Prof.ir.J.W.Kamerlingvoorzitter voorschriftencommissie X Tussentijdse wijzigingen enaanvullingen VB 1974 opconstructief gebied*inleidingIn 1912 zijn de eerste gewapend-betonvoor-schriften verschenen, de GBV1912. Na ingrij-pende herzieningen in 1918, 1930, 1940,1950 en 1962 voltrok zich na 1962 de meta-morfose van GBV naar VB, een metamorfosedie met meer enthousiasme aangekondigd enverbreid dan ontvangen is.Commissie X heeft geen opdracht tot voorbe-reiding van de VB 1984, noch ligt het in de be-doeling van de commissie dit te doen. De op-dracht luidt: het voorbereiden van tussentijd-se wijzigingen en aanvullingen van de delenA, B, C, D en E van de VB 1974 op constructiefgebied.Het aantal onderwerpen echter ter aanvullingof wijziging is reeds zo groot dat de commissiewel 10 jaar vooruit kan. De GBV-commissieuit 1962 was trouwens ook niet van plan ver-gaande wijzigingen aan te brengen. Maaronder druk van buiten is dat anders gelopen.Het succes van het 'nieuwe denken' was tegroot, maar de grote sprong voorwaarts bleekook hier minder succesvol dan verwacht werd,zodat het nu meer de tijd is voor consolidatie.Ook nu wordt weer druk van buiten uitge-oefend om de voorschriften te vereenvoudi-gen. in het hedendaags jargon heet dat 'wemoeten iets inleveren', hetgeen zoals ge-woonlijk met grote moeilijkheden gepaardgaat.Veel kritiek richt zich op de indeling en deleesbaarheid. De indeling van de VB is vol-strekt logisch, alleen is het niet de logica vanhet gebruik. Men vindt niet bij elkaar wat mennodig heeft, en als je niet weet wat je nodighebt, zul je het zeker niet vinden. Dit kan hetmaken van fouten in de hand werken. Maareen herziening van de indeling zal nu nog nietplaatsvinden.Bovendien moeten de omschrijvingen water-dicht zijn. Een voorschrift is een juridisch stuk.Ondubbelzinnige omschrijvingen zijn meestalniet gemakkelijk leesbaar. Voorlopig ligt hiereen terrein braak voor schrijvers van hand-leidingen.Wijzigingen van een bepaald artikel blijkenmeestal gevolgen te hebben voor de anderehoofdstukken en delen. Zij zullen dus ookuitgesproken tijdens de CUR-VB-dagd.d. 6 april te Amersfoortaanpassingen van de delen F en G noodzake-lijk maken als men inconsequenties en incon-sistenties wil vermijden. Met het bestuur vande CUR-VB heeft overleg plaats hoe dit gere-geld moet worden. Maar ook zal overlegnoodzakelijk zijn met de TGB-commissie ende .OnderwerpenOp het ogenblik zijn de volgende onderwer-pen in behandeling waarvan in overleg methet bestuur de eerste vijf de hoogste prioriteitzullen krijgen. Dat wil niet zeggen dat dezeonderwerpen het eerste gereed komen, maarwel dat daaraan de meeste tijd zal wordenbesteed. Het betreffen de volgende onder-werpen:doorbuigingverankeringslengte + laslengteverdeelwapeningkolom-balkyerbindingpaddestoel- en vlakke plaatvloeren.Verder zijn in behandeling:betonstaalopleglengte {voorstel gereed)splijtwapening en spanningen ten gevolgevan geconcentreerde lastenponswapeningdwarskracht ongewapend betonlijnlasten op platen (voorstel gereed)wapening eindwanden woningbouwVARCE-vragentoevallige ?nklemmingsmomentenwapeningsnetten (voorstel gereed)verschuiving momentenlijn (voorstel gereed)In dit artikel zal ik me beperken tot doorbui-ging en de kolom-balkverbinding.DoorbuigingDe doorbuiging moet voldoen aan de in deTGB gestelde eisen. In de VB, deel E is ge-steld, dat indien aan de in art. E-507 gesteldeminimum voorwaarden met betrekking tot dedikte wordt voldaan, aangenomen kan wor-den dat tevens aan de TGB-eisen gevolg isgegeven.In de eerste plaats komt hierbij niet voldoendetot uiting dat bij het voldoen aan de TGB-eisener constructieve maatregelen getroffen moe-ten worden om de gevolgen van de doorbui-ging te ondervangen. In de tweede plaats kande doorbuiging nog groter worden. Bij de de-taillering van de aansluitende afbouwcon-structies moet met de doorbuiging rekeningworden gehouden.In de praktijk is het niet nodig, dat ten gevolgevan de doorbuiging schade ontstaat, ook alzou de doorbuiging groter zijn dan voorge-schreven is, mits de nodige constructievemaatregelen worden getroffen. Bij de gestel-de eisen zijn constructieve maatregelen inieder geval noodzakelijk.Hoe komt nu de doorbuiging tot stand?In de praktijk zal na het storten de bekisting zospoedig mogelijk worden verwijderd, somsreeds na 24 uur. De vloer ondervindt dan eendoorbuiging ten gevolge van het eigen ge-wicht. Vervolgens wordt hij onderstempeldom de toename van de doorbuiging als gevolgvan de kruip te voorkomen. De stempels rus-ten op de eronder gelegen vloer en in hoe-verre deze weer is onderstempeld, is zeer devraag. Hoe lang de stempels kunnen blijvenstaan, hangt af van de voortgang van de af-bouwwerkzaamheden. Gedurende deze af-bouw wordt de vloer plaatselijk overbelastdoor de opslag van bouwmaterialen. Gedu-rende deze periode zal hij meestal in een vrijvochtige omgeving verkeren, zodat de krimpin dat bouwstadium niet groot is. Deze komtpas tot volledige ontwikkeling als de verwar-mingsinstallatie in werking komt. Dan wordttevens de kruip nog eens extra geactiveerd.Ten aanzien van de prefabricage kunnenovereenkomstige opmerkingen worden ge-maakt. Het gehele bouwproces is niet voor-spelbaar. Of men zal op het vermogen van deconstructeur moeten vertrouwen, ?f op dedeskundigheid van de uitvoering om de lui-men van Pluvius en Chronos te voorspellen,dan wel een bepaalde schematisering moetenvoorschrijven.Nu blijkt dat bij de berekening van de doorbui-ging alleen redelijke resultaten kunnen wor-den verkregen alsde treksterkte van het be-ton mede in beschouwing wordt genomen,hetgeen gebeurt bij het hanteren van de --diagrammen. Trouwens als men een bereke-ningsmethode wil voorschrijven die ook voor'gedeeltelijk' voorgespannen beton bruikbaaris, zal hierin voor de treksterkte een plaatsmoeten worden ingeruimd. De invloed van detreksterkte is erg groot, maar het in rekeningbrengen ervan is echter in de omschrijvingvan de theorie?n onder art. A-301 verboden.Bij hoge wapeningspercentages neemt de in-vloed van de treksterkte af. Een gevolg is weldat bij de hoge wapeningspercentages deCement XXXI (1979) nr. 6 259eisen ten aanzien van de doorbuiging zwaar-der zullen worden. Verder moet de invloedvan de kruip en krimp in rekening worden ge-bracht (fig. 1-2).In de VB 1974 is de slankheidseis voor platenvan alle betonkwaliteiten en voor bijv. staal-kwaliteit FeB 400 praktisch /min/ft ?30 (fig. 3).De door de CUR-VB-commissie C24 voorlo-pig voorgestelde eis verloopt volgens de ge-arceerde kromme, die in een groot gebiedonder de bestaande eis ligt.Dit blijkt een aanzienlijke verzwaring, maarals wij nagaan welke wapeningspercentagesen belastingen het meest voorkomen, dan ligtde verzwaring grotendeels buiten het gebiedhiervan. Bij een plaat met een totale karakte-ristieke belasting van 10 kN/ma zal vanaf eenwapeningspercentage van 0,4% en /min/Ai =28 de doorbuigingseis maatgevend worden.Echter als de betonkwaliteit wordt opgevoerdvan B17,0 tot B37.5, wordt het percentage ca.0,5% en lmm/h < 30.Een doorbuigingsvoorschrift zal moeten om-vatten:een eenvoudige slankheidseis,een methode met een vereenvoudigd -,aanwijzigingen op welke wijze geavanceerderekenmodellen mogen worden toegepast.3a-bRelatie slankheid - sterkte bij betonkwaliteitvan resp. ?317,5 en B37,5(grafieken samengesteld door ir.P.de Jong)Cement XXXI (1979) nr. 6 260Kolom-balkverbindingBij de kolom-balkverbinding doen zich de vol-gende kritieke punten voor:de verankering van de balkwapeningde aanhechting van de kolomwapeningde trekdiagonaalde drukdiagonaal.Voor de randkolom kan het inklemmings-moment van de balk in het krachtenspel alshet aandrijvende moment worden beschouwd(fig. 4). De momenten kunnen worden ge-schematiseerd als krachten. De kracht isdan de oorzaak van de problemen. Eerst kande trekkracht nog mede worden opgenomendoor de trekdiagonaal (d). Na het ontstaanvan de schuine scheuren moet de drukdiago-naal het alleen doen (e). De kracht ver-plaatst zich naar buiten. De verankering wordtproblematisch. De momentenverdeling vande onder- en bovenkolom wijzigt zich. De aan-hechtspanningen van de kolomwapeningworden zo hoog, dat deze niet meer kunnenworden opgenomen.In hoeverre de kolomwapening bij aan hetdraagvermogen meewerkt is onduidelijk. Dekolom bezwijkt door het afspringen van dedekking bij A en/of door het overschrijden vande druksterkte bij B. De verbinding kan alsdwarskrachtprobleem gezien worden, waarbijhet gemeenschappelijke gedeelte zowel alsonderdeel van de balk als van de kolom kanworden beschouwd (fig. 5).De grootste verbetering in het draagver-mogen kan echter worden bereikt door de ver-ankering bij A te verbeteren. Hoe te hogeradiaalspanningen en splijtspanningen bij Ahet best kunnen worden vermeden of opgeno-men is nog niet duidelijk.Ook het berekenen van de sterkte van dedrukdiagonaal moet als een dwarskrachtpro-bleem worden beschouwd. Door het aan-brengen van dwarskrachtwapening kan zo-nodig de sterkte nog worden opgevoerd.De uitgevoerde proeven in het Stevin-labora-torium tonen aan dat het mogelijk is kolom-balkverbindingen te maken die niet voldoenaan de gebruikelijke veiligheidseisen. Bij con-trole van een weliswaar vrij beperkt aantaltoepassingen, bleken deze alle binnen hetgebied met voldoende veiligheid te liggen.Het controleren van de kolom-balkverbindingzal weer een nieuwe voetangel of -klem z?jnop het doornige pad van de eenvoudige con-structeur en dat zal zeker geen bijdrage totCement XXXI (1979) nr. 6 261vereenvoudiging van de voorschriften zijn.Maar te uwer geruststelling: eerst zal daaromworden getracht het gebied te begrenzenwaarbinnen geen verdere controle noodzake-lijk is.Er is een suggestie gedaan afzonderlijkevoorschriften te maken voor eenvoudige envoor moeilijke of gecompliceerde construc-ties, met andere woorden, voor eenvoudigeconstructeurs en voor superconstructeurs. Nuzijn eenvoudige constructies juist de con-structies die het meest worden uitgebuit,vooral als zij in serie worden gemaakt.Door de vloerencommissie worden certifica-ten verstrekt aan systeemvloeren voor dewoningbouw. Nu staat de ontwikkeling nietstil. Nieuwe fabricagemethoden worden toe-gepast en er kunnen platen worden geleverdmet veel grotere overspanningen, die ookvoor de utiliteitsbouw van belang zijn. Indiende voorschriften onverkort op verschillendesystemen worden toegepast, zullen fabrl-cagemoeilijkheden ontstaan, die in het meestextreme geval tot sluiting van een fabriekkunnen leiden. Elk produkt wijkt op een be-paald punt af. De producent probeert uiter-aard aannemelijk te maken dat dit niet tenkoste van de veiligheid gaat.De problemen betreffen de opleglengte, deverankeringslengte, de doorkoppeling, deverdeelwapening, de bovenwapening voortoevallige inklemmingsmomenten en dedwarskrachtsterkte. Het vinden van alge-meen aanvaardbare oplossingen zal nog welenig overleg vergen.Relatie CUR-VBIn vele gevallen zal het voor het verkrijgen vaneen redelijk voorschrift noodzakelijk zijn, dataanvullend onderzoek wordt verricht. Devoorschriftencommissie vervult dan ten op-zichte van de onderzoekcommissie min ofmeer de rol van opdrachtgever.Formeel is de relatie niet geregeld.Dit hoeft geen bezwaar te zijn, zoals uit vol-gende anekdote moge blijken:Aan een pastoor werd gevraagd uit te leggenwat het verschil is tussen de hemel en de hel.Voor een pastoor is dit een heel eenvoudigevraag. Hij zei dan ook:'Dit is zeer eenvoudig. Kijk, de hel is een drie-sterren restaurant. Alles is perfect in orde. Detafels zijn magnifiek gedekt en de meestexquise spijzen worden opgediend. Maar desfeer is er om te snijden. En dat komt doormaar ??n probleem. Het bestek is een meterlang en is aan de handen van de gasten vast-gebonden. Wat zij ook doen, zij krijgen geenhap naar binnen. Alle spijzen gaan onaange-roerd terug. Iedereen is triest en ongelukkig.En nu de hemel. Dat is ook een drie-sterrenrestaurant, alles is hetzelfde. De prachtigegedekte tafels, de kwaliteit van de spijzen,zelfs het bestek. Ook daar is het bestek eenmeter lang en aan de handen van de gastenvastgebonden. En toch is de stemming gewel-dig. Iedereen heeft plezier, men lacht en con-verseert en geniet van de spijzen, want watdoet men? Men voert zijn overbuurman'.In de meest ideale situatie zullen de voor-schriften- en de onderzoekcommissies gelijkop werken, zodat de voorschriften kunnenworden gebaseerd op het onderzoek en in hetCUR-rapport de in de voorschriften op tenemen codes of procedures worden toege-licht en gerelativeerd.Resultaten van onderzoek kunnen echter nietzonder meer in de voorschriften worden ver-werkt. Deze worden dan te ingewikkeld en hetbouwen wordt waarschijnlijk zelfs duurder inplaats van goedkoper. De praktijk geeft devoorkeur aan voorschriften, die eenvoudigzijn toe te passen, zowel bij het ontwerp, deberekening als bij de uitvoering en tilt niet zozwaar aan de wetenschappelijke correctheid.Hierdoor komt de voorschriften maker altijd ineen conflictsituatie tussen praktijk en weten-schap. Enerzijds zullen wij dus onderzoek sti-muleren, anderzijds zullen wij de onderzoe-kers frustreren.Ik ben ervan overtuigd, dat in collegiale sa-menwerking oplossingen gevonden kunnenworden die voor ieder bevredigend zijn.Vervolg van blz. 240(Moderne materiaalwetenschappen,fascinerend en uitdagend)Literatuur1. Materials and Man's Needs, Materials Science and Engineering, Summary Report of the >Committee on the Survey of Materials Science and Engineering, National Academy of SciencesWashington, D.C. (1974).2. A.Freudenthal, 'Materialwissenschaft, Materialfestigkeit und Materialstruktur', SchweizerArchiv 37, 315-326(1971).3. Aristoteles, Die Metaphysik I 3.984 a 8, dt. T?bingen (1847/48).4. Vitruvius, De Architectura, liber II, 5.2, dt. Leipzig (1912).5. R. Roy, 'Rational Molecular Engineering of Ceramic Materials', Journal Amer. Cer. Soc. 60,350-363 (1977).6. W.Capelle, Die Vorsokratiker, Alfred Kr?ner Verlag Stuttgart (1953).7. Aristoteles, ?ber das Werden und Vergehen 11.314 a 21, dt. Leipzig (1853).8. F.KIemm, Technik - Eine Geschichte ihrer Probleme, Verlag Karl Alber, Freiburg und M?nchen(1954).9. Galileo Galilei, Discorsi e dimostrazioni matematiche, Leiden (1638).10. F.Schiller, Einleitung der 'Geschichte des Abfalls der Vereinigten Niederlande von der Spanis-chen Regierung', Leipzig (1788).11. T.C.Powers und T.L.Brownyard, 'Studies of the Physical Properties of Hardened PortlandCement Paste' Bulletin 22, Research Laboratories of the Portland Cement Association (1948).12. T.C.Powers, 'The Thermodynamics of Volume Change and Creep' Mat. et Struct. 1,487 (1968).13. R.F.Feldman und P.I.Sereda, 'A Model for Hydrated Portland Cement Paste as Deduced fromSorption Length Change and Mechanical Properties' Mat. et Constr. 1, 509 (1968).14. F.H.Wittmann, 'Grundlagen eines Modells zur Beschreibung charakteristischer Eigenschaftendes Betons' Deutscher Ausschu? f?r Stahlbeton, Schriftenreihe Heft 290 (1977).15. F.H.Wittmann und J.Zaitsev, 'Verformung und Bruchvorgang por?ser Baustoffe bei kurzeitigerBelastung und Dauerlast', Deutscher Ausschlu? f?r Stahlbeton, Schriftenreihe Heft232(1974).16. J.W.Zaitsev und F.H.Wittmann 'Crack Propagation in a Two-Phase Material such as concrete',Proc. Int. Conf. on Fracture 4, Waterloo, Vol. 3, 1197 (1977).17. J.E.Gordon, The New Science of Strong Materials or Why You Don't Fall Through the Floor,Pelican Book A 920 (1968).18. A.Pugsley, 'The Safety of Bridges', The Structural Engineer 46 (1968).Cement XXXI (1979) nr. 6 262