TWEEDE, GEWIJZIGDE DRUK RAPPORT COMMISSIE VOOR UITVOERING VAIM RESEARCH INGESTELD DOOR DE RETONVERENICING BRANDPROEVEN VOORGESPANNEN BETONLIGGERS

Transcriptie

1 TWEEDE, GEWIJZIGDE DRUK RAPPORT COMMISSIE VOOR UITVOERING VAIM RESEARCH INGESTELD DOOR DE RETONVERENICING BRANDPROEVEN OP VOORGESPANNEN BETONLIGGERS

2 INGESTELDE ONDERZOEKINGSCOMMISSIES COMMISSIE A 1. A 2. A 3. A 4. Vereenvoudigde berekening van schaalconstructies, ontwerpformules en experimenteel onderzoek op modellen. Vergelijking van de plasticiteitsberekening ten opzichte van de resultaten van de elasticiteits-theorie. Bestudering en onderzoek van de eindverankering in voorgespannen beton. Onderzoek naar de belastingspreiding. A 5/6. Onderzoek naar de invloed van dynamische trillingen op betonconstructies. A 7. A 8. A 9. A 10. A 11. A 12. A 13. Onderzoek naar het plastische gedrag van constructies. Studie van paddestoelvloeren. Wrijvingsverliezen bij gebruik van nagespannen draad in voorgespannen beton. Constructieve maatregelen tegen de gevolgen van explosies. Dwarskracht. Onderzoek dwarsdragerloze platen. Onderzoek naar scheve platen. COMMISSIE B 1. Mechanisch verdichten van beton. B 2. Literatuur-onderzoek en publicatie over de gradering van beton. B 3. Niet-destructief onderzoek van beton. B 4. Onderzoek betonstaal. B 5. Weerbestendigheid van beton. B 6. Onderzoek van injectieproblemen bij voorgespannen beton. B 7. Onderzoek van technologische invloeden op scheurvorming in beton. B 8. B 9. Onderzoek naar het lijmen van betonelementen. Onderzoek toevoeging aan betonmortel. B 10. Onderzoek naar de invloed van krimp van cement op beton. B 11. Onderzoek naar het gedrag van beton in de nabijheid van de wapening bij belasting. B 12. Lichtgewicht beton. COMMISSIE c 1. Onderzoek van het nuttig effect van lassen in en haken aan wapeningsstaven. Onderzoek naar de scheurvorming en aanhechting bij toepassing van geprofileerd staal. C 2. C 3. C 4. C 5. C 6. C 7. C 8. C 9. Onderzoek betreffende het verwerken van beton bij lage temperaturen. Beugels in gewapend betonkolommen. Onderzoek van de brandveiligheid van voorgespannen betonconstructies. Studie en vergelijking van buitenlandse betonvoorschriften. Versnelde verharding van beton door verwarming. Onderzoek naar de stijging van de temperatuur in massa-beton tijdens de verharding. Onderzoek naar de invloed van CaCl-j op gewapend beton. Spanningsverschijnselen in heipalen van beton. C 10. Ongewapend beton. C 11. Voorgespannen betonverharding voor wegen en vliegvelden. C 12. Onderzoek geprofileerd staal op de scheurvorming en de doorbuiging. C 13. Toepassing zachtstaal bij voorgespannen betonconstructies. COMMISSIE D 1. D 2. D 3. Onderzoek van de statische druk uitgeoefend door cement op silowanden bij pneumatische aftapping. Meetmethoden bouwplaats. Maatregelen tegen de schadelijke invloeden van temperatuurwisselingen. COMMISSIE E 1. Arbeidseconomie bij betonconstructies.

3 BRANDPROEVEN OP VOORGESPANNEN BETONLIGGERS Tweede, gewijzigde druk De CUR 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 CUR 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. (In dit rapport zijn tevens opgenomen de resultaten van het onderzoek, vermeld in het Voorlopige C.II.R.-rapport No. 4.)

4 VOORWOORD (bij eerste druk) Op initiatief van de Beton vereniging is het Fonds voor Experimenteel Beton- Onderzoek (F.K.B.O.) ingesteld met het doel hiermede onze kennis van het gewapend beton door middel van speurwerk te vermeerderen. De instelling van het F.E.B.O. is financieel mogelijk gemaakt door belangrijke bijdragen van de Stichting Cement Centrale voor Nederland (C.C.N.) dit is de organisatie op de Nederlandse markt van de binnen- en buitenlandse cementindustrieën - en van de Beton Aannemers Bond. De C.C.N. zal er naar streven, door haar financiële steun de continuïteit in het onderzoek te waarborgen. De uitvoering is door de Betonvereniging in handen gelegd van de Commissie voor Uitvoering van Research, die daartoe voor elk onderwerp een kleine werkcom missie samenstelt, belast met de directe leiding van het betreffende onderzoek." ) De onderwerpen zijn ingedeeld in 4 groepen: A. Onderzoekingen ten aanzien van de theoretische grondslagen (publicaties met oranie omslag). B. Onderzoekingen ten aanzien van de samenstellende materialen (blauw omslag ). C. Onderzoekingen ten aanzien van de constructieve toepassingen (geel omslag). D. Onderzoekingen aan de bouwwerken zelve (groen omslag). Een lijst van de onderwerpen, die bi het verschijnen van dit rapport in onderzoek zijn. is vermeld op de binnenzijde van het omslag, terwijl aan de achterzijde de reeds verschenen publicaties zijn opgesomd. Het gedrag van constructies in voorgespannen beton bij brand is zo belangrijk voor het bestaansrecht van dit nieuwe materiaal, dat het één van de eerste onderwerpen was. die de..studievereniging tot ontwikkeling van het voor- *) Voor oen uitvoeriger uiteenzetting van organisatie en werkwijze wordt verweren naar..de Ingenieur. no. 37, Beton 7.

5 gespannen beton" (Stuvo) aanpakte. De door haar ingestelde,,brand-commissie" had tot taak de eisen voor brandveiligheid van voorgespannen betonconstructies te onderzoeken en op te stellen. Het bleek, dat een uitsluitend theoretisch onderzoek niet tot een bevredigend resultaat leidde. Toen dan ook inmiddels het F.E.B.O. was ingesteld, was hier een goede gelegenheid beider doelstellingen te combineren en werd de Brandcommissie opgenomen in de F.E.B.O.-organisatie als de Onderzoekingscommissie C 4. Een voorlopig verslag over de resultaten van 12 brandproeven reeds in 1955 als no. 4 in de serie van C.U.R.-rapporten. verscheen Hoewel ook nu de onderzoekingscommissie nog niet gereed is gekomen met haar taak, is toch een afgerond geheel afgesloten, reden waarom besloten werd tot publicatie over te gaan. Hierin zijn tevens de vroegere resultaten verwerkt, zoals die in rapport no. 4 voorkomen. BIJ DE TWEEDE DRUK Het rapport over de brandproeven op voorgespannen betonliggers van de.,brand-commissie" van de C.U.R. heeft in wijde kring aandacht getrokken en grote waardering verworven. Zo werd het o.a. in de Verenigde Staten door de Portland Cement Association vertaald en in haar serie uitgegeven. Het gevolg van de grote belangstelling was. dat de oplage uitverkocht raakte en een herdruk noodzakelijk werd alvorens de commissie haar proefnemingen op statisch onbepaalde balken kon voltooien. De resultaten van deze proeven zullen later worden gepubliceerd. De commissie heeft van de herdruk gebruik gemaakt enkele veranderingen in de tekst aan te brengen, gebaseerd op de huidige stand van het onderzoek. Commissie voor uitvoering van research: Prof. Dr. Ir. A. M. HAAS Ir. N. J. RENGERS Ir. M. BIJL Amsterdam, augustus 1963.

6 INHOUD blz. INLEIDING 6 HOOFDSTUK I. BESCHRIJVING OVEN 8 HOOFDSTUK II WERKPROGRAMMA II HOOFDSTUK III. GEGEVENS PROEFBALKEN 16 HOOFDSTUK IV. DE BEPROEVING VAN DE BALKEN 22 HOOFDSTUK V. WARME KRUIPPROEVEN OP HET STAAL. KRITIEKE STAALTEMPERATUUR 27 HOOFDSTUK VI DE OPWARMSNELHEID VAN HET STAAL EN DE BRANDWERENDHEID VAN DE BALKEN 35 HOOFDSTUK VII. SAMENVATTING VAN DE RESULTATEN HOOFDSTUK VIII. ADVIES 44 LIJST VAN FIGUREN FitJ. 1. Foto proefopstelling tijdens brandproef. 2. Langs- en dwarsdoorsnede van do oven. 3. Foto propaangas-cilinders. 4. Foto verdampers. 5. Rechthoekige balken met voorgerekt staal. 6. I-vormige 7. Balken, gespannen volgens systeem Ereyssinet ,.. Dywidag ,,.. Magnel van gewoon gewapend beton. 11. Enkele karakteristieke tijd-doorbiiigingslijnen. 12. Verzwakking door opdrijven mandrin. 1}. Spanningsverloop In balkdoorsnede. 14. T- f diagrammen van het staal (warme kruipproefi. 15. Doorbuiging balken als functie van de staaltempcratuur. lr>. Opwarmsnelheid als functie van dekking. 17. Opwarmsnelheid als functie van volume. 18. Resultaten Engelse proeven. 19. Gemiddelde C-waarden uit Engelse en Nederlandse proeven.,, 20. Gemiddelde brandwerendheid uit balkproeven.