IUTILITEITSBOUW ICONSTRUCTIEFONTWERP IBEREKENINGKAN HET SCHEURGEDRAGVAN CIRKELVORMIGECONSTRUCTIES WORDENVOORSPELD?ir.K. van Breugel, TU-DelftScheurvortning in betonconstructies reduceert de spanningen die worden opgewektdoor opgelegde vervormingen. Voor vloeistofreservoirs moeten om begrijpelijkeredenen grenzen worden gesteld aan de scheurwijdte. Voor het voorspellen van hetscheurgedrag ten gevolge van temperatuurverschillen in een constructie wordt hiereen bekend rekenmodel getoetst aan de praktijk.In september 1986 verscheen in Ollletrl een artikel van dehand van proGrJ.W.Kamerling onder de titel: 'Kan descheul'\vijdte worden voorspeld?'I!I. Wie de inhoud vandat artikel vluchtig doorneemt en vergelijkt mer die van ?naant21 recente publikaties van professor Bru~eling over hetbeheersen en voorspeUen van scheurwijdren (onder mccr [71).houdr aan ?n dergelijke vergelijking de indruk over dat voorbeidende gecitccrde vraagccn rerhorische vraagis. De ??n be-amwoordtde vnag met 'ncc' en de ander mer Ja'. Wie beiderwerk nauwkeuriger leest komr evenwel tot de conclusie datogenschijnlijke vern:.hillen \!ooral daarin bestaan, dar nuancesdie de ??n als kleine lettertjes opneemt. door de ander srerkworden benadrukt en omgekeerd.Gaat men metde doorgenoemde auteurs aangereikte scheur-wijdteformllies aan het rekenen en houdt men de door henaangegeven grenzen voor toepasbaarheid van voorgesteldeformules goed in het oog, dan komt men rot de conclusie datde waarheid ergens in het midden ligt. En dar is mooi, wamvoor het bepalen van het s{heurgedragvan een COllStflletie kUll-nen wc met dit 'midden', i.c. de gemiddelde scheurwijdte,vaak al een heel eind komen.De gemiddelde scheurwijdre kan, zo concludeert Kamerhng.redelijk goed worden voorspeld, mitS onder meer de aan-hechtkarakteristieken vrij nauwkeurig bekend zijn. Dezeaanhcchrkarakteristieken zijn de laatSte decennia voorwerpvan zorgvuldig onderzoek geweest 12.3j,die uiteindelijk heb-ben geresulteerd in een benouwbare formule voor bet bepa-len van de gemiddelde scheurwijdre. Deze nog nader roe relichren scheurwijdtefomlU!e wordt in dir artikel gebruikrvoor het bepalen van het scheurgcdrag van cilindervonnigeconstructies. Her accem zal daarbij liggen op het ontStaan vanverticale scheuren ondet een opgelegde temperaruurbelas-ting over de cilinderwand, al dan nier in combinatie met eenaanwezige ringkraehr (druk of trek). Berekeningsresuharenzijn vergeleken met waarnemingen in de praktijk. Daarbij iseen zeer goede overeenkomsr russen theorie en praktijk vast-gesteld.De in de titel gestelde vraag ofhet scheurgedrag kan wordellvoorspeld, behoeft dan ook niet alleen mer ja te worden be-ant\voord, omdat. zoals Kamerling terechtopmerkte, tenslot-rc alles wc! op ??n ofandere manier voorspelbaar is. maar ookomdat de betrouwbaarheid vall de voorspellingen binnenvoor de praktijk acceptabele, dus bruikbare, grenzen ligr.Cement 1988 nr. 1Scheurvonning in reservoirs en s?o'sScheurvorming in betonconstructies is zowel een groot goedals een noodzakelijk kwaad. Van een groorgoed zou men kun-nen spreken als door scheurvorming de krachten ren gevolgevan opgelegde vervormingen sterk worden gereduceerd. Eenkwaad is bet als bijvoorbeeld een vloeisrofreservoir doorscheurvorming zijn functie nier meer naar behoren kan ver-vuilen. Om scheurvorming en lekkage door verhinderdethermische vervormingen tegen te gaan. kan voorspanningworden roegepast. Volledig wegspannen van temperaruur-trekspanningen is echler om economische redenen vaak on-aanrrekkelijk en. gelet op aan de constructie te stellen ge-bruikseisen. meestal ook nier nodig. Bovendienleidr vollL-digwcgspannen van temperatuurtrekspanningen ror hoge be-tondrukspannlngen, vooral wanneer de constructie leeg is.Deze hoge berondrukspalll1ingen kunncn bij afkoelen van dcwand aanleiding geven tOt ollverwadue scheurvorming alsgevolg van fysisch niet-lineair, irreversibel gedrag van betOn[41. De beste manier om het geschetste kwaad re bestrijden be-sraar welliclu uir het roepassen van gedeehclijk voorgespan-nen beton. Membraankrachren dienen dan volledig re ,vor-den wcggespannen, terwijl voor het beheersen van scheurvor-ming door opgelegde (thermische) vervonningen, betonst2almoer worden aangebrachr Ilol?Bij een thennisch ontwerp in ged?helijk voorgespannen be-tOIl verdienen her vastsreUen van de Sl:heurw?jdle-enSl:lieurdiep-le..men de keuzevan de Sl:hnlrwijdie-berekeni"gspt'O(edllregroteaandacht.Bij her Stellen van de scheurwijdre-e?s moer rekening wordengehouden meteen toename van de scheurwijdre in de rijd.Be-langrijke oorzaak hiervoor is de aanwezigheid van temJ?Cra-ruurwisselbelastingen (dag-, seizocn-, procescyclusscn) 15,6j.Mer betrekking tot de berekeningsprocedures moer wordengewezen op de noodzaak van procedures die. wanneer herscheUlvorming door verhinderde thennische vervormingenberreft, rekening houden met compatibiliteit van zowelkrachten als vervormingen. Alleen dan is het mogelijk om rorbetrouwbare uitspraken over het te verwadlten scbeurgedragte komen. Bekend is dar de in de VB '74/'84 beschrevenscheurwijdre-berekeningsproccdure aan de eisen van vcrvor-mingscompatib?itcit nict voldoer, om welke reden die proee-dure hier uiet zal wordcn toegepast.47IUTILITEITSBOUW ICONSTRUCTIEFONTWERP IBEREKENING?b.TffiOXMX 112hAT(x)I?_?-t-?_~-1I2h.- .a
Reacties