L,-...,.~~~~~~~~~I CONSTRUCTIEF ONTWERP IDETAIL ISTAAFWERKMODEL VOORKOLOMFUNDERINGingJ.P.straman en prof.dr.ir.].C.Walraven, TU Delft, faculteit der C?viele Techniek, sectie BetonconstructiesEen int~ressante,maar ook complexe, toepassing van staafWerkmodellen is deverbinding tussen een kolom en een funderingsblok, waarvoor verschillendeoplossingen mogelijk zijn. Hiervan worden twee mogelijkheden behandeld voor eenfunderingsblok met inkassing voor een prefab kolom, waarbij de kolom wordtbelast door een combinatie van normaalkracht, moment en dwarskracht.Na!LJI ,:: gladI ,, II I, ,I ,)-- -,, ,/ ,, ,( >..Mogelijke kolom-voetverbindingenecal l.,I ', II :I ,,--.1 f-_~ /r--,/ ,2 Krachtsverloop bij aansluiting van prefab kolom opfunderingsplaata. funderingsplaat met opgestorte koker (fig. 1c)b. funderingsplaat met geprofileerde uitsparing (fig. 1e)1Figuur 1e toont hetgeval van een funderingsplaat waarin eenkoker is uitgespaard. Zowel de kolomvoet als het inwendigevan de kokerzijnvoorzienvaneen profileringomde krachtenuit de kolom beter in het funderingsblok te kunnen inleiden.Bij deze oplossing is het bekistings- en vlechtwerk eenvoudi-ger en kan de aanlegdiepte geringer zijn dan bij de plaat metopgestorte randen volgens de figuren 1c en 1d.Wanneer alleen een centrische normaalkracht aangrijpt (fig.i e) treedt, door de schuifWeerstand van de voegvlakken, het-zelfde model van krachtsoverdracht op als in figuur la.Indien sprake is van een combinatie normaalkracht/mo-ment/dwarskracht, wordt het momentaandeel opgenomen I-~_~~ ~~__~ ~ -\door verticale krachten langs de geprofileerde zijvlakken vande kolom. Het totale staafWerkmechanisme is getekend in fi~guur 1f.Figuur 2b laat zien hoe in dit geval de krachten overde gepro-Wordt uitge~~anvaneen gladde voeg en een centrische nor-maalkracht (fig. ie) dan verlopen de drukkrachten van hetkopvlak van de kolom in de bodemplaaten vandaar in de bo-dem. Isin ditgeval sprakevan eencombinatie normaalkracht/moment (fig. i d) dan zaldit moment aan de onderzijde van dekolom worden opgenomen door een paar horizontale krach-ten, waaruit de horizontalewapening in de wandenvan de in-kassing volgt. Deze krachten worden dan weer via een vak-werksysteem naar de fundering overgebracht (fig. 2a). De ver~ticale belasting wordt via de voeg tussen de kolomvoet en debodem van de inkassing overgebracht. Opgemerkt wordt, datin de praktijk een zuiver gladde voeg niet zal voorkomen.Omdat er altijd sprake is van enige wrijving tussen kolom eninkassing, zal de drukdiagonaal in werkelijkheid wat steilerlopen dan in figuur 2a is aangegeven, zodat de horizontale I-~~~~~----~~---~---~~--\krachten enigszins worden overschat.D.?.emogelijke basisgevallen voor de verbinding van dekolom met de voetplaat zijn aangegeven in figuur 1.Figuur 1a toont het geval van een monoliete kolom-voetverbinding, waarbij de kolom door een centrische nor-maalkracht wordt belast. De tegendruk van de grond is intwee reactiekrachten samengevat.Figuur 1b toont het geval waarbij dezelfde verbinding dooreen normaalkracht en een buigend moment wordt belast. Dereactie van de grond wordt door ??n excentrisch aangrijpendenormaalkracht weergegeven.Bij verbindingen tussengeprefabriceerde kolommen envoet-platen (fig. ie t.m. ij) hangthet krachtenverloop in de kolom-voetende inkassingsterkafvan dewrijving tussen de elemen-ten.24 Cement 1989 nr. 12250 x 400fileerde aansluitvlakken verlopen. De verticale kolom-wapening en de verticale wapening van de inkassing vormennu een soortlasverbinding, terwijl de drukkracht in de kolomvia eenvrij steile schuine drukdiagonaalwordt afgevoerd.Vande in figuur 1 geschetste mogelijkheden worden de gevallen1d en IE, aan de hand van een voorbeeld, nader uitgewerkt.I 450 l3 Doorsnede van de opslagloods800ConstructieIn figuur 3 is de doorsnede van een opslagloods weergegeven.De prefab dakbalken, waarop dakplatenrusten, dragen opprefab kolommen, die in een inkassing in de fundering zijngeplaatst.Beschouwdworden de rnidden~olommen.Op dezekolommen werkt in het bezwijkstadium ter plaatse van bo-venkant inkassing (fig. 4}. .- een verticale belasting VI ~ 460 kN;- een horizontale belasting Hl ~ 8,3 kN;- een buigend moment MI ~ 140 kNm.Op de ondergrond werkt in het bezwijkstadium:- een verticale belasting V2 ~ 500 kN;- een horizontale belasting H2 ~ 8,3 kN;~ een buigend moment M2 ~ 150 kNm.Sterkteklasse B45, staalsoort FeB 500.+--r-~--~--~-~--'-750~225I ' - L - - - - - - - - - - - - - ' -1200Funderingsblok met opgestorte kokerA. KrachtsverdelingInkassingDe krachtsoverdracht kolom - inkassing wordt berekendzoals aangegeven in figuur 5.Voor de beschouwde constructiebetekent dit:3 140 5Hb ~ '2 x 0,75 + 4: x 8,3 ~ 290,4 kN4Funderingsblok met opgestorte koker, afmetingen enbelasting~ 250 kNV/2 ~ 500/2KolomDe kolom wordt over het gedeelte in de inkassing, behalve opmoment en normaalkracht, belast op een vrij grote dwars-kracht (fig. 6b).B. DimensioneringInkassingWand loodrecht op krachtsrichting (fig. 5 en 6)~ 2 . Hb _ 2 x 290,4 x W ~ 2Ob - b. x - 250 x 375 - 6,2 N/mmMI ~ 1/8 Hb. BI ~ 1/8 x 290,4 x 0,55 ~ 20,0 kNm_ 20 x 1Q6 _ 2 ? _ 2Aal - 0,9 x 115 x 500 - 386 mm .4012 - 452mm,te verdelen over - 250 mmo(het gewicht van het blok is hierbij inbegrepen, schematise-ring ter plaatse Van bovenkant blok)t --t,,r--,,,,//~v!JlI~~tirz ,.213t~HoI J00-~ ~a --200.4282,1-at E3JI J_8.3b6 Funderingsblok met opgestorte kokera. krachten op voetplaatb. krachten op kolomDe horizontale krachten Hb en Ho worden via de wandenloodrecht op de krachtsrichting afgeleid naar de wandenevenwijdig aan de krachtsrichting. De krachten worden ver-~~~~------------~-----.,.---Jvolgens naar de achterzijde van deze wanden geleid (trek) om5 Funderingsblok met opgestorte koker, vervolgens via een drukdiagonaal en een trekverticaal te Wor-krachtsoverdrachtden afgevoerd naar de fundering.De grootte van de krachten zijn eenvoudig af te leiden enweergegeven in de figuren 6 en 7.Cement 1989 nr. 12 25ICONSTRUCTIEF ONTWERP I_D~E_'I~:AIL_. -----,.__.druktrek700r# $10-200. " "jjI+==~=t+~3X2$20+--1--+ i5~,?"?E7 Funderingsblok ITlet opgestorte koker, krachtsverdelingKolomDe kolomwapeningbedraagt 2x 3 0 20 enwordt doorgezet inde inkassing.De maximum-dwarskracht bedraagt Td ~ 282,1 kN._ 282,1 X 103_ 2 2Td - 250 x 350 - 3,2 N/mm > 1,0 N/mmPons~ 460 x W _ 2Td - Jt x 255 x (255 + 414) - 0,86 N/mm