Structural Concrete Vol. 22/4 (augustus 2021) bevat een variatie aan papers. Een deel gaat over vezelversterkt beton, een deel over aanhechting en een deel over dwarskracht. Van een selectie van de voor Cement-lezers meest interessante papers uit dit nummer staat in dit artikel een korte Nederlandstalige samenvatting.
66? CEMENT 8 20 21
Paper 2089 The deflection of reinforced concrete beams containing recycled steel fibers
(SC22/4, p. 2089)
Door: Alessandro P. Fantilli, Benedetta Orfeo, Alejandro Pérez Caldentey
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/suco.202000729
VERVORMING VAN BETON MET GERECYCLEDE
STAALVEZELS
In een gecombineerd Spaans/
Italiaans onderzoek zijn de
resultaten van experimenteel
onderzoek naar de vervorming
van hybride gewapend beton
geëvalueerd met een model,
dat is opgesteld om het vervor-
mingsgedrag te voorspellen. In
de proeven is gebruikgemaakt
van gerecyclede staalvezels,
gewonnen uit afgedankte auto-
banden.
?????In het onderzoek zijn 12
vierpuntsbuigproeven uitge -
voerd op balkjes met verschil-
lende wapeningspercentages
(0
,73%; 1,7%; 3%; 6,3%), beton -
dekkingen (32 mm; 82 mm) en
st
aalvezelgehaltes (0%; 0,5%;
1,0%). In balken met een laag
wapeningspercentage blijkt een
hoger gehalte staalvezels te
leiden tot een afname van de
doorbuiging en een toename
van de opneembare belasting.
Aan de andere kant is de in -vloed van staalvezels bij hoge
w
apeningspercentages beperkt.
?????Deze resultaten komen ook
terug in het model. Het model
geeft bij een bepaalde vervor-
ming een range aan mogelijke
belastingen. Hierbij is de bo-
vengrens gerelateerd aan het
moment van start scheurvor-
ming (met maximale tension
stiffening) en de ondergrens
aan een volledig ontwikkeld
scheurpatroon (met minimale
tension stiffening ). Ongeacht het
gehalte aan vezels, blijkt het
verschil tussen de boven- en
ondergrens te verdwijnen in
balken met hoge wapenings-
percentages.
?????De resultaten laten uitein-
delijk zien dat toepassing van
gerecyclede staalvezels in som-
mige situaties wel degelijk kan
leiden tot minder wapening of
minder beton en daarmee tot
een lagere CO?-footprint.
fig. 1 Moment-verplaatsingsdiagram van een van onderzochte balken
Structural Concrete Vol. 22/4 (augustus 2021)
bevat een variatie aan papers. Een deel gaat
over vezelversterkt beton, een deel over aan-
hechting en een deel over dwarskracht. Van
een selectie van de voor Cement-lezers meest
interessante papers uit dit nummer staat in dit
artikel een korte Nederlandstalige samenvatting.
Gelezen in
Structural
Concrete
structural concrete
RUBRIEK STRUCTURAL CONCRETE
Een van de meest toonaangevende internationale
vakbladen over betonconstructies is Structural Concrete
(SC). SC is het officiële, peer reviewed journal van fib
(The international federation for Structural Concrete).
Cement plaatst een korte Nederlandstalige samenvatting
van een selectie van voor Cement-lezers interessante
papers uit ieder nummer van SC (verschijnt 6x per jaar).
De volledige papers, zo ook die in dit artikel zijn
beschreven, zijn beschikbaar op onlinelibrary.wiley.com
(gratis voor leden van fib).
Statement sustainability Recent heeft fib een statement gepubliceerd, waarin zij
haar beleid ten aanzien van sustainability presenteert en
het belang van het thema benadrukt. President dr. Akio
Kasuga stelt dat fib zich inzet voor de ontwikkeling en het
gebruik van technologieën die de uitstoot van CO? tot een
minimum beperken of zelfs compenseren en voor een mini-
maal materiaalgebruik bij het ontwerpen, bouwen, onder
-
houden en her
gebruiken van betonconstructies. Dit beleid
komt tot uiting in de diverse werkgroepen en commissies.
Het volledige statement is te lezen op
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/suco.202100396.
CEMENT 8 2021 ?67
structural concrete
Paper Flexural behavior of slender long-span precast prestressed high-strength concrete girders (SC22/4, p. 2272)
Door: Paulo Fernandes, Eduardo Cavaco, Paulo Maranha, Eduardo Júlio
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/suco.202100070 Paper
A displacement based approach for the analysis, development,
and design of reinforced concrete (SC22/4, p. 2105
Door: Deric John Oehlers,Phillip Visintin
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/suco.202000623
EEN OP VERPLAATSING GEBASEERDE BENADERING VAN GEWAPEND BETON
BUIGING IN SLANKE, VOORGESPANNEN LIGGERS VAN HOGESTERKTEBETON
In een Portugees onderzoek is
het buiggedrag onderzocht van
slanke (1/40), lange voorgespan-
nen liggers van hogesterkte-
beton, als een concurrerend
alternatief voor stalen liggers in
viaducten. Er zijn proefstukken
gemaakt in schaal 1:2, uitge-
voerd in een druksterkte van
120 MPa, zonder vezels. Twee
liggers zijn tot bezwijken belast
met een quasi-statische korte-
duurbelasting.
?????De resultaten lieten een
vergelijkbaar gedrag zien als
liggers van traditioneel beton,
ondanks het veronderstelde brosse gedrag van hogesterkte-
beton zonder vezels. Ook lieten
de liggers een acceptabel duc -
tiel gedrag zien, met grote ver-
vormingen zonder significante
softening. Het gedrag bleek
goed voorspelbaar met een
benadering volgens Eurocode 2
uitgaande van beton met
sterkteklasse C90/105, in zowel
de ULS als de SLS.
?????Uit het onderzoek blijkt
dat dergelijke liggers goed zijn
toe te passen in viaducten.
Nader onderzoek naar lange-
termijngedrag is evenwel aan
te bevelen.
foto 3 Een van de onderzochte liggers fig. 2 Spannings-rekrelatie beton onder druk, uitgaande van
partiële interactie
Voordat beton scheurt is sprake van een volledige interactie tus-
sen het beton en het wapeningsstaal (full interaction, FI). Anders
gezegd: de slip van het wapeningsstaal is verwaarloosbaar. Na het
ontstaan van scheuren is deze interactie partieel (partial interaction,
PI). Doorgaans wordt het gedrag van gewapend beton beschouwd
uitgaande van een volledige interactie. Vanwege die beperking
worden ontwerpregels empirisch of semi-empirische vastgesteld,
waarbij correctiefactoren worden vastgesteld op basis van een
groot aantal proefresultaten. In een Australische studie is de inter-
actie beschouwd met een op verplaatsing gebaseerde benade-
ring. Met deze benadering kan het gedrag, inclusief partiële
interactie, rechtsreeks aan de hand van de mechanica worden
voorspeld. Er wordt een beeld gegeven van tension stiffening, plas-
ticiteit en opsluiting. Aangetoond is dat het vaststellen van de
weerstand tegen afschuiving, buiging of axiale belasting geen
losstaande vraagstukken zijn. Ook aspecten als corrosie en ver-
moeiing kunnen worden meegenomen.
?????Dankzij deze benadering wordt de noodzaak om proeven te
doen om het mechanische gedrag te bepalen, aanzienlijk geredu-
ceerd. Er zijn alleen testen nodig om materiaaleigenschappen te
onderzoeken, zoals trek- en druksterkte, kruip en krimp. Door deze
ontwikkeling kan het opstellen van ontwerpregels voor bijvoor-
beeld staalvezelbeton worden bespoedigd en goedkoper worden.
68? CEMENT 8 20 21
DWARSKRACHTVERBINDINGEN TUSSEN PREFAB ELEMENTEN BELAST OP NORMAAL- EN DWARSKRACHT
EXPERIMENTEEL ONDERZOEK NAAR DE AANHECHTING VAN GEBUNDELDE WAPENINGSSTAVEN
Paper Local bond behavior of bundled bars: Experimental investigation (SC22/4, p. 2322)
Door: Giovanni Metelli, John Cairns, Antonio Conforti en Giovanni A. Plizzari
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/suco.202000576
Paper Keyed shear connections with looped U-bars subjected to normal and shear forces
Part I: Experimental investigation (SC22/4, p. 2418)
Part II: Rigid-plastic modeling of the ultimate capacity (SC22/4, p. 2407)
Door: Jesper Harrild Sørensen, Linh Cao Hoang, Peter Noe Poulsen
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/suco.202000727
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/suco.202000728 fig. 4 Benaderingen voor een vergelijkbare enkele wapeningsstaaf
fig. 4 Typisch voorbeeld van een getande dwarskrachtverbinding tussen prefab elementen
gewapend met overlappende wapeningslussen
Door wapeningsstaven te bundelen, kunnen problemen met het storten
en verdichten van beton bij hoge wapeningsdichtheden worden voorko-
men. Er is echter nog onvoldoende bekend over de aanhechting van
gebundelde staven en internationale normen verschillen op dit gebied
behoorlijk van elkaar. Om hier meer inzicht in te krijgen, zijn in een ge-
combineerd Schots/Italiaans onderzoek meer dan 100 uittrekproeven uit-
gevoerd, waarbij het gedrag van gebundelde staven is vergeleken met
equivalente enkele staven. Hierbij is zowel gekeken naar de benadering
met equivalente doorsnede, als de benadering met minimale/maximale
omtrek (fig. 4).
?????Het onderzoek toonde aan dat de hechtsterkte met beide benade-
ringen goed kan worden voorspeld, waarbij het criterium met de equiva-
lente doorsnede iets conservatiever is. De gebundelde staven leiden tot
een iets stijver gedrag en het beeld dat splijtkrachten toenemen bij een
toenemende wapeningsdiameter werd bevestigd.
?????De experimentele resultaten zijn vergeleken met berekeningen
volgens fib Modelcode 2010. Het overdragen van dwarskracht tussen prefab ele-
menten is bepalend voor het constructieve gedrag van
gebouwen. Hierbij hebben normaalkrachten grote in-
vloed op de dwarskrachtcapaciteit en de vervormings-
capaciteit. In Denemarken is een experimenteel onder-
zoek uitgevoerd naar getande warskrachtverbindingen
met wapeningslussen, onderworpen aan een combina-
tie van normaal- en dwarskracht. Hierbij is onderscheid
gemaakt tussen zuivere trek, trek- + dwarskracht, zuivere
dwarskracht en dwarskracht + druk. Bekeken is wat de
invloed is van normaalkracht op de belasting-verplaat -
singsrelatie.
?????Normaaldrukkracht heeft een positieve invloed op
de dwarskrachtcapaciteit en een normaaltrekkracht
beperkt de dwarskrachtcapaciteit en de vervormings-
capaciteit. De uiterst opneembare dwarskracht wordt
bepaald door het bezwijken van de voegmortel.
?????In een vervolgonderzoek zijn de resultaten verge-
leken met een star-plastische bovengrensbenadering.
Deze biedt een oplossing om verbindingen te ontwer-
pen met een zo ductiel mogelijk bezwijkgedrag.
Rubriek Structural Concrete
Één van de meest toonaangevende internationale vakbladen over betonconstructies is Structural Concrete (SC). SC is het officiële, peer reviewed journal van fib (The international federation for Structural Concrete). Cement plaatst een korte Nederlandstalige samenvatting van een selectie van voor Cement-lezers interessante papers uit ieder nummer van SC (verschijnt 6x per jaar).
De volledige papers zijn beschikbaar op onlinelibrary.wiley.com (gratis voor leden van fib).
Statement sustainability
Recent heeft fib een statement gepubliceerd, waarin zij haar beleid ten aanzien van sustainability presenteert en het belang van het thema benadrukt. President dr. Akio Kasuga stelt dat fib zich inzet voor de ontwikkeling en het gebruik van technologieën die de uitstoot van CO2 tot een minimum beperken of zelfs compenseren en voor een minimaal materiaalgebruik bij het ontwerpen, bouwen, onderhouden en hergebruiken van betonconstructies. Dit beleid komt tot uiting in de diverse werkgroepen en commissies.
Het volledige statement is te lezen op https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/suco.202100396.
In een gecombineerd Spaans/Italiaans onderzoek zijn de resultaten van experimenteel onderzoek naar de vervorming van hybride gewapend beton geëvalueerd met een model, dat is opgesteld om het vervormingsgedrag te voorspellen. In de proeven is gebruikgemaakt van gerecyclede staalvezels, gewonnen uit afgedankte autobanden.
In het onderzoek zijn 12 vierpuntsbuigproeven uitgevoerd op balkjes met verschillende wapeningspercentages (0,73%; 1,7%; 3%; 6,3%), betondekkingen (32 mm; 82 mm) en staalvezelgehaltes (0%; 0,5%; 1,0%). In balken met een laag wapeningspercentage blijkt een hoger gehalte staalvezels te leiden tot een afname van de doorbuiging en een toename van de opneembare belasting. Aan de andere kant is de invloed van staalvezels bij hoge wapeningspercentages beperkt.
Deze resultaten komen ook terug in het model. Het model geeft bij een bepaalde vervorming een range aan mogelijke belastingen. Hierbij is de bovengrens gerelateerd aan het moment van start scheurvorming (met maximale tension stiffening) en de ondergrens aan een volledig ontwikkeld scheurpatroon (met minimale tension stiffening). Ongeacht het gehalte aan vezels, blijkt het verschil tussen de boven- en ondergrens te verdwijnen in balken met hoge wapeningspercentages.
De resultaten laten uiteindelijk zien dat toepassing van gerecyclede staalvezels in sommige situaties wel degelijk kan leiden tot minder wapening of minder beton en daarmee tot een lagere CO2-footprint.
Reacties