ing.L.ToepoelAdviesbureau Arnhem BV, Arnhem Wapeningsdag 1981Verslag van de 14 april jl. te Emmeloord gehoudenWapeningsdag, georganiseerd door deBetonvereniging in samenwerking met de CUR-VBGepuntlaste wapeningsnetten - ing. P. Durvi/leGepuntlaste wapeningsnetten vormen een onderdeel van een optimale wapeningsconstruc-tie. Ditbetekent echter niet dat we geen netten moeten toepassen indien enkele onderdelenzich daartoe niet lenen, maar ook niet dat we het gebruik van netten in deze onderdelenmoeten forceren met het doel overal netten toe te passen. Alleen een selectief gebruik vannetten en wapeningsstaven kan tot een optimale wapening leiden.Toepassing van standaarddetails - P. w.aosIn CUR-VB-rapport 94 staan standaarddetails voor een aantal veel voorkomende aansluitin-gen in betonconstructies. In de tweede inleiding werd hieraan aandacht besteed.Een kenmerk van veel L- en T-aansluitingen is hettoepassen van lusstaven. Deze verbindin-gen zijn in l:1et algemeen op rationele wijze uit te voeren.CUR-VB-commissie C 28 heeft een aantal verbindingen op sterkte onderzocht. Hierbij bleekin veel gevallen dat aansluitingen met lusstaven grotere krachten konden opnemen danaansluitingen met andere wapeningdetails.Voor een goede prijsvorming is het van belang, dat in de besteksfase reeds informatiegegeven wordt over de wijze van detailleren van de wapening. Dit kan gebeuren doorverwijzing naar de standaarddetails in CUR-VB-rapport 94 en het geven van enkele maatge-vende wapeningsdetails op de bestektekening.In het algemeen dient er bij het tekenen van de wapening op gelet te worden, dat een grootgewichtspercentage van de wapening niet behoeft te worden gebogen. Ditwordtbereikt doortussen de aansluitingen van constructie-elementen prefab"wapeningskorven toe te passen,die zijn opgebouwd uit rechte ongebogen staven.In buig- en vlechtcentrales worden destaafverbindingen meestal uitgevoerd door middel vanC02-Iassen. Het is daarom nodig dat er goede richtlijnen en controlesystemen voor dezelasmethode komen, welke dan ook van toepassing moeten zijn in betonfabrieken, waarwapen ingselementen gemaakt worden.In 1970 werd door de Betonvereniging de Praktijkgericht ontwerpen van wapeningsconstructies -ing.L.Toepoeieerste Wapeningsdag georganiseerd. Aan- De kosten van wapeningsconstructies zijn ongeveer een vierde deel van de totale ruwbouw-leiding daartoe was het gereedkomen van kosten. In hetalgemeen bestaatbij de ontwerpersvanwapeningsconstructies (constructeursNEN 6146, waarin voor het eerst de vormen en tekenaars) weinig inzicht in de opbouw van de kosten van het produktieproces. Doorvan wapeningsstaven werden gestandaardi- rekenkundige eisen en voorschriften zullen de materiaalkosten bij een verschHlendeopbouwseerd en gecodeerd. Kort daarna werd door van een wapeningsconstructie, weinig vari?ren. In CUR-VB-rapport 74 wordt echter aange-de CUR, nu CUR-VB een commissiege?nsta/- toond dat de loonkosten in een gegeven situatie tot een factor twee kunnen vari?ren, watleerd, die zich bezig ging houden met een betekent dat op dit gebied besparingen van tientallen procenten mogelijk zijn.onderzoek naar de mogelijkheden van ratio- De belangrijkste punten bij het ontwerpen zijn:na/isatie van wapeningsconstructies. Deze ~ gebruik van zo groot mogelijke staafdiameters;commissie E 2 publiceerde over ditonder- - mogelijkheid scheppen voor prefabricage;werp twee rapporten (de CUR-VB-rapporten - zorgen voor grote series per produktiegang:74 en 94) en werd in 1980 opgeheven. Naast ~ goede zakelijke afspraken maken.de genoemde rapporten nam de commissie Overigens worden mogelijkheden voor een rationale wapening al voor een belangrijk deelook het initiatief om NEN 6146 te herzien, bepaald door het ontwerp van de constructie.waarvan nu de definitieve vorm voor druk Een aantal bepalingen in de VB'74 werkt tegengesteld aan de wensen met betrekking totgereed ligt. rationeel wapenen. Met name betreft dit:Ook de keuring van betom;taal moest in de ~ eisen met betrekking tot de scheurvorming kan leiden tot gebruik van kleinere staafdiame-afgelopen jaren worden aangepastaan nieu- ters;we ontwikkelingen en aan de nieuwe beton- - de grootte en verscheidenheid aan ombuigingsstralen;voorschriften, wat leidde tot het nieuwe ~ de grote variatie in betondekking.normblad NEN 6008. Daarnaastzat men ook Het is daarom dringend gewenst dat bij het opstellen van voorschriften meer rekening wordtbijde producenten van betonstaalnietstilen gehouden met het produktieproces van wapeningsconstructies. Deze inleiding werd beslo-waren er veel nieuwe ontwikkelingen in de ten met een pleidooi voor een organisatie waarbinnen permanente contacten tussen ontwer-productiesfeer om met name aan de wens persen uitvoerenden vanwapeningsconstructies mogelijkzijn, waarverderonderzoekwordtvan beter lasbaar betonstaal tegemoet te gestimuleerd en signalen worden gegeven over behoefte aan voorlichting en opleiding.komen.Dit alles was belangrijk genoeg om het pro-gramma van een tweede Wapeningsdag tevullen. Deze werd op 14 april jl. in Emmel"oord gehouden. Hetaantalvan meer dan 300deelnemers kon in iedergevalals bewijs wor-den gezien dat het ontwerpen en uitvoerenvan wapeningsconstructies een specialismebinnen het vakgebied beton is geworden. Bijde convocatie van deze dag was een enqu?-teformuliergevoegd, datdoor60 personen isteruggestuurd, diea/len nadere studie op hetgebied van de wapening noodzakelijk acht-ten. Ongeveer 40 personen zegden daarvoorhun medewerking toe. Door het bestuur vande Betonvereniging is inmiddels aan het be-stuur van de STUBECO gevraagd haar stu-diegebied uitte breiden metdatvan de wape-ning.Deze tweede wapeningsdag leerde in iedergeval datzich in dit langonderkende deelge-bied belangrijke ontwikkelingen voordoen,welke van belang zijn voor hettotale bouw-proces. Op het programma stonden negeninleidingen, waarvan in deze bijdrage eensamenvatting wordt gegeven.Cement XXXIII (1981) nr. 10 6442e cijfer van de code0 1 1 J 4 5 6 7 8 90 - -1 L- ~1 !C L.--,"--- ~ "--./ ---J "-.J '-J L.J ~ "'--J4 \..J5 LJ L.--, "-- "-- '-./ '-.1 - .ft.6 L- C.7 U IT 0- U IT' OH OIif891Overzicht van de in de nieuwe norm fIIEN6146 opgenomen basisstaafvormen met decoderingCement XXXIII (1981) nr. 10De toepassing van netten in vloerenen wanden iseen bijnavanzelfsprekendezaakgeworden.Maar in de utiliteitsbouw liggen nog vele niet benutte mogelijkheden. Ditwordtonderanderebevestigd door het hogere nettengebruik in West-Duitsland, waar in de utiliteitsbouw enwaterbouw het percentage wapeningsnetten 3,5 respectievelijk 2,5 maal zo groot is als inNederland.Als voorbeeld werden wapeningsschema's getoond voor een paddestoelvloer. Toepassingvan netten leidde tot een gewichtsbesparing van 15% ten opzichte van een wapening metlosse staven. Dit geeft een zelfde percentage aan kostenbesparing, waarin de tijdwinst n,iet isverdisconteerd.Analoog aan een verrekening van de verwerkingskosten van staven, waarbij de verrekenprijsgecorrigeerd wordt op basis van degemiddeldestaafdiameter, zou een dergelijke methodevoor netten ook mogelijk zijn maar dan op basis van het gewicht per m2 net.Een nieuwe toepassing van gepuntlaste wapeningsnetten is thans te zien bij funderingsbal-ken op houten palen. Door gebruik te maken van gestandaardiseerde wapeningskorvenwelke uit gebogen netten bestaan, kan zowel bij het tekenen als het uitvoeren tijd en geldbespaard worden. Voor funderingsbalken op betonpalen is dit door de grotere variatiemoeilijker. Maarook hier liggen bij grotereprojecten, waarstandaardisatiebinnen hetprojectmogelijk is, nieuwe toepassingsmogelijkheden voor netten.Rationalisatie wapening van vlakke plaatvloeren - irA WestendorpEvenals bij gepuntlaste wapeningsnetten zou men ook bij staafwapening, ter wille vanserieproductie, uit kunnen gaan van netten met gestandaardiseerde afmetingen, maaswijd-ten en staafdiameter.Bij de vakgroep Betonconstructies van de afdeling derCivieleTechniekvan deTH-Delft iseenonderzoek verricht om te komen tot een catalogus met standaardnetten, welke toegepastkunnen worden in paddestoelvloeren meteen standaardreeksvloerdikten.ln deze catalogusstaan dan de toelaatbare belastingen ontleend aan buigsterkte, doorbuiging, pons enscheurwijdte. Voor vierkante en rechthoekige ideale middenvelden is thans zo'n catalogusgereed. De basisgegevens zijn als volgt gestandaardiseerd:~ vloerdikten in een veelvoud van 25 mm;- staalkwaliteit FeB 400;- betonkwaliteit B 17,5;- rechte staven met diameters 010, 012 of016 eventueel in bundels van twee;- ??n staafdiameterper richting;- maaswijdten 150 of 300 mm;~ standaard lijnsupporten.De door buiging in beide richtingen opneembare draagkracht is berekend met behulp van devloeilijnentheorie. Deze methode is zeer geschikt om bij een reeds gekozen wapeningspa?troon de bijbehorende draagkracht te berekenen.Het bleek dat de toepassing van vierkante netten, aangevuld met zogenaamde 'voegnetten',voor de draagkracht een goede keus was. Het gebruik van vierkante netten bij rechthoekigevelden vermindert het aantal varianten en bevordert daardoor de rationalisatie.Het gebruik van de bestaande catalogus werd met enkele voorbeelden toegelicht. In eenvolgende fase van het onderzoek zullen hoek- en randvelden worden berekend.Verrekenmethode ~ Th.JAPaapOm tot betere beheersing van de kosten van wapeningsconstructies te komen is het eeneerste noodzaak de kosten van materiaal en verwerking (met als hoofdbestanddeel lonen) tescheiden. Het kan immers heel goed voorkomen dat het toepassen van rationele wapeningeen kleine verhoging van het verbruikte materiaal te zien geeft en een belangrijke besparingop verwerkingskosten.In deze inleiding werd een toelichting gegeven op een gedifferentieerdewijze van verreke?ning, naar materiaal- en verwerkingskosten, zoals deze in CUR?VB?rapport94 is voorgesteld.Dhr. Paap heeft in een artikel in Cement 1979 nr. 7 ook al eens deze verrekenmethodeuitgelegd, zodat we in deze samenvatting daar verder niet op in zullen gaan. Op de Wape?ningsdag werd aan de hand van enkele voorbeelden de waarde van deze verrekenmethodegedemonstreerd.Codering van wapeningsstaven (NEN 6146) - ir.C.van WeerenDoor CUH-VB-commissie E 2werd geconstateerd dat het in 1970 gepubliceerde normbladNEN 6146 in de praktijk nog weinig werd toegepast. De knelpunten bleken tezijn:- een te groot aantal basisstaafvormen,- vervanging van de getekende staafvorm door een code,- de maatvoering van de staven volgens de hartlijnen.Door de voortschrijdende automatisering is de noodzaak om gestandaardiseerde en geco-deerde staafvormen toe te passen toegenomen. Erzijn reeds computerprogramma's voorhettekenen van wapening operationeel en de Stichting Bouwresearch bereidt de ontwikkelingvan een programma voor, waarmee de gegevens van het betonstaal per project verwerktkunnen worden.De nieuwe versie van NEN 6146 sluitaan op de in 1978 gepubliceerde ISO-norm 4060 'Buildingand civil engineering drawings; Bar scheduling'.De basisstaafvorm wordt aangegeven met de eerste twee cijfers van de code.Er zijn naast derechte staaf, zestien vormen voor gebogen hoofdwapeningsstaven. Er is een apart eerstecijfer voorhulpwapeningsstaven en ook ??n voor beugels en spiralen.6452Verband tussen gemiddelde diameter enprijs van leveren en verwerken vanwapeningsstaal100 ,----~----3Aandeel van de bindkosten in de totaleverwerkingskosten (als alle staafkruisingengebonden worden)f 2,00f 1,00806040zo;ncLUierpri~ _________bnSlspnJS ....,- ....;.. __8101Z 161820ZZ ~"v~rige koslenbinden1Z 16 ZOHet derde en vierde cijfer van de code geven de soort be?indiging aan de einden van de staafweer. Alle staafvormen hebben een waardering gekregen op basis van de verwerkingskostenen de mogelijkheid van prefabricage. Met behulp hiervan is een tabel met voorkeursstaafvor-men opgesteld.De maatvoering van de staven is nu zodanig veranderd, dat we van de tekening opgemetendeelmaten van een staaf bij het buigen zowel binnenwerkse alsbuitenwerkse maten mogentoepassen. De herziene toleranties laten dit ook toe. Toegevoegd zijn toleranties voorbuigmiddellijnen. Hierdoor is het mogelijk met een beperkt aantal buigdoornen alle stavenconform de VB'74 te buigen.Tenslotte is de buigstaat aangepast. De oude buigstaat volgens NEN 6138 komt hiermee tevervallen.Besteksbepalingen en prijsvorming alsmede certificatie van betonstaal- ir. W.J.PetriIn deze inleiding werden hetnuten de mogelijkheden van rationalisatie vanuit de praktijk vanhet bouwen bekeken. Er werd stilgestaanbij een vergelijkend onderzoek van vloerwapeningvermeld in CUR-VB-rapport 74. De invloed van de staafdiameters op de kosten bleekhierbijwel duidelijk, maar verrassend zijn de lage kosten bij een oplossing met opgebogen staven.Een soortgelijke ervaring werd gemeld bij de vergelijking van twee wapeningsvarianten voorpaddelstoelvloeren, waar 7% materiaalverschil niet geheel gecompenseerd werd door min-der loonkosten.Uitvoerig werd stilgestaan bij de vraag bij wie de voordelen van een rationele wapeninguiteindelijk terechtkomen. De invloed van de diameter op de kostprijs betekent dat voorleveren plus verwerken thans de prijs van 0 22 ongeveer f 1,40 per kg en voor 08 ongeveerf 2,40 per kg is! Om het voordeel van rationeel wapenen ook in de uiteindelijke bouwprijs totuiting te laten komen is het noodzakelijkdat hetbestekvoldoende informatie bevat overzakendie de verwerkingskosten be?nvloeden. Debelangrijkstepunten voordewapeningsparagraafzijn:- verwijzing naar CUR-VB-rapporten 74 en 94;- hoeveelheden met gemiddelde diameter geven;- buigstaten volgens NEN 6146 (dus zonder bochtverkorting);- de methode van verrekenen;- aantal en zwaarten van supporten;- toerekening van keuringskosten;- aantal en typebindingen (in vloeren kunnen debindkosten de helft van deverwerkingskostenbedragen!).Het tweede onderwerp van deze inleiding betreft de keuring van het betonstaal. Er zijn thanstwee systemen in gebruik:- certificering, en- partijkeuring conform NEN 6008.Certificering van het betonstaal heeft grote voordelen boven keuring van reeds aangevoerdmateriaal. Certificatie is gebaseerd op een permanente interne kwaliteitscontrole van hettotale productieproces. Keuring volgens NEN 6008 van partijen is minder betrouwbaar engeeft wat het trekken van conclusies betreft ook nog wel eens aanleiding tot verkeerdeinterpretatie van het normblad. Nu er reeds een ruime keuze in gecertificeerd staal is, wordtgepleit om gebruik daarvan in het bestek voor te schrijven.Kwaliteitseisen en ontwikkelingen van betonstaal- ir. E.J. van KootDe kwaliteitseisen welke aan betonstaal worden gesteld, moeten gerelateerd worden aan hetsamenwerkingsverband tussen beton en wapening in de uiteindelijke toestand. We kunnende kwaliteitseisen daarom verdelen in betontechnische en staaltechnische eisen.De rek- ofvloeigrens is betontechnisch vooral van grootbelang omdatdeze direct gekoppeldis aan de marge tussen gebruiks-en bezwijktoestand. Warmgewalst staal heefteen duidelijkevloeigrens, bij koudvervormd betonstaal is dat niet zo en wordt daarom de grens aangehou-den waarbij de blijvende rek 0,2% is. De hoogst bruikbare vloei- of rekgrens wordt bepaalddoor de eisen met betrekking tot scheurvorming in het beton.De treksterkte heeft betontechnisch geen betekenis; deze moet minstens 5% hoger zijn dande vloei- of rekgrens.Daar het betonstaal bij roteren van inklemmingen en bezwijken van de constructie eenbepaalde minimale rek moet hebben zijn hiertoe eisen voor de minimale totale rek bijmaximale belasting opgesteld. Dit betreft dus een sommatie van elastische en plastischevervorming.Van steeds groterbelang wordt delasbaarheid van betonstaal. Ermoetnaargestreefd wordendat erop den duuralleen goed lasbaarbetonstaal geleverd wordt. In het algemeen kan gesteldworden dat bij een koolstofgehalte van maximaal 0,25% betonstaal goed lasbaar is. Afhanke-lijk van de structuur en produktiemethode van het staal, blijft onderscheid in de lasmethodenoodzakelijk.De terugbuigproef moet gezien worden als een staaltechnische eis. Hiermede kan gecontro-leerd worden of het betonstaal goed bestand is tegen buigingen. De in het verleden toegepas"te profilering van staven gaf vaak aanleiding tot kerfwerking bij het buigen.De gekoelde opslag van koolwaterstoffen heeft geleid tot onderzoek naar de invloed van lagetemperaturen. Het blijkt dat de treksterkte iets toeneemt,maar dat de rek bij maximalebelasting sterk kan teruglopen.Vervolg op blz. 661Cement XXXIII (1981) nr. 10 646ConclusiesIn figuur 8 is de belastingfactor ? uitgezet als functie van de ontwerpparameter sla. In hetinterval sla = Otots/a = 1zijn de vloeilijnenpatronen I, 11 en 111 bepalend voorde draagkrachtVoor waarden van sla < 0,45 is vloeilijnenpatroon 11 maatgevend. In het middengebied ispatroon I bepalend voor de draagkracht en voor waarden van sla> 0,7 het kolomkopmecha-nisme van patroon 111. Wanneer sla =0 is de draagkracht minimaal; de belastingfactorbedraagt dan 8 mplfa2? Voorde homogene isotrope plaat, waarbij sla = 1, geldt"-= 4rr;mplfa2.Het gevraagde optimum wordt gevonden voor sla = 0,45, waarbij ? = 26 mplfa2.De draagkracht bij de optimale waarde van sla is verdubbeld vergeleken met de homogeneisotrope plaat Anders gesteld, bij sla = 0,45 is slechts de helft van de wapening van dehomogene plaat nodig om dezelfde belasting te kunnen dragen.NabeschouwingEen opvallend aspect aan het resultaatis deovereenkomst met de gangbare kolomstrook vaneen halve veldbreedte. De vraag is of daaraan veelwaardetoegekend moetworden gezien hetafwijkende wapeningsschema bij de hier uitgevoerde berekening. Eigenlijk zouden anderewapeningsschema's op dezelfde manier onderzocht moeten worden alvorens bruikbareconclusies kunnen worden getrokken. Daarbij zou ook de verhouding tussen onder- enbovenwapening niet langer gefixeerd moeten zijn. Overigens is bij de onderhavige vloer deaangenomen verhouding nagenoeg optimaal.Interessant is ook de vraag welke draagkracht bij een gegeven hoeveelheid wapeningmaximaal realiseerbaar is, indien men bij hetwapenen devolledigevrijheid heeft Natuurlijk iseen dergelijke wapening in de praktijk onbruikbaar en slechts van theoretisch belang. Dewapening dient ook rationeel te zijn, dat wil zeggen de hoeveelheid knip- en buigwerk dientmede in de beschouwing te worden betrokken. Wat dit betreft is het hier toegepastewapeningsschema nog zo slecht niet. Overigens moet nog rekening worden gehouden mettal van constructieve en betontechnische eisen, zoals doorbuigingen, krimp, kruip, scheur-wijdte, minimale en maximale wapening enz.Het besproken vraagstuk heeft alzo meer problemen opgeroepen dan beantwoord. Het is indit verband prettig te kunnen wijzen op hetafstudeerwerk van Westendorp en Bruinede Bruinbij de vakgroep Betonconstructies. In deze studie is eveneens uitgegaan van de vloeilijnen-theorie, maar tevens is aan een groot aantal praktische problemen aandacht gegeven.Binnenkort zullen zij hierover in dit blad publiceren.Zowel voor hun studie als voorde hiergepresenteerdeberekening heeft devloeilijnentheoriegoede diensten bewezen, omdat met name inzicht en intu?tie er uitstekend mee ontwikkeldworden.literatuur1. CUR-VB-rapport 78, Vloeilijnentheorie; Betonvereniging, Zoetermeer, 1976.2. Vrouwenvelder, A.C.W.M., Witteveen, J., Het plastisch gedrag en de berekening van opbuiging belaste platen; Collegedictaat b19A, Afdeling der Civiele Techniek, TH-Delft, 1980.Vervolg van blz. 646 (Wapeningsdag 1981) De ontwikkelingen in de naaste toekomst zullen gekenmerkt worden door:- universeellasbaarstaal, datgeen belemmering vormtvoordeontwikkeling vanprefabricage;- een toenemend gebruik van FeB 500, ook bij staafstaal;- toepassing vanstaalvezels als secundaire wapening;- vervanging van de steekproefsgewijze keuring op de bouw door een doorlopende keuring,resu Iterend in gecertificeerd betonstaal.Nieuwe ontwikkelingen op het gebied van de fabricage van betonstaal- ir. T.BreedijkIn de laatste inleiding werd de recente ontwikkeling van een nieuwtypebetonstaal besproken.Naast het warmgewalste en het koudvervormd betonstaal kennen we sinds kort het zoge-naamde Tempcore-staal. Dit is staal dat met water geforceerd gekoeld is waardoor eenstructuurverbetering in het materiaal optreedt Er zijn twee vormen waarin betonstaal alseindproduct geleverd wordt:- draden met diameters van 5,5tot 12 mm op haspels tot maximaal 2 ton, en- staven in diameters van 6 tot 40 mm en in lengten van 8 tot 20 m.Warmgewalst betonstaal ontleent zijn sterkte vrijwel geheel aan de chemische samensteI-Iing. Het verbeteren van staaleigenschappen (sterkte, lasbaarheid, rek) door legeren isechterduur, terwijItoevoeg ingen welke deeneeigenschap verbeteren, nadelig kunnen zijn vooreenandere eigenschap. Zo leidt een hoog percentage koolstof tot een grotere treksterkte maareen verminderde lasbaarheid.Bij koudvervormd betonstaal is de verhoging van de treksterkte vooral verkregen doorkoudtorderen of koudtrekken. Het staal wordt gekenmerkt door een laag koolstofgehalte eneen verminderde rek en taaiheid. Het staal is goed hechtlasbaar, maar bij lasprocessen metveel warmtetoevoer kan de sterkte teruglopen.Ook watergekoeld betonstaal heeft een laag koolstofgehalte. Maar hier is de structuurverbe-tering verkregen door een intensieve waterkoeling direct na de laatste walsgang. Eenuitgebreide bespreking van de eigenschappen en produktietechnieken van geforceerdgekoeld betonstaal is te vinden in Cement 1981 nr.4.Van alle thans beschikbare typen betonstaal blijkt watergekoeld betonstaal het meestgeschikt voor hechtlassen.Cement XXXIII (1981) nr. 10 661