Voordrachten van de jaarlijkse bijeenkomstvan de Duitse Betonvereniging in 1955 (II)door Otto Sill, erster Baudirektor, HamburgDe door de mededingers te verrichten taak bestond in de uit-werking van:1. een ontwerp, dat aan alle behoeften van het marktwezen, hetmarktverkeer en het verkeer tussen de markt en het stads-lichaam voldeed; de plaats was voorgeschreven;2. een bouwrijp ontwerp van de grote markthal met de aanbie-ding van het gebouw excl. afwerking.Aangezien de oplossing op een nauwe samenwerking in construc-tief, vormgevend en ordenend opzicht was aangewezen, werd deuitnodiging tot deelneming aan de prijsvraag aan werkgroepengericht, die zodanig waren samengesteld, dat zij in hun geheel instaat konden worden geacht, de uitwerking van djt veelzijdigeprobleem onder handen te nemen en tot een goed einde tebrengen.Aan de prijsvraag namen acht werkgroepen deel, en wel vijf onderde leiding van betonmaatschappijen en drie onder de leiding vanconstructiewerkplaatsen. Het resultaat bleek uitstekend te z?jn.De spreker acht het juist, dat bij op deze wijze georganiseerdewedstrijden niet slechts de firma's, maar ook de verantwoorde-lijke ontwerpers persoonlijk worden genoemd.8. De invloed van het schiften van het fijnste zand op het beton van het krachtwerk Rain aan de Lechdoor Dr.-lng. Rudolf Kuhn, M?nchenDe fundamentele wet van de betontechniek, de wet van Ab rams,bepaalt, dat de kwaliteit van het beton, indien de watercement-factor constant blijft, onafhankelijk is van de korrelstruktuur vande gebruikte toeslagstoffen mits --zoals er Zen hard aanvullendaan toevoegt-- de specie volkomen verdicht is.De verdichtingsarbeid echter is wel in hoge mate afhankelijk vande korrelstruktuur, in het bijzonder in het bereik van het fijnstezand. Immers een hoge percentage van meelfijne korrels bemoei-lijkt de verwerking van de specie op een uitermate oneconomi-sche wijze. De betonverwerking door verhoging van de w/c-factor gemakkelijker te maken is een redmiddel, dat technischnoch economisch verantwoord is. In dergelijke gevallen is hetdoelmatiger, het fijne zand te wassen en het hierdoor van zijnmeelfijne korrels te bevrijden.Door een vergelijkend onderzoek naar de sterkte en vooral dedichtheid van het beton op verschillende werken wordt de juist-heid van deze stelling aangetoond.De bij de uitvoering van betonwerken opgedane ervaringent.o.v. de verhouding tussen w/c-factor, verwerkbaarheid en fijnstekorrelgrootte werden in het laboratorium op grond van proevenen theoretische overwegingen resp. berekeningen onderling inverband gebracht.De w/c-factor is eo ipso voor niet meer dan ??n uitleg vatbaar.De grenzen van de verwerkbaarheid kunnen met behulp van hetpowers- of trillingsproefgereedschap gevonden worden. De func-tie van het fijnste zand moet echter behalve door de zeefkrommeook nog door de beoordeling van het oppervlak van de toeslag-stoffen in verhouding tot het volume resp. het gewicht er vanbepaald worden, aangezien het te bevochtigen oppervlak eenessenti?le invloed op de benodigde hoeveelheid aanmaakwateruitoefent. Gevonden werd, dat een bepaald gewicht aan korrelsin het bereik van 0,001 tot 0,09 mm een korreloppervlak bezit,dat ca 90 maal groter is dan van hetzelfde gewicht aan korrels inhet bereik van I tot 3 mm.Vergeleken worden toeslagstoffen van het beton, verwerkt bij dekrachtwerken Oberpeiching en Rain.Terwijl de berekening voor Rain, gebaseerd op een bepaald ge-wicht, een totaal korreloppervlak van slechts 5 800 m2aantoont,loopt deze waarde voor Oberpeiching op tot 13 300 m2, waarvanop het meelzand alleen meer dan 9000 m2komen. Het is dan ookzo, dat in Oberpeiching de benodigde hoeveelheid aanmaakwaterop de gelijke hoeveelheid cement groter is dan in Rain, om de ge-lijke verwerkbaarheid van de specie te verkrijgen. Wil men echterde w/c-factor niet vergroten, dan moet naar een volledige verdich-ting van de gestorte specie worden gestreefd, waardoor de arbeid,die aan het verwerken van het beton moet worden besteed, aan-merkelijk wordt vergroot. In het laboratorium brengen proeven,genomen op beton op een schoktafel, opheldering omtrent ditvraagstuk. Een andere uitweg is de toepassing van een lucht-pori?nvormend middel.Hierop volgt een omschrijving van de praktische uitvoering vanhet wassen van het zand en als voorbeeld de installatie voor debetonbereiding in Rain, verduidelijkt door een schematischevoorstelling ervan. Er wordt op gewezen, dat met het natuurlijkevochtigheidsgehalte van het zand rekening moet worden gehou-den. Tenslotte wordt het trillen van het beton voor het kracht-werk in Rain besproken.9. Bepaling van het vochtigheidsgehalte van toeslagstoffen met de vochtigheidskandoor Dr. rer. nat. Hans Kurt Loevenich, HamburgOm de vereiste watercementfactor altijd te kunnen handhaven,moet bij de bepaling van de hoeveelheid aanmaakwater doorlo-pend met het vochtigheidsgehalte van de toeslagstoffen rekeningworden gehouden. Hiervoor kan een methode worden toegepast,die berust op het feit, dat de inhoud van een bepaalde hoeveelheidtoeslagstof, waarvan het gewicht nauwkeurig bekend is, niet con-stant maar afhankelijk is van het watergehalte van de toeslagstof.Het verschil van het volume van de droge en de vochtige toeslag-stof kan op een eenvoudige wijze bepaald, en hieruit het vochtig-heidsgehalte berekend worden.foto I. vochtigheidskan, meetglas en weegschaalmet gewicht van 2foto 2. opvangen van het verdrongenwater in meetglasCement 8 (1956) Nr 15-16 3717. Succesvolle samenwerking tussen ingenieur en architekt bij gelegenheid van een prijsvraag betreffend eenontwerp van de centrale fruit- en groentemarkt te HamburgEen modern gereedschap hiervoor is de vochtigheldskan (foto I).Deze bestaat uit twee afgeknotte kegels, die zodanig aan elkaar ge-voegd zijn, dat de randdoorsneden wijder zijn dan de doorsnedein het midden. In het middelste gedeelte zijn op verschillendehoogten twee afvoerbuizen aangebracht, die sifonvormig zijn uit-gevoerd. Behalve deze kan heeft men voor het onderzoek nodig:een meetglas, een staaf en een weegschaal met een gewicht van2 kg.De bepaling van het vochtigheidsgehalte geschiedt als volgt. Bijgesloten afvoerbuizen wordt de kan met water gevuld; waarnamen het overtollige water door de onderste buis laat afvloeien. Alsdan beide buizen dicht zijn, worden precies twee kg van de toe-slagstof in kwestie in de kan gedaan en hierna met de staaf omge-roerd, om de lucht te verwijderen. Dan wordt het water, dat doorde toeslagstof omhoog wordt gedreven, en tot voorbij de bovenstebuis stijgt, afgetapt door deze buis te openen en in het meetglasopgevangen (foto 2). Deze hoeveelheid, vermeerderd met detussen de beide buizen staande waterkolom, waarvan de inhoudslechts ??n keer behoeft te worden bepaald, is het door de toeslag-stof verdrongen water. De meetfo?t bedraagt niet meer dan0,1%; de gehele procedure vergt slechts weinige minuten.10. Proeven genomen met ribbenvloeren van gewapend beton onder langdurige rustende belastingdoor Dr. techn. Stefan Soretz, WenenDe spreker brengt verslag uit over proeven, genomen met vrijopgelegde balkconstructies, gewapend met Torstaai 60. De over-spanning bedroeg 5,00 m. De balkconstructies bestonden uit 2ribben 28 cm ? 10 cm op een onderlinge afstand van 50 cm, metelkaar verbonden door een drukplaat, 5 cm dik, 120 cm breed,gewapend met resp. 1?14, 2?14, (I?I6+I?I8) per rib.Beton ........ Vx28 = 254 kg/cm2Staal 60 ... yr = 6 700 kg/cm2; yb = 8 000 kg/cm2; toe/. Y == 3 500 kg/cm2.De belasting bestond uit 2 evengrote puntlasten, geplaatst in 1/3en 2/3 van de overspanning. In het geheel zijn er 35 000 metingenverricht.De proeven zijn verdeeld in 3 groepen:a. wapeningsstaven met eindhaken, kortstondige belasting,b. wapeningsstaven zonder eindhaken; langdurige belasting,temp. + l2?C tot + 25 ?C,wapeningsstaven met eindhaken, langdurige4belasting; temp.(19,5 ? 0,5) ?C.De belasting werd trapsgewijze zodanig opgevoerd, dat de respec-tievelijke staalspanningen bedroegen: 2 400, 3 500, 6 000, 7 250 en8 100 kg/cm2.Dr. Soretz geeft de volgende samenvatting van zijn waarnemin-gen met de er aan verbonden conclusies.1. Onder langdurige belasting neemt de scheurvorming toe.Deze is gekarakteriseerd door het aantal scheuren, de grootstescheurwijdte, de som en het gemiddelde van de scheurwijdte.2. De toeneming van de scheurvorming is ?n het begin van deproef het grootst; de scheurvorming benadert na verloop vantijd een constante waarde.3. De belastingsduur tot aan het benaderen van de constantewaarde neemt toe met de beton- en staalspanningen en be-draagt in het bereik van de gebruiksbelasting twee maanden,in de nabijheid van de breuktoestand meer dan vijf maanden.4. De gemiddelde scheurwijdte wordt door langdurige belastingniet minder be?nvloed, dan de grootste scheurwijdte, zodat hetverhoudingsgetal tussen deze waarden onafhankelijk is van debelastingsduur.5. De scheurvorming t.g.v. langdurige belasting loopt in hetbegin het vlugst op en neemt af naar gelang de belasting traps-gewijze vergroot wordt.6. De toeneming van de scheurvorming t.g.v. langdurige belastingis afhankelijk van het wapeningspercentage.7. Na langdurige rustende belasting, die beantwoordt aan de voorTorstaai 60 toelaatbare spanning van 3 500 kg/cm2, bedroeg descheurwijdte 0,20 tot 0,25 mm, tegenover 0,15 tot 0,22 mm bijkortstondige rustende belasting. Na een langdurige belasting,die 1,7 maal groter was, dus overeenkwam met de draaglast,bedroeg de grootste scheurwijdte 0,5 tot 0,6 mm tegen 0,37tot 0,55 mm bij kortstondige, rustende belasting.8. Tot nog toe konden aan de bewapeningsstaven zonder eind-haken ook onder de zwaarste langdurige belasting geen glij-verschijnselen worden waargenomen.9. De vloeren, welke aan proefnemingen onderworpen waren,die drie jaar in beslag genomen hadden, staan opnieuw reedsvijf maanden onder de 2,3 voudige gebruiksbelasting, die over-eenkomt met 93% van de rustende breukbelasting. Hieruitblijkt, dat de proeven in Wenen, waarbij Torstaai 60 als wape-ning was toegepast, hetzelfde resultaat hebben opgeleverd alsde in het 'Journal of the American Concrete Institute' gepubli-ceerde proeven, waarbij 95% van de kortstondige breukbe-lasting geen breuk van de met natuurhard staal gewapendevloeren veroorzaakt hebben.II. Praktische en theoretische problemen bij de toepassing van voorgespannen betondoor Professor Dr.-lng. Wolfgang Zerna, Frankfurt a/MTerwijl de vraagstukken, aangaande de berekening van voorge-spannen constructies principieel en essentieel zijn opgelost, zietzich de praktische uitvoering voor problemen geplaatst, die nognaar opheldering vragen. De spreker behandelt enige problemenvan dien aard.De kabelsWanneer hoogstwaardig staal (ev. St. 150 en hoger) wordt toe-gepast, blijkt de noodzakelijkheid, de enkele draden tot bundels,in het vervolg kabels genoemd, te verenigen. Aangezien hun aan-tal laag moet worden gehouden, om de benodigde staaldraden ineen zo nauw mogelijk gevormde ruimte te kunnen bergen, moetde diameter van de draden zo groot mogelijk worden gekozen.Deze moeten tevens een in verhouding hoge graad van buigzaam-heid bezitten, om zich zonder hoge er bij komende buigspannin-gen aan de vereiste kromtestralen te kunnen aanpassen. Daarbijkomt, dat de draden meestal opgerold getransporteerdworden. Uit een en ander blijkt, dat de grootste toelaatbaredraaddiameter niet meer dan 8 mm zal mogen bedragen. Is dezedraaddoorsnede nog niet voldoende, dan moeten vlakke door-sneden worden gebruikt, die over de kleinste dikte in verhoudingmakkelijk zullen gebogen kunnen worden, zonder dat buigspan-ningen van betekenis zullen optreden. Ook de plaatsing vanSupporten, om de staven op de vereiste onderlinge afstanden tehouden, kan dan achterwege blijven, aangezien evtl. klemmen vande organen met vlakke doorsneden niet te verwachten staat.De verdeling van de kabels over de doorsnedeOm economische, statische en constructieve redenen is het doel-matig, het aantal kabels in een doorsnede zo gering mogelijk tehouden. Daarom wordt er naar gestreefd, het draagvermogenvan de kabels zo hoog mogelijk op te voeren. Het spreekt echtervan zelf, dat de door ??n kabel op te nemen trekkracht zich naarde gehele trekkracht moet richten.Het afbranden van de kabelsNa het spannen en het verankeren van de kabels moeten de uit-stekende draadeinden worden verwijderd, hetgeen d.m.v. snij-branders geschiedt. Deze procedure kan zonder schade voor deconstructie worden toegepast, aangezien de hierdoor veroor-zaakte temperatuursverhoging van het voorspanstaal niet in deverankering zal binnendringen, hetgeen door proefnemingen konworden aangetoond.De verankering van de kabelsOm het verankeren van de kabels na het spannen op eenvoudige,betrouwbare en economische wijze te doen geschieden, beschiktde praktijk over 2 methoden, nl. het vastspie?n of het vastklemmenvan de draden. Over het algemeen is het niet moeilijk, wig- ofklemverankeringen te ontwikkelen, die aan alle eisen van destatica voldoen. Er moet hierbij worden opgelet, dat geen kerf-spanningen optreden.Spanningsverlies in de verankeringHet spanningsverlies in de verankering bedraagt 4 ? 5%, hetgeenop zich zelf volkomen onbeduidend is, aangezien dit verlies slechtsde uit de verankeringsconstructie uitstekende draadeinden on-gunstig be?nvloedt, die later toch afgebrand worden. Slechts in.verband met de beoordeling van de wrijving tussen staaldraad ende, de draden omhullende, koker komt dit spanningsverlies inaanmerking.372 Cement 8 (1956) Nr 15-16Wapening van de verankeringsz?neDe spreker behandelt de spanningsverdeling achter de veranke-ringsz?ne en geeft een voorbeeld (met afbeeldingen) van een inverband hiermee benodigde wapening van deze z?ne.De overbrenging van de functie van de spanningsinstallatie op hetbetonlichaam kan niet zonder spanningsverlies geschieden en isafhankelijk van de in de verankering optredende elastische enplastische vervormingen. Het verlies wordt aan voorbeelden aan-getoond; het bedraagt in drie gevallen resp. 11,3%, 12,15% en13,3%.De de kabels omhullende kokers en de wrijvingsverschijnselen binnend?ze ruimte tijdens het spannenOm de voorspanningskabels in de betonligger te kunnen plaatsenmoeten doorgaande openingen gespaard worden, die verkregenkunnen worden door metalen kokers in te storten; de doorsnedekan cirkelvormig of rechthoekig zijn. De kokers moeten voldoen-de stijf maar ook gemakkelijk buigzaam zijn, zij moeten t.o.v. hetbeton aan de buitenkant en de ge?njecteerde specie aan de binnen-kant een goed aanhechtingsvermogen bezitten, maar tevens gladzijn, om de kabels zonder weerstand te bieden laten glijden, zemoeten overigens ook dicht en goedkoop zijn. Tussen kabel enkabelkoker treedt echter niet alleen in de bochten, maar ook inde rechte gedeelten wrijving op, daar de kokers nooit volkomenrechtlijnig kunnen worden geplaatst. De spreker sluit zijn betoogmet algemene theoretische beschouwingen over de wrijving.12. Voorstellen over de wijze, waarop de door wrijving veroorzaakte spanningsverliezenin de voorspandraden uit de weg kunnen worden geruimddoor Professor Dr. Ing. Bernhard Fritz, KarlruheHet op te lossen probleemis tweeledig en betreft:1. De uitschakeling van de invloed van roestvorming als primaireoorzaak van de onzekerheden betreffend de beoordeling vande spannirtgsverliezen, voortvloeiend uit de nogal moeilijkeschatting van de te verwachten wrijvingsco?ffici?nten.2. De directe opheffing van de tengevolge van wrijving optreden-de spanningsverliezen door op de spandraden schokken telaten werken.Aan de onder I genoemde eis kan worden voldaan door gesmeer-de glijplaten aan te brengen, waar zulks nodig blijkt.Wat het welslagen van de onder 2 genoemde maatregelen betreftstelt professor Fritz twee voorwaarden, en wel :a Er moet een verende tussenschakel worden aangebracht, overwelke de schokken in de richting van de voorspandradenworden ingeleid.b De schokken moeten krachtig zijn en door hamerslagen e.d.tot stand worden gebracht.Hierop volgt een uitvoerige beschrijving van de op natuurlijkeschaal uitgevoerde proeven, de er voor benodigde apparatuur ende wijze, waarop de schokwerking in de voorspandraden werdopgewekt.De spreker komt tot de volgende conclusie:Aangetoond kan worden, dat op zijn minst voor draadlengten van30 m met een gezamenlijke richtingswijziging van 50? volledigespankrachtsvereffening kan worden verkregen. Vermoedelijk zalspankrachtvereffening ook bij grotere draadlengten en richtings-wijzigingen mogelijk zijn.13. Het gedrag van constructies van voorgespannen beton bij overbelastingdoor Dr.-lng. Gotthard Franz, Frankfurt a/MTen opzichte van het gedrag van voorgespannen betonconstruc-ties speelt de factor tijd een grote rol. Immers, in verband metde hoge spanningen is krimp en kruip van het beton op de langeduur van grote invloed.Bij voorgespannen beton is verder het verschil tussen gebruiks-toestand en de toestand van overbelasting, ook blijkt deze be-neden de breukbelasting, aanmerkelijk groter dan bij gewapendbeton. Het oorspronkelijk rechtlijnig over de gehele doorsnedeverlopende spanningsdiagram concentreert zich bij voort-schrijdende belasting aan de drukrand en begint op de spannings-verdeling in de gewapend-betondoorsnede te lijken. Met toe-neming van de belasting vindt plastische vervorming plaats, zo-dat zich bij overbelasting de voorgespannen doorsnede niet andersgedraagt dan een gewapend-betondoorsnede.Conclusies:I. De gebruikstoestand van een voorgespannen constructie maakthet niet mogelijk, zijn verhouding tot de breuktoestand zondermeer te beoordelen. Daarom moet ook de kritieke toestandvolgens de -vrije methode worden onderzocht.2a. In tegenstelling met gewapend beton neemt bij voorgespan-nen beton met het optreden van scheuren de vervorming pereenheid van lengte aanmerkelijk toe, zodat ook het verloopvan de vervormingslijn van de gehele constructie er door be-?nvloed wordt.2b. Een matige overbelasting berokkent aan een constructie vangewapend beton blijvende schade, aangezien de scheuren openblijven, terwijl bij een constructie van voorgespannen betonscheuren, die door overbelasting zijn ontstaan, zich na ontlas-ting volkomen sluiten, de constructie dus weer volkomen intakt is, een eigenschap, waarvan in uitzonderingsgevallen zelfszonder schade gebruik zou mogen worden gemaakt.2c. Onze statische berekening van de momenten berust op deproportionaliteit tussen momenten en doorbuigingen. Dezewet wordt door het voorgespannen beton in gebruikstoestandstipt nagevolgd. Bij scheurvorming bestaat echter deze lineaireafhankelijkheid niet meer. Aangezien de verdraaiing van de ge-scheurde doorsnede onder de last veelvoudig groter is, dan deverdraaiingen in het elastische bereik van de constructie, kanhet korte, onder hoge spanningen staande stuk onder de lastals scharnier worden beschouwd.Aan een ligger op 4 steunpunten is aangetoond, hoe dan demomenten over de ligger verdeeld kunnen worden.Na be?indiging van de vergadering betuigt de voorzitter aan deaanwezigen zijn dank voor hun verschijnen en de volharding,waarmee zij de voordrachten hebben gevolgd en spreekt de hoopuit, dat zij naar gelang van hun beroepsuitoefening nieuwe ge-dachten mee naar huis zullen nemen.ir. E. A. F. HuberCement 8 (1V56) Nr 15-16 373
Reacties