierin verdiept, zalblijken dat de goedkoopste oplossing vanhet totale pakket, niet de meest goedkopeoplossing van een onderdeel inhoudt. Voorhet goedkoopste gebouw kan soms het duur-ste alternatief van de constructie gekozenmoeten worden.Zo ook kan zich dit aspect bij de wapeningvoordoen. Hogere kosten voor de wapeningkunnen soms leiden tot een goedkopereconstructie. Laten wij ons goed voor ogenhouden, dat bij f 8 miljard aan bouwsomper jaar voor gebouwen en woningen,slechts ca. 1,5% aan het vlechtloon wordtbesteed.Willen wij op vlechtloon bijv. 10% bezuini-gen door het buigen grotendeels te ver-mijden, dan moet nagegaan worden of dezebezuiniging van 0,15% op de totale bouw-som de kosten van andere onderdelen nietongunstig verhoogt.Men kan het ook anders benaderen: eenbouwsom van 8 miljard per jaar is sterkgebonden aan het wel en wee van hetvlechtersaanbod. Van een groep van ca.7 000 mensen wordt verwacht dat zij veelalonder matige milieu-omstandigheden zwarearbeid verrichten, zonder dat van enige ver-antwoorde scholing sprake is. Een onder-maatse vakkennis bij de vlechter veroorzaaktafkeuring van het wapeningsnet ofwel eengevaarlijke situatie in de constructie als hettoezicht onvoldoende is. Deze overwegingzal de constructeur tot voorzichtigheid ma-nen en leiden tot royaler ontwerpen.De Gewapend-Betonvoorschriften kunnendan ook dikwijls beter gericht worden op deondeskundigheid van het merendeel van devlechters dan op de deskundigheid van dewetenschappelijke werkers die voorlichtinggeven aan de constructeurs. Mag ik in ditverband bij de aanstaande geboorte van denieuwe Betonvoorschriften vragen om eenpraktisch 'kind': voorschriften die vereen-voudiging, normalisatie van het vlechtwerkstimuleren; en g??n bepalingen die detheoreticus bevredigen. Voorschriften inlaatstgenoemde zin veroorzaken een spraak-verwarring onder de gebruikers van dievoorschriften.Meermalen wordt gesuggereerd dat een enander vereenvoudigd zou kunnen worden in-dien de constructeur zijn ontwerp, tekenin-gen en voorschriften afstemt op die vereen-voudiging van het vlechtwerk. In de bouwkan men soms het verwijt horen dat de ont-werper de problematiek van het vlechtenniet onderkent. Als het mis gaat, is die on-vrede begrijpelijk. De vlechter is afhankelijkvan de constructeur. Mag ik slechts eenkleine tegenwerping maken. De constructeuris niet alleen de constructeur van de wape-ning, hij is ook de ontwerper van de beton-constructie die harmonisch dient te passenin het totale ontwerp en zijn uitvoering. Hijis daartoe opgenomen in het gehele teamvan ontwerpers.De ervaring die ik de laatste 10 jaren hebopgedaan bij het ontwerpen van bouwwer-ken met in totaal bijna ??n miljoen m3beton,leert dat de tijd die de constructeur wordttoegemeten, zeer krap is. Na het gereed-komen van de bouwkundige tekening, dat isreeds in het stadium van uitvoering, heeftmen voor het proces van het vervaardigenvan vorm-, sparing- en wapeningstekeningen,het onderling laatste beraad en de onderlingegoedkeuring van de tekeningen, een periodevan 5 tot 8 soms 10 weken nodig. Hiervanis slechts 40% toegemeten aan de construc-teur, maar hij legt de laatste hand aan dewerktekening. Hij is daarom naar buiten toede laatkomer.Eventuele klachten van gedrongen en moei-lijke betonconstructies houden dikwijls ookverband met de detaillering, de leidingloopen de installaties. Met het oog op een ver-snelling in het proces van gegevensverstrek-king, en een verbeterde sparingopgave ophet werk, is een bestudering van de sparing-kosten zowel op het werk als op de teken-kamer, hoogst noodzakelijk. Het is mijn over-tuiging, dat het boren van de meeste sparin-gen met speciaal gereedschap goedkoper ?sdan de, momenteel in zwang zijnde, gebrek-kige procedure. Enige bestudering van ditvraagstuk door de aannemer en de aanschafvan geschikt materieel heeft mijns inziensde hoogste urgentie.Een aanpassing van de constructie zal in-cidenteel noodzakelijk zijn, doch zal hetvlechtproces verbeteren.In de aanvang werd reeds opgemerkt datdoor normalisatie en industrialisatie van hetConstructieveaspecten van wapeningvlechtwerk, relatief geringe besparingen be-reikt zouden kunnen worden. Toch zijn opdit gebied deze sterke stimulansen nood-zakelijk, en wel om de volgende redenen:? Er moet allereerst gestreefd worden naarvereenvoudiging van het ontwerpen van con-structies en geldende voorschriften. De be-rekeningen van betonconstructies mogenniet voorbehouden zijn aan enkele ingewij-den, dat wil zeggen grotere adviesbureausdie zijn voorzien van een computer. In datgeval zou het aantal constructeurs sterkteruglopen. Vereenvoudiging van het ont-werp leidt tot vereenvoudiging van hetvlechtwerk, en daarmee zijn wij bij hettweede argument.? Er moet gestreefd worden naar industria-lisatie, omdat men er zich van bewust moetzijn dat het aantal beschikbare vlechturenper jaar een dalende tendens vertoont en devlechtuurkosten zullen stijgen.Men mag ook niet de ogen sluiten voorde werkomstandigheden van een vergetengroep, de vlechters. Door industrialisatie ennormalisatie kunnen de werkomstandighedenvan deze groep verbeterd worden.De vraag rijst waar wij als constructeurs onsbij de vereenvoudiging van het ontwerp opmoeten richten. Ervaringen bij diverse wer-ken opgedaan, hebben geleerd dat in Neder-land nog grote verschillen bestaan in hettype vlechtwerk. Het grootste verschil bij deontwerpers is gelegen in de mate van hetbuigwerk. Momenteel ziet men bij sommigeverhoudingen in knip- en buigtijden van1 : 3, terwijl bij andere ontwerpen 1 : 1,2naar voren komen. Binnen de huidige voor-schriften is met het buigen al iets te ver-dienen. Volgens proeven van onder meerProf.Dr.F.Leonhardt, blijkt het opbuigen vanwapening in vloeren en balken weinig zinvolte zijn. Wat die besparingen betreft, mogeverwezen worden naar het artikel van ir.D. de Rover in 'Cement' XXII (1970) nr. 4.Als buigwerk blijven momenteel de beugelsin kolommen en balken over. Een vereen-voudiging van de beugel of het eventueeldichtlassen van de beugel kan het aantalbuiguren nog verder terugdringen. Bij kolom-men kan men zich voorstellen dat de beu-gels vervangen worden door een wapenings-net, vermeerderd met verticale staven, zoalsook reeds is vermeld door ir.J.Zwart in'Cement' XXII (1970) nr. 8. Een dergelijk netis op een soort buigtafel te buigen. Zeerglobale berekeningen wijzen uit dat hierdoor50 000 vlechturen zijn te besparen.Bij de kolommen die op druk belast wordenvraag ik mij altijd af of hier als gevolg vande laslengte niet te veel wapening wordtverwerkt. Bij een geprefabriceerde kolommag de wapening bij de voeg stoppen. Bijin het werk storten moeten de staven omonverklaarbare redenen op onpraktische wij-ze langs elkaar gevoerd worden. Kolom-berekeningen die momenteel systematischop computers uitgevoerd worden, geven ont-werpgrafieken (fig. 1)? Op de assen ziet menhet buigende moment en de belasting uitge-zet. De grafische lijnen geven de verschillen-de wapeningspercentages bij een bepaaldekolomafmeting.Cement XXIII (1971) nr. 2 83Figuur 1Langs deze weg kan men komen tot stan-daard wapeningskorven. Wij willen onder-zoeken of het economisch is om korven,ontworpen voor kleinere kolommen, ookvoor grotere kolommen toe te passen. Hier-mee bereikt men wellicht een geringer aan-tal standaardkorven per kolomafmeting. Opdit moment is moeilijk een schatting te ge-ven van de totale bezuiniging die hiermeebereikt kan worden; gedacht wordt even-wel aan een bezuiniging van 3 tot 5%.De vraag is of wij op de juiste weg zijnmet onze bezuinigingsspeurtocht. Beperkenwij ons op deze manier niet slechts tot inci-dentele zaken? Is het niet zinvoller om eenmarktverkenning te houden?Vloeren vragen 47 gewichtprocent wapening,wanden 29, balken 10, funderingen 8 enkolommen 6, aldus een onderzoek vande Stichting Arbeidstechnisch OnderzoekBouwnijverheid. Indien deze cijfers voor hetvlechtwerk worden gehanteerd, verwaarlo-zen wij het verschil in buig- en vlechtinten-siteit van de genoemde onderdelen. Bij ge-brek aan beter wordt bovengenoemdemarktverkenning gehanteerd, omdat het eengoede indicatie geeft. Van de fundering isin dit opzicht weinig zinvols te melden, of-schoon wat stekken betreft, hier dezelfdetwijfels rijzen als bij de kolommen. Wanneerhet effect van stekken inderdaad dubieusis, lijkt hier een mogelijkheid tot besparingaanwezig.Verder zou het gewenst zijn om een lande-lijke aanbeveling op te stellen voor stan-daarddetails en afmetingen wat betreft poe-ren voor 2, 3 en 4 palen. Zoals reeds ver-meld, vragen balken 10 gewichtprocent wa-pening. Ik heb vier jaar geleden in een le-zing voor de Stichting ArbeidstechnischOnderzoek de verschillende balkberekenin-gen vergeleken in het licht van de vlecht-besparingen. In dit verband zij verwezennaar het eerder genoemde artikel van ir.DeRover, die 'terzake de hoge kosten van deopgebogen "staven, een duidelijke indicatiegeeft. Volgens de reeds genoemde onder-zoekingen van Prof.Leonhardt kan de wape-ning beschouwd worden als de trekbandvan de boog, die door de balk wordt ge-vormd. De schuine trekspanningen kunnenminder goed door opgebogen staven wor-den opgenomen. Daarbij komt nog het onge-rief in het vlechten van deze staven en dekwaliteitsvermindering van het beton door-dat het storten gecompliceerder is gewor-den.Onnodig te zeggen dat het wapenen metdeze rechte staven op theoretische lengteeen weinig zinvolle zaak is. Een onderzoeknaar de positieve en negatieve tolerantie instaaflengte geeft de aannemer gelegenheidzijn gedachten te richten op standaardleng-ten. Ik vraag mij af of een gericht onderzoekniet kan leiden tot een verlaging van hetdoor ir.De Rover genoemde aantal van 155stuks lengtematen. In het algemeen kan ikde gedachte ondersteunen dat in het knip-werk veel besparing verkregen kan wordendoor een nader onderzoek van deze toleran-tie en door toepassing van de CEB-voorkeur-reeks.De schuine trekspanningen, die nu niet doorde opgebogen staaf worden opgenomen,komen voor rekening van de beugel. Maargestreefd moet worden de beugels te ver-vangen door een gebogen net, analoog aande oplossing bij de kolommen. Indien voorschuine trekspanningen extra beugels moe-ten worden aangebracht, wordt hiertoe wa-peningsstaal bijgelegd. Het doen omsluitenvan de korf door extra beugels is een moei-zame zaak. Mag ik de suggestie doen vooreen mogelijke oplossing met een soort Ui-vormige staaf die over de korf wordt ge-schoven.Wanden vragen een wapeningspercentagevan 29%. Volstaan mag worden met eenverwijzing naar de toepassing van fijnmazi-ge wapeningsnetten, die buiten het werk opeen vlechtwand gelast worden tot een drie-dimensionale constructie (een zgn. matras).Deze werkzaamheden kan men zich ook inde fabriek voorstellen. De uitvoerende des-kundigen zullen zich echter eerst duidelijkmoeten uitspreken inzake het verbindings-element tussen voor- en achternet alvorensde constructeur hiervan in zijn ontwerpengebruik kan maken.Zijn stekken noodzakelijk, dan moeten dezetussen de netten en niet in het net vallen.Waarschijnlijk zal deze opvatting de nodigestorm doen losbarsten, maar het horizontaallassen van de netten werkt een gecompli-ceerde montage in de hand. Gedacht moetworden aan het invlechten van losse ein-den of het aanbrengen van een smal lasnet.Een vloer vraagt, zoals reeds vermeld, hethoogste wapeningspercentage. Ook hier iseen onderzoek naar de toelaatbare toleran-ties op basis van dekkingslijn in de mo-mentenfiguur ter verkrijging van standaard-lengten gewenst. Daarnaast wil ik inhakenop suggesties, gedaan in het artikel vanir.J.Zwart, inzake drie-dimensionale netten.De volgende vragen behoeven een naderonderzoek: kan het lassen ongestraft over-gelaten worden aan de doorlopende zwaar-dere vloerwapening in onder- en bovennetof is het noodzakelijk dat de blokelementenonderling met laseinden langs elkaar gelastzijn. Het laatste be?nvloedt de montage inongunstige zin. Wanneer lassen noodzakelijkis, kan dan hier niet worden gedacht aaneen soort haakconstructie?Wat de plaats van deze zwaardere wape-ning betreft, kan men zich afvragen of ersneller gewerkt wordt als de onderwape-ning wordt opgehangen en de bovenwape-ning op de korf gelegd wordt. Men dientte voorkomen dat staven door de korvengestoken moeten worden, al geef ik toe dateen onderstaat eenvoudig te binden is. Inconstructief opzicht zie ik tussen beide op-lossingen geen verschil.Heel duidelijk gaat men twee fasen onder-kennen, het tekenen en het vlechten, diezodanig op elkaar afgestemd zullen zijn, datmen beter kan spreken van een procesgang:de 'output' van de constructeur is de 'input'van de vlechter om in computertaal te spre-ken.Aan die afstemming moet worden begonnen,want in de komende jaren verschijnen op detekenkamers gemechaniseerde processenen in de vlechtcentales zullen elektronischbestuurde sorteer-, buig-, las- en vlecht-machines ter beschikking staan.In de loop der jaren zijn theorie en praktijk,tekenkamer en uitvoering, wat betreft debetonconstructies en haar wapening, steedsverder uit elkaar gegroeid. Beide dreigeneen eigen leven te gaan leiden, en dit moeteen halt worden toegeroepen. Door het ge-ringe aantal vlechters gaat de totale bouw-activiteit een risicovolle tijd tegemoet. Ge-zien de altijd nog slechte milieu- en werk-omstandigheden en de geringe scholingvan vlechters, mag hierin geen verbeteringworden verwacht. Wij kunnen niet nog min-der gaan binden, want wij vertrappen zo-lang er voorschriften bestaan, deze alsof hetwapeningsstaal is. Dit is tot op heden deenige mogelijkheid om nog praktisch tekunnen werken. Nog minder binden kan al-leen wanneer de voorschriften worden aan-gepast.Het vlechtwerk is een ge?ntegreerd onder-deel van de door de aannemer te bouwenconstructie. Een meer materiaalintensief wa-peningsnet met een gering loonbestand, zalnooit door een constructeur geadviseerdworden, wanneer de aannemer het vlecht-werk achteloos voor een willekeurig bedraguitbesteedt. De slechte gedachte bij de ont-werpers 'dit is des aannemers' hoort menook met een kleine variatie bij de aanne-mers. Hij zegt 'dat is des onderaannemers'.Let vooral op de woordjes 'des'. Het istypisch oud-Nederlands, niet passend indeze tijd die om integratie en industrialisatievraagt.De inhoud van deze artikelenreeks mogebijdragen tot het ontwerpen en aanvaardenvan richtlijnen en gedragsregels op het ge-bied van wapeningsstaal.Naar ik hoop leidt dit niet tot het oprichtenvan een nieuwe studiecommissie van enigeenthousiaste doch oververmoeide vrijwilli-gers. De economie die zich in een kritiekstadium bevindt, valt niet te redden door- noch is zij gediend van - een studie alsvrije-tijdsbesteding.Soms krijgt men de indruk dat velen, waar-onder de overheid, geen perspectief zien ineen activering van de bouwnijverheid. Wel-licht is het gewenst dat van de zijde van deBetonvereniging en organisaties van archi-tecten, adviseurs en aannemers, deze situa-tie ter kennis van de overheid wordt ge-bracht zodat gezamenlijk maatregelen wor-den genomen op het vlak van overheids-bemoeiing en particulier initiatief.Cement XXIII (1971) nr. 2 84