Op 7 januari is op de site www.architectura.be een bericht verschenen, getiteld 'KU Leuven bestudeert breedplaten - Getest en (zeer) goed bevonden' [1]. Gegeven de breedplaatvloerenproblematiek in Nederland [2] trekt deze titel in Nederland zeker de aandacht van geïnteresseerde constructeurs. Hoe verhoudt zich dit onderzoek tot de Nederlandse situatie?
Alvorens nader in te gaan op het
artikel is het goed om eerst aan
te geven dat op de KU Leuven
reeds voor het gedeeltelijk be-
zwijken van de constructie van
de parkeergarage bij Eindhoven
Airport, onderzoek is gestart
naar de eigenschappen van het
zogenoemde kritische detail.
Daarnaast is het nuttig te vermelden dat in
de Belgische richtlijn TV223, uitgegeven
door WTCB [3] al sinds 2002 aanwijzingen
zijn opgenomen over de wijze waarop het
kritische detail bij essentiële afdracht over
de langsvoeg moet worden uitgevoerd. Daar-
bij is aangegeven dat de tralieliggers op een
niet grotere afstand dan 125 mm vanaf de
langsvoeg moeten zijn geplaatst (fig. 1). Dit is
wezenlijk afwijkend van wat in Nederland
gebruikelijk was, namelijk een tralieligger
op 400 mm vanaf de naad en koppelwape-
ning direct op de breedplaat geplaatst.
Belgische experimentele
resultaten
Het artikel op www.architectura.be is een
beknopte samenvatting van een publicatie van Molkens en Van Gijssel in Applied Science
[4]. In dat artikel worden de resultaten van
vier series van proeven beschreven. Het be-
treffen series A t/m D, waarbij onder andere
variaties in hoogte, breedte, hoeveelheid
koppelwapening, het wel of niet toepassen
van gewichtsbesparende elementen, wel of
niet nabewerken bovenzijde breedplaten en
de positie tralieligger zijn aangebracht. De
proeven van serie A, C en D zijn uitgevoerd
met een vierpuntsbuigproef, zoals dat ook in
het in [5] beschreven onderzoek is gedaan.
De proefstukken van serie B, die een kleine-
re lengte hebben, zijn beproefd met een
driepuntsbuigproef. Hierna wordt in detail
ingegaan op serie A, C en D.
Serie A? Bij de proefstukken van serie A is
relatief gezien de grootste hoeveelheid kop-
pelwapening aangebracht, 6Ø16 over een
breedte van 900 mm. De lengte van deze
koppelstaven is redelijk overeenkomstig wat
voorheen in Nederland gebruikelijk was.
Maar deze laat volgens de Belgische regelge-
ving slechts een staafkracht toe tot ongeveer
75% van de vloeikracht van deze wapening.
Deze proefstukken vertonen zowel wat be-
KU Leuven bestudeert breedplaten en?.
Op 7 januari is op de site www.architectura.be een bericht verschenen, getiteld
'KU Leuven bestudeert breedplaten ? Getest en (zeer) goed bevonden' [1]. Gegeven de breedplaatvloerenproblematiek in Nederland [2] trekt deze titel in Nederland zeker
de aandacht van geïnteresseerde constructeurs. In dit artikel worden de resultaten
van dit onderzoek vergeleken met de Nederlandse situatie.
16? CEMENT 2 2021
IR. GERRIE DIETEREN
TNO
DR.IR.ING. TOM MOLKENS
KU Leuven en Sweco Belgium bv
PROF.IR SIMON WIJTE
Adviesbureau Hageman en TU/eauteurs
1 Afbeelding kritische detail uit [3]
treft geometrie als wat betreft bezwijklast
een redelijke overeenkomst met de proef -
stukken 26 t/m 31 en 38 t/m 43 die in [6] zijn
beschreven.
Als het last-vervormingsgedrag van de
proefstukken in serie A wordt bekeken,
blijkt dat de proefstukken het belastingsni -
veau waarbij vloei van de koppelwapening
op zou gaan treden, niet halen. De bezwijk -
waarde ligt lager dan de waarde die bij vloei
zou worden bereikt F
calc,y . Deze proefstukken
bezwijken volgens de onderzoekers door slip
van de wapening bij een lagere waarde dan
dat in Nederland tot voor kort bij het ontwerp
van het kritische detail werd aangenomen.
Door Molkens is de draagkracht van de
proefstukken van de serie A ook bestudeerd
door de aanwezige verankering van de kop-
pelwapening te beschouwen. Hierbij wordt,
afwijkend van zoals in Nederland gebruike-
lijk was, de verankeringslengte beschouwd
vanaf de eerste tralieligger. Als met dit aspect
rekening wordt gehouden, presteren de
proefstukken zoals verwacht en ook in lijn
met de Belgische regelgeving waar de kracht
in de wapening ten gevolge van de beperkte
verankering moet worden gereduceerd. Meer
achtergrond met de betekenis van F
calc,lap,max
en F
calc,lap,min is terug te vinden in [4] en [5].
Als de resultaten van proefserie A worden
vergeleken met in Nederland afgeleide ge-
middelde waarden voor de beschouwde me-
chanismen, zoals beschreven in paragraaf 5.5
van [7] door Dieteren en Wijte, blijkt dat deze
mechanismen een weerstand voorspellen van een gelijke orde van grootte als bij deze proef
-
stukken is waargenomen. Met andere woor -
den: de in België uitgevoerde experimenten
onderschrijven de constatering dat de wijze
waarop het kritische detail in het verleden in
Nederland ontworpen werd, niet juist is.
Serie C en D? Uit het last-vervormingsgedrag
van de proefstukken van de series C en D
blijkt dat bij deze proefstukken in alle geval -
len vloei van de koppelwapening wordt be-
reikt (voor serie C zie fig. 3). Bij de meeste
van deze proeven is de tralieligger op 95 mm
van de naad geplaatst. Bij één proefstuk
(C04) is deze afstand groter. Bij het betreffen -
de proefstuk staat een equivalente tralielig -
ger (draadstangen met gelijke doorsnede
sectie) op 400 mm vanaf de naad en is de
koppelwapening Ø16 over een lengte van
520 mm voorbij deze tralieligger doorgezet,
waarna deze nog eens voorzien werd van
een haak. De andere zijde van de voeg werd
voorzien van twee achter elkaar geplaatste
tralieliggers, met de eerste op 95 mm van de
voeg om aan die zijde delaminatie te vermij-
den. De lengte van de koppelwapening Ø16 is
920 mm vanaf de naad. Dit is beduidend gro-
ter dan in Nederland gebruikelijk was.
Als de proefstukken uit de series C en D, dus
ook proefstuk C04, analytisch worden be-
schouwd volgens de in Nederland beschreven
mechanismen [7], wordt ook gevonden dat
het optreden van vloeien van de koppelwa -
pening het bepalende bezwijkmechanisme
is. De belangrijkste reden hiervoor is dat bij
de betreffende proefstukken de hoeveelheid
koppelwapening relatief beperkt is en dat
1
Vanuit
een 'oud'
Nederlands
perspectief
presteren
de proef stukken
niet naar
verwachting
CEMENT 2 2021 ?17
deze koppelwapening over een voldoende
lengte voorbij de tralieligger is doorgezet en/
of bijkomend voorzien werd van
haken.
België - Nederland
Vanuit een Belgisch perspectief, waarbij al
gedurende meerdere jaren rekening wordt
gehouden met de effecten van een beperkte
verankering, presteren de proefstukken van
de KU Leuven dus naar verwachting. Vanuit
een 'oud' Nederlands perspectief, waarbij de
verankeringslengte van de koppelwapening
vanaf de naad tussen de breedplaten werd
bedacht en bij voldoende lengte vloeien van
deze wapening werd aangenomen, preste-
ren deze proefstukken niet naar verwach -
ting en bevestigen de proefstukken dat wat
in [2] en [6] reeds is beschreven. Op dit moment wordt zowel in België als in
Nederland onderzoek uitgevoerd naar de
weerstand van breedplaatvloeren bij het
kritische detail. In België wordt hierbij voor-
al gekeken naar de verankering van de kop-
pelwapening en bijdrage van de tralieligger,
terwijl in Nederland met name de weerstand
van het aansluitvlak wordt beschouwd. Uit
een vergelijking van beide methoden op basis
van de in [4] en [7] beschreven proefstukken
blijkt dat de verschillen in resultaten tussen
beide benaderingen niet groot zijn en dat er
vooralsnog geen reden is om de modellen aan
te passen. Het onderzoek zal worden voortge-
zet, waarbij de uitwisseling van gegevens en
theorieën tussen de onderzoekers een bijdra -
ge zal leveren aan het verbeteren van het in -
zicht in het gedrag van het kritische detail.
2 Last-vervormingsgedrag proefstukken A-serie [4]
3 Last-vervormingsgedrag C-serie proefstukken [4]
LITERATUUR
1?https://www.architectura.be/nl/
nieuws/50491/ku-leuven-bestudeert-
breedplaten---getest-en-zeer-goed-
bevonden.
2?Vambersky, J., Walraven, J., Salet, Th.,
Vrijling, H., Hordijk, D. en Vrouwenvelder,
A., De breedplaatvloerenproblematiek
uitgelicht. Cement 2020/4.
3?TV 223, Draagvloeren in niet-
industriële gebouwen, WTCB, Brussel,
2002.
4?Molkens, T. en Gysel, A. van,
Structural Behavior of Floor Systems
Made by Floor Plates - Mechanical
Model Based on Test Results. Applied
Science 2021, vol 11(2).
5?Molkens, T. en Gysel, A. van,
Behaviour of joints in lattice plank
profiles with voiding elements. fib
symposium, Krakau, 2019.
6?Wijte, S. en Dieteren, G., Rekenregels
beoordeling bestaande
breedplaatvloeren. Cement 2019/4.
7?Wijte, S., Onderzoek constructieve
veiligheid breedplaatvloeren in
bestaande utiliteitsgebouwen ?
Voorstellen voor en achtergronden bij
rekenregels voor beoordeling van
bestaande bouw. Adviesbureau
Hageman rapport 9780-1-0, 2019.
2
3
18? CEMENT 2 2021
Verschillen tussen België en Nederland
Voor de voeg tussen breedplaten, waarbij een positief
buigend moment moet worden overgedragen (aange-
duid met 'kritisch detail'), kunnen de volgende belang -
rijke verschillen tussen de tot voor kort gangbare ont-
werppraktijk in Nederland en België worden benoemd:
De lengte van de koppelstaven was in België groter dan
in Nederland.
De eerste tralieligger stond in België dichter bij de
naad tussen de breedplaten dan in Nederland. In figuur 1 en 2 zijn de verschillen in het kritische
detail voor koppelwapening Ø12 grafisch getoond.
Volgens de huidige gedeelde inzichten moet erop wor-
den gerekend dat bij belasten delaminatie in het aan -
sluitvlak in het gebied tussen de naad en de tralieligger
optreedt, waardoor de verankering van de koppelwape-
ning, of de overlappingslas tussen de koppelwapening
en de breedplaatwapening, pas kan beginnen vanaf
de eerste tralieligger. Dit betekent dat de beschikbare
lengte voor deze verankering/overlapping in België
significant groter is dan in Nederland in het geval van
bestaande bouw. De sterkte van het kritische detail, uit-
gevoerd op basis van de Belgische gewoonte is zodoende onbetwist beter dan het kritische detail uitgevoerd over-
eenkomstig de Nederlandse gewoonte. Om een indicatie te geven van de orde van grootte
van het verschil in capaciteit van de verbinding, is met
de in Nederland ontwikkelde modellen ([7] in het voor-
gaande artikel) de rekenwaarde van de maximale capa -
citeit van de koppelwapening in het kritische detail be-
paald. Daarbij is gevonden dat voor koppelwapening
Ø12-100, waarvoor een vloeikracht van 492 kN/m geldt,
met het Belgische detail een capaciteit van 492 kN/m
(100% van de vloeikracht) wordt gevonden, daar waar
dat voor het Nederlandse detail 190 kN/m (38% van de
vloeikracht) is. Naast het feit dat er een significant verschil bestaat
in sterkte van de verbinding, is de breedplaatvloeren -
problematiek in België minder groot, omdat:
het in twee richtingen afdragen van belasting bij
breedplaatvloeren eerder uitzondering is dan algemeen
gebruik;
vanwege de korte afstand van de tralieligger tot de
naad, de koppelwapening vrijwel altijd door de tralielig -
ger steekt, waarbij in Nederland bij kleinere diameters
het einde van de koppelwapening ook voor de tralielig -
ger kan liggen.
Blik op de breedplaatvloerenpraktijk
in België en Nederland
Naschrift bij artikel 'KU Leuven bestudeert breedplaten en?'
Wat in het artikel 'KU Leuven bestudeert breedplaten en?' op de vorige pagina's mogelijk nog onvoldoende naar voren komt, is dat er een met name in het verleden een wezenlijk
verschil zat tussen de gangbare ontwerppraktijk van breedplaatvloeren in Nederland en
België. Daardoor kent met name de praktijk in België minder kritische toepassingen in de bestaande voorraad.
fig. 1 Kritisch detail volgens de gangbare ontwerppraktijk in België fig. 2 Kritisch detail volgens de gangbare ontwerppraktijk in Nederland
MEER OP
CEMENT-
ONLINE.NL
Op Cementonline.
nl staat een artikel
waarin de hier-
naast beschreven
verschillen in de
tot voor kort
gangbare ont -
werppraktijk in
respectievelijk
België en Neder-
land nader zijn
toegelicht. Uit dat
artikel blijkt ook
dat de auteurs uit
beide landen, na
een logisch con-
vergentieproces
in de afgelopen
jaren, op één lijn
zitten als het gaat
om de huidige
kennis van en
inzichten in een
goede detaillering
van voegen in een
breedplaatvloer.
In de beide landen
worden de onder-
zoeken voortgezet
en de resultaten
regelmatig uitge-
wisseld. Als de
gelegenheid daar
is, zullen bevindin-
gen via Cement
worden gedeeld
met de praktijk.
Tom Molkens, Gerrie Dieteren, Simon Wijte
CEMENT 2 2021 ?19
Alvorens nader in te gaan op het artikel, is het goed om eerst aan te geven dat op de KU Leuven reeds voor het gedeeltelijk bezwijken van de constructie van de parkeergarage bij Eindhoven Airport onderzoek is gestart naar de eigenschappen van het zogenoemde kritische detail. Daarnaast is het nuttig te vermelden dat in de Belgische richtlijn TV223, uitgegeven door WTCB [3], al sinds 2002 aanwijzingen zijn opgenomen over de wijze waarop het kritische detail bij essentiële afdracht over de langsvoeg moet worden uitgevoerd. Daarbij is aangegeven dat de tralieliggers op een niet grotere afstand dan 125 mm vanaf de langsvoeg moeten zijn geplaatst (fig.1). Dit is wezenlijk afwijkend van wat in Nederland gebruikelijk was, namelijk een tralieligger op 400 mm vanaf de naad en koppelwapening direct op de breedplaat geplaatst.
Het artikel op www.architectura.be is een beknopte samenvatting van een publicatie van Molkens en Van Gijssel in Applied Science [4]. In dit artikel worden de resultaten van vier series van proeven beschreven. Het betreffen series A t/m D, waarbij onder andere variaties in hoogte, breedte, hoeveelheid koppelwapening, het wel of niet toepassen van gewichtsbesparende elementen, wel of niet nabewerken bovenzijde breedplaten en de positie tralieligger zijn aangebracht. De proeven van serie A, C en D zijn uitgevoerd met een vierpuntsbuigproef, zoals dat ook in het in [5] beschreven onderzoek is gedaan. De proefstukken van serie B, die een kleinere lengte hebben, zijn beproefd met een driepuntsbuigproef. Hierna wordt in detail ingegaan op serie A, C en D.
Serie A
Bij de proefstukken van serie A is relatief gezien de grootste hoeveelheid koppelwapening aangebracht, 6Ø16 over een breedte van 900 mm. De lengte van deze koppelstaven is redelijk overeenkomstig wat voorheen in Nederland gebruikelijk was. Maar deze laat volgens de Belgische regelgeving slechts een staafkracht toe tot ongeveer 75% van de vloeikracht van deze wapening. Deze proefstukken vertonen zowel wat betreft geometrie als wat betreft bezwijklast een redelijke overeenkomst met de proefstukken 26 t/m 31 en 38 t/m 43 die in [6] zijn beschreven.
Als het last-vervormingsgedrag van de proefstukken in serie A wordt bekeken, blijkt dat de proefstukken het belastingsniveau waarbij vloei van de koppelwapening op zou gaan treden, niet halen. De bezwijkwaarde ligt lager dan de waarde die bij vloei zou worden bereikt Fcalc,y. Deze proefstukken bezwijken volgens de onderzoekers door slip van de wapening bij een lagere waarde dan dat in Nederland tot voor kort bij het ontwerp van het kritische detail werd aangenomen.
Door Molkens is de draagkracht van de proefstukken van de serie A ook bestudeerd door de aanwezige verankering van de koppelwapening te beschouwen. Hierbij wordt, afwijkend van zoals in Nederland gebruikelijk was, de verankeringslengte beschouwd vanaf de eerste tralieligger. Als met dit aspect rekening wordt gehouden, presteren de proefstukken zoals verwacht en ook in lijn met de Belgische regelgeving waar de kracht in de wapening ten gevolge van de beperkte verankering moet worden gereduceerd. Meer achtergrond met de betekenis van Fcalc,lap,max en Fcalc,lap,min is terug te vinden in [4] en [5].
Als de resultaten van proefserie A worden vergeleken met in Nederland afgeleide gemiddelde waarden voor de beschouwde mechanismen, zoals beschreven in paragraaf 5.5 van [7] door Dieteren en Wijte, blijkt dat deze mechanismen een weerstand voorspellen van een gelijke orde van grootte als bij deze proefstukken is waargenomen. Met andere woorden: de in België uitgevoerde experimenten onderschrijven de constatering dat de wijze waarop het kritische detail in het verleden in Nederland ontworpen werd, niet juist is.
Serie C en D
Uit het last-vervormingsgedrag van de proefstukken van de series C en D blijkt dat bij deze proefstukken in alle gevallen vloei van de koppelwapening wordt bereikt (voor serie C zie fig. 3). Bij de meeste van deze proeven is de tralieligger op 95 mm van de naad geplaatst. Bij één proefstuk (C04) is deze afstand groter. Bij het betreffende proefstuk staat een equivalente tralieligger (draadstangen met gelijke doorsnede sectie) op 400 mm vanaf de naad en is de koppelwapening Ø16 over een lengte van 520 mm voorbij deze tralieligger doorgezet, waarna deze nog eens voorzien werd van een haak. De andere zijde van de voeg werd voorzien van twee achter elkaar geplaatste tralieliggers, met de eerste op 95 mm van de voeg om aan die zijde delaminatie te vermijden. De lengte van de koppelwapening Ø16 is 920 mm vanaf de naad. Dit is beduidend groter dan in Nederland gebruikelijk was.
Als de proefstukken uit de series C en D, dus ook proefstuk C04, analytisch worden beschouwd volgens de in Nederland beschreven mechanismen [7], wordt ook gevonden dat het optreden van vloeien van de koppelwapening het bepalende bezwijkmechanisme is. De belangrijkste reden hiervoor is dat bij de betreffende proefstukken de hoeveelheid koppelwapening relatief beperkt is en dat deze koppelwapening over een voldoende lengte voorbij de tralieligger is doorgezet en/of bijkomend voorzien werd van haken.
Vanuit een Belgisch perspectief, waarbij al gedurende meerdere jaren rekening wordt gehouden met de effecten van een beperkte verankering, presteren de proefstukken van de KU Leuven dus naar verwachting. Vanuit een ‘oud’ Nederlands perspectief, waarbij de verankeringslengte van de koppelwapening vanaf de naad tussen de breedplaten werd bedacht en bij voldoende lengte vloeien van deze wapening werd aangenomen, presteren deze proefstukken niet naar verwachting en bevestigen de proefstukken dat wat in [2] en [6] reeds is beschreven.
Op dit moment wordt zowel in België als in Nederland onderzoek uitgevoerd naar de weerstand van breedplaatvloeren bij het kritische detail. In België wordt hierbij vooral gekeken naar de verankering van de koppelwapening en bijdrage van de tralieligger, terwijl in Nederland met name de weerstand van het aansluitvlak wordt beschouwd. Uit een vergelijking van beide methoden op basis van de in [4] en [7] beschreven proefstukken blijkt dat de verschillen in resultaten tussen beide benaderingen niet groot zijn en dat er vooralsnog geen reden is om de modellen aan te passen. Het onderzoek zal worden voortgezet, waarbij de uitwisseling van gegevens en theorieën tussen de onderzoekers een bijdrage zal leveren aan het verbeteren van het inzicht in het gedrag van het kritische detail.
Naschrift
Wat in bovenstaand artikel mogelijk onvoldoende naar voren komt, is dat er met name in het verleden een wezenlijk verschil zat tussen de gangbare ontwerppraktijk van breedplaatvloeren in Nederland en België. Daarom hebben de auteurs een naschrift geschreven: Blik op de breedplaatvloerenpraktijk in België en Nederland.
Reacties
R. Plug - BubbleDeck International LWC 05 februari 2021 15:45
Met grote verbazing heb ik bovengenoemde publicatie van Simon Wijte en Gerrie van Dieteren voorbij zien komen. Een ieder die het breedplaatvloerendossier aandachtig volgt, weet dat er tot op heden eigenlijk nog steeds geen enkele zekerheid bestaat over de werkelijke oorzaak van de instorting van de parkeergarage in Eindhoven. Desondanks heeft het ministerie van BZK op 1 april 2020 een onderzoeksplicht ingesteld, terwijl er ook nog niet eens bewezen versterkingsmethoden voorhanden zijn. Talloze aanwijzingen door gedane proefbelastingen en testen, waaronder o.a. het onderzoek van KU Leuven, tonen zonder uitzondering aan dat de theorie van Simon Wijte niet wordt bevestigd, maar al deze resultaten worden gemakshalve terzijde geschoven als toevalligheden of als niet relevant. Ondanks het feit dat van overheidswege toch steeds met stelligheid wordt beweerd dat de theorie en zienswijze van Simon Wijte juist is, heeft het ministerie van BZK (minister Ollongren) er toe besloten om TNO opdracht te geven voor een vervolgonderzoek? Dit onderzoek van TNO zou geheel onafhankelijk behoren te zijn, maar in de offerte van TNO aan BZK wordt vermeld dat er een beroep wordt gedaan op de expertise van zowel Simon Wijte als van de 'Klankbordgroep' (met Simon Wijte als voorzitter). Simon Wijte en de Klankbordgroep zijn in feite leidend in deze gehele breedplaatvloerenproblematiek en bij dit vervolgonderzoek lijkt er ook weer sprake van een typisch voorbeeld van 'een slager die zijn eigen vlees keurt'. Voort is het schrijnend dat Simon Wijte en Gerrie van Dieteren (TNO) zich niet houden aan geldende gedragsregels. Het is onethisch dat zij het lopende vervolgonderzoek van TNO (waarbij zij beiden zijn betrokken) doorkruisen door zelf 'onder eigen titel' het onderzoek van KU Leuven (welke deel uitmaakt van het huidige vervolgonderzoek) te bekritiseren in hun publicatie in Cement. Als laatste dient te worden gemeld dat in bovenstaande publicatie de opmerking "dat vanuit een 'oud' Nederlands perspectief de proefstukken niet voldoen, maar wel voldoen vanuit Belgisch perspectief" niet juist is. Als in de praktijk blijkt dat de proeven voldoen en in overeenstemming zijn met de Belgische norm, maar ondanks het feit dat de proef slaagt niet in overeenstemming is met de Nederlandse norm, dan is de Nederlandse norm fout. Hierbij dient ook nog te worden opgemerkt dat Simon Wijte en Gerrie van Dieteren met deze bewering voorbij gaan aan het geldende principe van de wederzijdse erkenning binnen de EU.