Scheurvorming in gebouwen van beton en baksteendoor ir. S. C. van Dorsser, b.i., ingenieur 1e kl. Rijksgebouwendienst, afd.Constructie U.D.C. 620.191.33:721scheurvorming : gebouwenAlgemeenHet aantal berichten over schade door scheurvorming in ge-bouwen uit recente tijd neemt steeds toe.Veelal wordt deze scheurvorming geweten aan het gebruikvan 'de nieuwe materialen' of aan 'het snelle bouwen'.Bij nader onderzoek blijkt echter, dat scheurvorming dikwijls eengevolg is van het onoordeelkundig toepassen van deze nieuwematerialen, terwijl ook het veronachtzamen van de oude am-bachtelijke, op ervaring gebaseerde detailleringen en werkwijzeneen bron van het ontstaan van scheuren kan zijn.Om slechts enkele voorbeelden te noemen.Vroeger werden kelders gemetseld met kalktrasmortels, die eerstna vele jaren goed hard werden ; het overige metselwerk werdopgetrokken met een kalkmortel, die ook zeer langzaam totgeringe stugheid verhardde.Het bouwwerk kon zich dank zij deze Jaren durende verhardingrustig aanpassen aan een relatief stabiele eindtoestand van krimpof uitzetting onder invloed van vocht, zettingen in de ondergronden een gunstige krachtsverdeling van te dragen vloeren, spantenen bogen.Houten balklagen en spanten lagen met een betrekkelijk grotebewegingsvrijheid in hun kassen.Gaaf gebleven muren blijken vrijwel steeds aan de bovenzijdebeschermd te zijn tegen de inwerking van regenwater.In de tegenwoordige tijd is het gebruikelijk om te metselen metcement- of cementhoudende mortels, die reeds na korte tijdzodanig verhard zijn, dat zij zelfs de geringste vervorming vanhet metselwerk uitsluiten.Wanneer het gebouw niet van een skelet wordt voorzien, zoalsveelal in de etage-woningbouw gebruikelijk is, dan worden ge-wapend-betonnen vloeren, dakoverstekken en balken meestalonwrikbaar op deze muren vast gestort.Het gehele 'samenstelsel' is dan reeds lang tot een onbeweeglijkgeheel verhard, voordat de diverse onderdelen hun uiteindelijkebelasting, vochtigheidstoestand, temperatuur of verhardings-krimp hebben verkregen.Wanneer het gebouw w?l van een skelet wordt voorzien, danworden in dit skelet meestal gevels, metselwerkvullingen en bin-nenwanden -zij het in een later stadium van de bouw- eveneenszonder enige bewegingsmogelijkheid onwrikbaar vast gemetseld.Het grootste deel van de verhardingskrimp van het beton heeftdan wel plaatsgevonden, maar de genoemde andere factoren zijnhiermee niet te elimineren.Geen wonder, dat door deze wijze van construeren zodanigespanningen in het geheel kunnen ontstaan, dat op een gegevenogenblik ??n van de onderdelen hieraan bezwijkt en scheurt.Dit euvel manifesteert zich des te duidelijker, naarmate de afme-tingen van het gebouw groter zijn, maar ook aan gebouwtjes vanenkele meters lang en gebouwd volgens hetzelfde systeem (zoalsbij voorbeeld transformatorhuisjes) worden dikwijls geheel de-zelfde verschijnselen waargenomen.Bij skeletloze gebouwen met gewapend-betonnen vloeren en dak-platen zijn het de baksteenmuren, die als zwakste onderdeelonder bepaalde omstandigheden scheuren.Dikwijls treden deze scheuren op nabij de opleggingen van dedakplaat op de muren.In bovendakse gemetselde borstweringen treden veelal overeen-komstige scheuren op, meestal vlak boven de dakplaat.Daar deze scheuren in het metselwerk meestal nabij de opleg-gingen van de gewapend-betonnen dakplaten voorkomen, wordtde oorzaak vrijwel steeds toegeschreven aan uitzetting en krimpvan deze dakplaat, temeer daar in de betonconstructie eveneensscheuren voorkomen, waarvan de hoofdaanleiding duidelijk in ditmateriaal is te vinden, zoals krimp- en temperatuurscheuren inongedilateerde balkons, dakoverstekken en dakranden (die metde daarachter liggende vloeren ??n geheel vormen) of scheurendie deze onderdelen door wisselende temperatuurinvloeden in deaansluitende vloeren veroorzaken.Het is dan ook belangrijk, dat de Stichting Ratiobouw in de jaren1956 tot 1958 door onderzoekingen aan een honderdtal woning-blokken in enkele grote steden, waarbij 23 soorten verschillendedakconstructies voorkwamen, voor deze blokken een inventarisa-tie heeft opgemaakt van de scheuren, die ook daar hoofdzakelijkin het metselwerk voorkwamen.Het een en ander werd neergelegd in de rapporten 419-12-'56 en499-1-'58, beide getiteld 'De thermische lengteverandering van plattesteenachtige daken'.Symptomatisch voor de benadering van de oorzaken van descheurvorming is, de ook aan deze rapporten ten grondslag lig-gende veronderstelling, dat scheurvorming in hoofdzaak slechtseen gevolg is van de thermische uitzetting van de uit steenachtigematerialen geconstrueerde dakplaat en slechts vermeden zoukunnen worden door een bepaalde minimum hoeveelheid isola-tie boven het constructieve gedeelte van de dakplaat aan te brengen.Door evenwel, gelijk in deze rapporten, niet de thermische lengte-verandering van de gevels, en evenmin de lengteveranderingendoor vocht, in de beschouwingen van het geheel te betrekken,moet geconstateerd worden, dat men het spoor van de oorzakenvan de scheurvorming bijster is, daar -aldus deze rapporten- 'sta-tistisch niet bewezen is, dat scheurvorming achterwege blijft bijvoldoende isolatie van de dakplaat'.Bovendien wordt veelal eveneens voorbij gegaan aan het feit, datscheuren in metselwerk onder bepaalde omstandigheden ookontstaan indien in het geheel geen steenachtige dakplaten aan-wezig zijn.Deze scheuren blijken dan nogal eens voor te komen op de grensvan droger en meestal natter metselwerk, zoals voorkomt bijbovendaks opgetrokken borstweringen, muurafdekkingen of uit-stekende 'oren' aan topgevels.'Het scheurprobleem blijkt niet op slechts ??n oorzaak terug tevoeren te zijn, maar het blijkt zijn grondslag te vinden in een helereeks factoren, die elkaar soms tegenwerken, maar ook vaak on-dersteunen'.Voor scheurvorming is te allen tijde nodig een zodanig hoge span-ning, of spanningscombinatie, dat breuk optreedt.Als oorzaken van deze te hoge spanningen kunnen worden ge-noemd:a. overbelasting van bouwdelen;b. belasting van bouwdelen, die hierop niet zijn berekend enhiervoor niet geschikt zijn;c. koppeling van onderdelen, die door vocht of temperatuur nieteender uitzetten of krimpen;d. koppeling van onderdelen, die onderling verschillende tempe-ratuur of vochtigheid kunnen hebben;e. ongelijke temperatuur of vochtigheid van verschillende plaat-sen in ??n enkel onderdeel.Overbelasting van bouwdelen of belasting van bouwdelen diehierop niet zijn berekend, kunnen een gevolg zijn van verzak-kingen in de fundering, een onjuist gebruik of een onjuiste stati-sche berekening.Dikwijls is dit echter een gevolg van niet-verdisconteerde fysischeeigenschappen van de bouwmaterialen, zoals krimp, kruip, lengte-verandering door temperatuurwijziging of veranderde vochtig-heid, bevriezing van vocht, enz.Het merendeel van de oorzaken van scheurvorming blijkt te zijngelegen in de stiefmoederlijk behandelde uithoek van de staticaen de sterkte-leer, namelijk die welke gebaseerd is op anderefysische eigenschappen van de bouwmaterialen dan alleen sterkteen elasticiteit.Een inventarisatie van de fysische eigenschappen van alle materia-len die samen het gebouw vormen is dan ook noodzakelijk om deoorzaken van scheuren in gebouwen te achterhalen.In hoofdzaak worden de hedendaagse gebouwen evenwel samen-gesteld uit beton en baksteen, om welke reden in het volgendegedeelte van dit artikel slechts van deze twee materialen eenaantal eigenschappen met hun consequenties de revue zal pas-seren, zonder nochtans de eigenschappen van vele andere bouw-materialen als onbelangrijk ter zijde te willen stellen.Gewapend betonKrimp door uitdroging van het beton.Ten behoeve van de verwerking is aan de betonspecie veelal aan-zienlijk meer water toegevoegd dan voor de verharding nodig is.De grootte van de krimp bedraagt voor in het werk gestortbeton in de orde van 0,15%o?Deze krimp kan van in het werk gemaakte en onwrikbaar vastgestorte onderdelen, en ook door de aanwezigheid van veelwapening, voor een belangrijk deel door kruip worden op-geheven.Cement 14 (1962) Nr. 1 37Cyclische krimp en uitzetting door wisselende vochtigheid vanhet beton.De grootte van deze eigenschap is afhankelijk van veel factoren,zoals samenstelling en ouderdom van het beton. Bij gebouwenspeelt deze krimp in de meeste gevallen een zeer geringe rol.Lengteverandering als gevolg van temperatuurverandering van hetbeton.De uitzettingsco?ffici?nt bedraagt in de orde van 1,2.10-5per ?C.De elastische lengteveranderingDeze bedraagt bij spanningen van 40 kg/cm2ca. 0,1 ? 0,2%.De plastische lengteverandering of kruipDeze verveelvuldigt met de tijd de verlenging of verkorting alsgevolg van de elastische lengteverandering.De kruip bedraagt bij 40 kg/cm2ca. 0,3 tot 0,6%o.De grootte van deze vermenigvuldiging neemt af met het ouderworden van het beton en neemt ook af met een toenemendehoeveelheid wapeningstaai.De uitzetting van het verse beton tijdens de verharding als gevolgvan temperatuurverhoging door vrij komende bindingswarmte.Dit verschijnsel kan onder bepaalde omstandigheden aanzienlijkemoeilijkheden veroorzaken.De grootte is afhankelijk van veel factoren, zoals de beton-samenstelling, de cementsoort, de afmetingen, de wijze vanbekisten, de klimatologische omstandigheden, enz.BaksteenDe lengteverandering als gevolg van temperatuurverandering.De uitzettingsco?ffici?nt van baksteen metselwerk bedraagt in deorde van 0,7.10-5per ?C.De primaire vochtexpansie, dat is de blijvende uitzetting die eengebakken produkt ondergaat bij zijn eerste aanraking met water(bij geglazuurde voorwerpen is dit dikwijls de oorzaak van debekende haarscheuren in het glazuur).Deze vochtexpansie bedraagt in de orde van 0,1 %o en zal meestalop de tas plaatsvinden; er zijn echter ook gevallen bekend,waarin deze vochtexpansie door een betrekkelijk droge ver-werking van zeer jonge stenen eerst in de gevel plaats vond.De cyclische vochtgevoeiigheid, dat is de steeds weerkerende lengte-verandering, die bij baksteen optreedt als gevolg van nat en droogworden.Deze bedraagt voor onderdelen die wisselen tussen droog enkletsnat (zoals bij bovendakse borstweringen nogal eens voor-komt) eveneens in de orde van 0,1%o.Er bestaan ook steensoorten waarbij dit bedrag de waarde van0,2%o overschrijdt.De elastische lengteverandering speelt in de gebruikelijke gevallengeen rol van betekenis (E = 0,8 ? 1,0 . 105kg/cm2).Grootte van de temperatuurwisselingenOok de grootte van de temperatuurwisselingen van de diversebouwdelen is belangrijk voor het verkrijgen van een goed in-zicht in hun lengteveranderingen.Niet alleen de normaal voorkomende verschillen tussen dag ennacht of tussen zomer en winter zijn hier interessant, maar juistde extreme omstandigheden die zich in een tijdsbestek van velejaren kunnen voordoen.Wanneer immers scheuren optreden onder ??n van deze extremeomstandigheden, dan is de samenhang van de betreffende onder-delen voorgoed verdwenen en zal de scheur zich ook onderminder extreme omstandigheden vertonen en verbreden, ofaanleiding tot verdergaande scheurvorming zijn.Ten aanzien van de extreme temperaturen in ons land zijn nauw-keurige gegevens bekend.Voor De Bilt bedragen deze -25 ?C en + 36 ?C.Temperatuurpieken in deze orde treden evenwel gedurendekorte tijd op.Voor de bepaling van de extreme temperaturen in de diverseonderdelen van een gebouw zijn deze gegevens volkomenonvoldoende, daar de meeste bouwmaterialen door hun dikteen door hun grote warmtecapaciteit slechts langzaam op tem-peratuurveranderingen van de omgeving reageren.Behalve de extreme temperaturen moeten dus ook bekend zijn:het temperatuurverloop met de tijd rond dit extreem, de wind-snelheid in die periode met het oog op de warmteoverdrachten de grootte van de straling in die periode.Deze gegevens staan niet ter beschikking.Ook is niet bekend welke extreme temperaturen met bijbehoren-de nevenomstandigheden tijdens de praktische levensduur vanhet gebouw zijn te verwachten volgens de kansberekening meteen bepaald percentage van waarschijnlijkheid.Bovendien is de warmte-overdracht, die gebaseerd is op een niet-stationaire toestand, een wiskundig moeilijk hanteerbaar pro-38bleem, dat zelfs voor de meeste praktijkgevallen voor exacteberekening ongrijpbaar wordt door de in mathematische zinonregelmatige vormen van de meeste constructies, waarbij veelalook warmtetransporten evenwijdig aan de begrenzingen voor-komen.Een eenvoudiger berekening is echter mogelijk door uit te gaanvan de extreme daggemiddelden, die in De Bilt -15 ?C en + 28 ?Cbedragen, en aan te nemen, dat de gedurende deze 24 uren op-tredende extreme temperaturen in het hart van steenachtigeconstructies van enige dikte dezelfde zijn als voorkomen in eenstationaire toestand behorende bij een constante buitentempera-tuur die gelijk is aan deze gemiddelde dagtemperatuur van -15?of + 28 ?C.Door de zon beschenen voorwerpen ontvangen behalve van debuitenlucht ook nog directe stralingswarmte, om welke reden+ 35 ?C is gekozen als de maximum temperatuur voor dezeberekening, die dan wordt gebaseerd op de gemiddelde jaar-temperatuur van + 10?C? 25?C.Massieve of achter isolatie gelegen steenachtige bouwelementenzullen meer dan 24 uur nodig hebben om zich aan een wijzigingvam de gemiddelde temperatuur aan te passen.Over deze langere periode komen minder ongunstige gemiddel-den voor, zodat voor deze gevallen ca. 5 ?C lagere uitersten aande berekening ten grondslag gelegd kunnen worden en wel+ 10?C?20?C.Voor snel op temperatuurwijzigingen reagerende bouwdelen(vooral indien hierbij straling een grote rol speelt) zullen grotereuitersten gekozen moeten worden, bij voorbeeld + 10?C ? 30?Cof meer.Tabellarisch overzichtIn tabel I, die gebaseerd is op deze extreme buitentemperaturen,zijn voor een aantal constructies de berekende uiterste tempe-raturen in het hart van het constructieve deel van ieder van dezeconstructies aangegeven.In de laatste kolommen van deze tabel zijn aangegeven de groottenvan de hieruit volgende temperatuurwisselingen, waaraan dediverse constructies onderhevig kunnen zijn.Uitgaande van deze temperatuurwisselingen en de eerder ge-noemde materiaaleigenschappen, zullen voor een gebouw meteen lengte van 30 m, de diverse onderdelen aan de volgendelengtevariaties onderhevig zijn:a. de baksteen buitenspouwmuur aan de regenzijde, doorwisseling in vochtigheid van droog tot half nat 2 mmb. de buitenspouwmuur door temperatuurwisseling van 45 ?C9 mmc. de betonnen vloeren en dakplaat door krimp 4 mmd. de betonnen dakplaat, met goede isolatie, door temperatuur-verandering van 25 ?C 9 mmen met slechte isolatie door temperatuurverandering van35 ?C 12mmIndien eens wordt aangenomen, dat dit gebouw van 30 m lengtein al zijn onderdelen bij de gemiddelde jaartemperatuur van+ 10 ?C is totstandgekomen, dan zullen na het gereedkomen vanhet gebouw de diverse onderdelen -indien zij vrij konden krim-pen of uitzetten- bij deze temperatuur van + 10?C reeds de vol-gende verschillen in lengte te zien geven:1. de binnenwanden en de gevels zijn door droging 1 mm kortergeworden ;2. de betonconstructies, zowel daken als vloeren, zijn door dedrogingskrimp 4 mm korter geworden.Wordt de buitenspouw ten gevolge van regen door en door natdan zet deze 2 mm uit, waardoor tussen de betonconstructieen deze buiten spouwmuur een lengteverschil van 5 mm ontstaat.Deze situatie is weergegeven in tabel II, geval A (blz. 40).Op dit basisgeval A zijn de diverse lengtevariaties door tempera-tuurveranderingen en wijzigingen van de vochtigheid gesuper-poneerd, waardoor de gevallen B en ontstaan voor een goedge?soleerde dakplaat en de gevallen D en E voor een slecht ge-isoleerde dakplaat.Afgezien van het verschil in lengte van 7 mm, en soms zelfs van9 mm, in geval E (tussen een uitermate slecht ge?soleerde be-tonnen dakplaat en de aansluitende binnenmuren in een extreemkoude winter), blijkt in de zogenaamd goed geconstrueerdegevallen, de eerder genoemde waarde van 5 mm lengteverschiltussen dakplaat en natte buitenspouwmuur nergens overtroffente worden.Deze waarde wordt in de volgende gevallen bereikt.a. in een extreem koude winter tussen een goed ge?soleerdedakplaat en de binnenmuren (geval C).b. in een extreem hete zomer tussen de dakplaat en de binnen-muren, indien de constructie van de dakplaat door conden-Cement 14 (1962) Nr 1TABEL I Temperaturen in het hart van diverse constructies voor verschillende constante binnen- en buitentemperaturen.satie uitermate vochtig is (geval B).c. onder heel normale omstandigheden tussen dakplaat ofvloeren en de buitenspouwmuren, indien deze muren tengevolge van regen door en door vochtig zijn.In de praktijk kunnen door temperatuurwisselingen tijdens debouw deze berekende maximale verschillen van 5 mm vanzelf-sprekend voor de diverse gevallen zowel ?ets hoger als iets lageruitvallen.Door het veelvuldig voorkomen van scheuren zowel in gevallenmet goed ge?soleerde dakplaten als wel in gevallen met slechtge?soleerde dakplaten is de veronderstelling aannemelijk, dat dezescheuren kennelijk reeds in de gemetselde muren (als zwaksteonderdelen) ontstaan bij lengteverschillen tussen de diversebouwdelen, in de orde van 5 mm per 30 m.Zelfs in het eerder genoemde geval E van een uitermate slechtge?soleerde dakplaat, waarbij, in een extreem koude winter,lengteverschillen van 7 of 9 mm tussen deze dakplaat en debinnenmuren voorkomen, blijkt het verschil in lengte tussendeze plaat en de buitenspouwmuren de maat van 5 mm niet tekunnen overtreffen.Hiermee wordt verklaard, waarom de eerder genoemde onder-zoekingen van Ratiobouw (naar de oorzaken van scheuren in degevels) statistisch g??n verminderde scheurvorming in de gevelsdoor goede isolatie van de dakplaat konden vinden.Is geen skelet aanwezig dan zullen deze verschillen in lengteverandering van aansluitende onderdelen vereffend moetenworden door middel van schuifspanningen in de oplegvlakkenvan de betonplaten op het metselwerk.De grootte van deze schuifspanningen is in sterke mate afhankelijkvan het aantal tussenmuren alsmede van hun vorm en dikte.Voor normale flatwoningbouw met halfsteens buitenspouw-muren, kan deze schuifspanning globaal berekend worden op ca.1-4 kg/cm2in de gevels en lopend in de richting van het muurvlak.Deze spanningen liggen in het gebied van de spreiding van detreksterkte van het metselwerk, die ca. 2-5 kg/cm2bedraagt.Afhankelijk van zeer vele factoren, zoals de door andere oorzakenaanwezige spanningen in het betreffende onderdeel, zal scheur-vorming w?l of net nog niet optreden.Als typerende conclusie volgt uit het voorgaande dat, ter bestrij-ding van het euvel van scheurvorming, een betere isolatie vande dakplaat geen enkele zin heeft, zolang halfsteens-spouwmurenmet hun grote lengteveranderingen door temperatuurwisse-lingen en vochtigheidsvariaties ongehinderd hun invloed kunnendoen gelden en zolang onge?soleerde en ongedilateerde betonnendakranden als 'dommekrachten' het gebouw uiteen kunnendrukken.Bij de in eerder genoemde rapporten onderzochte woningenbleek nog eens overduidelijk, dat in veel gevallen door een fou-Cement 14 (1962) Nr. 1 39TABEL II Overzicht van de lengteveranderingen.40 Cement 14 (1962) Nr. 1tieve ligging van de dampdichte laag condensatie in de isolatieoptreedt.Hierdoor zal het isolerend effect van de isolatie in sterke matekunnen verminderen, doch tevens zal de dakplaat door verhoogdevochtigheid in lengte toenemen.Hierdoor wordt het effect van een slechte isolatie zodanig ver-sterkt, dat deze in het totale beeld van de scheurvorming eenbelangrijke rol kan gaan spelen.RemedieIn grote trekken is de remedie tegen scheurvorming: de diverseonderdelen van een gebouw, zoals vloeren, daken, muren ende beide helften van spouwmuren, onderling beweeglijk te con-strueren, ?f door middel van tussenruimten in kleine vakkenonder te verdelen, ?f beide maatregelen te treffen.Speciaal dienen starre en in zichzelf moeilijk te dilateren onder-delen, zoals trappenhuizen, liftkokers, zware schoorstenen,enz., zodanig in het totaal opgenomen te worden, dat zij debewegingsvrijheid van andere onderdelen niet belemmeren.Vanzelfsprekend dienen van de diverse onderdelen ook de lengte-veranderingen zelf tussen zo nauw mogelijke grenzen beperktte worden en wel :a. de thermische lengte-veranderingen door doeltreffendeisolatie,b. de vochtinvloed voor dakendoor een doeltreffendeplaatsvan de dampdichte laag ende vochtinvloed voor de muren door deze zoveel mogelijk tebeschutten tegen regen, en zeker door te voorkomen datbepaalde muurgedeelten (zoals bij voorbeeld bovendakseborstweringen) langer en vaker vochtig zijn dan het overigeaansluitende metselwerk.Voor spouwmuren, die in een moeilijke en kwetsbare positieverkeren, verdient het soms voorkeur om de buitenhelft van dezemuren uit steenswerk samen te stellen, daar hierdoor de variatiesin temperatuur en vochtigheid kleiner worden en trager ver-lopen dan voor half-steens werk het geval is en bovendien omdatdeze steens buitenspouwmuur krachten van de dubbele groottekan opnemen alvorens te scheuren.Voorts dienen onge?soleerde uitkragende gewapend-betonnendakoverstekken, dakranden of balkons (die ??n geheel met deachterliggende constructie vormen), vermeden te worden, tenzijdoeltreffende dilatatievoorzieningen getroffen worden en voor-zorgen tegen warmtelekken genomen zijn.Ten aanzien van de samenstelling van de dakconstructie kannog opgemerkt worden, dat dakleer beschouwd mag wordenals ??n van de goed dampdichte materialen.Dit materiaal wordt echter aangebracht aan de koude zijde vande constructie.Onder bepaalde omstandigheden bevindt zich hierdoor het dauw-punt van het binnenklimaat in de isolatie of in het dragende ge-deelte, waardoor zowel de isolatie als de constructie volgensonderzoekingen blijvend nat of vochtig kunnen zijn.Er zal dan ook, mede ter vermijding van oorzaken van scheur-vorming, naar gestreefd moeten worden, dat de relatieve damp-barri?re voor de vochtigheid van het binnenklimaat op eenzodanige plaats in de constructie wordt aangebracht, dat op geenenkele plaats in deze constructie condensatie kan optreden.Hiertoe zijn praktisch geen extra kosten of bijzondere materialenvereist, daar immers een betonplaat een goede dampbarri?reis indien de dampdichtheid van de erboven liggende isolatielagenen van het dakleer verlaagd worden door kunstmatige damp-lekken, hetgeen een spaarzame ventilatie boven de betonplaatin wezen is.In gebouwen met een skeletconstructie, waarbij de baksteen-gevels doelmatig aan of tussen de onderdelen van het skeletverankerd zijn, treedt scheurvorming in veel geringere mate op.De aanwezigheid van het skelet werkt als een soort 'macro-wapening', die alle delen van het gebouw bijeen houdt.Bij eventuele neiging tot scheurvorming ontstaan, in plaats vanenkele grote scheuren, over het gehele gebouw verdeelde, nietof nauwelijks constateerbare haarscheuren.Toch mag op de sterkte van een skelet niet onbeperkt vertrouwdworden daar het omver drukken of afschuiven van gewapend-betonnen kolommen niet tot de onmogelijkheden behoort.Scheuren in hogere skeletgebouwenIn hogere skeletgebouwen kunnen ogenschijnlijk eendere scheu-ren door geheel andere oorzaken ontstaan.Hier is het verschil in lengte-verandering tussen gevelkolommenen binnenkolommen, als gevolg van elastische en plastische(kruip) lengteverandering niet zelden een extra bron van moge-lijke scheurvorming.Vaak zijn gevelkolommen in verhouding tot de oppervlakte vanCement 14 (1962) Nr. 1fig. 1. door lengteverschillen tussen de gevelkolommen en binnen-kolommen vertoont de verticale doorsnede op hogere ver-diepingen een toenemende vervorminghun doorsnede aanzienlijk minder belast dan overeenkomstigebinnenkolommen.Stel bij voorbeeld een steeds aanwezige belasting verlopendover de hoogte van de gevelkolommen van 30 tot 10 kg/cm2envan de binnenkolommen van 50 tot 15 kg/cm2, dan zal, voor eengebouw van 30 m hoogte, ten gevolge van de elastische verkortingen kruip, het verschil in lengte-verandering van deze kolommen0,4?0,8 cm bedragen.Tussen hoekkolommen en binnenkolommen kunnen deze ver-schillen aanzienlijk groter zijn.Een belangrijk deel van deze verschillen, bij voorbeeld de helft,treedt tijdens de bouw op, voordat vullingen en tussenmurenin het skelet zijn aangebracht.Wanneer de gevelkolommen geheel of gedeeltelijk met de buiten-lucht in aanraking zijn, dan zullen door verschil in temperatuurvan de gevelkolommen en de binnenkolommen deze verschillenin lengte weer vergroot worden, en in de zomer 0,4 tot 0,6 cmkunnen bedragen, terwijl zij in de winter praktisch geheel ver-dwenen kunnen zijn.Op hogere verdiepingen in het gebouw wordt dit effect vanzelf-sprekend sterker merkbaar en op de bovenste verdieping zaldit volle bedrag aan lengteverschil van 0,4 ? 0,6 cm door tussen-muren verwerkt moeten worden (zie fig. I), waardoor lichtescheidingswanden, zoals in binnen- en buitenland is gebleken,zonder voorbehoud zullen scheuren, voorzover zij niet met eengrote matte van flexibiliteit zowel tussen vloer en plafonds als weltussen de kolommen zijn aangebracht.Ter volledige voorkoming van dit euvel dienen alle kolommenbinnen de gevels te zijn gesitueerd, terwijl voorts hun positiein het plan zodanig zal dienen te zijn, dat zij onder de meesteomstandigheden evenredig met hun doorsnede zijn belast.Wellicht ten overvloede zij vermeld, dat behalve de in dit artikelbelichte oorzaken van scheurvorming er nog vele andere oor-zaken zijn aan te wijzen; deze geven evenwel veel minder frequentaanleiding tot moeilijkheden.ConclusieIn veel gevallen, dat in gebouwen scheuren voorkomen, blijktuit de toegepaste constructie, dat de wetenschap, waar scheurenzijn te verwachten en hoe ze zijn te voorkomen, zo weinigalgemeen verbreid is.Reeds in 1926 merkte Walther G ius op, zoals ontleendkan worden aan eerder genoemde rapporten : 'Besondere Schwie-rigkeiten bieten aber vor alle Dingen die Anschl?sse horizontalerAbdeckungen an lotrechtes Mauerwerk'.Veel krachtiger en met de vinger op de wonde plek, druktSaliger zich veel algemener uit in zijn bekende boek 'Der Stahl-betonbau':'Oft handelt es sich um unbedeutend scheinende Einzelheiten, diemit staunenswerten Unverstand angeordnet sind. Viele Bauleute derPlanung und Ausf?hrung sind sich der grundlegende Eigent?mlichkeitder Stoffe und der Naturgesetze nicht bewuszt. Die Vers?ndigungdagegen r?cht sich schwer'.Vrijwel altijd blijkt bij het constateren van ernstige of minderernstige gebreken aan een gebouw dat de kennis om de be-treffende fouten te vermijden wel bestaat, maar te specialistischis om naar waarde geschat te kunnen worden door de ontwerpersen constructeurs van het betreffende gebouw.De vraag rijst dan ook of, -zoals door schrijver dezes reedsmeermalen werd gesteld-, door de steeds gespecialiseerderwordende technische kennis, het niet wenselijk is naast dearchitect, de constructeur en de installateur een nieuwe adviseurin te schakelen, die gespecialiseerd is in het beoordelen van hetontwerp en de constructie op zijn fysische problemen.Een nieuwe adviseur dus, die ?n de bouwpraktijk ?n tevens hethiertoe noodzakelijke deel van de fysica beheerst.41
Reacties