I ICOSTRUCTlEFONTWERP IBEREKENING IVERVORMINGEN VANBETONCONSTRUCTIESVervormingen van betonconstructies in de woning-en utiliteitsbouw,naar aanleiCling van STUVO-rapport 81ir.W.A. de Bruijn. TU Delft, faculteit der Civiele Techniekir.R.Nijsse. Adviesbureau voor Bouwtechniek, VelpEen in STUVO-verband uitgevoerde studie vanuit de wens om hetvervormingsgedrag van betonconstructies zo correct mogelijk te voorspellen, leiddenaar relatiefeenvoudige formules voor de buigstijfheid van gewapend beton bijliggers, platen en kolommen, alsmede naar twee deelstudies: de invloed van defunderingsrotatie op de te verwachten verplaatsingen en de windbelasting in relatietot de optredende vervorming. Bij de bruikbaarheid van de lineair-elastischeberekening zijn kritische opmerkingen gemaakt.Als beoordelingscriterium voor hoogbouw is een relatie gelegd tussen menselijkeervaringen in een door de wind belast gebouwen de optredende vervormingen.Voor dit 'behaaglijkheidscriterium' moet een verantwoorde keuze worden gemaaktinzake de in rekening te brengen windbelasting op basis van gebruikseisen. Gepleitwordt daarvoor uit te gaan van statistisch onderbouwde windbelasting.Het resultaat van de studie is verwoord in een aantal bondige conclusies.1. ?SAMENVATTINGOp initiatiefvan de STUVO is een studiecel gevormd die alstaak kreeg het veel gesignaleerde probleem om eenjuiste in-schatting te geven van de werkelijke, optredende vervormin-gen van een betonconstructie - onder meer bij hoogbouw-nader te bestuderen. De volledige taakomschrijving van stu-diecel 112 luidde:'Onderwerp van studie:In de VB 1974/1984 wordt bij degrenstoestand van bru?k-baarheid een vervormingscriterium (doorbuigingseis) aange-geven dat voor de mate van vervorming gerelateerd is aan deTGB Algemeen. Deze eis geldt voor vloeren en balken.Recentis eenCUR-rapportverschenenwaarin de marge in demate van vervormingen duidelijk naar voren komt.De vraag is in hoeverre de mate van vervorming van invloedkan zijn op de kwaliteit van de afbouw (scheurvorming).Opmerkelijkis dat er geen criteria zijn aangelegd voor de ho-rizontale vervorming van gebouwen. Dit mede gezienin rela-tie tot de afbouwmaterialen.Taakstelling:1. nagaan wat op dit gebied is onderzocht;2. nagaan welke relatie moet worden gelegd tussen de wijzevan afbouwen en de mate van vervorming, zowel in hori-zontale als in verticale zin en ten aanzien van welke belas-ting;3. nagaanwelke stijfhedendaarbij voorde constructiemoetenworden gehanteerd;4. aanbevelingen voor verdere studie.'50Duidelijkis dat diteenzeerbreed terreinomvat. Na een uitge-breide literatuurstudie en discussie hierover kwam de studie-cel tot de volgende conclusies.De invloed van de vervorming op de afbouw lijkt weinig kri-tisch te zijn; men houdt rekening met de vervormingsmoge~lijkheid door de keuze van de afbouwmaterialen en de bijbe-horende detaillering en aansluitingen. Eveneens kan het zozijn dat de constructeur een bepaalde maximaal toelaatbarevervorming krijgt opgelegd vanwege de gekozen afbouwma~terialen.Conclusie 1Bet formuleren van vervormingseisen met betrekking tot debeperkingen voortvloeiend uit de keuzevan de afbouwmate-rialen c.q. detaillering hiervan is niet mogelijk vanwege deniet eenduidige relatie die tussen deze beide grootheden be-staat.Literatuurstudie, nationaaieninternationaal,leverde ten aan-zienvan de criteria voor toelaatbaar geachte vervormingen inhorizontale zin een niet eenduidig geheel op.Conclusie 2Er bestaan nationaal en internationaal geen eenduidige enduidelijke criteria ten aanzien van de toelaatbaar geachtegrootte voor de horizontale vervorming van bouwwerken.Met betrekking tot de relatie stijfheid-vervorming was demening dat er aandacht moest worden besteed aan:Cement 1988 nr. 3- wel ofniet scheurvorming in beton;- de bijdrage aan de stijfheid van het beton onder trek tussentwee scheuren, de zgn. tension stiffening.De studiecel kwam tot de overtuiging dat verplaatsing geeneenduidige toetssteen is voor hetvervormingsgedrag en daar-aan gekoppeld, het functioneren van een bouwwerk. Vooralten aanzienvanhogeslanke gebouwenzalhetdynamische ka-rakter van de belasting en de gebouwrespons hierop een es-sentieel gegevenzijn, dat de bruikbaarheid van een gebouwinhoge mate zal bepalen.Wij stelden het ons dan ook in het kader van deze stu8ie tottaak dit aspect uitgebreid te bestuderen.Conclusie 3Naastvervorming als ontwerpcriterium dient het dynamischgedrag van relatiefhoge gebouwen eveneens een medebepa-lend ontwerpcriterium te zijn.Conclusie 4Het is essentieel voor economisch opgezette constructeurs-werkzaamheden en een goed begrip van het werkelijke con-structiegedrag, dat de buigstijfheid met relatief eenvoudigeformules, dus zonder ingewikkelde computerprogramma'sen rekening houdend met scheurvorming, redelijk voorspeldkan worden. Tot op heden ontbreekt dit aspect"in de Neder-landse normen.Vanuit de wens het vervormingsgedrag van een betoncon-structie zo correct mogelijk te voorspellen, heeft de studiecelnaast de invloed van de scheurvorming op de stijfheid nogtwee aspecten, die het vervormingsgedrag be?nvloeden, be-studeerd. Het zijn de deelstudies:1. de invloed van de funderingsrotatie op de grootte van de teverwachten verplaatsingen;2. de grootte van de te hanterenwindbelasting in relatie tot dewerkelijk optredende vervorming.Conclusie 5 (uit deelstudie 1)De in de literatuur vermelde vuistregel: 25% van de totale ho-rizontale vervorming door windbelasting van een op palengefundeerde betonconstructie als resultaat van de rotatie vande fundering, blijkt slechts op te gaan voor een zogenaamduitgenutte betonconstructie. Een betere verwerking van dezeinvloed is het bepalen van de veerstijfheid van het samenspelpalen en ondergrond waarbij voorhetlaatste aspectvooral hetdynamische kleefmechanisme van essentieel belang lijkt tezijn.Conclusie 6 (uit deelstudie 2) .Het is niet re?el om een te verwachten vervorming te bereke-nen uitgaande van de in de Nederlandse norm (NEN 5850).vermelde windbelastitig.De hiermee bepaalde vervorming heeft weinig tot geen reali-teitswaarde.Beterzou hetzijnvan een statistischonderbouw-de win