De aanwezigheid van een normaalkracht beïnvloedt de dwarskrachtweestand van betonnen constructies zonder dwarskrachtwapening. In de huidige Eurocode betonconstructies wordt het effect van een normaaldrukkracht in rekening gebracht door de dwarskrachtweerstand te verhogen met een extra term die is gebaseerd op het principe van decompressie. Vanuit dit principe kan de extra dwarskrachtcapaciteit echter niet fysisch worden verklaard. De volgende generatie Eurocode betonconstructies relateert de dwarskrachtweerstand aan de rek in de langswapening en dus impliciet aan de scheurwijdte. Op deze manier kan het effect van normaalkracht op de dwarskrachtweerstand op een eenduidige en fysisch logische manier in rekening worden gebracht. Uit een vergelijking met experimentele data blijkt dat met de nieuwe aanpak de dwarskrachtweerstand nauwkeuriger kan worden bepaald.
Foto 1. Bij voorgespannen dekken, zoals hier getoond van het nieuwe knooppunt Rozenburg, is het van belang om de invloed van normaalkrachten op de dwarskrachtweerstand nauwkeurig te kunnen bepalen
In 2012 werd in Nederland de huidige Eurocode NEN-EN 1992-1-1 geïntroduceerd als de officiële norm voor het ontwerp en de berekening van betonconstructies. De opvolger hiervan zal naar verwachting begin 2026 beschikbaar komen. Hij is in het voorjaar van 2023 met een formele stemming van de betrokken Europese landen goedgekeurd en zal inhoudelijk niet meer wijzigen.
Vooral de wijze waarop de dwarskrachtweerstand moet worden bepaald, is fundamenteel gewijzigd. Deze wijzigingen zullen aanzienlijke gevolgen hebben voor de bouwpraktijk. Aan de dwarskrachtformules is sinds 2012 gewerkt door een taakgroep binnen CEN (CEN/TC250/SC2/WG1/TG4). In Nederland zijn onderzoekers van de TU Delft, TNO en Rijkswaterstaat hierbij betrokken geweest.
In een serie artikelen wordt de aangepaste methodiek voor het bepalen van de dwarskrachtweerstand beschreven en vergeleken met de huidige methodiek. Hierbij zal ook aandacht zijn voor de vraag of het wijzigen van de dwarskrachtregels wel nodig is. Met deze serie artikelen wordt getracht inzicht te geven in de achtergronden van de volgende generatie Eurocode betonconstructies, zodat op deze manier kan worden bijgedragen aan een soepelere invoering in Nederland.
Het huidige (tweede) artikel richt zich op de invloed van de normaalkrachten op de dwarskrachtweerstand van elementen zonder dwarskrachtwapening. Dit is een vervolg op het eerste artikel waarbij de dwarskrachtweerstand is toegelicht wanneer geen normaalkracht aanwezig is. In een vervolgartikel zal worden ingegaan op de minimale dwarskrachtweerstand van elementen zonder dwarskrachtwapening. Ook over de dwarskrachtweerstand van elementen mét dwarskrachtwapening zal een artikel volgen. Vervolgens zal een artikel worden gewijd aan het bepalen van de dwarskrachtweerstand bij de beoordeling van bestaande constructies. De serie artikelen zal worden afgesloten met twee artikelen over de impact van de wijzigingen voor de bouwpraktijk; één voor infrastructurele werken en één voor de utiliteitsbouw.
In de huidige Eurocode wordt voorspanning in een betonnen element beschouwd als externe belasting (evenwichtsbelastingmethode). Bij het bepalen van de dwarskrachtweerstand wordt rekening gehouden met het effect van de normaalkracht ten gevolge van voorspanning. Uit experimentele data blijkt dat de huidige Eurocode de invloed van voorspanning op de dwarskrachtweerstand kan overschatten. Een oorzaak is dat in de huidige Eurocode geen rekening wordt gehouden met het fenomeen dat het effect van voorspanning op de dwarskrachtweerstand niet alleen afhankelijk is van de normaalkracht maar ook van het daaruit resulterende buigmoment. Bovendien blijkt de huidige formule te conservatief te zijn voor de elementen belast op een trekkracht.
Reacties