Pons beproefd 32011 23Pons beproefdVoor bedrijfsvloeren wordt veelvuldig staalvezelbeton toegepast.Bij vloeren op palen is pons een van de aspecten waarop moetworden gedimensioneerd. Om een beter beeld te krijgen van deponscapaciteit zonder momentwapening zijn op de TU Eindho-ven ponsproeven uitgevoerd op een gangbare bedrijfsvloer.1Leren van het SVB-proefproject (3)storende factor. De kopnetten boven de palen kunnen moeilijkop hun plaats worden gehouden tijdens het storten. Bovendienvormen ze gevaarlijke obstakels voor de stortploeg die denetten niet meer kan traceren wanneer ze in de betonspeciezijn verdwenen.Het zou dus een groot voordeel zijn als deze netten achterwegekunnen blijven als ze rekenkundig niet noodzakelijk zijn.Met behulp van proeven is nu onderzocht wat de ponscapaci-teit is zonder momentwapening.Over pons in staalvezelbetonvloeren bestaat veel discussie. Devraag is of de hoeveelheid staalvezels in de betonconstructievoldoende waarborg biedt voor het opnemen van de combina-tie van moment en dwarskracht. Pons kan immers alleen optre-den als de momenten boven de ondersteuning kunnen wordenopgenomen door de constructie, zodat het mogelijk wordtvoldoende belasting te genereren om de ponskegel daadwerke-lijk uit de plaat te drukken.BuigwapeningVolgens CUR-Aanbeveling 111 is het verplicht om, naast destaalvezels, aanvullende momentwapening toe te passen bovende steunpunten. In de praktijk is deze wapening echter eenLeren van het proefproject staalvezelbetonDe resultaten van het SVB-proefproject worden behandeld indrie artikelen. Dit is het derde artikel in deze serie. In het eersteartikel gaat het om de resultaten van het gehele proefcasco. Inhet artikel`Uitvoering, kwaliteit, economie'wordt ingegaan op deleermomenten en de knelpunten.Op www.cementonline.nl is een dossier beschikbaar met alleartikelen uit Cement over staalvezelbeton.ing. Dani?l ToonenVan Berlo Engineering BVprof.ir. Cees KleinmanTU Eindhoven, faculteit Bouwkunde1 Uitgetreden ponskegelthemaPons beproefd3201124thema3000trekankersvijzel13001800 1800ProefopstellingDe ponsproeven zijn gedaan in het buitenlaboratorium van deTU/e. Hiervoor is de beganegrondvloer gebruikt van het cascodat ook voor andere proeven is gebruikt. De proeven werdenuitgevoerd nadat de cascoproeven waren afgerond.In het onderzoek is een vloer op palen gesimuleerd. Hiertoewerden onder de vloer voorzieningen getroffen om een puntlastomhoog te bewerkstelligen. Voordat de vloerplaat werd gestortzijn onder de vloerplaat drie betonblokken aangebracht. Op dezebetonblokken zijn vijzels geplaatst met een diameter van 200mm die voor het genereren van de benodigde belasting zorgenen tevens dienst doen als `funderingspaal'. Op de vloer is een stijfstalen frame bevestigd dat door middel van trekstangen naar defunderingsblokken een gesloten juk vormt (fig. 2, foto 3).Die jukconstructie laat het toe dat de belasting voldoende hoogkan worden opgevoerd. De ponskracht wordt door een vijzelmet handpomp op de plaat gebracht. Een verplaatsingsmetergeeft de verticale verplaatsing van de plaat aan ter plaatse van devijzel.MateriaaleigenschappenDe onderzochte vloer is uitgevoerd met een normaal vloeren-beton dat in de praktijk overeenkomt met een bestelde beton-klasse C28/35. De vloer had een dikte van 160 mm. Het vezel-gehalte was 35 kg/m3; de gehaakte vezels hebben een lengtevan 60mm en een diameter van 0,9 mm (type RC65/60). Hetbetreft vezels met hoge treksterkte: >1400 N/mm2.Voorafgaande aan de in situ proef zijn materiaalproeven uitge-voerd op balken en kubussen. De balkproeven zijn uitgevoerdconform NEN-EN 14651. De proeven zijn uitgevoerd na 28dagen en na 91 dagen. In tabel 1 zijn de gemiddelde resultatenvan de proeven weergegeven.Op basis van de gevonden waarden is berekend welke krachtnodig is om de vloer te laten bezwijken op pons (tabel 2). Deponsbelasting werd bepaald op basis van NEN 6720. Voor deberekeningen op basis van de werkelijke materiaaleigenschap-pen zijn de 91-daagse sterkten gebruikt uit tabel 1.ResultatenIn totaal zijn er drie proeven uitgevoerd. Proef 1 en 2 eindigdenmet het plots uitbreken van de ponskegel. Bij proef 3 vond hetbezwijken meer geleidelijk plaats. De bezwijkbelastingenbedroegen respectievelijk 648, 660 en 756 kN (fig. 6). De maxi-male verplaatsing net voor bezwijken bedroeg bij de eerste twee2 Doorsnede proefopstelling3 Proefopstelling4 Momentscheuren boven vijzel5 Op pons bezwekenvloerplaat6 Last-verplaatsingsdiagramTabel 1 Werkelijke materiaaleigenschappen na 28 en 91 dagenbuigtreksterkte druksterkte splijt-treksterkte volumieke massafmaxLOP fR,1fR,2fR,3fR,4fcfctkg/m3N/mm? N/mm? N/mm? N/mm? N/mm? N/mm? N/mm? N/mm?28 dagen 4,8 4,8 3,2 3,0 2,8 2,5 53,3 3,75 239391 dagen 6,1 5,9 4,3 4,0 3,7 3,4 61,8 4,99 244123Tabel 2 Berekende resultatendruksterkte fc= 61,8 N/mm2treksterkte fct= 4,99 N/mm2ponsweerstand 1= 0,8 x fct= 3,99 N/mm2ponskracht 722 kNNB: Ponsperiferie NEN P = 1131mm en nuttige vloerhoogted = 160mmPons beproefd 32011 25001002003004005006007008009002 4 6 8 10 12 14kracht[kN]verplaatsing [mm]SVB ponsproef 1 rechtsSVB ponsproef 2 middenSVB ponsproef 3 linkspuntvormig ondersteunde staalvezelbetonvloeren om de inter-actie moment en pons nauwkeuriger te voorspellen. Hierbij zaleveneens aandacht worden besteed aan opgelegde vervormin-gen zoals de invloed van trekspanningen op de ponscapaciteit.Een opmerking tot slotBovenstaande resultaten en berekeningen hebben betrekkingop het voorspellen van een proefbelasting en kunnen nietworden gebruikt om de uiterste ponscapaciteit bij de normalerekenkundige bewerkingen voor de praktijk te bepalen. Hiertoemoeten nog veiligheidsfactoren op materialen en mechanismenworden losgelaten. proeven circa 11 mm en bij de derde proef 13 mm. Verder valtop dat bij een belasting van circa 140 kN een knik in het last-vervormingsdiagram wordt gevonden. De bijbehorende verticaleverplaatsing bedroeg steeds circa 1 mm. Deze knik hangt samenmet het ontstaan van de scheuren op dat tijdstip. Deze scheurenveroorzaken een afname van de stijfheid van de constructie.De helling van de ponskegel bedroeg circa 23? en vertoontderhalve grote overeenkomst met de hellingshoek volgens deaannamen van de Eurocode 2 (26?).Berekenen we de ponsbelasting volgens de NEN 6720,uitgaande van de splijtsterkte groot 4,99 N/mm2, dan vindenwe een waarde van 722 kN.Bij `blank' beton vinden we voor de treksterkte op basis van dedruksterkte de waarde 1 + 0,05 . 61,8 = 4,1 N/mm2; terwijl opbasis van het onderzoek uit [4] voor staalvezelbeton een splijt-sterkte gevonden wordt van (0,15 Vf+ 0,51) fc) = 4,54 N/mm2.Waarbij Vfhet volumepercentage vezels en fcde ??nassigedruksterkte is. Dit zou resulteren in een ponsbelasting van673 kN berekend volgens de NEN 6720.NabeschouwingPlaatsen we de gevonden proefresultaten in perspectief dankunnen we voorzichtig concluderen dat de ponsweerstandrekenend met de NEN 6720 op basis van de splijtsterkte eenoverschatting geeft van de ponsbelasting.Bekend is dat lage staalvezeldoseringen een geringe invloedhebben op de initi?le treksterkte. Na scheuring leveren dezeechter wel een bijdrage door scheuroverbrugging. Volgens deexperimenten uit [4] heeft deze bijdrage een vrijwel lineairverloop. In dit geval ligt de waarde voor de in rekening tebrengen waarde voor de treksterkte dicht bij de fR,1, zijnde 4,3N/mm2(tabel 2).Gezien de resultaten van de proefbelasting ligt het meer voorde hand om de voorspelling bij korteduurbelasting af testemmen op de fR,1.Inmiddels is er aan de TU/e aanvullend onderzoek gestart naarhet ponsdraagvermogen van staalvezelbeton in samenhang met LiTeraTuur1 NEN 6720, TGB 1990 ? VoorschriftenBeton ? Constructieve eisen en reken-methoden (VBC1995) ? NEN 1995.2 Eurocode 2, NEN-EN 1992-1-1 (nl) ?Ontwerp en berekening van betoncon-structies ? Deel 1-1 Algemene regels enregels voor gebouwen ? NEN 2005.3 CUR-Aanbeveling 111 ? Staalvezelbe-ton bedrijfsvloeren op palen ? Dimen-sionering en uitvoering. StichtingCURNET, Gouda, 2007.4 De Hanai, J.B. & Holanda, K.M.A., RevistaIbracon de Estrituras e Materials. Maart,2008.465