? ? ? berekeningir.J.Niemantsverdriet, Witteveen+Bos Raadgevende ingenieurs, DeventerOp basis vande nieuwste CUR-Aanbeveling 36 'Ontwerpen, berekenen en detailleren vanbedrijfsvloeren van constructief beton' wordt in dit artikel een rekenvoorbeeld uitgewerktvan de vloervan een metaalbewerkingshal. Op de vloer werken verschillende soorten be-lastingen, zoals statische en dynamische belastingen en opgelegde vervormingen ten ge-volge van krimp van beton en zettingen van de ondergrond. Als materiaal voor de vloerwordt zowel ongewapend beton beschouwd als staalvezelbeton en gewapend beton. Opdeze wijze verschaft dit artikel een breed inzicht in de diverse ontwerpaspecten van vloe-ren op grond van bovengenoemde Aanbeveling.REKENVOORBEELDHET BEREKENEN VAN DE BEDRIJFSVLOER VAN EEN METAALBEWERKINGSHALVOLGENS CDR-AANBEVELING 3622De vloervan de metaalbewerkingshal (tig. 1)heeft een totale afmeting van 50 x 60 m2 enkan qua gebruik worden onderverdeeld ineen sector voor opslag van produkten, eensector voor werkplaatsmachines en eensector voor magazijnstellingen en transport.De vloerwordt, geheel los van degebouwfun"dering, door middel van een 0,50 m dikkegrondverbetering rechtstreeks op de be"staande grondslag gefundeerd.Veranderlijke en permanente belastingenop de vloerIn tabel 1iseen overzicht gegeven van deaard, de afmetingen en de grootte van deverschillende veranderlijke belastingen opde vloer. De belastingen corresponderenmetde vloerindelingvolgens figuur 1. Per be"lastingsgeval zijn, voorzovervan toepassing,enkele nadere bijzonderheden vermeld.Omdat wordt voldaan aan de randvoorwaar"den volgens 4.1.2.7 van de Aanbeveling be"hoeven geen temperatuurbelastingen in re"kening te worden gebracht.Als permanente belastingen wordt rekeninggehouden met opgelegde vervormingen tengevolge van krimp (4.1.3.1) en zettingen vande ondergrond (4.1.3.2); de laatstgenoem-de belasting alleen als variant op de bereke"ningen van de gewapende en de ongewa"pende betonvloer.Gegevens van de ondergrondZoals vaak in de praktijk voorkomt,is van deondergrond niet meer bekend dan een enke"Ie sondering (fig. 3). Op grond van deze son-@ Horizontale afmetingen en gebruiks-doel van de bedr?fsv/oer1. opslag produkten2. magaz?nstellingen3. werkplaats4. transportdering kan echter worden aangenomen dater, volgens tabel 6 van de Aanbeveling, spra"ke is van schoon zand met een matige con"sistentie.Voor deze grondsoort heeft het beddingsge"tal keen waarde van 0,015 N/mm3, uitgaan-de van statische bloklasten. Voor geconcen"treerde belastingen geldt een driemaal ho"gere waarde van 0,045 N/mm3.In de Aanbeveling (6.5) worden verschillen"de vuistregels gegevenvoor het bepalen vande eigenschappen van een bepaalde grond"soort. Hoewel deze vuistregels, zeker indienna elkaartoegepast, nietaltijd een nauwkeu"rig resultaat opleveren, is in tabel 2 ter i1lu"stratie de stapsgewijze relatie gelegd tussenCEMENT1994/2Tabel 1Specificatie van de veranderlijke belastingen op de vloerbelasting afmetingen karakteristieke belastings- bijzonder-waarde duur hedenopslag vrije belasting 40kN/m2lange duur, 1/J= 0,8 1)produkten statischmagazijn- belastingsschema 35 kN/staander lange duur, 1/J=0,8 1)stellingen volgens figuur 2; statischvoet van de staanders100 x 100 mm2ponsmachine 4 ondersteuningen van totaal gewicht lange duur, ljJ= 1,3 2 )200 x 200 mm2; 120kN dynamischcorresponderend vloer- 1/J=1,0 1)oppervlak 15 m2vorkheftruck hardrubber wielen, 45 kN op de korte duur, ljJ= 1,4 3)vooras h.o.h. 1400 mm; vooras dynamischcontactvlak per wiel 1/J=01)150 x 75 mm21 ) Factor voor de bepaling van de momentane belasting op de vloer (4.1.2.2).2) Dynamische vergrotingsfactor volgens 4.1.2.3.3) Dynamische vergrotingsfactor volgens 4.1.2.6.minimum-randatstand 200. .~2500 el'6~8..0 ,..,----++-+ .[@ Belastingsschema voor de magazijn-stellingen (maten in mm)Tabel 2Globale relaties tussen verschillende grondeigenschappen ? Sondering van de ondergrondf-,- I--1-1 I 1 11 1 11 ~rmaaiveld 0,14 m- peil, ''?Ol """ 0,00cl...,~.2!(lJE.~.l!Cl.(lJ'5~ conusweerstand in MN/m 2L+2,00 0 10-5,00Tabel 3Berekende vloerconstructiessoort beton vloerdikte zaagsnedesongewapend beton h=220 mm h.o.h. ? 7,00 mstaalvezelbeton h= 180 mm h.o.h. ? 7,00 mgewapend beton h=140 mm geeneigenschap symbool artikel of tabel e.d. waardesondeerwaarde qc sondering 4 N/mm2E-modulus Estst = qca art. 6.5.1 4, 7,0 = 28 N/mm2 1)Edyn = b Estst art. 6.5.1 2,5 . 28 = 70 N/mm2CBR-waarde CBR = Edyn/10 art. 6.5.1 CBR = 7%beddingsgetal k760 figuur 3 k760 = 0,045 N/mm31 ) Deze waarde is ongeveer een factor 2,5 lager dan de in tabel 6 genoemde, op eenspanningsniveau van 0,1 Njmm2genormeerde waarde (toelichting art. 6.5.1).de beschikbare sondeergegevens en het inrekening te brengen beddingsgetal.Ten behoeve van de berekeningen wordt indit voorbeeld uitgegaan van bovengenoem-de beddingsgetallen:k == 0,015 N/mm3 (bloklasten), respectie-velijk k = 0,045 N/mm3(geconcentreerdelasten).De schuifspanning tussen de betonvloer ende ondergrond wordt bepaald met behulpvan de in 6.5.4 gegeven relatie:waarin volgens figuur 4 van de Aanbeve-ling en uitgaande van zand met folie, geldtdat:Ta = 5 kN/m2enft = 0,5.Vloerconstructies, uitgangspuntenUitgaande van drie mogelijke soorten con-structief beton, te weten ongewapend be-ton, staalvezelbeton en gewapend beton,wordt in dit rekenvoorbeeld een drietal vloer-constructies nader beschouwd. Deze zijnaangegeven in tabel 3.Voorspanning (als mogelijke belasting opCEMENT1994/2 23? ? ? berekeningomschrijving artikel of tabel waardesterkteklasse - B35vloerdikte - h=220 mmfictieve dikte 6.1.5 hm =440mmkruipco?ffici?nt 6.1.4 cp = 2,6 . 1,0 . 1,0 . 0,715 . 1,0 = 1,86krimpverkorting 6.1.5 e'r = 0,4 . 10-3 ? 1,0 . 0,53 . 1,0?1,0 = 0,21? 10-3E-modulus- korte duur tabel 5 E~ = 31000 N/mm2- lange duur 7.2.2 E'b / (1 +%cp) = 12950 N/mm2relaxatie krimp~ 7.3.3 k",= (1- e- 5000/140 = 36 mm (ge-wapend beton) of w> 5000/220 = 23 mm(ongewapend beton).De in rekening te brengen opgelegde vervor-ming bedraagt 60/2 = 30 mm over een af-stand van 20 m.Voor zowel gewapend als ongewapend(voegloos) beton zijn de momenten ten ge-volge van de zettingen berekend volgens7.5.3 van de Aanbeveling. De resultaten zijnsamengevat in tabel 13.In het geval van gewapend beton is het extramomentgeringen kan metde aanwezige wa-pening worden opgenomen.?CEMENT1994/2 29