Voorgespannen kanaalplaatvloeren worden vaak opgelegd op betonnen of stalen liggers die in de vloer zijn opgenomen. Men spreekt dan van geïntegreerde liggers en er is sprake van een niet-starre ondersteuning. Onderzoek naar de weerstand van deze geïntegreerde liggers in de jaren negentig in Finland liet zien dat, in plaats van de ligger, de kanaalplaatvloer vroegtijdig bezweek. Uit vervolgonderzoek werd duidelijk dat de dwarskrachtweerstand van de kanaalplaat werd beïnvloed door het gedrag van de geïntegreerde ligger. Om hier een beter beeld van te krijgen, zijn in Europa, met name in Finland en Duitsland, 31 full-scale testen uitgevoerd. Op basis van deze testen zijn regels opgesteld voor het ontwerp van de geïntegreerde ligger en de voorgespannen kanaalplaatvloer. Deze ontwerpregels zijn opgenomen in bijlage A van de recent verschenen norm NEN 6726-2.
Voorgespannen kanaalplaten worden doorgaans geproduceerd op langebaansystemen (fig. 2). De voorspanning wordt aangebracht door middel van voorgerekt voorspanstaal (fig. 3). De voorspanwapening is alleen in de langsrichting aanwezig. Er wordt geen dwarskrachtwapening, geen splijtwapening en geen dwars- of verdeelwapening (bij breedte t/m 1,20 m) aangebracht. Door de holle ruimten (de kanalen) wordt het eigen gewicht verlaagd en het effect van de voorspanning juist vergroot.
In vrij en star opgelegde voorgespannen kanaalplaten (zonder dwarskrachtwapening) bezwijkt de plaat op dwarskracht als de hoofdtrekspanning in de lijven de betontreksterkte overschrijdt. De treksterkte van het beton is voor de voorgespannen kanaalplaat dus een belangrijke materiaaleigenschap.
Voor de grootte van de hoofdtrekspanning wordt de vlakke spanningstoestand van Mohr aangehouden:
τ1 uit deze relatie kan worden uitgeschreven als:
De optredende schuifspanning τ1 ten gevolge van de verticale belastingen is:
De opneembare dwarskracht, VRd, als functie van de rekenwaarde van de treksterkte van het beton, fctd, kan na substitutie worden geschreven als:
Reacties