Structural Concrete Vol. 24/5 (oktober 2023) bevat een variatie aan papers. Van een selectie van de voor Cement-lezers meest interessante staat in dit artikel een Nederlandstalige samenvatting.
40? CEMENT 8 20 23
Structural Concrete Vol. 24/5 (oktober 2023)
bevat een variatie aan papers. Van een selectie
van de voor Cement-lezers meest interessante
staat in dit artikel een 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). Paper
Investigation on bond in post-installed anchored bars and lap
splices subjected to direct tension (SC 24/5, p. 5769 ? 5786, open acces)
Door: José I. Croppi, Giovacchino Genesio, Roberto Piccinin,
Daniele Casucci, Mark Alexander Ahrens, Peter Mark fig. 1 Toepassing van ingeboorde staven bij verbindingen van een plaat (a)
en een kolom met fundering (b)
ONDERZOEK NAAR AANHECHTING VAN INGELIJMDE
STAVEN ONDER DIRECTE TREK
Als een bestaande betoncon-
structie moet worden versterkt
of uitgebreid, worden vaak
momentvaste verbindingen
toegepast. Zo'n verbinding kan
worden gerealiseerd door inge-
lijmde wapeningsstaven te laten
overlappen met wapening in de
bestaande constructie. Tegen-
woordig kan met ingelijmde
staven in combinatie met hoge-
sterktemortels een grotere aan-
hechtcapaciteit worden bereikt
dan met ingestorte staven. Hoe-
wel dit kan leiden tot kleinere
inboordieptes, leiden onzeker-
heden en beperkingen vanuit
de regelgeving niet direct tot
kostenefficiënte oplossingen.
In Duitsland is experimenteel
onderzoek gedaan naar dit soort
verbindingen. Verschillende
proefstukken zijn onderzocht,
waarbij eerst de aanhechtsterkte
van de hogesterktemortel is
bepaald. Variabelen bij het
beproeven van de uittrek- en
splijtweerstand zijn overlap-
pingslengte, betonsterkte en
opsluiting door dwarswapening.
De resultaten blijken goed
overeen te komen met ont
-
werpformules in regelgeving
en empirische data uit eerdere
literatuur.
Bij door dwarswapening op-
gesloten staven, dus zonder
overlappingslas, blijkt de aan-
hechtcapaciteit van ingelijmde
staven drie keer zo groot als
bij ingestorte staven. Zijn de
staven niet opgesloten dan kan
bij beperkte dieptes van 120 en
140 mm de sterkte niet volledig
worden ontwikkeld.
Ingelijmde ankers met overlap-
pingslassen hebben een gelimi-
teerde aanhechtsterkte. Ze be-
zwijken bij dezelfde kracht als
ingestorte staven, hoewel het
scheurpatroon afwijkt. Bij
hoogwaardiger beton en meer
dwarswapening neemt de
sterkte toe met 30%.
CEMENT 8 2023 ?41
Paper Size-scale effects in high-performance reinforced and prestressed concrete T-beams (SC24/5, p. 5649 ? 5663, open acces)
Door: Renato Cafarelli, Federico Accornero, Alberto Carpinteri
SCHAALEFFECTEN IN LIGGERS VAN HOGESTERKTEBETON
structural concrete
fig. 2a Het Cohesive/Overlapping Crack Model
Constructies van gewapend en voorgespannen beton moeten wor-
den ontworpen met voldoende plastische vervormingscapaciteit,
om verlies van draagvermogen te voorkomen. De rotatiecapaciteit
van gewapende en voorgespannen liggers is afhankelijk van de
mechanische eigenschappen, de wapeningseigenschappen en de
afmetingen van de constructie.
Zowel de plasticiteitstheorie als internationale standaarden nege-
ren echter de schaaleffecten en de overgangen van ductiel naar
br
os gedrag. Hierdoor wordt het strain softening gedrag van de
betonmatrix en de rotatiecapaiteit van gewapende liggers over het
hoo
fd gezien.
Het zogenoemde Cohesive/Overlapping Crack Model (COCM) is in
staat scheurvorming bij trek en verbrijzeling bij druk, instabiliteit en
vloei en slippen van de wapening in acht te nemen. Dit niet-lineaire
model voorspelt een reductie van de rotatie
capacit
eit door het ver-
hogen van de hoogte van de ligger en het wapeningspercentage.
De numeriek
e onderzoeken die zijn uitgevoerd op gewapende en
voorgespannen liggers van hogesterktebeton met rechthoekige of
T-vormige dwarsdoorsneden benadrukken de schaaleffecten op de
plastische rotatiecapaciteit. Hiermee is het mogelijk nieuwe schaal -
afhankelijke maximale en minimale wapeningspercentage te bepa-
len om een stabiel en ductiel gedrag te garanderen.
fig. 2b Boven- en ondergrenzen van het wapeningspercentage,
afhankelijk van de schaalgrootte
DE ONTWIKKELING VAN NANOMATERIAAL VOOR HET MONITOREN VAN CONSTRUCTIEVE INTEGRITEIT
Paper Smart cement-sensor composite: The evolution of nanomaterial in developing sensor for structural integrity (SC 24/5, p. 6297 ? 6337)
Door: Karthikeyan Kanagasundaram, Elavenil Solaiyan fig. 3 Principe van smart sensing cementitious composites (SSCM)
Dankzij de mogelijkheden van zelfdetectie en verschillende functi-
onele eigenschappen van nanomaterialen in bouwmaterialen kun-
nen slimme sensorcomposieten worden gemaakt. Hiermee kan de
levensduur van constructies worden verlengd en de schade wor-
den beperkt. Het ontwikkelen van slimme cementgebonden sen-
sorcomposieten met elektrische eigenschappen en het integreren
in de constructie biedt mogelijkheden bij het evalueren van de
schade en het monitoren van de levensduur van de constructies.
In een Indiase studie zijn verschillende methoden onder de loep
genomen. Hierbij is het principe van zelfdetectietechniek toege-
licht en zijn functionele vulstoffen, percolatiedrempel (waarboven
een aaneengesloten netwerk van deeltjes wordt gevormd) en
dispersietechnologie besproken, en ook het vereiste detectiever-
mogen van de sensoren met behulp van de geleidingstheorie.
Vervolgens zijn ook de mogelijke toepassingen in constructies be-
sproken. Bovendien wordt uitgebreide informatie gegeven over de
gevoeligheidsparameters, economische voordelen en toekomst-
perspectieven.
42? CEMENT 8 20 23
Paper Development of creep and shrinkage prediction models for recycled aggregate concrete (SC24/5, p. 6552 ? 6643, open acces)
Door: Komal Rabadia, Farhad Aslani fig. 5 Correlatiegrafieken van de verschillende modellen voor krimp bij verschillende vervangingspercentages
MODELLEN VOOR KRIMP EN KRUIP IN BETON MET BETONGRANULAAT
Door toepassing van gerecy-
cled granulaat in beton wordt
het gebruik van primair materi-
aal beperkt en afval geredu-
ceerd. Toch wordt betongranu-
laat in beton nog niet breed
toegepast. Dit is te wijten aan
beperkt beschikbaar onderzoek
naar het krimp- en kruipgedrag.
In een Australische studie zijn
bestaande modellen onder-
zocht om dit krimp- en kruip-
gedrag te kunnen voorspellen,
in relatie tot vervangingsper-
centage en waterabsorptie.
Analyses zijn uitgevoerd op
basis van een database met
experimentele resultaten van
conventioneel beton en beton
met granulaat in vergelijking
met bestaande internationale
modellen, waaronder ACI
209R-92, Bazant-Baweja B3,
CEB MC 90, GL 2000, MC 2010
en JSCE 2010.
Het Bazant?Baweja B3 model
blijkt de beste resultaten te
geven bij een regressieanalyse
van de resultaten uit de data-
base. Het Bazant-Baweja B3-
model voor conventioneel
beton is daarop aangepast om
het vervangingspercentage en
de waterabsorptie te kunnen
bepalen. Vergelijking van het
aangepaste model met de
experimentele resultaten gaf
goede resultaten. De correlatie-
coëfficiënt nam toe van 0,76
naar 0,9. Met dit model kunnen
in de toekomst optimale ver-
vangingspercentages worden
bepaald.
CEMENT 8 2023 ?43
CAPACITEIT EN FAALMECHANISMEN KANAALPLAATVLOEREN MET DRUKMEMBRAANWERKING
In een Belgische studie is de drukmembraanwerking
van zijdelings opgesloten kanaalplaatvloeren onder-
zocht, alsmede de invloed op de draagcapaciteit en
het bezwijkmechanisme onder extreme belasting. Er is
een numeriek model ontwikkeld om onlangs afgerond
experimenteel onderzoek van kanaalplaat op ware
grootte te analyseren. Hierbij is de invloed van verschil-
lende parameters bekeken.
Ondanks aanwezigheid van de kanalen, ontstaan sig-
nificante drukmembraankrachten, waarbij zowel de
momentweerstand als de dwarskrachtweerstand flink
toenemen. De maximale capaciteit en het bezwijkme-
chanisme blijken sterk af te hangen van de mate van
verhinderde vervorming ter plaatse van de oplegging,
alsmede van de slankheid van de vloeren. Er vinden
drie bezwijkmechanismen plaats: bezwijken op buiging,
(bros) bezwijken op dwarskracht en het verbrijzelen
van het beton in de bovenste flens. Dit laatste is direct
het gevolg van de drukmembraankrachten. Bij vrij op-
gelegde platen wordt dit gedrag niet waargenomen.
Ook de invloed van onzekerheden in relatie tot materi-
aaleigenschappen en geometrie is onderzocht. Van
een brede range aan oplegcondities zijn probabilisti-
sche modellen opgesteld. De resultaten wijzen op een
grote invloed van de onzekerheid in betontreksterkte
op de drukmembraanwerking.
Algemeen kan worden geconcludeerd dat, als bezwijken
op dwarskracht kan worden voorkomen, de drukmem-
braanwerking de weerstand tegen extreme belastingen
sterk kan verbeteren. Aandacht aan de detaillering van
de oplegging in het ontwerp kan daarom worden over-
wogen. In een Belgische studie is de drukmembraanwerking
van zijdelings opgesloten kanaalplaatvloeren onder-
zocht, alsmede de invloed op de draagcapaciteit en
het bezwijkmechanisme onder extreme belasting. Er is
een numeriek model ontwikkeld om onlangs afgerond
experimenteel onderzoek van kanaalplaatplaten op
ware grootte te analyseren. Hierbij is de invloed van
verschillende parameters bekeken.
Ondanks aanwezigheid van de kanalen, ontstaan sig-
nificante drukmembraankrachten, waarbij zowel de
momentweerstand als de dwarskrachtweerstand flink
toenemen. De maximale capaciteit en het bezwijkme-
chanisme blijken sterk af te hangen van de mate van
verhinderde vervorming ter plaatse van de oplegging,
alsmede van de slankheid van de vloeren. Er vinden
drie bezwijkmechanismen plaats: bezwijken op buiging,
(bros) bezwijken op dwarskracht en het verbrijzelen
van het beton in de bovenste flens. Dit laatste is direct
het gevolg van de drukmembraankrachten. Bij vrij op-
gelegde platen wordt dit gedrag niet waargenomen.
Ook de invloed van onzekerheden in relatie tot materi-
aaleigenschappen en geometrie is onderzocht. Van een
brede range aan oplegcondities zijn probabilistische
modellen opgesteld. De resultaten wijzen op een grote
invloed van de onzekerheid in betontreksterkte op de
drukmembraanwerking.
Algemeen kan worden geconcludeerd dat, als bezwijken
op dwarskracht kan worden voorkomen, de drukmem-
braanwerking de weerstand tegen extreme belastingen
sterk kan verbeteren. Aandacht aan de detaillering van
de oplegging in het ontwerp kan daarom worden over-
wogen.
Paper
Capacity and failure modes of restrained hollow core slabs taking into account compressive membrane action (SC 24/5, p. 5732 ? 5749)
Door: Thomas Thienpont, Ruben Van Coile, Wouter De Corte, Robby Caspeele fig. 2 Principe van drukmembraanwerking
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).
Als een bestaande betonconstructie moet worden versterkt of uitgebreid, worden vaak momentvaste verbindingen toegepast. Zo’n verbinding kan worden gerealiseerd door ingelijmde wapeningsstaven te laten overlappen met wapening in de bestaande constructie. Tegenwoordig kan met ingelijmde staven in combinatie met hogesterktemortels een grotere aanhechtcapaciteit worden bereikt dan met ingestorte staven. Hoewel dit kan leiden tot kleinere inboordieptes, leiden onzekerheden en beperkingen vanuit de regelgeving niet direct tot kostenefficiënte oplossingen.
In Duitsland is experimenteel onderzoek gedaan naar dit soort verbindingen. Verschillende proefstukken zijn onderzocht, waarbij eerst de aanhechtsterkte van de hogesterktemortel is bepaald. Variabelen bij het beproeven van de uittrek- en splijtweerstand zijn overlappingslengte, betonsterkte en opsluiting door dwarswapening. De resultaten blijken goed overeen te komen met ontwerpformules in regelgeving en empirische data uit eerdere literatuur.
Bij door dwarswapening opgesloten staven, dus zonder overlappingslas, blijkt de aanhechtcapaciteit van ingelijmde staven 3x zo groot als bij ingestorte staven. Zijn de staven niet opgesloten dan kan bij beperkte dieptes van 120 en 140 mm de sterkte niet volledig worden ontwikkeld.
Ingelijmde ankers met overlappingslassen hebben een gelimiteerde aanhechtsterkte. Ze bezwijken bij dezelfde kracht als ingestorte staven, hoewel het scheurpatroon afwijkt. Bij hoogwaardiger beton en meer dwarswapening neemt de sterkte toe met 30%.
Reacties