Kennisplatform over betonconstructies

Oplossingen breedplaatvloeren onderzocht

ma 6 nov 2017

Als gevolg van de problemen met breedplaatvloeren is in de afgelopen weken een aantal gebouwen (deels) gesloten. De problematiek geldt zowel voor bestaande als voor in aanbouw zijnde gebouwen. Uiteraard is het in ieders belang dat er snel oplossingen komen. Daar wordt nu met man en macht aan gewerkt.

Het probleem van de breedplaatvloeren betreft onvoldoende afschuifsterkte in het aansluitvlak tussen de breedplaatvloeren en de opgestorte druklaag. Daardoor kan de trekkracht uit de wapening in de breedplaten niet voldoende worden overgedragen naar de koppelstaven en vervolgens naar de aangrenzende breedplaat. Dit was de oorzaak van de instorting van de parkeergarage bij Eindhoven Airport.

Om veiligheidsrisico’s in kaart te brengen heeft het ministerie van BZK een informatiedocument opgesteld waarmee gebouwen kunnen worden beoordeeld. Op basis daarvan zijn en worden vele ‘verdachte’ gebouwen onder de loep genomen. Daarbij wordt gekeken naar onder meer de plaatindeling, het gebruikte beton en de krachtsverdeling in de vloer. Soms is het nodig kernboringen of ultrasone inspecties uit te voeren. Als uit de  risicoanalyse blijkt dat er sprake is van een urgent veiligheidsrisico, moeten direct maatregelen worden getroffen. Genoemd zijn het tijdelijk verlagen van de belasting op de vloer of het stempelen van de vloer.

Permanente oplossing

Uiteraard moet er voor die gebouwen ook een permanente oplossing komen. Veel partijen zijn daar momenteel over aan het nadenken. De eerste oplossingen zijn zelfs al in de praktijk gebracht.

Globaal genomen zijn er twee mogelijkheden: het aan de onderzijde aanbrengen van koolstofvezelwapening (lijmwapening) of het inboren van ankers.

Het idee van de lijmwapening is dat deze verticaal in een vooraf ingefreesde sleuf word aangebracht. Daarmee kunnen de trekspanningen van de ene plaat in de andere worden overgedragen. Aandachtspunten bij deze oplossing zijn de geringe dwarskrachtcapaciteit van de lijmwapening en de al dan niet vereiste brandwerende bekleding. Theoretische modellen en praktijkproeven zullen aan moeten tonen of deze oplossing technisch en praktisch haalbaar is.

 De oplossingen met ankers zijn erop gericht de afschuifsterkte tussen de breedplaatvloeren en de druklaag te verhogen. Van deze oplossing worden verscheidene varianten onderzocht. De eerste mogelijkheid is het door-en-door aanbrengen van een anker. Dit normaal gesproken alleen als er nog geen afwerklaag op de vloer is aangebracht, dus alleen tijdens de bouw. Een eerste project is op deze wijze al versterkt. Het is ook mogelijk vanaf de onderzijde een schuin ingeboord lijmanker te bevestigen.Er zijn al diverse proeven gedaan met de genoemde ankeroplossingen en er wordt op korte termijn nog meer geëxperimenteerd. Zo staat er nog een proef op het programma met een relatief kort lijmanker.

Uiteindelijk zullen meerdere oplossingen beschikbaar komen. Welke de voorkeur geniet zal ook afhangen van de specifieke situatie. Duidelijk is dat er grote haast is geboden. De periode van leegstand of vertraging moet zo veel mogelijk worden beperkt om verdere financiële schade te voorkomen.

Reacties

Romijn - Ostrea Advies 10 november 2017 14:45

Ik heb me verbaasd over de makkelijke aanname, dat onvoldoende opruwing de hoofdoorzaak zou zijn van de instorting in Eindhoven. In gewapend beton is scheurvorming noodzakelijk om de wapening te activeren. Om de scheurwijdte te beheersen is voldoende aanhechting en aanhechtlengte noodzakelijk en kan dwarswapening helpen om de scheurafstand te beïnvloeden. Met naast elkaar liggende prefabelementen loodrecht op de overspanningsrichting ontstaan kerven aan de onderzijde in de trekzone. Door deze initiële scheur zal het moeilijker zijn om bij belasting een goed verdeeld scheurpatroon te ontwikkelen. Ik merk nu gelukkig, dat meer constructeurs twijfelen. Wellicht goed om eens terug te grijpen op elementaire Betonconstructieleer. Delaminatie is het direct zichtbare deel bij de instorting, maar wellicht eerder een gevolg dan een oorzaak. Tenslotte: Uit praktijkervaring blijkt, dat de kwaliteit van het opruwen in de prefab-fabriek niet goed beheersbaar is. Meestal is het niet meer dan een bezem over het betonoppervlak in groene fase. De schuifspanningscapaciteit in deze aanhechtzone is bij de toepassing van in het werk gestorte druklagen daarom altijd een aandachtspunt in de constructieve berekening.

Ad de Kanter - Bouwbureau ing. A.G.J. de Kanter 10 november 2017 00:49

***Reactie op opmerking van de heer Janssen*** Het gaat niet alleen om de bestaande bouw (factoren overigens afhankelijk van de restlevensduur) maar ook over de nieuwbouw. Rondom de betreffende naden spelen meer krachten dan alleen de schuifkrachten. 1) De breedplaat zal nabij de naad ''vastgehouden'' moeten worden door de druklaag, waarbij normaaltrekkrachten (loodrecht op het aansluitvlak) in het beton zullen ontstaan. 2) Bij overlappingslassen zullen loodrecht op het vlak door de (overlappende) staven trekkrachten in het beton naast het vlak door de staven optreden. ###### Het uitgangspunt bij betonconstructies is echter dat er - (onder andere) vanwege brosse breuk (het plotseling bezwijken van de constructie) - NIET op gerekend mag worden, dat beton trekkrachten zal opnemen (en toch zeker niet op een aansluitvlak), derhalve dient hierop gewapend te worden; een dergelijke (verticale) wapening ontbreekt echter (nagenoeg [tralieliggers]). Bij (de juiste) toepassing van de door mij aangehaalde ''detailleringsvoorschriften'' zal - naar mijn mening - in het algemeen voldoende wapening aanwezig zijn om deze (inwendige) krachten op te nemen. ###### Voor lopende projecten ALLÉÉN aangeven, dat de bovenzijde van de breedplaten moet worden opgeruwd, is naar mijn mening ''Een zeer gevaarlijke aanname!'', omdat daarbij aan de voornoemde (inwendige) krachten voorbij wordt gegaan.

Friso Janssen - Croes Bouwtechniscjh Ingenieursbureau 09 november 2017 16:27

@de heer De Kanter: deskundigen zijn het erover eens dat voor bestaande bouw nu een toetsing mag plaatsvinden op basis van een ander veiligheidsniveau dan Bouwbesluit. Een door proeven ondersteunde oplossing kan een definitieve oplossing bieden. Het is immers voor bestaande bouw niet vereist om aan detailleringsvoorschriften te voldoen. De oplossing wordt gezocht in een oplossing die aantoonbaar de vloeren voldoende versterkt. @ de heer Luijten: een injectie van mortel onder druk veroorzaakt juist een drukspanning in het aanhechtvlak. Deskundigen zijn van mening dat een injectie onder druk juist meer delaminatie kan veroorzaken, de platen kunnen immers eenvoudig van elkaar worden losgedrukt. RTG Breedplaatvloeren: Tijdens een Ronde Tafel Gesprek te Veldhoven afgelopen dinsdag zijn mogelijke versterkingen al besproken. Mocht u uw kennis en expertise ter beschikking willen stellen: er volgt nog een RTG.

ir. G.W.N. Jol - EBMC Nederland BV 09 november 2017 15:58

In technisch opzicht is er nog een belangrijke factor in het falen van de vloeren met breedplaten. Bij het uitharden van de betonmortel krimpt deze terwijl de mortel tijdens het opstijven erg kwetsbaar is. Als beton krimpt terwijl er veel hinder is, zoals tralieliggers met netten, kanalen, maar ook bollen, krimpt zij los van de onderschil. Bij mijn eerdere schadeonderzoeken komen breedplaatvloeren voor die voor 40% losgekrompen waren. Dit is hersteld met injecteren via vele boorgaten en een drukpomp. De krimp was bovendien buitengewoon veel als gevolg van een mortel die teveel experimentele recycletoeslagstoffen had en teveel water. Na het uitharden waren de tralieliggers duidelijk meetbaar aan de welving van het betonoppervlak. Het krimpeffect in combinatie met teveel rommel in de beton laat het uithardend beton zichzelf lostrekken van de onderliggende constructieschil.

Ad de Kanter - Bouwbureau ing. A.G.J. de Kanter 08 november 2017 12:34

Het probleem van de breedplaatvloeren betreft onvoldoende afschuifsterkte in het aansluitvlak tussen de breedplaatvloeren en de opgestorte druklaag ? ? ? ? ? Blijven ''ze'' hier nu krampachtig aan vasthouden! Een zeer gevaarlijke aanname! "NEN-EN 13747_2005+A2_2010" geeft: a) géén mogelijke oplossingen voor de (dwars)naden loodrecht op de overspanningsrichting; b) voor buiging in de dwarsrichting: F.5 Transverse bending design of composite slab / Reinforcement for transversal laps that will support transversal bending moment should comply with 8.7 of EN 1992-1-1:2004. Het moge duidelijk zijn, dat bij constructieve naden (langs of dwars) sowieso voldaan moet worden aan artikel "8.7.4 Dwarswapening in het overlappingsgebied" van NEN-EN 1992-1-1+C2 (nl). Dat wil zeggen dat in het vlak van de overlappende staven ''te alle tijde'' dwarswapening aanwezig dient te zijn, hetgeen NIET het geval is bij koppelstaven OP de plaat. Citaat: ''NEN-EN 1992-1-1+C2 (nl) art. 8.7.4.1 (2) Als de diameter 'd' van de overlappende staven kleiner dan 20 mm is, of het percentage overlappende staven in elke doorsnede kleiner dan 25% is, mag zonder verdere onderbouwing zijn aangenomen dat alle aanwezige dwarswapening of beugels, die om andere redenen nodig zijn, voldoende zijn voor het opnemen van de trekkrachten in dwarsrichting.'' Bij de koppelstaven OP de breedplaat is het percentage overlappende staven NIET kleiner dan 25% maar is zelfs 100%, terwijl de voornoemde dwarswapening of beugels dus NIET aanwezig zijn.

Frans Luijten 06 november 2017 19:34

Is het niet mogelijk om vanaf de breedplaat te boren naar de scheiding van beide lagen en onder hoge druk te injecteren, zodat beide lagen weer schuifvast verbonden zijn en de afschuifkracht weer kan worden overgebracht?

Copyright 2017 Aeneas Media

Deze website maakt gebruik van cookies. Meer informatie AccepterenWeigeren