iromats industriële raad voor de oceanolog deel 2: trek- en trek-drukspanningen marien technologisch speurwerk

Transcriptie

1 r a p p o r t 116 vermoeiing van beton deel 2: trek- en trek-drukspanningen iromats industriële raad voor de oceanolog marien technologisch speurwerk tichting voor onderzoek, voorschriften en kwaliteitseisen p het gebied van beton

2 ONDERZOEKCOMMISSIES (1984) COMMISSIE A 7 Onderzoek naar het plastische gedrag van constructies. A 13 Onderzoek naar de krachtsverdeling in scheve platen. A 16 Veiligheid. A21 Onderzoek naar de oplegreactie van vierzijdig ondersteunde platen. A 26 Betonmechanica. COMMISSIE B 14 Kwaliteitscontrole van beton. B 18 Nieuwe betonsoorten. B 29 Hergebruik van beton- en metselwerkpuin. B 30 Duurzaamheid van betonnen offshore constructies. B 31 Putcorrosie van voorspanstaai. PB 32 Relatie agressiviteit milieu en duurzaamheid betonconstructies. B 33 Vliegas in beton. B 34 Schuimbeton. COMMISSIE C 15 C 24 C 26 C 27 C 28 C 33 C 34 C 36 C 38 C 41 C 43 C 44 C 45 C 46 C 47 C 48 C 49 COMMISSIE D 7 D 8 Staal beton liggers. Doorbuigingen. Voorspankabels zonder aanhechting. Voegmortels. Constructiedetails. Wisselbelasting. Betondekking. Sterkte van buizen. Spanningen in betonconstructies veroorzaakt door warmteontwikkeling tijdens het verhardingsproces. Betonconstructies bij brand. Voegen in geprefabriceerde vloeren. Construeren met alternatieve materialen. Cementbetonnen dijkbekledingen. Gelaste verbindingen. Dimensionering van betonnen heipalen. Staalplaat-betonvloeren. Staal-beton kolommen bij brand. Demontabel bouwen. Beton in de woningbouw.

3 vermoeiing van beton deel 2: trek- en trek-drukspanningen ONDERZOEK UITGEVOERD DOOR HET STE VIN LABORATORIUM VAN DE TECHNISCHE HOGESCHOOL TE DELFT EN HET LABORATORIUM MAGNEL VAN DE RIJKSUNIVERSITEIT VAN GENT IN BELGIË

4 De Stichting CUR-VB en degenen die aan deze publikatie hebben meegewerkt, hebben een zo groot mogelijke zorgvuldigheid betracht bij het verwerken van de in deze publikatie vervatte gegevens; deze gegevens geven de stand van de techniek op het moment van uitgifte weer. Nochtans moet niet worden uitgesloten de mogelijkheid dat zich toch onjuistheden in deze publikatie kunnen bevinden. Degene die van deze publikatie gebruik maakt, aanvaardt daarvoor het risico. De Stichting sluit, mede ten behoeve van al degenen die aan deze publikatie hebben meegewerkt, iedere aansprakelijkheid uit voor schade die mocht voortvloeien uit het gebruik van deze gegevens. ISBN

5 VOORWOORD Deze tweede publikatie van CUR-VB-commissie C 33 Wisselbelasting" behandelt de invloed van wisselende trek- en trek-drukbelastingen op het vermoeiingsgedrag van beton. Het onderzoek is voor een belangrijk deel uitgevoerd in het kader van het Marien Technologisch Speurwerk (MaTS) van de Industriële Raad voor de Oceanologie (IRO). Ten behoeve van het onderzoek werden centrische éénassige proeven uitgevoerd bij het Stevinlaboratorium te Delft en driepuntsbuigproeven bij het Laboratorium Magnel van de Rijksuniversiteit van Gent in België, voor beide gevallen betrof het constante amplitudeproeven. Over het onderzoek naar de invloed van randombelastingen op het vermoeiingsgedrag van beton en ook over het opstellen van een beoordelingsregel voor betonconstructies onder wisselende belasting zal in de toekomstige delen van deze serie CUR-VB/MaTS-IRO-rapporten inzake vermoeiing van beton worden gerapporteerd. De huidige samenstelling van de commissie is als volgt: ir. W. COLENBRANDER, voorzitter ir. P. EGGERMONT, secreraris ir. J. P. COPPIN dr. ir. H. A. W. CORNELISSEN ir. F. F. M. DE GRAAF ir. B. KUIPER prof. ir. H. LAMBOTTE ir. J. VAN LEEUWEN ir. B. J. G. VAN DER POT ir. A. J. M. SIEMES ir. drs. J. H. A. M. VRENCKEN ir. H. P. J. VEREIJKEN, coördinator ir. W. STEVELINK, mentor In 1981 zijn ir. H. A. KÖRMELING en ir. D. ZIJP uit de commissie getreden, terwijl eerstgenoemde is opgevolgd door dr. ir. H. A. W. CORNELISSEN. Ir. B. KUIPER nam in 1984 de plaats in van ir. P. H. ZAALBERG. Het onderzoek is uitgevoerd door dr. ir. H. A. W. CORNELISSEN (TH Delft) en ir. M. JACOBS (RUG België), die tevens het rapport hebben geschreven.

6 Ten slotte spreekt de CUR-VB haar dank uit aan het Ministerie van Economische Zaken, de Rijkswaterstaat, de Technische Hogeschool Delft, de Rijksuniversiteit van Gent en het Belgisch Ministerie van Openbare Werken voor de financiële bijdragen ten behoeve van dit onderzoek. oktober 1984 De Stichting voor Onderzoek, Voorschriften en Kwaliteitseisen op het gebied van Beton (CUR-VB)

7 INHOUD NOTATIES Hoofdstuk 1 INLEIDING 9 Hoofdstuk 2 STAND VAN DE TECHNIEK Algemeen Literatuuroverzicht Centrische trek Buigtrek Splijttrek 17 Hoofdstuk 3 EXPERIMENTEEL ONDERZOEK Doelstelling en proevenschema Centrische trek en centrische trek-druk Algemeen Uitvoering van de proeven Resultaten Buigtrek Algemeen Uitvoering van de proeven Resultaten van de statische proeven Resultaten van de vermoeiingsproeven 41 Hoofdstuk 4 BESPREKING VAN DE RESULTATEN Centrische trek contra buigtrek Vergelijking met de literatuur Centrische trek Buigtrek Overzicht van de resultaten in een Goodman-diagram Hoofdstuk 5 SAMENVATTING EN CONCLUSIES 55 Bijlage A OVERZICHT STATISCHE STERKTEN TEN BEHOEVE VAN CENTRISCHE TREKPROEVEN 57 Bijlage B WÖHLER-DIAGRAMMEN CENTRISCHE TREKPROEVEN (6 Hz).. 59 Bijlage C WÖHLER-DIAGRAMMEN CENTRISCHE TREKPROEVEN (0,06 Hz). 63

8 Bijlage D SCHEURDETECTIE BIJ VERMOEIINGSPROEVEN 65 Bijlage E OVERZICHT STATISCHE STERKTEN TEN BEHOEVE VAN BUIGTREK- PROEVEN 66 Bijlage F WÖHLER-DIAGRAMMEN BUIGTREKPROEVEN (8 Hz) 69 Bijlage G LITERATUURLIJST 71 Summary Fatigue of concrete. Part 2: Tensile and tensile-compressive stresses 73

9 NOTATIES riblengte van de kubus excentriciteit centrische treksterkte splijttreksterkte buigtreksterkte kubusdruksterkte gemiddelde waarde van de grootheid /' coëfficiënten wisseling vervorming variatiecoëfficiënt van de grootheid i scheurwijdte doorsnede measure of destruction" elasticiteitsmodulus voor beton onder trek elasticiteitsmodulus voor beton onder druk belasting maximale belasting minimale belasting aantal wisselingen tot breuk kans op een bepaalde gebeurtenis x Örnin/Omax periode rek bij maximale trekspanning elastische rek totale rek secundaire kruipsnelheid cyclische kruipcoëfficiënt splijttrekspanning maximale spanning minimale spanning