Log in
inloggen bij Cement
Hulp bij wachtwoord
Geen account?
shop word lid
Home / Alle kennis / Artikelen

Blik op de breedplaatvloerenpraktijk in België en Nederland

Naschrift bij artikel 'KU Leuven bestudeert breedplaten en…' Tom Molkens, Gerrie Dieteren, Simon Wijte - 25 maart 2021

Naar aanleiding van een publicatie over onderzoek aan de KU Leuven naar het gedrag van breedplaatvloeren [1] hebben de auteurs, betrokken bij onderzoek in respectievelijk België en Nederland, in een Cement-artikel [2] toegelicht dat resultaten van beide onderzoeken op elkaar aansluiten. Wat in dat artikel mogelijk nog onvoldoende naar voren komt, is dat er met name in het verleden een wezenlijk verschil zat tussen de gangbare ontwerppraktijk van breedplaatvloeren in Nederland en België. Daardoor is het aantal kritische toepassingen in de bestaande voorraad in België beduidend minder dan in Nederland. Met het onderhavige artikel wordt dat toegelicht. Tevens wordt beoogd te laten zien dat er tussen België en Nederland weliswaar een verschil in ontwerphistorie is, maar dat de auteurs uit beide landen na een logisch convergentieproces in de afgelopen jaren, op één lijn zitten als het gaat om de huidige kennis van en inzichten in een goede detaillering van voegen in een breedplaatvloer.

In één of twee richtingen dragend

Zoals in [3] is toegelicht, werden de breedplaatvloeren oorspronkelijk voor in één richting – van balk naar balk of van wand naar wand – dragende vloeren ontwikkeld. In Nederland is het toepassingsgebied in de loop der jaren steeds verder uitgebreid naar in twee richtingen dragende vloeren. Gesteld kan worden dat verreweg het merendeel van de breedplaatvloeren in België nog steeds in één richting dragende vloeren betreft. Hierbij is er dus in België hoofdzakelijk sprake van een secundaire krachtsoverdracht over de voeg tussen twee breedplaten, waar de voeg in Nederland in vlakke plaatvloeren steeds meer onderdeel is geworden van de primaire draagrichting. Los van de vraag of de voeg is toegepast in de primaire of secundaire draagrichting, is navolgend ingegaan op het ontwerp van de voeg voor een positief buigend moment (in Nederland veelal aangeduid met ‘kritisch detail’).

Ontwerp kritisch detail in België

De eerste uitgave van een normtechnisch document in België voor breedplaten dateert van 1993 [4]. Rond 2000 is een onderzoek uitgevoerd naar de toepassing van breedplaten in brugdekken [5]. Dat heeft geleid tot de voor dat moment aanvullende eis dat bij voegen aan één van de navolgende voorwaarden moet zijn voldaan:

  • Er zijn minstens twee tralieliggers per breedplaat aanwezig, waarbij de afstand van de langsrand van de breedplaat tot de as van de dichtstbijzijnde tralieligger ten hoogste 125 mm bedraagt.
  • Er zijn staven toegepast die onder een opbuighoek van ten hoogste 45° uit de breedplaten steken.

De eerste eis is vervolgens ook opgenomen in het Technische Voorschrift TV 223, ‘Draagvloeren in niet-industriële gebouwen’ [6].

Voor de naden waar een positief buigend moment optreedt (kritisch detail) geldt dat dit volgens de gangbare praktijk in België als volgt werd ontworpen, c.q. uitgevoerd (fig. 1):

  • Er is evenwijdig aan, en aan weerszijden van, de voeg een tralieligger aanwezig op maximaal een afstand van 125 mm van de naad. In de praktijk werd deze eis echter niet steeds consequent gevolgd.
  • Voor de theoretische hefboomsarm van de koppelwapening moest worden gerekend met een afstand van minimaal 15 mm tussen het oppervlak van de breedplaat en de koppelwapeningsstaaf omwille van de ruwheid van de breedplaat.
  • De lengte van de koppelwapening gemeten vanaf de naad was minstens gelijk aan 1,5 maal de benodigde verankeringslengte, vermeerderd met de afstand a tussen het hart van de wapening in de breedplaat en de koppelwapening. Voor staven toegepast in een druklaag van C30/37 komt dit neer op een lengte van circa 52Ø, vermeerderd met de afstand a. De factor 1,5 is hierbij ontleend aan de factor a6, gebaseerd op EN 1992-1-1 [7]. Voor 2010 werd hiervoor, overeenkomstig NBN B15-002 [8], een factor gelijk aan 2,0 aangehouden.
  • Het bovenvlak van de breedplaten was steeds opgeruwd [6], hetgeen eveneens een noodzakelijke eis was om in aanmerking te komen voor een BENOR-keurmerk.
  • De uiterste momentweerstand in de snede ter plaatse van de naad tussen de twee breedplaten werd bij een voldoende verankering bepaald door de rekenwaarde van de vloeigrens in de koppelwapening.

Voor het detail uitgevoerd met Ø12 koppelwapening is de uitwerking van de hiervoor beschreven praktijk geschetst in figuur 1. Hierbij is, uitgaande van a = 60 mm, de lengte van de koppelwapening getekend als 52 × 12 + 60 = 684 mm, praktisch 685 mm.

Ontwerp kritisch detail in Nederland

De detaillering van het kritische detail was gebaseerd op eisen en regels in KIWA beoordelingsrichtlijnen uit 1989 [9]. Deze eisen zijn later overgenomen in NVN 6725 [10]. Aan deze voornorm is de volgende detailleringswijze ontleend:

  • De eerste tralieligger werd aangebracht op circa 400 mm vanaf de rand.
  • De lengte van de koppelwapening, gemeten vanaf de naad, was gelijk aan 1,2 ld + 150 mm, waarbij ld de laslengte volgens de voor het ontwerp van betonconstructies geldende norm (art. 9.8 van NEN 6720 [11]) is. Als praktische uitwerking werd gebruik gemaakt van tabellen met toe te passen lengten per diameter, die op de tekeningen werden geplaatst (zie ook tabel 20 in [12]).
  • De koppelwapening was direct op de breedplaat geplaatst.
  • De bovenzijde van de breedplaten was in het algemeen niet nabewerkt (opgeruwd).
  • Voor het bepalen van de uiterste momentweerstand in de snede ter plaatse van de naad tussen de twee breedplaten werd aangenomen dat de rekenwaarde van de vloeigrens in de koppelwapening kon worden gehaald.

Het laatste aspect is niet beschreven in NVN 6725 [10], doch was wel algemeen gebruik.

Voor de naden tussen de breedplaten, waar een positief buigend moment optreedt, geldt dat dit volgens de hiervoor beschreven gangbare praktijk in Nederland als volgt werd ontworpen, c.q. uitgevoerd (fig. 2). Volgens de gangbare praktijk in Nederland werd een breedplaatvloer ter plaatse van een langsnaad tussen twee breedplaten, bij een koppelwapening Ø12, uitgevoerd met een koppelwapeningslengte van 625 mm vanaf de naad [12].

Verschillen tussen België en Nederland

Op basis van het voorgaande kunnen de volgende belangrijke verschillen tussen de tot voor kort gangbare ontwerppraktijk in beide landen, worden benoemd:

  • De lengte van de koppelstaven was in België groter dan in Nederland.
  • De eerste tralieligger stond in België dichter bij de naad tussen de breedplaten dan in Nederland.

Volgens de huidige gedeelde inzichten moet erop worden gerekend dat bij belasten van het detail delaminatie in het aansluitvlak tussen de naad en de tralieligger optreedt, waardoor de verankering van de koppelwapening, of de overlappingslas tussen de koppelwapening en de breedplaatwapening, pas kan beginnen vanaf de eerste tralieligger. Dit betekent dat in het geval van bestaande bouw uitgevoerd volgens de hiervoor geschetste gangbare praktijk, de beschikbare lengte voor deze verankering/overlapping in België significant groter is dan in Nederland. De sterkte van het kritische detail, uitgevoerd op basis van de Belgische gewoonte, is zodoende onbetwist beter dan het kritsiche detail uitgevoerd overeenkomstig de Nederlandse gewoonte.

Sterkte van kritisch detail volgens de Belgische en Nederlandse praktijk

Slechts om een indicatie te geven van de orde van grootte van het verschil, is hierna met de in Nederland ontwikkelde modellen [12] de rekenwaarde van de maximale capaciteit van de koppelwapening in het kritische detail bepaald. Dit is gedaan voor koppelwapening Ø12-100 en de eigenschappen in de figuren 1 en 2, gecombineerd met de eigenschappen in tabel 1. Omdat alleen wordt gekeken naar de capaciteit van de koppelwapening is de dikte van de breedplaat, anders dan voor de afstand a, en de hoogte van de druklaag niet van belang.

Tabel 1. Aangehouden eigenschappen van het beton en de wapening voor de berekening van de capaciteit van de koppelwapening van het beschreven 'standaard kritisch detail' in België en Nederland

Het resultaat van de berekeningen is weergegeven in tabel 2. Zoals te zien is, is de maatgevende capaciteit van de koppelwapening Ø12-100 voor het kritisch detail in België (492 kN/m) 100% van de capaciteit die bij vloeien van de koppelwapening hoort (492 kN/m), terwijl dat voor het Nederlandse kritische detail een capaciteit van 190 kN/m en daarmee slechts 38% van de vloeikracht van de koppelwapening is.

Tabel 2.   Eigenschappen en capaciteit van de koppelwapening van het beschreven ’standaard kritisch detail’ in België en Nederland bepaald met de rekenmethoden voor bestaande bouw volgens [11]

De vergelijking is hier nog niet helemaal mee afgerond. Omwille van de rekenkundig reductie op de theoretische hefboomsarm in België, vlakt het bovenstaande zich beperkt uit. Een theoretische hefboom van 200 mm zal in België slechts als 185 mm mogen worden beschouwd. De verhouding van 38% zal hierdoor beperkt wijzigen maar blijft betekenisvol.

Naast het feit dat er een significant verschil in sterkte van de verbinding is, is de breedplaatvloerenproblematiek in België minder groot, omdat:

  • het in twee richtingen afdragen van belasting bij breedplaatvloeren in België eerder uitzondering is dan algemeen gebruik;
  • vanwege de korte afstand van de tralieligger tot de naad de koppelwapening in België vrijwel altijd door de tralieligger steekt, waarbij in Nederland bij kleinere diameters het einde van de koppelwapening ook voor, of bij, de tralieligger kan liggen.

Tot besluit

Dat de onderzoeken in België en Nederland, die beiden primair gericht waren op de gangbare situatie in de beide landen, significant verschillende resultaten voor de capaciteit lieten zien, mag uit het voorgaande duidelijk zijn. Zoals in [2] al was aangegeven, worden in de beide landen de onderzoeken voortgezet en de resultaten regelmatig uitgewisseld. Als de gelegenheid daar is, zullen bevindingen via Cement worden gedeeld met de praktijk.

Literatuur

  1. www.architectura.be/nl/nieuws/50491/ku-leuven-bestudeert-breedplaten---getest-en-zeer-goed-bevonden (ontleend aan FeBe Magazine Beton, december 2020).
  2. Dieteren, G., Wijte, S.N.M. en Molkens, T., KU Leuven bestudeert breedplaten en… Cement 2021/2.
  3. Vambersky, J., Walraven, J., Salet, Th., Vrijling, H., Hordijk, D. en Vrouwenvelder, A., De breedplaatvloerenproblematiek uitgelicht. Cement 2020/4.  
  4. Breedplaten van gewapend beton en van voorgespannen beton - Voorschriften voor de grondstoffen, de fabricage, de afgewerkte elementen, de berekening en de verwerking. PTV 202, 1e uitgave, 1993.
  5. Schaerlaekens, S. en Vyncke, J., Breedplaten in brugdekken, Cement 2000/6.
  6. TV 223: Draagvloeren in niet-industriële gebouwen. WTCB, Brussel, 2002. 
  7. EN 1992-1-1+C2, Eurocode 2: Ontwerp en berekening van betonconstructies - Deel 1-1: Algemene regels en regels voor gebouwen. NEN, 2011. 
  8. NBN B15-002, ‘Eurocode 2: Berekening van betonconstructies – Deel 1-1: Algemene regels en regels voor gebouwen’, 1e versie 1995, aangepast 1999.
  9. BRL K211/02 Vrijdagende systeemvloeren van voorafvervaardigd constructief beton - model attest-met-certificaat - bekistingsplaatvloer. KIWA, Rijswijk, 1989.
  10. NVN 6725:2008,  Vrijdragende systeemvloeren van vooraf vervaardigd beton. NEN, Delft, 2008.
  11. NEN 6720:1995, TGB 1990 -Voorschriften Beton - Constructieve eisen en rekenmethoden (VBC 1995). NEN, 2e druk, 1995.
  12. Adviesbureau Hageman, Dossier 9780 – Onderzoek constructieve veiligheid breedplaatvloeren in bestaande utiliteitsgebouwen, Voorstellen voor en achtergronden bij rekenregels voor beoordeling van bestaande bouw, Rapport  9780-1-0, Rijswijk, 2019.

Reacties

Rob Plug - BubbleDeck International Light Weigt Concepts B.V. 29 maart 2021 11:36

Naar aanleiding van het artikel 'KU Leuven bestudeert breedplaten en?.' dat onder leiding van Simon Wijte en Gerrie van Dieteren is gepubliceerd op 28 januari 2021 in Cement, heb ik geschreven dat genoemde auteurs zich met deze publicatie niet aan de geldende gedragsregels hielden en dat deze publicatie onethisch was, omdat hiermee het vervolgonderzoek van TNO werd doorkruist en de uitkomsten van het vervolgonderzoek werden beïnvloed. Ook met de nieuwe publicatie 'Blik op de breedplaatvloerenpraktijk in België en Nederland' in Cement van 25 maart jl. duwt Simon Wijte het vervolgonderzoek wederom in een richting die aansluit op de conclusie, die hij bijna 4 jaar geleden poneerde en die (naar nu blijkt) aan alle kanten rammelt. Dat rammelen wordt door alle uitgevoerde in situ proeven bevestigd. In het nieuwste artikel stelt Wijte dat in België het merendeel van de breedplaatvloeren nog steeds in één richting dragend is, maar is dit in Nederland ook niet het geval? Vervolgens haalt hij een normtechnisch document aan uit 1993 over brugdekken in België? Wat heeft dit document over brugdekken te maken met het gedrag van de gewichtsbesparende breedplaatvloer, die pas 7 jaar later voor het eerst werd toegepast? De relatie met gewichtsbesparende vloeren ontgaat mij hierbij volledig. Simon Wijte beweert dat de huidige inzichten aangeven dat bij het belasten van het detail, delaminatie ontstaat met alle gevolgen van dien. Dat wordt door de praktijk gelogenstraft. Delamineren vindt in de praktijk echter pas plaats ver boven de rekenwaarde van de uiterste grenstoestand, met andere woorden 'vlak voor het rekenkundig bezwijken'. De waarheid is, dat het bezwijkmechanisme dat Simon Wijte al bijna vier jaar verantwoordelijk houdt voor de instorting van de parkeergarage in Eindhoven, uitsluitend is geconstateerd in het laboratorium van Simon Wijte in Eindhoven, waarbij dan nog de kanttekening past, dat vraagtekens zijn te plaatsen bij het moment na storten waarop de proeven werden uitgevoerd. In géén enkel ander laboratorium ter wereld heeft eenzelfde bezwijkmechanisme zich voorgedaan. Noch in Nederland, noch wereldwijd zijn er gebouwen gevonden die verschijnselen vertoonden met signalen dat het bezwijken aanstaande was volgens de beschrijving van Simon Wijte. Ook bij alle uitgevoerde proefbelastingen in binnen- en buitenland is dit bezwijkmechanisme nog nooit aangetoond voor het moment dat rekenkundig de constructie mocht bezwijken, leg dat maar eens uit als 'wetenschapper'. De vermeende onveiligheid die met stelligheid wordt uitgedragen kent geen enkele onderbouwing die internationaal breed wordt gedragen.

R.Vleesdraager - n.v.t. 26 maart 2021 03:37

In aansluiting op het laatste uitgebreide duidelijke artikel zou wellicht het commerciële aspect van alle samenstellende delen van de complete betonvloer nog eens belicht kunnen worden. Iets voor de toekomst ?

x Met het invullen van dit formulier geef je Cement en relaties toestemming om je informatie toe te sturen over zijn producten, dienstverlening en gerelateerde zaken. Akkoord
Renda ©2021. All rights reserved.

Deze website maakt gebruik van cookies. Meer informatie AccepterenWeigeren