Structural Concrete Vol. 23/2 (april 2022) bevat een variëteit aan papers, met een focus op levensduur, vezelversterkt beton en pons. Van een selectie van de voor Cement-lezers meest interessante papers uit dit nummer staat in dit artikel een Nederlandstalige samenvatting.
74 ? CEMENT 4 20 22
Paper Finite element numerical simulation of a cable-stayed bridge construction through
the progressive cantilever method (SC23/2, p. 632)
Door: Igor Souza Hoffman, Bruna Manica Lazzari, Américo Campos, Paula Manica
Lazzari, Alexandre Rodrigues Pacheco
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/suco.202100662
NUMERIEKE SIMULATIE TUIBRUG MET VRIJE
VOORBOUWMETHODE
Wereldwijd worden voor brug-
gen met overspanningen tussen
de 200 m en de 1000 m vaak
tuibruggen toepast. Vanwege de
afmetingen van de constructie-
elementen en hun niet-lineaire
gedrag wordt in ontwerpanaly-
ses, bijvoorbeeld bij het bepalen
van de kabelspanning en de
hoogte van het dek, doorgaans
rekening gehouden met de
bouwfasering. In numerieke
studies wordt gerekend met het
viskeuze gedrag van het mate-
riaal (krimp en kruip van beton),
omdat dat een belangrijke rol
speelt in het vervormingsgedrag.
In een Braziliaanse studie zijn
de verschillende fases in de
bouw van een vrije voorbouw-
brug, de Ponte do Saber in Rio de Janeiro, numeriek gesimu-
leerd op basis van een eindige-
elementenmodel. Hierbij zijn de
tuien, het dek en de pylonen
gesimuleerd. Er werd gebruik-
gemaakt van ANSYS, met de
USERMAT3D subroutine, waar-
bij scheurvorming en visco-
elastische modellen voor krimp
en kruip zijn geïntroduceerd.
De gesimuleerde verticale ver-
plaatsingen van het dek en
het verloop van de tuikrachten
in de tijd zijn vergeleken met
het werkelijke gedrag. Hierbij
zijn goede overeenkomsten
gevonden. Ook de horizontale
verplaatsingen van de pyloon
en het spannings-rekverloop in
de tijd konden goed worden
voorspeld.
Structural Concrete Vol. 23/2 (april 2022)
bevat een variatie aan papers, met een focus
op levensduur, vezelversterkt beton en pons.
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
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). fig. 1 Horizontale vervormingen in de pyloon
CEMENT 4 2022 ?75
structural concrete
BEOORDELING NORM VOOR BEPALEN DRUKSTERKTE BESTAANDE CONSTRUCTIES
Paper Characteristic concrete compressive strength of existing structures?Evaluation of EN 13791:2019 for small sample sizes (SC23/1, p. 822)
Door: Rabea Sefrin, Christian Glock
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/suco.202100207
Paper Evaluation of damage in GFRP repaired steel fiber reinforced concrete beams using acoustic emission technique (SC23/2, p. 907)
Door: Priya Goyal, Shruti Sharma, Naveen Kwatra
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/suco.202100408 fig. 2 Mogelijke karakteristieke in situ druksterkte volgens hoofdstuk 8.1(7) en
benadering B uit EN 13791:2019 voor een van de onderzochte constructies
fig. 3 Proefopstelling onderzochte balken
Om de uitputting van grondstoffen te voorkomen, wordt steeds
vaker voorrang gegeven aan het hergebruik van bestaande
bouwwerken boven nieuwbouw. De beoordeling van bestaande
constructies wordt dan ook steeds belangrijker. Een van de be-
langrijkste factoren hierbij is de bepaling van de karakteristieke
druksterkte van beton. In Europa moet die worden bepaald con-
form EN 13791:2007, die recent is vervangen door de nieuwe
EN 13791:2019 (Beoordeling van de druksterkte van beton in constructies
en vooraf vervaardigde betonelementen). Vooral voor kleine steek-
proefgroottes van boorkernen (3 ? n ? 7) resulteert deze nieuwe
norm in significante wijzigingen voor de bepaling van de karakte-
ristieke in situ druksterkte van beton. Er is echter slechts beperkte
achtergrondinformatie beschikbaar voor de statistische robuust-
heid van de nieuwe bepalingsmethode. Daarom is de nieuwe
methode beoor
deeld aan de TU Kaiserslautern met behulp van
een bestaande boorkerndatabank. Verwacht werd dat het per
-
cent
age overschatting van de werkelijke druksterkte f
ck,is,EC0-ND,nges
voor kleine steekproefgroottes lager zou worden. Deze verwach-
ting kon echter niet worden bevestigd. Daarom wordt aanbevolen
BEOORDELING SCHADE IN STAALVEZELVERSTERKTE BALKEN MET AKOESTISCHE EMISSIE om ofwel de methode aan te passen, ofwel de Modified Approach B
van DIN EN 13791/A20:2017 te gebruiken voor kleine steekproeven
(3 ? n ??7).
In een Indiase studie is met behulp van akoestische emissie (AE)
de schade gemonitord in staalvezelversterkte balken (SFRB's) die
cyclisch worden belast onder buiging. De akoestische respons van
de proefstukken bij progressie van schade is bestudeerd en verge-
leken met de buigprestaties. Ook onderzocht zijn SFRB-balken
met 90% schade die zijn gerepareerd met GFRP-wikkels (Glass
Fiber Reinforced Polymer). Op basis van de AE-data en het belas-
ting-vervormingsgedrag zijn Schade Index-waarden berekend en
Schade Toestanden voorgesteld die kunnen helpen bij het geven
van een vroegtijdige waarschuwing voor naderend falen. Vervol-
gens zijn empirische relaties ontwikkeld tussen de Schade Index en
AE-parameters met behulp van genetisch programmeren (GP).
Deze bleken een uitstekende samenhang te hebben met experi-
mentele resultaten. Uit de studie kan worden geconcludeerd dat
AE-analyse een effectief instrument is voor het monitoren van
schade in SFRB en met GFRP gerepareerde SFRB-balken.
76? CEMENT 4 20 22
VEZELORIËNTATIE EN -VERDELING VAN ZELFVERDICHTEND HOGESTERKTEVEZELBETON VOOR FUNDERINGEN
Paper Self-compacting high performance fiber concrete for foundations: Part 2 ? Fiber orientation and distribution (SC23/2, p. 1018)
Door: Steffen Grünewald, Bogdan Cotovanu, John Rovers, Joost Walraven, Luc Taerwe
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/suco.202000441
Paper Finite element analysis of punching shear behavior of reinforced concrete slabs supported on walls (SC23/2, p. 1118)
Door: Graeme J. Milligan, Maria Anna Polak, Cory Zurell
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/suco.202100692 fig. 4 Voorbeeld van een beeldanalyse
fig. 5 Schematische weergave geanalyseerde constructie
Er is onderzoek gedaan naar de toepasbaarheid van zelfverdich-
tend hogesterktevezelbeton in funderingen. Het in dat onderzoek
toegepaste beton heeft een betonkubussterkte van ongeveer 110
MPa en bevat 60 kg/m³ staalvezels met eindhaak (lengte = 30 mm,
diameter = 0,38 mm). In navolging op het eerste deel van deze
studie (zie Cement 2022/1), is in een tweede deel de invloed van de
vezeloriëntatie en -verdeling onderzocht, belangrijke factoren bij
het constructief ontwerp.
Er zijn twee platen en een balk geanalyseerd, die op verschillende
locaties en in verschillende richtingen zijn doorgezaagd. Een beeld-
analyse, uitgevoerd op 111 betonvlakken, liet zien dat er geen voor-
keursvezeloriëntatie kon worden geïdentificeerd in de beoordeelde
elementen. Ook is geen belangrijke afhankelijkheid van de stromings-
richting van het beton bij het storten gevonden. Ook niet voor de
balk, waar dat misschien wel zou worden verwacht. Wel heeft de
smalle opening van de stortmond invloed op de vezeloriëntatie,
maar onder meer door de aanwezigheid van de wapening en de
bekisting vindt heroriëntatie van de vezels plaats. Deze heroriën-
tatie hangt sterk af van de afmetingen van de constructie en de
wijze van storten.
EINDIGE-ELEMENTENANALYSE VAN PONSGEDRAG VAN VLOEREN OP WANDEN
De meeste onderzoeken en ontwerpvoorschriften op het gebied
van pons zijn gericht op vloer-kolomverbindingen en niet op vloer-
wandverbindingen. Toch blijkt pons ook bij die laatste categorie
een probleem te kunnen zijn, zo is experimenteel vastgesteld.
Empirisch onderzoek naar plaat-wandverbindingen is echter lastig
vanwege de grootte van de proefstukken.
In een Canadese studie is het afschuifgedrag onderzocht van vloer-
wandverbindingen, onderworpen zowel aan centrische verticale
belasting als aan een combinatie van centrische verticale belas-
ting en moment. Hierbij is gebruikgemaakt van de FEM-software
ABAQUS.
De analyse laat zien dat ponsbreuk kan optreden vóór dwars-
krachtbreuk in één draagrichting. Maar deze ponsbreuk lijdt niet
noodzakelijkerwijs tot een afname van de capaciteit van de ver-
binding, wat bij vloer-kolomverbindingen wel het geval is. Dit komt
doordat ponsbreuk plaatsvindt aan het uiteinde van de wand, wat
niet leidt tot het bezwijken van de gehele constructie. In de studie is gevonden dat de stijfheid en de capaciteit van
vloer-wandverbindingen toenemen met een toenemende dikte
van de wand, verhouding wandikte-vloerdikte en wandlengte.
Hierbij is de toename van de stijfheid loodrecht op de korte zijde
van de wand groter dan de toename loodrecht op de lange zijde
van de wand. Verder toont de studie aan dat de regels voor de
ponscapaciteit voor vloer-kolomverbindingen uit ACI 318-19
(Amerikaanse voorschriften voor betonconstructies) vaak niet
toepasbaar zijn voor vloer-wandverbindingen. De resultaten ondersteunen verder de conclusie van een goede
vezeldistributie; er werd een sterke correlatie gevonden tussen ge-
meten en theoretische relatie van vezeloriëntatie en vezeldichtheid.
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).
Wereldwijd worden voor bruggen met overspanningen tussen de 200 m en de 1000 m vaak tuibruggen toepast. Vanwege de afmetingen van de constructie-elementen en hun niet-lineaire gedrag wordt in ontwerpanalyses, bijvoorbeeld bij het bepalen van de kabelspanning en de hoogte van het dek, doorgaans rekening gehouden met de bouwfasering. In numerieke studies wordt gerekend met het viskeuze gedrag van het materiaal (krimp en kruip van beton), omdat dat een belangrijke rol speelt in het vervormingsgedrag. In een Braziliaanse studie zijn de verschillende fases in de bouw van een vrije voorbouwbrug, de Ponte do Saber in Rio de Janeiro, numeriek gesimuleerd op basis van een eindige-elementenmodel. Hierbij zijn de tuien, het dek en de pylonen gesimuleerd. Er werd gebruikgemaakt van ANSYS, met de USERMAT3D subroutine, waarbij scheurvorming en visco-elastische modellen voor krimp en kruip zijn geïntroduceerd. De gesimuleerde verticale verplaatsingen van het dek en het verloop van de tuikrachten in de tijd zijn vergeleken met het werkelijke gedrag. Hierbij zijn goede overeenkomsten gevonden. Ook de horizontale verplaatsingen van de pyloon en het spannings-rekverloop in de tijd konden goed worden voorspeld.
Reacties