brandwerendheid van voorgespannen betonliggers

Transcriptie

1 brandwerendheid van voorgespannen betonliggers STICHTING COMMISSIE VOOR UITVOERING VAN RESEARCH INGESTELD DOOR DE B ETO N V E R E N I GI N G

2 ONDERZOEKINGSCOMMISSIES (1975) COMMISSIE A 7 Onderzoek naar het plastische gedrag van constructies. A13 Onderzoek naar de krachtsverdeling in scheve platen. A16 Veiligheid. A17 Stabiliteit. A19 Statisch onbepaalde constructies voor skeletten en doorgaande balken. A 20 Dynamische problemen in de bouw. A 21 Onderzoek naar de oplegreacties van vierzijdig ondersteunde platen. A 23 Sterkte en stijfheid van kolommen. A 24 Plastische scharnieren. A25 Pons. PA 26 Betonmechanica. COMMISSIE B 3 Niet-destructief onderzoek van beton. B 4 Onderzoek van betonstaal. B 7 Onderzoek van technologische invloeden op scheurvorming in beton. B 13 Afwerking van beton in de buitenlucht. B 14 Kwaliteitscontrole van beton. B 16 Reparaties aan betonconstructies. B 17 Ontkistingsmiddelen. B 18 Nieuwe betonsoorten. B 19 Dekking lichtbeton. B 20 Beton bij afvalwaterzuiveringsinstallaties. B 21 Transporteren van betonspecie. B 22 Verontreiniging toeslagmaterialen. COMMISSIE C 15 Staal-beton liggers. C 15A Staal-beton kolommen. C 16 Lasverbindingen. C 18 Toleranties voor betonwerk. C 19 Samenwerking prefab liggers met ter plaatse gestort beton. C 20 Vermijden van hinderlijke scheurvorming ten gevolge van krimp en temperatuurwisselingen. C 22 Gedeeltelijk voorgespannen beton. C 24 Doorbuigingen. C 26 Voorspankabels zonder aanhechting. C 26A Corrosiebescherming voorspankabels zonder aanhechting. C 27 Voegmortels. C 28 Constructiedetails. C 29 Invloed van spatten op de brandwerendheid van beton. PC 30 Triaxiaal voorgespannen beton. C31 Constructief onderwaterbeton. C 32 Aanvangsspanningen bij voorgespannen lichtbeton. C 33 Wisselbelasting. C 34 Betondekking. COMMISSIE E 2 Rationalisatie van de wapening.

3 brandwerendheid van voorgespannen betonliggers ONDERZOEK UITGEVOERD DOOR HET INSTITUUT TNO VOOR BOUWMATERIALEN EN BOUWCONSTRUCTIES

4 ISBN

5 VOORWOORD In 1953 werd commissie C4 ingesteld met de opdracht een onderzoek in te stellen naar de brandwerendheid van voorgespannen betonbalken. De resultaten van het onderzoek werden vastgelegd in de CUR-rapporten 4 en 13 die respectievelijk in 1955 en 1963 zijn verschenen. In het laatste rapport (2e druk) werd een rekenmethode gegeven om de brandwerendheid met een redelijke nauwkeurigheid te voorspellen. Omdat ongeveer 10 a 15% van de balken zich aan deze regel onttrok, heeft de commissie het onderzoek voortgezet om een inzicht te krijgen in de oorzaak hiervan. De resultaten van het voortgezette onderzoek dat hoofdzakelijk betrekking had op balken met een I-vormige doorsnede, zijn in dit rapport vastgelegd. Voorts zijn in dit rapport ook de resultaten van brandproeven op balken met een T-vormige doorsnede vermeld. Voor dit onderzoek dat werd uitgevoerd in samenwerking met de Bond van Fabrikanten van Betonwaren in Nederland (BFBN), werd de commissie uitgebreid met twee leden van deze bond. De samenstelling van de commissie was bij de beëindiging van het onderzoek: ir. H. VAN TONGEREN, voorzitter ing. J. BOON, secretaris ing. F. J. B. BARENDS ir. J. G. HAGEMAN ir. J. SAVEUR ir. A. P. VAN VUGT ing. C. J. A. WARMENHOVEN ir. M. KROES, namens BFBN dr. ir. G. HUYGHE, namens BFBN ir. J. G. HAGEMAN, mentor Vanaf de instelling van de commissie werd het voorzitterschap vervuld door ing. P. J. van Tussenbroek. Deze trok zich in 1967 terug uit de commissie. Tot zijn opvolger werd benoemd ing. F. J. B. Barends die om gezondheidsredenen het voorzitterschap in 1972 moest neerleggen. Zijn taak werd overgenomen door de huidige voorzitter. Aan het commissiewerk werd sinds de oprichting van de commissie ook deelgenomen door ir. G. A. de Boert, dr. C. W. van Hoogstraten en ing. C. van Boven. Deze trokken zich achtereenvolgens in 1967, in 1968 en in 1972 terug uit de commissie. Het onderzoek is onder leiding van de secretaris ing. J. Boon uitgevoerd bij het IBBC-TNO. Het rapport is in verband met ziekte van de secretaris geschreven door ir. Th. Monnier van genoemd institituut.

6 De CUR spreekt haar dank uit aan de BFBN voor de financiële bijdrage ten behoeve van het onderzoek aan de T-balken. december 1975 De Stichting Commissie voor Uitvoering van Research

7 INHOUD Hoofdstuk 1 INLEIDING Algemeen Brandproeven Probleemstelling en onderzoek 8 blz. Hoofdstuk 2 UITSCHIETERS Algemeen Onderzoek en resultaten Invloed van beugelwapening Interpretatie van de brandproeven Conclusies 23 Hoofdstuk 3 T-ELEMENTEN Algemeen Onderzoek en resultaten Invloed van beugelwapening bij slippende strengen 0 12, Effect van strengen in plaats van strengen 0 12, Invloed van spiraalwapening Vochtgehalte Conclusies 36 Hoofdstuk 4 BEREKENING VAN DE BRANDWERENDHEID VAN VOORGESPANNEN BETONLIGGERS Algemene beschouwing Grenstoestand met betrekking tot brand Brandwerendheid met betrekking tot momentbreuk Brandwerendheid van de I-balken Brandwerendheid van de T-elementen Brandwerendheid met betrekking tot dwarskrachtbreuk Dwarskrachtberekening bij brand in het geval van horizontale" scheurvorming Dwarskrachtberekening bij brand in het geval van het slippen van de strengen 44 Hoofdstuk 5 SAMENVATTING 46

8 Bijlage A BEREKENING VAN DE BELASTING DIE TIJDENS DE BRANDPROEF OP DE T-ELEMENTEN AANWEZIG MOET ZIJN 48 Zusammenfassung 50 Résumé 52