I I IW~M~WAPENEN, EEN VAK APART VIIIMAATAFWIJKINGEN BIJ WAPENINGSCONSTRUCTIESing.W. van der Mark, civieltechnisch adviseuring.L.Toepoel, TU Delft, sectie BetonconstructiesDe nauwkeurigheid waarmee wapeningsconstructies worden gemaakt, is onderwerpgeweest van een studie, uitgevoerd door Stubeco. De uitkomsten van de studiekunnen de basis vormen voor een op te stellen norm over toleranties bijwapeningsconstructies. Het onderzoek wordt toegelicht en de belangrijkstebevindingen zijn geformuleerd.In 1989 bracht CIAD het rapport'Wapenen met CAD/CAM' uit [1].Daarin werd een overzicht gegevenvan de stand van zaken met betrekkingtot het bestaande en te verwachten ge-bruik van CAD/CAM-systemen voorhetontwerpen, tekenenenvervaardigenVan wapeningsconstructies.Een belangrijke conclusie in het rapportwas, dat voor een goede ontwikkelingvan de automatisering op dit gebied, deregelgeving belangrijk verbeterd moetworden. Naast het aanpassen van enkelenormen, maken mechanisatie en auto-matisering van de produktie algemeengeldende afspraken over toleranties bijwapeningsconstructies noodzakelijk.In NEN 6146 'Wapeningsstaven voorgewapend beton; vormen, codering enbuigstaat', zijn reeds enkele tolerantiesvoor het knippen en buigen van stavenopgenomen. Deze waarden zijn echterniet gebaseerd op onderzoek in deprak-tijk.Voor het opstellen van praktijkgerichtenormen voor toleranties is inzicht in deoptredende maatafwijkingen bij hethuidige produktie- en bouwproces eenvereiste.Binnen Stubeco werd daarom in 1990een studiegroep opgericht die als taakkreeg de maatafwijkingen hij staven,wapeningselementen en uitgevoerdewapeningsconstructies te onderzoeken.De uitkomsten van dit onderzoek moe~ten de basis kunnen vormen voor hetmaken vaneen normbladvoor toleran-ties van wapeningsconstructies.In de tweede helft van 1991 werd doordeze studiegroep een groot aantal me-tingen verricht, waarvan de uitkomstenthans gestructureerd en bewerkt zijn.Medio 1993 zal hierover een Stubeco-rapport verschijnen. Dit artikel geefteen toelichting op de metingen en degevonden maatafwijkingen. Op basisvan de uitkomsten van de statistischebewerkingen worden enkele resultatengetoond en enkele globale conclusiesgetrokken.Het tneetprogranunaDe uitgevoerde metingen kunnen indrie groepen worden verdeeld:1. Losse staven die geknipt ofgekniptengebogen, in een wapeningscentrale ofbetonfabriek worden verwerkt. Geko-zen werden staven met de staafcodes 00(rechte staaf, handelslengte), 07 (ge-knipte staaf), 11 (L-staaf), 21 (U-staaf)en 75 (beugel) volgens NEN 6146.Bij geknipte en!ofgeknipte en gebogenstaven werd bovendien per staafmerkeen aantal series van vijf staven binneneen procesgang gecontroleerd. Hier-door ontstaat inzicht in de (kleine) af-wijkingen die door de knip- ofbuigma-chine zelfworden veroorzaakt.2. Vlakke en ruimtelijke wapeningsele-mentenvoorvloeren en balkendiewor-den geprefabriceerd in een wapenings-centrale of betrokken worden van eenfabriek voor gepuntlaste wapeningsnet-ten.3. In het werk geplaatste wapenings-constructies voor vloeren en balken openkele in uitvoering zijnde bouwwer-ken.Coderingen voor L-staaf, U-staafen rechthoekige heugela code 11 L - staaf,fb code 21 u-staafCement 1993 nr. 51C code 75 rechthoekige beugel]--(G~J/.~'\I~ 20 mmoVan elke gecontroleerde maat per on-derdeel zijn voor de verzameling maat-afWijkingen de gemiddelde waarde(gem), de standaardafWijking (std) en de5% over- en onderschrijdingsgrenzenbepaald.Voor de series van vijf staven is boven~dien de spreiding van de standaardaf-wijkingen bij de series berekend.Bij deze statistische bewerkingen is uit-gegaan van de normale symmetrischeverdeling. Voor enkele soorten maataf-wijkingen geldt deze verdeling niet. Ditis ondermeerhet gevalvoor de positieinverticale richting van hoekstaven inbalkkorven (z?efig. 3 en 6). Het blijkt datbij deze a-symmetrische verdeling deberekende 95% grens voor een normaleverdeling (puntA in figuur 6) toch goedafstand onder_ bovennet. . . .~. . . .4 Ligging vloerwapening ter plaatse vanbalken/ko1on1n1enbalkhoogtet.p.v. begin en midden balkmaat binnenkant bekistingt.p.v. begin en midden balkUr 82 I,5 Balkm.aten en maten van de dekkingpositie steunpuntswapeningpositie onderwapening56 Cement 1993 nr. 5i o+----tL--f-4-"-+-4-"--jL-Lj-L+-f--o'~L.:-:-Ao 1 2 3 45 6 7 B 9 10 11~ afwijking in mmEc:'"'"11.219.61-4.5426.96D-Eabs.waarde3300200053-25B-0.3016.38-27.1626.56A6340250045-25-1.1114.88-25.5123.29maat:gem.std.5%95%netafmeting: max.netafmeting: min.maatafwijking: max.maatafwijking: min.Tabe14Toleranties volgens NEN 6146Tabeli Tabe13Maatafwijkingen bij een U-staaf(staafcode 21) zie ook fig. tb Betondekking bij balken in het werkmaat: A B C D E F dekking dekking dekking-3.18 -8.25 -5.18 13.77 -lAS -2048zijkant 1 zijkant 2 onderkantgem.std. 18.86 11.99 12.99 16.67 7042 6.79 aant. 48 48 485% ~33.82 -27.91 -26049 -13.56 -13.62 -13.61 gem. ~1.38 4.38 -0.9895% 27046 11041 16.13 41.11 10.72 8.66 std. 7.67 8.40 3.325% -13.95 -9.39 -6042deelmaat: max. 1200 8100 1200 95% 11.20 18.14 4.47deelmaat: min. 130 130 130maatafwijking: 44 20 20 10max.maatafwijking: mln. -31 ~63 -31Tabe12MaatafWijkingen bijgepuntlaste wapeningsnetten zie ook fig. 2Tb = maximaal toelaatbare maatafwijking naar bovenTa "",maximaal toelaatbare maatafwijking naar bovenonderdeel Ta Tb Topgesloten maten U, H 2 Ok 5mm 20k + 5 mmopgesloten deelmaten bij beugels 5mm 5mm 10mmoverige deelmaten 3 Ok 30k 60kbuigmiddellijn: haak, beugel 0 2 Ok 20kbuigmiddellijn: hoofdwapening 0 40k 40koverlappingslas 20k - -haaklengte 0 - -bruikbaar is. In het rapport wordt hier-op nader ingegaan.Ter illustratie van de uitgevoerde me-tingenzijn van enkele onderdelende re-sultaten gegeven.Tabel 1 geeft de resultaten van eenU-vormige staaf(ziefig. 1b}, tabel 2 geeftde maatafwijkingen van gepuntlastewapeningsnetten (zie fig. 2) en tabel 3geeft de betondekking van balken inhetwerk (ziefig. 3).Bevindingen van dem.eetnitkom.stenIndien de 5% over~ en onder-schrijdingsgrenzen als maatstafwordengenomen, kunnen uit het rapport voorenkele onderdelen de volgende conclu-sies worden getrokken.Bij geknipte rechte staven (code 07) va-rieert de afwijking van de lengte tussen- 42 en + 25 mmoDe deelmaten van gebogen staven heb-ben een afwijking tussen -34 en+ 41 mmoBij de gecontroleerde beugels (volgenscode 75) vari?ren de maatafwijkingenvan de vierzijden tussen-IS en +2 mm.Binnen de series van vijfstaven varieer-den de gemeten maten door het machi-naal knippen en buigen niet meer dan2mm.De lengte en breedte van gepuntlastewapeningsnetten toonden verschillenaan van - 27 tot +27 mmo De lengte vande diagonalen (dit zegt iets over dehaaksheid van het net) verschildenmaximaal 27 mmoDe hoekstaven in balkkorven liggen inverticale richting maximaal 12 mm uitde binnenzijde van de beugel.De totale verzameling gemeten maataf-wijkingen geeft een goede algemene in-6Verticale afwijking vanhoekstaven in balkkorfdruk van de nauwkeurigheid waarmeewapeningsconstructies worden uitge-voerd. Zowel de gemiddelde waardenals de spreiding lijken voor de meestepraktijksituaties aanvaardbaar. De inNEN 6146 vastgelegde toleranties (tabel4)voorgebogenstavenworden echterinveel gevallen overschreden.Bij de controle van de diameter van debuigdoorn is duidelijk gebleken dat deinformatie voor de produktie meestalonvoldoende is en tot onjuiste interpre-taties leidt.In een STUBECO~rapportover buig-diameters dat enkele jaren geleden isverschenen, werd aan dit probleem ookreeds .aandacht besteed.Het is noodzakelijk dat de toe te passenbuigdiameter door de constructeur opde tekening wordt vermeld. Overeen-komstig de toelichting in NEN 6146verdient het aanbeveling een ruimeplus-tolerantie vast te stellen.Literatuur1. Van Spanje, WJE.,en L.Toepoel, Te-kenen van wapening met CAD/CAM.Cement 1989 nr 10.2. Wapenen, een vak apart (II). Cement1992 nr 10.Cement 1993 nr. 5 57