Mortelverbindingen voor prefab betonnen wandconstructies (2) Modellering verdiepingshoge SSK-mortelverbinding 1 Prefab betonwanden met een profilering voor de SSK-mortelverbinding 1 32?CEMENT?2 2025 Een SSK-mortelverbinding (Stag- gered Shear Key) tussen prefab betonwanden heeft inkepingen aan iedere zijde (shear keys), die per zijde 100 mm verticaal zijn verschoven (fig. 2a), ten opzichte van de bekende verbin- ding waarbij de inkepingen recht tegenover elkaar zitten (fig. 2b). De SSK-mortelverbin- ding heeft een iets steilere drukdiagonaal. Wanneer een drukdiagonaal in staat is de werking van een SSK-mortelverbinding te simuleren, zou daarmee een eenvoudige modelleringsmethode kunnen worden ont- wikkeld. Om te toetsen of dit mogelijk is, is in figuur 3 de morteldrukstaaf (a) als een diagonale pendelstaaf (b) gemodelleerd. Dit model werkt alleen als ter plaatse van het schuine drukvlakje een uniforme drukspan- ning heerst of als de drukstaaf daadwerke- lijk als pendelstaaf werkt. Spanningsverdeling drukvlakje De spanningsverdeling in het drukvlakje zal naar verwachting echter niet uniform zijn. Dat blijkt uit de navolgende beschouwing van krachten die op het drukstaafmodel werken. Het is duidelijk dat de zijdelingse kracht F ? n wordt bepaald door de afschuif- kracht V F en de hellingshoek ?. Uit de gra- fiek van figuur 11 in het eerste artikel [1] is af te lezen dat bij een afschuifkracht van V F = 300 kN tegelijkertijd een horizontale kracht F ? n = 52 kN optreedt. Met een kracht- enveelhoekbenadering kan worden vastge- steld wat de resulterende schuine kracht is en onder welke hoek ? die werkt. Voor de ge- noemde krachten is in figuur 3c de krachten- veelhoek op schaal ingetekend. Uit de teke- ning blijkt dat de resulterende schuine kracht onder een andere hoek werkt dan de geom- etrie van de morteldrukstaaf suggereert. Het veroorzaakt dus een niet-uniforme span- ningsverdeling in het schuine drukvlakje. Deze spanningsverdeling is als volgt te be- grijpen. De horizontale reactiekracht F ? n treedt op met een horizontale verplaatsing ?? n in het drukstaafmodel van figuur 4a. Voor de eenvoud is de drukdiagonaal verti- caal getekend in figuur 4b. Op de mortel- drukstaaf werkt enerzijds de drukkracht N c en anderzijds een opgelegde horizontale verplaatsing ?? n . Figuur 4c laat zien dat de drukkracht een uniforme spanningsverde- ling veroorzaakt, terwijl als gevolg van de opgelegde zijdelingse verplaatsing een bui- gend moment ontstaat. Er ontstaat daar- door een niet-uniforme spanningsverdeling en de resulterende drukkracht bevindt zich niet in het midden, maar meer naar de rand van de mortelstaaf. Het laat zien dat de hoek ? van de drukdiagonaal niet volgt uit de geo- metrie van de mortelstaaf, maar dat de DR.IR. DICK VAN KEULEN Adviseur Constructies Ingenieursstudio DCK auteur Wanneer geprofileerde verticale voegen tussen prefab betonwanden op afschuiving worden belast, blijkt een mortelverbinding met verschoven inkepingen het beste te presteren, zo blijkt uit onderzoek dat is toegelicht in het eerste deel van dit tweeluik [1]. Het gedrag van deze zogenoemde SSK-mortelverbinding is met een drukstaafbenadering verder geanalyseerd. Daarbij is een drukstaafmodel voorgesteld waarmee de afschuifstijfheid k v in een rekenmodel kan worden gesimuleerd. Tegelijkertijd is een formule opgesteld voor het bepalen van de afschuifcapaciteit V Rd . Het geheel is toegepast en geanalyseerd in een plaatmodel van een wandschijfconstructie en toegelicht met een case. CEMENT 2 2025 ?33 3x253x25 100 100 100 100 14,6° ba a b c due to: n n due to: Fn VF Fn VF NC NC NC a b c n resultante SSK-mortelverbinding deze hoek zelf instelt op basis van de krachtsverdeling in de ver- vormde toestand. Vereenvoudigd analytisch drukstaafmodel Met een vereenvoudigd analytisch drukstaaf- model, dat is afgebeeld in figuur 5a, kunnen de gemeten vervormingen worden verklaard. In de eerste plaats is zichtbaar dat de druk- staaf, als gevolg van de axiale drukkracht N c , in axiale richting elastisch verkort met ? Nc . Met de wet van Hooke is deze verkorting als volgt te kwantificeren: c staaf Nc c staaf ? ?= ? Nl EA [] () Rd lateral lateral 1 kN/shear key   524  ?  138 ?  , waarbij   2, 0 mm  3 = ? ?