bruggenbouw voorspanningProf.dr.ir.A.S.G.BruggelingIn Cement 1994, nr. 9, is het eerste deel van dit artikel opgenomen, waarin de in juni 1993in Fankrijk gehouden workshop van de AFPC over het gedrag van uitwendige voorspan-ning in constructies aan de orde kwam. In dit tweede deel wordt ten aanzien van dit onder-werp ingegaan op de aanvulling van Eurocode 2, alsmede op het State of the Art rapportvan FlP-commissie 2 over uitwendige voorspanelementen.Het artikel wordt besloten met de visie van de auteur.UITWENDIGE VOORSPANNING INBETONBRUGGEN (II)EUROCODEAlvorens in te gaan op de regels en eisen diein het aanvullende deel 1-5 van Eurocode 2zijn vastgelegd, wordt hier eerst duidelijk ge-steld dat hettoepassen van uitwendige voor-spanning in het geheel niet betekent datconstructies met behulp van segmentenmoeten worden gebouwd!Integendeel blijkt uit [8] dat met name'schuifbruggen' zeer goed met uitwendigekabels kunnen worden gerealiseerd. En datgeldt niet alleen voor die toepassing. Het ge-val schuifbruggen is een goed voorbeeld vanConstructief beton, kunstmatig voorbelastdoor uitwendige kabels [5]. In Duitsland zijnde met uitwendige voorspanning gebouwdebruggen ontworpen als Constructief beton,dat wil zeggen altijd voorzien van een basis-wapening van betonstaal. Deze bruggen zijnniet uit segmenten opgebouwd.Uitwendige voorspanning is in de aanvullingvan Eurocode 2 gedefinieerd als:'Voorspanelementen van nagerekt staal, diezich buiten het eigenlijke betonlichaam be-vinden, doch binnen de omtrek van de beton-constructie. De uitwendige voorspanele-menten zijn alleen met de betonconstructieverbonden in de verankeringen en in de buig-punten'.Gesteld wordt dat'Voorspanning kan wordenbeschouwd als een uitwendige belasting dieop de constructie wordt uitgeoefend doormiddel van de geconcentreerde krachten inde verankeringen, de radiaalkrachten in degebogen delen van de kabels en, langs deomtrek van de kabels, als tangentiale krach-ten (wrijving!)'.Tussen twee buigpunten wordt een kabelverondersteld volledig recht te zijn.Omtrent de verschillende grenstoestandenwaarin de constructie moet worden gecon-troleerd, zijn onder meer onderstaande re-gels gegeven.BezwijkstadiumBuigende momenten? De rek van hetvoorspanstaal isconstantinelk tussen twee buigpunten gelegen kabel-deel.? De toeneming van de rek ten opzichte vande bij het voorspannen aangebrachte rekineenkabeldeel, isgelijkaandegemiddel-de toeneming van de rekvervorming vanhet tussen de buigpunten gelegen ligger-deel.? In constructies opgebouwd uit segmenten,in combinatie met ongewapende voegen,is geen herverdeling van buigende mo-menten en normaalkrachten toegestaan.AfschuivingBij uit segmenten opgebouwde constructies,onderling verbonden via ongewapende voe-gen, gelden de volgende regels:? De door de voegen over te brengen krach-ten moeten worden beschouwd als uitwen-dige krachten werkend op de segmenten.De segmenten moeten voldoen aan de ei-sen die aan gewapend beton worden ge-steld.? De krachtsoverdracht in voegen wordtgeacht uitsluitend plaats te hebben via de75bruggenbouw voorspanningdrukzone van de op buiging belaste con-structie. Aandacht moet worden besteedaan het feit dat ai bij een geringe toene-mingvan het buigend moment, de hoogtevan de drukzone sterk afneemt.? Indien onvoldoende kennis aanwezig isomtrent de krachtsoverdracht in de voe-gen, moet de hoogte van de drukzone, on-der de meest ongunstige combinatie vanbelastingen en opgelegde vervormingen,ten minste tweederde van de liggerhoogtebedragen.? In het geval van kokerliggers moet tevensmet de effecten van wringende momentenrekening worden gehouden.GebrulksstadiumToenemen kabelkrachtDe extra kracht in de kabels tengevolge vanvariabele belastingen wordt bepaald opgrond van de veronderstelling dat de buig-punten volledig vaste punten zijn.ScheurvormingIn het geval van ongewapende voegen tus-sen segmenten mag de grenstoestand ont-spanning (decompressie) voor bepaaldebelastingscombinaties niet worden over-schreden. Voor de bepaling van deze toe-stand moet worden uitgegaan van de, in de-ze aanvulling nader beschreven methode. voordeberekeningvandegemiddeldewaar-de van de voorspankracht.Overige bepalingenOmtrent constructieve details worden ondermeer de volgende aanwijzingen gegeven:? Trilling van de kabels in dwarsrichtingdoorde invloed van verkeer, wind en dergelijkemoet worden vermeden (foto IS).? De buigpunten moeten zodanig wordengedetailleerd, dat een afwijking van devoorgeschreven hoek tussen beide kabel-delen van ten minste 0,02 radialen moge-lijk is.? Aan de omhullingsbuizen worden eisen ge-steld met betrekking tot materiaal, water-dichtheid, opnemen van de drukvan de in-jectiespecie tijdens het inpersen en metbetrekking tot het gedrag in de buigpun-ten.Op de achtergronden van de gestelde eisenin de aanvulling van de Eurocode wordt hierniet ingegaan, omdat de belangrijkste daar-van reeds in het eerste deel van dit artikel zijnbehandeld.UITWENDIGE VOORSPANELEMENTENAan voorspanelementen die buiten de be-tonconstructie blijven worden andere eisengesteld dan aan de gebruikelijke, zoals:? denoodzaakgrotevoorspaneenhedentoete passen om het aantal afbuigpunten tebeperken en een eenvoudig kabelbeloopte verkrijgen;? de wens om kabels, indien nodig, te kun-nen vervangen door nieuwe;? het beperken van de lengte van de kabelsbij liggers over meer steunpunten om, methet oog op de veiligheid van de construc-tie, het risico van het niet goed functione-ren van een verankering te beperken.Daartoe worden korte kabels boven desteunpunten toegepast (veel tussenan-kers!);? hetfeitdathetdraagvermogen van de con-structie veel meer wordt bepaald door deveiligheid van de verankeringen en de af-buigconstructies dan bij 'normale' voorge-spannen betonconstructies. In deze laat-ste fungeert het voorspanstaal immersmede als 'wapening' als het door middelvan de verharde injectiespecie of vla direc-te aanhechting met het omhullende betonIs verbonden. Nu oefenen de uitwendigekabels alleen een kunstmatige voorbelas-ting op de constructie uit.Hierna komen enige bijzondere aspectenvan uitwendige voorspanelementen aan deorde.KabelIn de kabels kan het normaal gebruikelijkevoorspanstaal worden verwerkt.Soms worden gegalvaniseerde draden ofstrengen toegepast. Een interessante toe-passing Is die van (mono)strengen, voorzienvan een, bij de vervaardiging aangebrachte,kunststof coating zoals gebruikelijk is bij 'un-bonded tendons' met monostrengen. In ont-wikkeling is het in de fabriek voorzien vanstrengen, draden en staven van een epoxy-coatlng.Van groot belang is de wijze waarop de dra-den of strengen in de omhullingsbuizen ophun plaats worden gehouden. Hierbij zijntwee gevallen te onderscheiden (fig. 19):Geen voorzieningen voor het op de plaatshouden van strengen en dergelijkeHet zal duidelijkzijn dat, indien geen voorzie-ningen worden getroffen, bij de afbuigpuntenalle draden of strengen tegen de binnen-bocht van de omhullingsbuis worden gedrukten dat deze, tijdens het spannen van de ka-bel, elkaar ongunstig meerassig belasten. Indit geval zullen aan het te gebruiken voor-76spanstaal hogere eisen aan de weerstandtegen meerassige spanningen moeten wor-den gesteld dan- normaal gebruikelijk [9].Ook zal in die zones bij het injecteren van debuizen weinig van een goede beschermingvan het voorspanstaal terecht komen. Dezekabels zullen in ??n keer moeten wordenvoorgespannen en lenen zich dus ook niet zogoed voor vervanging, omdat dan ??n vande, vaak weinige, kabels buiten gebruik moetworden gesteld.Toepassing van monostrengen en voorzie-ningen boven afbuigpuntenEen bijzonder goede methode is het toepas-sen van monostrengen in een omhullings-buis. De monostrengen worden op hun juisteplaats in de buis aangebracht en deze buiswordt, v??r het aanspannen in de afbuigzo-nes en na het aanspannen over de gehelelengte, met cementmortel ge?njecteerd.De strengen kunnen nu, in de speciaal daar-toe ontwikkelde verankeringen, ??n voor??n worden gespannen. Indien nodig kun-nen ze ook ??n voor ??n worden ontspannenen vervangen. Het draagvermogen van deconstructie wordt daardoor nauwelijks be?n-vloed.De toepassing van deze methode is prak-tisch beperkt tot die gevallen waarin de ka-bels direct bij het aanbrengen in hun defini-tieve positie (beloop) worden gebracht. Ditbetekent dat bijvoorbeeld in constructies diemet behulp van de schuifmethode wordengerealiseerd, deze toepassing van mono-strengen moeilijk, zo niet onmogelijk is.OmhullingDe omhullingsbuizen van uitwendige kabelsmoeten uiteraard aan hogere eisen voldoendan de kabelomhulling van inwendige voor-spanelementen.Hiervoor gelden de volgende eisen:? Vloeistofdicht zijn, bestand zijn tegen deagressiviteit van het milieu en tegen moge-lijke effecten die veroudering (van kunst-stoffen) door bijvoorbeeld UV-straling ver-oorzaakt.? Van een materiaal zijn vervaardigd datgeen aantasting van het voorspanstaalkan veroorzaken. In dit verband is te den-ken aan metalen buizen met een andereeigenpotentiaal dan het voorspanstaal.? Bestand zijn tegen alle belastingen tijdenshet in heiwerken op de plaats brengen vande kabels.? Bestand zijn tegen de effecten van krom-mingsdruken axiale verplaatsing van voor-spanstaal tijdens het aanspannen, in hetbijzonder in de afbuigzones.? In staat zijn om de drukvan de injectiemor-tel tijdens het injecteren te weerstaan, zon-der dat te hoge spanningen of ontoelaat-bare vervormingen optreden.? In het geval dat het voorspanstaal van dekabels tegen corrosie wordt beschermdmet andere materialen dan injectiemortel,zoals vet, paraffine en dergelijke, moet deomhullingsbuis bestand zijn tegen de, bijhet aanbrengen optredende, hogere tem-peraturen en inwendige vloeistofdruk.? Bestand zijn tegen mogelijke sabotage enmoedwillig aan te brengen beschadigin-gen.Uit deze opsomming van eisen, die zekerniet volledig is, moge duidelijkzijn dat de toe-passing van uitwendige voorspanning ge-paard moet gaan met het ontwikkelen vannieuwe technologie?n. In het kader van ditartikel kan daarop niet in detail worden inge-gaan.Voor de omhulling worden stijve of geribdestalen of kunststof buizen toegepast. Dezelaatsten kunnen al dan niet zijn voorzien vaneen metalen kern.CorrosiebeschermingWat voor omhullingsbuizen geldt, is ook be-palend voor de te stellen eisen aan de mate-rialen die in deze buizen worden geperst omhet voorspanstaal daarin tegen corrosie tebeschermen.Hiertoe worden verschillende nieuwe mate-rialen toegepast, naast de gebruikelijke ce-ment-injectiemortel. Genoemd worden vet,paraffine, teer-epoxy of andere bitumineuzeProdukten. Ook hebben mengsels van polyu-rethaan en cement toepassing gevonden.Ook hier wordt een terrein van nieuwe mate-riaal-technologische ontwikkelingen betre-den.Van zeer groot belang is ook de corrosiebe-scherming van de verankering en de daar-mee samenhangende delen, zoals de bui-zen achter de verankeringen voor het door-voeren van de voorspankabels door de be-tonconstructie achter en om deze veranke-ringen. Juist in deze constructies zijn de ver-ankeringen vaak aan agressieve invloedenblootgesteld, zoals door lekkend hemelwa-ter bij de opleggingen, dooizouten en con-dens in kleine open ruimten (bijvoorbeeldtussen middendraad en buitendraden vaneen streng!).In het bijzonder in die gevallen waarin de ver-ankering toegankelijk blijft voor vervangingvan spaneenheden, zullen deze zones zeerzorgvuldig moeten worden afgesloten en be-schermd tegen corrosieve invloeden. Omdatin deze gevallen het voorspanstaal via deverankering uithetspankanaalmoetwordengetrokken, zal dit staal blijvend over een be-paalde lengte uit het verankeringselementsteken. Hier moeten de verankeringen danook van aparte kappen worden voorzien. Deruimte binnen een kap moet worden volge-perst met een corrosiewerend middel (vet,paraffine). Regelmatig dienen deze kappente worden ge?nspecteerd (fig. 20).77bruggenbouw voorspanningVerankeringIn de gebruikelijke voorgespannen beton-constructies is de rol van de verankeringvaak in belangrijke mate beperkt tot de uit-voeringsfase. Na het injecteren van de voor-spankanalen draagt de aanhechting tussenvoorspanstaal en betonconstructie, via ver-harde injectiemortel en omhullingsbuis, inbelangrijke mate bij aan de veiligheid van deverankering van de kabels. In het geval vanmonostrengen in epoxy-omhullingen, maarvooral ook in het geval van grote spaneenhe-den voor uitwendig voorspannen, blijft de rolvan de verankering tijdens de gehele levens-duurvan de constructie van primaire beteke-nis.Dit betekent dat aan deze verankeringen, enaan de inleiding van de voorspankrachten inde eigenlijke constructie, hoge eisen moe-ten worden gesteld. Deze eisen betreffen on-der meer de vermoeiingssterkte van de ver-ankering als geheel, maar vooral ook die vande contactzones tussen het voorspanstaalen de verankeringswiggen. Hier is het voor-spanstaal in de regel aan het oppervlak be-schadigd en dus gevoeliger voor vermoeiing[1.9].In het geval van vrije ligging van de draden ofstrengen in de kabels (fig. 19a), treden ervaak ook verplaatsingen tussen de tegen el-kaar aangedrukte draden of strengen op.Hiermede gaan dan ook vermoeiingsver-schijnselen gepaard (frettingfatigue) [1.10].Zonder hier nu reeds conclusies te trekken,kan toch wel worden gesteld dat de ontwik-keling van uitwendige voorspanning vraagtom toepassing van vertrouwde en groten-deels bekende technieken en van daaruitontwikkeling van mogelijk nieuwe technolo-gie?n. Dit betekent dat kabels opgebouwduit monostrengen in met cementmortel ge?n-jecteerde omhullingsbuizen, voorlopig zekerde voorkeur verdienen.Kabels en omhullingen ter plaatse vanafbuigpuntenEen nieuw element in constructies met uit-wendige voorspanning zijn de afbuigzones.Evenals de hiervoor besproken verankerin-gen moeten deze zones weerstand biedenaan de daarop werkende invloeden. Dit geldtzowel ten aanzien van het statisch gedrag,als ten aanzien van het gedrag ten opzichtevan vermoeiing. Uit onderzoek is geblekendat corrosie door onderlinge verplaatsingentussen voorspanstaal en omhullingsbuis(fretting corrosion) niet is uit te sluiten. Indaartoe in aanmerking komende gevallendient dan ook een glijdfolie tussen voorspan-staal en omhullingsbuis te worden aange-bracht.Zoals reeds is opgemerkt, wordt het voor-spanstaal in de afbuigzones meerassig be-last. Als de draden of strengen in deze zoneonderling evenwijdig aan elkaar lopen, is ditgeen probleem. Krommingsdrukkrachtentot 0,6 kN per mm lengte kunnen zondernoemenswaardige reductie van de trek-sterkte van het voorspanstaal worden opge-nomen. De kabels dienen daartoe de daarbijpassende kromming te hebben [1.11].De afbuigconstructies moeten zo wordengedimensioneerd en in het werk gebracht,dat de afwijking van de - door het kabelver-loop vereiste - afbuighoek niet meer dan0,02 radialen bedraagt [2, 3]. De omhul-lingsbuis moet in deze zone in staat zijn deoptredende krommingsdruk over te dragenop de afbuigconstructie.In [2] zijn onder 4.3, tabel 3, minimum-af-buigstralen (van 2,5 m tot 5 m) voorgeschre-ven 'als functie van de grootte van de kabel.De omhullingsbuizen met bijbehorendevoorzieningen kunnen worden geprefabri-ceerd en ter plaatse In de betonconstructieworden gesteld, of bij het maken van de be-tonconstructie daarin worden opgenomen.Ontwikkelde systemenDoor de verschillende houders van interna-tionaal bekende voorspansystemen zijn ka-bels, verankeringen, constructies voor af-buigzones en methoden ter beschermingvan het voorspanstaal tegen corrosieve in-vloeden ontwikkeld. Uiteraard is daartoe hetnodige onderzoek verricht. Op deze ontwik-kelingen wordt hier niet ingegaan.Bij het aanhoren van de presentaties van dehouders van voorspansystemen tijdens deworkshop, viel het op dat de ontwikkelde-constructies onderling relatief weinig ver-schillen vertonen.Verankerings- en afbuigzonesIn afwijking van betonconstructies met in-wendige voorspanelementen vragen de zo-nes waar uitwendig voorspankrachten wor-den ingeleid dan wel omgeleid, bijzondereaandacht. De nadruk valt op het detaillerenvan deze zones, zowel wat betreftde vorm enafmetingen van de betonconstructie als dewijze van wapenen c.q. voorspannen.In de 'normale' voorgespannen betoncon-structies vraagt de inleiding van voorspan-krachten in de constructie de nodige aan-dacht. In de praktijk blijkt het daarbij reedsmoeilijk te zijn om in deze zones scheurvor-ming te voorkomen, dan wel te beperken.In het geval van uitwendige voorspanningzijn78deze zones nog veel kritischer, omdat devoorspankrachten vanuit deze 'uitwendigezones' in de eigenlijke betonconstructiemoeten worden geleid. In figuur 21 zijn de be-langrijkste kritische zones weergegeven:? de verankeringszone aan het eind van deliggers;? de tussenverankeringen (blisters);? de afbuigzones.Voor het detailleren van wapening en voor-spanning in deze zones ligt het werken metstaafwerkmodellen voorde hand.Daar moet echter voorzichtig mee wordenomgegaan. Staafwerkmodellen gaan in feiteuit van het krachtenspel in de bezwijktoe-stand, onder meer van het vloeien van de wa-pening die daarop wordt gedimensioneerd.In de hier aan de orde zijnde constructiede-len is vooral de gebruikstoestand van be-lang. Daarin moet scheurvorming wordenvoorkomen en, indien acceptabel, wordenbeheerst.De krachten in de vrije kabels zullen, ook inhet bezwijkstadium, maar weinigten opzich-te van die in de gebruikstoestand toenemen.Dat betekent dat de aanvangsvoorspan-kracht vaak de hoogste belasting vormt in dekritische zones. Met het interpreteren van deinformatie verkregen via staafwerkmodel-len, moet daarom voorzichtig worden omge-gaan. Ter controle van de effectiviteit van degekozen wapening in het gebruiksstadium,mede met het oog op scheurvorming, kun-nen bijvoorbeeld driedimensionale eindi-ge-elementenmodellen worden gebruikt.Verankeringszonesin figuur 22 is de scheurvorming weergege-ven in een, gedeeltelijk open, betonnen eind-blok van een in aanbouw zijnd verkeersvia-duct [1.14]. De in de figuur aangegevenscheuren ontstonden in dit eindblok tijdenshet aanspannen van de kabels. De grootstescheurwijdte was 0,4 mm. Dit open eindblokmoet de grote, via de verankeringen gecon-centreerd aangrijpende voorspankrachtenoverbrengen naar de eigenlijke kokerligger.Dit geval duidt erop dat het krachtenspel indeze eindzones zeer zorgvuldig moet wor-den geanalyseerd en dat vooral ook de vormvan het eindblok daarin moet worden betrok-ken, opdat de krachten geleidelijk in de be-tonconstructie worden ingevoerd. Een eind-blok als in figuur 22 is weergegeven, geeftwel een zeer abrupte overgang tussen bloken kokerligger.In [5, pag. 446] is een voorbeeld gegevenvan de vormgeving van een eindblok, alsme-de van het krachtenspel in deze zone.Inleiden van krachten vanuit tussenveranke-ringen (foto's 23 lm. 25)In figuur 26 is een verankering van een kabelgetekend onder de bovenplaat van een ko-kerligger. Bij deze verankering zijn twee ef-fecten te onderscheiden:a. De inleiding van de voorspankracht viaeen console in de plaat.b. De overdracht van deze kracht vanuit deinleidingszone over de plaatbreedte.In figuur 27 is de verankering weergegevenvan een kabel in de hoektussen bodemplaaten wand van een kokerligger.79bruggenbouw voorspanninga. Inleiding van de voorspankrachtDe, vaak grote, voorspankracht moet naarde naastliggende constructie worden over-gebracht. Zowel in de console als in de plaatof de wand van de ligger is nauwelijks ruimteaanwezig om de wapening onderte brengen,laat staan te verankeren. Er wordt bovendiennaar gestreefd de afmetingen van de conso-les zoveel mogelijk te beperken, mede methet oog op de vervaardiging. Het staafwerk-model van figuur 27 laat wel zien in welkerichtingen trek- en drukkrachten werken,maar niet hoe groot die krachten zijn. Met de-ze realiteit geconfronteerd, wordt het eerstgoed duidelijk datde hier gegeven basisvoorde bepaling van de wapening onvoldoendeis.Als het op papier al lukt om de benodigde wa-pening in de console onderte brengen, is hetnog de vraag hoe zo'n wapeningskooi noggoed met beton kan worden gevuld. Tenslot-te rijst de vraag of de 'liters' beton nu wel instaat kunnen worden geacht om de functiete vervullen die hen in verharde toestand istoegedacht. In de praktijk blijven de gevolgendus niet uit! Hier ligt een onderwerp dat eenveel betere aanpak vraagt dan gebruikelijk.Zonder hierop dit probleem in te gaan kan devraag worden gesteld of wapeningsstavenwel het meest geschikte constructiestaaizijn voor deze zones.b. Overdracht van de voorspankracht naar deconstructieIn figuur 28 is de scheurvorming weergege-ven achter verankeringen met behulp waar-van geconcentreerde drukkrachten in deconstructie worden geleid.Op dit onderwerp is door de auteur uitvoerigingegaan in [10], waar naar wordt verwezen.Aan het wapenen van de betonconstructie indeze zones moet veel aandacht worden be-steed. Vaak wordt er ten onrechte van uitge-gaan dat de drukspanningen in het beton,door de voorspanning, voldoende zijn om de-ze plaatselijk soms zeer hoge trekspannin-gen te neutraliseren.Dit is vaak niet het geval, met als gevolg ern-stige scheurvorming in de betonplaat achterde verankeringen.AfbuigzonesDe afbuigvoorzieningen in de kabel moetende daarin opgewekte afbuigkrachten over-brengen op de eigenlijke betonconstructie.Omdat de kabels zich meestal binnen de be-tonconstructie bevinden, zijn de afbuig-krachten gericht op het hart daarvan. Wordthet betonnen constructie-element dat de af-buigkrachten uit de kabel opneemt, het za-del, aan de bodem- of bovenplaat van de lig^-ger verbonden, dan moeten altijd trekkrach-ten via dit zadel worden overgebracht. Ookhier wordt er naar gestreefd de afmetingenvan deze zadels zo klein mogelijk te houdenendekabelzodichtmogelijktegendebeton-80plaat aan te brengen, dit in verband met deoptimale grootte van de inwendige hefboom-sarm (fig. 29). .In feite treden hier dezelfde problemen opals bij de krachtsoverdracht uit tussenveran-keringen. Hier bestaat kans op uittrekkenvan hetelement uitde plaat- een soort pons-effect - en optreden van grote buigende mo-menten in dwarsrichting in de eigenlijke be-tonplaatDe afbuigkrachten kunnen ook via ribbenaan de binnenzijde van de wand in de beton-constructie worden geleid, hetgeen eenvou-diger is [5, pag. 445]. Ook worden de afbuig-constructies wel aangebracht inde hoek tus-sen wand en bodemplaat of bovenplaat vande kokerligger (fig. 21, foto 30).Foto 31 toont zadels boven een midden-steunpunt.In de workshop werd de wrijving van de ka-bels in de afbuigzones tijdens het aanspan-nen aan de orde gesteld, alsmede enigedaarmee samenhangende effecten. Uit on-derzoek blijkt datde grootte van de wrijvinginde afbuigzones, en dus het wrijvingsverliesin de kabel, sterk wordt bepaald door denauwkeurigheid waarmee de zadels met dedaarin opgenomen kabelbulzen het kabel-beloop ter plaatse volgen. Bij afwijkingendaarvan neemt de wrijving ter plaatse zeersterk toe, vaak met een factor 2 tot 3.Dewrijvingsco?fflci?nt^indeafbuigingis, bijgoed beloop, volgens Frans onderzoek voor:? metalen omhullingsbuizen ? = 0,30? HDPE-kunststofbuizen ? = 0,12? monostrengen in kabels ? = 0,03 en = 0,0006.Zwitsers onderzoek heeft aangetoond dateen PE-glijdfolie tussen de kabelbuis en dezadelbuis zeer gunstige effecten op de wrij-ving tussen kabel en zadel heeft.Als de af buighoek klein is zijn de wrijvingsver-liezen in de zadels niet groot. In het geval vansterke afbuigingen is de wrijving ter plaatsevan het zadel een niet te verwaarlozen fac-tor, te meer omdat deze dan op grote krach-ten, werkend in de lengteas van de kabel,wordt belast (zie fig. 2 in deel I).Tot slot wordt nog aandacht gevraagd voorde voorspanverliezen als zodanig. In ditsoort constructies, met slechts enkele ka-bels, kan de trekkracht in een reeds gespan-nen kabel belangrijk afnemen door het aan-spannen van de volgende kabels.SAMENVATTING EN CONCLUSIESIn dit artikel is aandacht besteed aan de on-derwerpen die zijn besproken op een work-shop over uitwendige voorspanning in juni1993, alsmede aan een relevante aanvullingvan de Eurocode 2 en aan een State of theArt rapport van FlP-commissie 2.Dit artikel Is geschreven om de Nederlandsebetonconstructeurs te informeren over dehuidige stand van zaken omdat, naarde me-ning van de auteur, de ontwikkeling van uit-wendige voorspanning niet over het hoofdmag worden gezien. Het zal opvallen dat ditartikel zeer kritisch is getoonzet. Dat is ech-ter niet gedaan om de toepassing van uit-wendige voorspanning te belemmeren,maar juist om verantwoorde toepassingen tebevorderen. Ervan uitgaande dat ervarenconstructeurs, die de problemen kennen,daarmee weten om te gaan en daarvoor goe-de technische oplossingen zullen weten tevinden, zijn uitsluitend de nieuwe aspectenaan de orde gesteld.Met de auteurs van [11] kan men zich afvra-gen of 'uitwendige voorspanning een mode-grill is of een stuk technische innovatie'. Ophet antwoord op die vraag zal hier nog kortworden ingegaan.81voorschriften |ir.F.BJ.Gijsbers, TNO-BouwHet is zeker niet onverstandig om zo af en toe eens wat afstand te nemen van waar we meebezig zijn om te bezien of dat nog wel zinvol is. Er schuilt echter wel een gevaar in. Je moeter namelijk voor waken, dat de afstand die je neemt zo groot wordt dat de contouren vanwatje ziet verloren gaan, waardoor essenti?le zaken aan het oog onttrokken worden. Tenonrechte zou dan de conclusie getrokken kunnen worden dat alles maar onzin en wegge-gooid geld is. Dat dit gevaar niet geheel denkbeeldig is, blijkt uit de reactie van ir.W.R. deSitter op de ontwikkeling van de Eurocodes en de NAD's. Reden dus om even in de pen teklimmen.COMMENTAM OP:COMMENTAAR OP ENV 1992-1-1 EN BIJBEHOREND NAD (Zie Cement 1994, nr.9)Enkele kanttekeningenHet indertijd in Nederland uitgevoerde veilig-heidsproject was erop gericht de betrouw-baarheidsniveaus van constructies van ver-schillende materialen te harmoniseren. In-derdaad is bij de opstelling van de nieuweTGB's enige voorzichtigheid betracht en zijnde veranderingen ten opzichte van vroegerbewust beperkt gehouden. Te veel afwijkenvan wat uit ervaring bleek te voldoen wasvoor de normcommissies niet acceptabel,mede omdat dat toch een zeker risico in-houdt. Toch hebben constructeurs belangrijkkunnen profiteren van de introductie van denieuwe veiligheidsfilosofie in de huidige ge-neratie TGB's. Ondermeer is daardoor betonten opzichte van andere constructiemateria-len beduidend concurrerender geworden,hetgeen een ontwikkeling is waar door be-tonconstructeurs in menig ander EuropeesIn de ontwikkeling van het bouwen in het al-gemeen is een tendens te constateren naarindustrialisatie. Dit houdt in: vereenvoudi-ging van vormen, repetitie van handelingenen inschakeling van gespecialiseerde bedrij-ven, hier voor het aanbrengen van de voor-spanning. Naast deze specialisatie wordenrelatief meer, weinig geschoolde, werkne-mers op de bouwplaats aangetroffen. Alsmen bedenkt wat in het verleden op debouwplaats aan gecompliceerde betoncon-structies mogelijk was, dan moet men zichafvragen of dat in de toekomst ook nog mo-gelijk zal zijn.Afgezien van het fabrieksmatig vervaardigenvan grote prefab betonelementen voor brug-gen en viaducten, dus het verplaatsen vanwerkzaamheden naar de betonwarenindus-trie, ligt het ook voor de hand om de voor-spanwerkzaamheden op de bouwplaats als??n geheel in de handen van gespecialiseer-de bedrijven te leggen. Waar in het geval vaninwendige voorspanning de verwevenheidtussen het maken van de eigenlijke beton-constructie en het aanbrengen van de voor-spanelementen in de bekisting groot is,biedt het toepassen van uitwendige voor-spanning de mogelijkheid tot een duidelijkerscheiding tussen de eigenlijke betonwerk-zaamheden en de voorspantechnischewerkzaamheden. Binnen de gereed geko-men betonconstructie worden door terzakedeskundige bedrijven de kabels aange-bracht, afgewerkt, gespannen en tegen cor-rosie en dergelijke beschermd.De zadels vormen nu de 'trait d'union'tussenhet eigenlijke betonwerk en het aanbrengenvan de voorspanbelasting. Dit betekent dusook dat andere dan uit segmenten opge-bouwde brugconstructies op deze wijze kun-nen worden gerealiseerd. Ook het vervang-baar zijn van kabels is daarbij geen nood-zaak, doch slechts een mogelijkheid in daar-toe in aanmerking komende gevallen.Dat nieuwe technologie?n in het geding zijn,is in dit artikel duidelijk gemaakt.Uitwendige voorspanning geeft ook moge-lijkheden in die gevallen waarin reedsjaren ingebruik zijnde constructies gerenoveerd die-nen te worden [12] en/of het draagvermo-gen daarvan vergroot moet worden.Deze bijdrage wordt besloten met dank aande redactie van Cement en de heer Binne-kamp voor hun bijdrage in het tot stand ko-men van deze publikatie. De wens wordt \gesproken dat kennismaken met deze nieu-we technieken een uitdaging aan betrokke-nen moge betekenen om in de nabije toe-komst deze in ons land te introduceren.Literatuur8. Vermeulen, G.P.C, e.a., Uitwendige voor-spanningin schuifbruggen. Cementl993, nr12.9. NEN 3868 Voorspanstaal. Voorspandraaden voorspanstreng. Art 7.5.4.10. Bruggeling, A.S.G., Staafwerkmodel voorhet inleiden van geconcentreerde lasten.Cement 1990, nr 11.11. Jungwirth, Hochreitner, Externe Vorspan-nung: Zeitgeist oder technischer Fortschritt.Bauingenieur 1992, nr. 67.12. Segers, W.A., Reflectometrische impuls-meettechniek. Cement 1994, nr. 1.82