Duitse Betondagen; demon-stratie van degelijkheid (I)Hoeveel Duitse Betondagen er inmiddelszijn gehouden, is mij niet bekend. Wel dat deBetonverein in dat land reeds de leeftijd van85 jaar heeft bereikt. Enkele leden slechtshebben een Duitsland meegemaakt zonderBetonverein, zij het onbewust, waaronderde prominente oud-voorzitter Minetth Datwas de tijd van Emil M?ssch, een vooraan-staand grondlegger van de betonweten-schap die nog steeds wordt herdacht in dehoogste onderscheiding binnen de Duitsebetonwereld: de Emil M?rsch-gedenkpen-ning. De elke twee jaar verleende onder-scheiding, ook aan buitenlanders-??nmaalaan een Nederlander - ging dit jaar naarProf.Dr.-Ing.K.Kordina, die veel bekendheidkreeg met onder meer zijn onderzoekingennaar de brandwerendheid van beton. Eenschoonheidsfoutje in de organisatie was deslotvoordracht door dezelfde Kordina metals onderwerp 'Beton, bouwmateriaal vanonze tijd'. Het zou wijzer geweest zijn deM?rsch-gedenkpenningdrager te laten ex-celleren in een van zijn gespecialiseerdedeskundigheden.Ook ditmaal een grote opkomst, 3000 be-zoekers waaronder 1000 dames, ofschoonde kenschets internationale ontmoeting eenverkeerde indruk geeft. Het mag dan waarzijn dat 15 landen belangstelling toondenvoor het Berlijnse evenement, de sfeer wasechter duidelijk die van een Duits onderons-je; er viel ook geen voordracht in een anderetaal te beluisteren.Bij de opening behoort per traditie niet al-leen een muzikale inleiding, maar ook eenfeestrede, ditmaal door de filosoof Prof.Dr.-Ing.K.Steinbuch '?ber Best?ndigkeit'. Deze'Best?ndigkeit' had niets met beton te ma-ken, maar betrof de samenleving en de ont-wikkelingen daarin. Ontwikkelingen die ge-paard gaan met nieuwe problemen die vol-gens de spreker moeten worden opgelostmet de 'oude' mensen, want het is een ver-gissing te denken dat er nieuwe mensenworden gevormd die een nieuwe maat-schappij vormen meteen nieuwe moraal. Hijverzette zich tegen de om zich heen grijpen-de twijfel die remmend werkt op de creativi-teit en daarmee op de maatschappelijkeontwikkelingen. Men lijkt, om maar eenvoorbeeld te noemen, niet meer te gelovenin investeringen, dat iets opbouwen nog zinheeft. De spreker pleitte voor een groterebestandheid tegenover een maatschappelij-ke stroming die slechts vraagtekens plaatstbij alles wat het verleden en heden heeftopgeleverd en de verworvenheden ook nietmeer beschouwt als een uitgangspunt omop voort te bouwen. Een uitvloeisel van dezehouding is dat de techniek in een kwaaddaglicht is komen te staan.De filosoof kreeg veel bijval. De voordrachtkwam over als een hart onder de riem vaneen gezelschap van voornamelijk (bouw)-ondernemers. Naar de reeks van voordrach-ten te oordelen heeft men de wil tot bouwenechter nog niet verloren.Thema's en ontwikkelingstendenzenOfschoon niet altijd duidelijk te onderken-nen, werden in vijf zittingen van elk een hal-ve dag thema's behandeld zoals bruggen,onderzoek en constructie, uitvoering, utili-teitsbouw en 'tiefbau'. De uitgangspuntenen ontwikkelingstendenzen die tot uitingkwamen werden vooraf gesignaleerd doorzowel de voorzitter van de Betonverein, Dr.-Ing.G.L?cking, als door de voorzitter vande Deutsche Ausschuss f?r Stahlbeton (ver-gelijkbaar met de Nederlandse CUR-VB) Dr.-Ing.H.Goffin.Eerstgenoemde besloot zijn jaarrede meteen aantal conclusies waarmee hij het vol-gende naar voren bracht: wanneer bij hetbouwen fouten worden gemaakt die weten-schappelijk noch praktisch tevoren warenvoorzien, mag daar niet alleen de bouwon-dernemer aansprakelijk voor worden ge-steld. Zoiets werkt remmend op ontwikke-lingen; bij aanbestedingen mogen bepaaldebouwmethoden en bouwmaterialen nietworden uitgesloten, aangezien ook dit rem-mend werkt op ontwikkelingen en de inter-nationale concurrentie bemoeilijkt; tenslot-te dienen opdrachtgever en opdrachtnemerin gelijke mate verantwoordelijkheid te dra-gen voor technische vooruitgang.Uit de boven aangehaalde conclusies wordtduidelijk dat de Duitse Betonverein in eersteinstantie een vereniging is van bouwonder-nemers. Deze oefenen een grote invloed uitop de aard van research en onderzoek die,zoals Dr.-Ing.Goffin stelde, tegenwoordigsterk gericht is op het bouwpraktisch reali-seren van technische ontwikkelingen.Achtereenvolgens zal in het kort op de in-houd van de verschillende technische zittin-gen worden ingegaan.BruggenOnwillekeurig zullen velen bij de presentatievan een rapport uit de deelstaat Beierenover 30 jaar ervaring met bruggen in voorge-spannen beton gedacht hebben aan hetopenhartige rapport over de schadegeval-len bij bruggen in voorgespannen beton,uitgegeven door het Bondsministerie voorverkeer. Sinds 1948 zijn daar 745 bruggentot stand gebracht met een totale lengte van45 km. Het huidige aandeel van voorgespan-nen beton bedraagt 55% van de totale brug-genbouw. Periodieke inspectie heeft er voorbehoed dat schadegevallen te laat zoudenworden ontdekt. Toch oordeelde men dat ergeen sprake is van buitengewone schade-gevallen. Dat wil niet zeggen dat geen uit-voerige reparaties hebben plaatsgehad, metname aan de brugdekken van constructiesdie in de jaren 1950-1960 tot stand zijn geko-men. De schade door dooizouten is in eenenkel geval zo ernstig geweest dat de brugmoest worden afgebroken (voordrachtDipl.-Ing.J.Scheidier).Ten aanzien van ter sprake gebrachte brug-constructies wordt de aandacht op het vol-gende gevestigd:Bij de bouw van een dalbrug van 723 mlengte en maximale hoogte van 86 m bovenhet maaiveld in de buurt van Eisenach (DDR)werd eerst de eencellige koker geschovenen werden daarna in een tweede fase de veruitkragende zijkanten gebouwd. De laatstewerden ondersteund door secundaire lang-sliggers en geprefabriceerde, op druk be-laste, schuine elementen. In die tweede fasewerd vanuit het brugmidden met behulp vanportaalachtige steigerwerken naar beidelandhoofden toegewerkt. De bouwsnelheidbedroeg 2 maal 15 m per week, inclusiefstorten, voorspannen en ontkisten. De breed-te van de bovenbouw bedraagt 27,50 m(voordracht Dr.-Ing.M.Berbalk).In het kader van de ontwikkeling van demagneettrein die snelheden bereikt van 300tot 400 km/uur wordt momenteel in Ems-land een proefbaan aangelegd van ca. 31,50km (foto 1). Begin volgend jaar komt20,5 kmgereed. Hiervan is 15,5 km uitgevoerd alsCement XXXV (1983) nr. 7 463betonconstructie (bij aanbesteding hetgoedkoopst) en de resterende 5 km alsstaalconstructie.Gezien het type transport worden zeer hogenauwkeurigheids- en stijfheidseisen ge-steld. De constructie bestaat uit tapsvormi-ge pijlers uit ter plaatse gestort beton engeprefabriceerde voorgespannen liggersvan resp. 25 m en 31 m lengte. De enkeleliggers zien er uit als afgesloten troggen meteen binnenhoogte van 1,80 m en 2,40 m tota-le hoogte. De dekplaat, die een essentieelonderdeel voor het vervoerssysteem vormt,kraagt aan weerszijden 2,66 m uit. Om aande grote maatnauwkeurigheidseisen te vol-doen, werden de liggers in een zware stalenbekisting gefabriceerd. De 90 resp. 120 tonzware elementen werden over de weg ver-voerd en met twee mobiele kranen gemon-teerd. De voorgespannen liggers die aanweerszijden voorzien waren van oplegsok-kels worden aan de pijlers extra gekoppelddoor verticale 'Dywidag Dauerankers'.Te zijner tijd gaat de magneettrein op dezebaan proefrijden. Bij een belasting van 25kN/m2zijn doorbuigingen gemeten van 6,8mm. Het ambitieuze project wordt aange-prezen als gebruiks- en milieuvriendelijk(voordracht Dr.-Ing.D.Hilliges).Bijzonder is ook de drijvende brug over hetHood-kanaal, een tot 100 m diepe zee-arm inhet noordoosten van de VS (foto 2). Dezedrijvende brug vervangt het gedeelte vaneen brug uit 1961 dat bij zeerzwarestorm in1979 werd verwoest. De totale oeververbin-ding is 2 km lang. Na een onderzoek beslootmen de brug als voorheen als een drijvendeconstructie uit te voeren. Het werd tot standgebracht door een combinatie van een Ame-rikaans en een Duits aannemersbedrijf.Het te vervangen bruggedeelte van bijna1200 m werd opgebouwd uit ^voorgespan-nen pontons van 18 m breedte, 5,50 m hoog-te en maximaal 110 m lengte. Hierop werd debovenbouwconstructie van detwee-sporigerijweg geplaatst. De vervaardiging van de2Drijvende brug over het Hood-kanaal (VS),opgebouwd uit 12pontonsvan 110m lengte1Proef baan voorde experimentelemagneettrein in Emsland, voor snelhedenvan 300 tot 400 km/pontons met bovenbouw had plaats in eenbouwdok op ca. 100 km van de plaats vanaanleg verwijderd. De drijvende constructiewerd verankerd aan betonnen kolossen van1000 ton zwaar, diameter 14 m, hoogte 9 m.Deze werden op het land in de buurt van hetdok vervaardigd. Vanwege hun wastobbe-achtige vorm konden deze eveneens overwater worden getransporteerd en op deplaats van bestemming met behulp van eencatamaran-hefschip in de juiste positie wor-den afgezonken. Alles bijeen een boeiendeoffshore-achtige activiteit (voordrachtDipl.-Ing.H.Becker).Het programma telde meer voordrachtenover bruggenbouw, onder meer construc-ties in Ajaokuta (Nigeria), een brug in Bag-dad en de westelijke snelweg eveneens inBagdad.De laatste omvat een autoweg met zes ver-keersstroken van ca. 14 km lengte, metdaarin vijf bruggen (totaal oppervlak165 000 m2). Bij de aanbieding van het pro-ject in mei 1981 werd een tijd van 6 wekengegund voor het constructieve ontwerpovereenkomstig de gegeven randvoorwaar-den, alsmede het vaststellen van de aan-neemsom. In september van dat jaar werdhet project opgedragen: aanneemsom 550miljoen DM, overeengekomen bouwtijd 30maanden. Doorslaggevend bij de gunningwas de oplossing van ter plaatse bouwen inplaats van prefabricage. Op het ogenblikzijn zes vooruit te schuiven bekistingscon-structies in gebruik, daar de voortgang vanhet werk een snelheid van 36 m brugdek perweek vereist. Tot dusver loopt alles volgensplan. De constructie wordt gedragen doorportalen, gevormd door kolommen dieonder het maaiveld ter plaatse van de funde-ring onderling zijn verbonden en met delangsbalken van het brugdek een geheelvormen, ondanks de toegepaste neopreen-opleggingen. Deze opleggingen gedragenzich ten opzichte van verdraaiingen zeerstijf, terwijl zij bij horizontale krachten rol-opleggingen vormen (fig. 3). Door het ont-breken van dwarsliggers ter hoogte van hetbrugdek werd de voortgang van het werkwezenlijk bevorderd. Ter wille van dezevoortgang zijn bij de fundering uitsluitendverticale palen toegepast (voordracht Dipl.-Ing.G.Diekmann).Onderzoek en constructieBij de inleiding tot de ochtendzitting over ditonderwerp, gaf de voorzitter (Dr.-Ing.H.Gof-fin) van de Deutsche Ausschuss f?rStahlbe-ton, een overzicht van de probleemstellingen fendenzen in het huidige betononder-zoek. Het accent ligt tegenwoordig nietmeer op het technologisch mogelijke, maarop hetgeen praktisch te realiseren valt. Eenen ander is er op gericht om de huidige (ho-ge) stand van de ontwikkeling door het ze-kerstellen van de kwaliteit ook voor de toe-komst te behouden. Aan deze gedachten-gang, ligt ook ten grondslag het onlangsverschenen rapport van het Duitse Ministe-rie voor Verkeer over het onderzoek vanschadegevallen bij bruggen en viaducten.Bij de ontwikkeling van nieuwe richtlijnenen voorschriften voor de uitvoering van be-tonwerken zal meer aandacht worden gege-ven aan aspecten zoals betontechnologie,nieuwe bouwmethodes en het gebruik vanindustri?le afvalstoffen, omdat deze aan degewijzigde bouwomstandigheden bijdra-gen. Over alles heen speelt het aspect vande duurzaamheid.De huidige, momenteel in bewerking zijndevoorschriften (voor een nieuwe uitgave in1985) zullen worden bekeken op bestaandetegenstrijdigheden, veiligheidsrisico's enaspecten van kwaliteitsbeheersing zonderdat het laatste kostenverhoging met zichmag meebrengen. Parallel aan de interna-tionale activiteiten binnen EG, CEN en ISOwordt gewerkt aan een volledig nieuw con-cernent XXXV (1983) nr. 7 4643Statisch systeem van de WesternExpressway Baghdad; de neopreenopleggingen hebben grote stijfheid tegenverdraaiingencept met een duidelijk onderscheid tussenfundamentele en gebruiksvoorschriften.Voor Duitsland betekent dft dan tevens dekennismaking met de veiligheidsfactorenop grond van de waarschijnlijkheidstheorie.In een reeks van verdere bijdragen aan dezezitting herkent men de tendenzen die doorGoffin werden aangeroerd:Ten aanzien van de invloed van bereke-ningsgrondslagen op het ontwerpen vanbruggen wordt opgemerkt dat sommigemethodes en ook de vaak hoge bouwsnel-heid, met de huidige grondslagen in conflictzijn. Met name wordt daarbij gewezen op destormachtige ontwikkeling van schuifme-thode en segmentbouwmethode en de hier-bij toegepaste niet-ge?njecteerde voorspan-elementen en constructiedetails.Een moeilijkheid bij het herzien van voor-schriften is dat deze niet alleen de construc-tie be?nvloeden maar ook de concurrentie-positie van de verschillende bouwmetho-des. Als voorbeeld de benodigde voorspan-ning in een bovenbouwconstructie als ge-volg van de berekende temperatuurver-schillen tussen onder- en bovenkant. Op deschuifmethode waarbij de ligger centrischvoorgedrukt wordt, zal de eis dat tempera-tuurverschillen bij de toelaatbare spannin-gen worden gerekend een grotere invloedhebben dan op een brug die op steigerwerktot stand komt (voordracht Dipl.-lng.-M.Schamback).In een volgende bijdrage werd een pleidooigehouden voor bestudering van het gedragvan voorgespannen betonconstructies oplangere duur. Met bepaalde intervallenmoeten bouwmethodes qua constructie,uitvoering en controle gerelateerd wordenaan schadeanalyses. Dit ter lering en profijtbij verdere ontwikkelingen.Op het ogenblik kan de waarde van de brug-gen in voorgespannen beton in Duitslandworden gesteld op 30 miljard DM. Jaarlijksdient 500 miljoen DM aan reparatie enonderhoud te worden besteed. Bij eenonderzoek naar de aard van schadegevallenblijkt 10% het gevolg te zijn van overbelas-ting, 40% van foute schematiseringen, ter-wijl 50% van de schade aan de uitvoeringtoegerekend moet worden. Een en andervalt te lezen in het reeds gesignaleerde rap-port van het Ministerie voor Verkeer. Paswanneer de juiste diagnose is gesteld kaneen recept worden uitgewerkt hoe de scha-de in de toekomst kan worden teruggedron-gen. Ter sprake kwam ook een brug in Koe-weit die qua ontwerp slecht aan de plaatse-lijke, agressieve omstandigheden was aan-gepast (zie ook blz. 445) (voordracht Dr.-lng.D.Jungwirth).Tot dusver ontbreekt een geschikt modelwaaruit blijkt in welke mate bij constructiesrekening mag worden gehouden met de be-tontreksterkte. De laatste gaat verscholenachter allerlei eisen ten aanzien van toelaat-bare aanhechtspanningen, stootco?ffici?n-ten, toelaatbare schuifspanningen e.d. Hetgevolg daarvan is een onoverzichtelijk ge-heel van bijzondere voorwaarden dat hetopstellen van voorschriften en het inzicht bijindividuele constructies bemoeilijkt. Ditkomt onder meer tot uiting bij de controleop de stabiliteit. Volgens de geldende voor-schriften mag de betontreksterkte hier nietworden meegerekend, of?choon voor dedoorbuigingsberekening wel rekeningwordt gehouden met de betontreksterktetussen de scheuren. Daarbij gaat men nietuit van de waarde in elke doorsnede maarvan een gemiddelde waarde over de gehelelengte van het constructiedeel. Gezien hetbovenstaande wordt bepleit het meereke-nen van de betontreksterkte afhankelijk testellen van soort belasting en vorm van hetconstructiedeel. De spreker toonde een offi-cieus model voor het bezwijken van betonop treksterkte, waarmee een interpretatievan verschillende verschijningsvormen vande betontreksterkte mogelijk zou zijn (voor-dracht Prof.Dr.-Ing. G.K?nig).In Duitsland heeft de norm DIN 1045 in 1972een verandering teweeg gebracht in de con-trole op de stabiliteit van slanke, gedrukteconstructiedelen. In tegenstelling tot ko-lommen in de utiliteitsbouw, geven de re-kengrondslagen problemen bij vrijstaandeconstructies zoals brugpijlers, schoorste-nen, torens e.d., omdat de vereiste stabiliteitdaarvan niet kan worden aangetoond. Voorde oplossing van het probleem is de /Fl P-code gevolgd. Een en ander heeft gere-sulteerd in het normontwerp DIN 1056 voorschoorstenen (voordracht Prof.Dr.-Ing.U.Quast).De analogie van het vakwerk vormt sindslang een methode om het krachtenverloopin een betonconstructie te doorgronden.Maar dat is slechts in beperkte mate moge-lijk. Bij bepaalde constructie-onderdelenzijn dergelijke dimensionenngsconceptenvanwege de geometrische vorm of het inge-wikkelde belastingstelsel niet voorhanden.De spreker doet voorstellen om die vak-werkanalogie uit te breiden, ten einde detotale constructie tot een staafwerkmodel tekunnen herleiden: vanaf de plaats waar be-lastingen aangrijpen tot daar waar belastin-gen worden afgedragen.fOp deze wijze komt een meer universeleconceptie beschikbaar die niet alleen zal lei-den tot meer verantwoorde constructies,maar ook tot eenvoudige normen. Bij di-mensionering gaat de voorkeur uit naar hel-der denkwerk en weinig papier (voordrachtProf.Dr.-Ing.J.Schlaich).Tenslotte een voordracht over de toepas-sing van de plasticiteitstheorie die in Duits-land nog geen algemene ingang heeft ge-vonden. Gesteld werd dat de elasticiteits-theorie in hoofdzaak de dimensionerings-grondslag voor de gebruikstoestand blijft.De plasticiteitstheorie moet in de eersteplaats worden beschouwd als een waarde-vol middel om op de juiste wijze te kunnenconstrueren. Als voorbeelden worden ge-noemd de zachtstaal wapen ing in voorge-spannen betonconstructies en de dwars-kracht- en torsiewapening in gewapend-be-tonconstructies. Deze worden in gebruiks-toestand maar weinig belasten gedimensio-neerd op de grenstoestand voor het draag-vermogen (voordracht Prof.Dr.-lng.R.Wal-ther). (wordt vervolgd)ing.M.G.P.NelissenCementXXXV(1983)nr.7 465