Geprefabriceerde 'vakwerken'van voorgespannen beton'Triangulated prestressed concrete structures'Voordracht van Mr. A. J. Harris op 7 februari 1961In de aula van het Gemeentemuseum te 's-Gravenhage hield Mr.A. J. Harris, chartered civil engineer (Londen), op dinsdag7 februari j.l, voor de Betonvereniging een voordracht over'Triangulated prestressed concrete structures'.In deze voordracht, doorspekt met talloze kwinkslagen, behan-delde hij het principe en de ontwikkeling van deze opmerkelijkebouwwijze, terwijl hij met behulp van lichtbeelden liet zien, water volgens deze methode in Engeland gebouwd is.Door toepassing van een systeem van vakwerken, waarmee reeds10 tot 12 jaar ge?xperimenteerd is, wordt het materiaal beton opzeer economische wijze benut.In de beginjaren maakte men alleen gebruik van geprefabriceerdebetonnen Iprofielbalken, waarvan de lijven echter geheel ge-sloten waren. Naast deze vorm kwam men tot een element, waar-van de vorm gelijkenis vertoont met vakwerken in staal.Het oorspronkelijke 'Intergrid'-systeem bestaat uit geprefabri-ceerde, open rechthoekige elementen, die voorzien zijn van ??ndiagonaal. Deze elementen worden op de beganegrond samen-gesteld tot een balk, die volgens het systeem Freyssinet wordtvoorgespannen met draden ?5 mm. Deze draden lopen doorgroeven, die aan de zijkanten van het onderste gedeelte van debalken zijn uitgespaard. V??r het voorspannen worden de voegentussen de elementen gevuld met cementmortel.Nadat zij op de bestemde plaats zijn aangebracht worden tussendeze balken soortgelijke elementen voor de secundaire balkengeplaatst en eveneens voorgespannen met behulp van draden, dieop dezelfde wijze zijn aangebracht en door de knooppunten lopen.Een bezwaar van dit systeem is, dat de elementen met hun diago-naal 'verkeerd' geplaatst kunnen worden.fig. 1 zijaanzicht vakwerkliggerBij een nieuwer systeem maakt men gebruik van vakwerkliggers,die uit twee typen elementen zijn samengesteld, t.w. geprefabri-ceerde elementen, die bij benadering de vorm van een recht-hoekige driehoek bezitten, en geprefabriceerde 'onderbalken',die voor de verbinding met de driehoekige elementen van ver-ticale uitsparingen zijn voorzien, terwijl na de assemblage op dereeds genoemde wijze in de daarvoor bestemde groeven voor-spandraden worden aangebracht (fig. 1).Ook de voegen tussen de elementen zijn voor het voorspannenmet cementmortel gedicht, zodat in verband met de breukveilig-heid van de constructie de hoeveelheid hoogwaardig staal belang-rijk groter moet zijn dan voor het onderdrukken van de trek-spanningen in de verschillende doorsneden nodig is.Nadat Mr. Harris verschillende statische problemen besprokenhad, toonde hij met behulp van lichtbeelden enkele toepassingenvan de behandelde systemen in Engelse scholenbouw. Daarbijwees hij op verschillende details, onder meer de verbinding tussende elementen onderling, met de kolommen en met voorgespannenvloerplaten.Vervolgens besprak hij het enigszins uitgebreide systeem, zoalsdat is toegepast in een hangar voor Transair Ltd. op het vliegveldGatwick bij Londen. Deze hangar is ca. 87 m lang, 34 m breed enruim 14,50 m hoog. De dakconstructie bestaat uit 14 'ruimtelijke'vakwerkliggers met een overspanning van ca. 32,50 m (foto 2).Deze liggers, die een driehoekige doorsnede bezitten (fig. 3), zijnsamengesteld uit geprefabriceerde rechte elementen. Zij werdenop de beganegrond geassembleerd, waarna in de diagonalen en inde onderbalk een voorspanning werd aangebracht. In de diago-nalen geschiedde dit door middel van 1 of 2 draden volgens hetfoto 2. 'ruimtelijke' vakwerkliggersP.S.C.-systeem en in de onderbalk met behulp van twee, in groevengeplaatste Freyssinetkabels 12 ? 7 mm.Nadat de 14 liggers gemonteerd waren, werd volgens het P.S.C.-systeem een dwarsvoorspanning in de dakconstructie aangebracht.De max. toelaatbare voorspanning was 105 kg/cm2, terwijl debetonsterkte na 28 dagen verharding ca. 420 kg/cm2bedroeg.Deze en dergelijke vakwerkliggers hebben het grote voordeel,dat zij bij het beschikbaar zijn van een vrij grote constructiehoogtemet een zeer laag eigen gewicht grote overspanningen mogelijkmaken.Aan de voorkant van de genoemde hangar, dat wil zeggen in delangsgevel, bevindt zich boven de beide grote deuren de hoofd-balk van de constructie. Deze balk is eveneens een vakwerk-constructie, die gevormd werd door de uiteinden van de genoem-de 14 liggers te verbinden met behulp van geprefabriceerde ele-menten. Omdat op deze hoofdbalk, die ondersteund wordt doordrie volgens het Freyssinet-systeem voorgespannen kolommen,grote schuifkrachten werken, is een voorspanning aangebrachtdoor middel van twee, parabolisch lopende voorspaneenheden,die elk uit vier kabels 12 0 7 bestaan. De voorspaneenheden, dieals uitwendige kabels zijn toegepast, lopen door metalen omhul-lingen, die na het voorspannen ge?njecteerd zijn. Door deze con-structie, die veel overeenkomst vertoont met die van de doorprof. VandePitte ontworpen voorgespannen hangbruggen nabijGent, behoeft het vakwerk praktisch alleen de nuttige belastingop te nemen, zodat het zeer licht kan zijn. Ne.fig. 3. doorsnede vakwerkligger van foto 286 Cement 13 (1961) Nr. 2