IPC project Vermoeiing Betonstaal

Transcriptie

1 IPC project Vermoeiing Betonstaal Datum: januari 2014 Van: Werkgroep RBW/VWN/RWS Reint Sagel (voorzitter) Theo Breedijk (secretaris) Arie van Noordenne (RBW/VWN) Pieter Henstra (RBW/VWN/Wadro) Ane de Boer (RWS/GPO) John Booijink (VWN/van Merksteijn) Frank Höppner (VWN/ZND) 1

2 Inhoud Blz. 1 Samenvatting. 4 2 Toelichtingen vooraf Begripsbepalingen Betonstaalsoorten Richten van betonstaal Puntlas en hechtlas Aanleiding en relevantie vermoeiingsonderzoek Toepassing en verwerking van betonstaal Normeisen vermoeiingssterkte en toepassing in dynamisch belaste betonconstructies 8 4 Doelstellingen vermoeiingsonderzoek Toetsen van normeisen voor de vermoeiingssterkte Onderbouwen van toepassing richten van rol en hecht-/puntlassen betonstaal Verbeteren van duurzaamheid door efficiëntere toepassing van betonstaal Activiteiten werkgroep RBW/VWN/RWS in chronologische volgorde 11 6 Normeisen voor de vermoeiingssterkte van betonstaal Definitie vermoeiingssterkte Normeisen vermoeiingssterkte betonstaal Goedkeuring/verificatie normeis en bepaling van de vermoeiingssterkte Literatuuronderzoek TNO naar de k 2 -tak van de S-N curve Literatuur en aanbevelingen Vergelijking normeisen voor k 1 en k 2 waarden Discussie toegepaste max. staalspanning en staafdiameters in de praktijk Resultaten vooronderzoek RBW/RWS Oriëntatie proeven RBW (vnoordenne/wadro) Eerste serie proeven RBW/RWS Tweede serie proeven RBW/RWS Derde serie proeven RBW/RWS Conclusies vooronderzoek RBW/RWS Programma en resultaten vermoeiingsonderzoek RBW/VWN/RWS Algemeen en programma onderzoek Resultaten onderzoek RBW/VWN/RWS Resultaten gericht ø12 mm, 0,6/0,4 Re, B500B-HK, A-HKN en B-HKN Resultaten gericht ø16 mm, 0,6/0,4 Re, B500B-HK Resultaten gelast/gericht ø12 mm, 0,6/0,4 Re, B500B-HK, A-HKN en B-HKN Resultaten gelast/gericht ø16 mm, 0,6/0,4 Re, B500B-HK Resultaten gelaste staven ø16 mm, 0,6/0,4 Re, B500B-HWL Resultaten gelaste staven ø25 mm, 0,6/0,4 Re, B500B-HWL Indicaties voorstel aanpassingen normeisen Aanbevelingen vervolgonderzoek en aandachtspunten Referenties

3 Bijlagen: Blz. Bijlage A: S N curven normeisen vermoeiingssterkte betonstaal: - Figuur A-1, niet gelast betonstaal Figuur A-2, gelast betonstaal.. 32 Bijlage B: BRL 0501:2010 en DIBt Fassung Mai 2007: - BRL 0501:2010, art /2: Semi-statistische toetsing vermoeiingssterkte (conform DIN 488-6:2010) DIBt Fassung Mai 2007, Bepaling S N curve voor mechanische koppelingen (voor Zulassung). 34 Bijlage C: Tabel testresultaten vooronderzoek RBW/RWS.. 35 Bijlage D: Resultatenfiguren D-1 4 vooronderzoek RBW/RWS.. 36 Bijlage E: Tabellen resultaten onderzoek RBW/VWN/RWS: - Tabel E-1, Trekproefresultaten betonstaalvarianten Tabel E-2, Programma vermoeiingsproeven Tabel E-3, Testresultaten vermoeiingsproeven 41 Bijlage F: Resultatenfiguren F-1 4 onderzoek RBW/VWN/RWS.. 46 Bijlage G: Foto s van vermoeiingsbreuken met verschillende breukaspecten. 48 Rollen betonstaal, links B500A-HKN en rechts B500B-HK (foto van Merksteijn) Staven betonstaal onder B500A-HKN, midden B500B-HK en boven B500B-HWL (foto van Merksteijn) Prefab betonligger (foto Wadro) 3

4 1 Samenvatting In bestekvoorschriften worden uit onbekendheid vaak onnodige beperkingen opgelegd voor de toepassing van gericht betonstaal en het hechtlassen van betonstaal. Indien hierbij eventueel relevante vermoeiingsbelastingen aan de orde zijn (meestal niet) is er tevens discussie over de arbitraire normeisen voor de vermoeiingssterkte van betonstaal gericht van rol en (gericht) betonstaal na hechtlassen volgens NEN 6008 en NEN-EN (EC 2). De onnodige beperkingen leveren vooral bij de wapeningscentrales nog nauwelijks uitvoerbare prefab wapeningsconstructies op, wegens Arbo redenen en/of sterke verhoging van de verwerkingskosten. De RBW groep van wapeningscentrales heeft met behulp van MKB-subsidie en VWN/RWS sponsoring via een RBW/VWN/RWS werkgroep een breed scala van totaal ca. 700 stuks vermoeiingsproeven uitgevoerd. Dit betreffen de staafdiameters 12 en 16 mm van rol gericht betonstaal (B500A, B500B) en gelast betonstaal, d.w.z. na hechtlassen (CO 2 -las, puntlas), evenals gepuntlaste wapeningsnetten NEN Gelijkertijd hebben gesprekken met o.a. betonconstructeurs inzicht gegeven in de voor vermoeiing van betonstaal momenteel meest relevante staafdiameters met bijbehorende gehanteerde maximum staalspanningen. Bekend is, wat ook uit dit onderzoek blijkt, dat het richten van rol relevante verlaging van de vermoeiingssterkte oplevert en na het hechtlassen (vergelijkbaar met gepuntlaste netten NEN 6008) sprake is van een aanmerkelijke verlaging van de vermoeiingsterkte. Niettemin bestaan hierbij met onderbouwde normeisen nog voldoende toepassingsmogelijkheden. De resultaten van dit onderzoek resulteren in de volgende aanbevelingen: -- opsplitsen van de huidige range ø 28 mm (NEN 6008) in de range ø 12 mm en ø > 12 mm en dus ook in EC 2 (nationale bijlage) de range ø12, 12 < ø 28 en > ø28 mm te hanteren (nu geen ø range). -- bij de normeisen voor de vermoeiingssterkte met de gebruikelijke bovenspanning 0,6 Re ( max 300 MPa), ook de vermoeiingssterkte met verlaagde bovenspanning 0,4 Re ( -max 200 MPa) op te nemen (Re = normeis 500 MPa, R ek of R p0,2k ), -- onder voorbehoud van deels nu nog (te) beperkte proefresultaten en de nog uit te voeren statistische onderbouwing, kunnen de onderstaande indicaties van aanbevolen normeisen worden aangegeven: Bovenspanning Conditie Vermoeiingsterkte bij N* = 1 mln ø12 mm ø16 ø28 mm > ø28 mm 0,6 Re staaf/gericht a) punt-/hechtlas 125? 0,4 Re punt-/hechtlas ? a) Bewuste combinatie aangezien het in de dagelijkse praktijk (te) lastig is om onderscheid te maken tussen rechte staven en betonstaal gericht van rol (is onbekend bij de ontwerper/eindgebruiker). Aanbevolen wordt om op korte termijn NEN 6008:2008 met een wijzigingsblad aan te passen en vervolgens de Nationale Bijlage EC 2 hierop aan te passen. Het uitgevoerde onderzoek toont beperkte verschillen tussen de onderzochte varianten van -- betonstaalsoorten (B500A-HKN, B500B-HK en -HKN), -- richtmethoden (rollen, rotor met glijblokken, rotor met rollen) en -- lasmethoden (hechtlas CO 2, hecht-puntlas staaf/band, alsmede kracht-puntlas) Belangrijker is dat het richten van rol en het hecht-/puntlassen zorgvuldige werkwijzen vereisen met doorlopende controle (Kiwa-certificatie). 4

5 2 Toelichtingen vooraf 2.1 Begripsbepalingen -- Vermoeiingssterkte ( ): maximaal toelaatbare spanningsrimpel (of spanningsamplitude) bij een aangegeven spanningsniveau en aangegeven aantal spanningswisselingen (N); in dit rapport betreft het steeds de spanningsrimpel vanaf een bepaalde bovenspanning ( -max.), zie Gericht betonstaal: vanaf rollen betonstaal tot recht staafmateriaal gericht betonstaal; in dit rapport betreft dit machinaal gericht betonstaal (niet hand/laboratorium gericht). -- Puntlas: machinale weerstandspunt lasverbinding; in dit rapport betreft dit een kruislasverbinding met een min. vereiste krachtlas-verbindingssterkte volgens BRL 0501/ NEN 6008 [1,2] òf een min. vereiste hechtlas-verbindingssterkte volgens BRL 0503 [3], zie Hechtlas: handmatige CO 2 -lasverbinding of machinale weerstandspuntlasverbinding ter vervanging van de binddraad; in dit rapport betreft dit een kruislasverbinding, zie Betonstaalsoorten Met de komst van de betonstaalnorm NEN 6008:2008 zijn nieuwe aanduidingen van de verschillende betonstaalsoorten geïntroduceerd welke inmiddels geheel zijn ingeburgerd. Tabel 1: Vergelijking van oude en nieuwe betonstaalaanduidingen in NEN 6008 (ingekort). Betonstaalsoorten Oud Nieuw FeB500HKN FeB500HK B500A B500B B 500C FeB500HWL Mechanische 4 16 mm HK : 6 16 mm 4 16 mm 6 50 mm 6 50 mm eigenschappen HWL: 6 40 mm R ek of R p0,2k (MPa) R mk (MPa) R m /R e - - 1,05 1,08 1,15 1,35 A gtk (%) 2,75 3,25 3,0 5,0 7,5 Opm.: Betonstaal B500C is bedoeld voor aardbevingsgebieden De oude aanduidingen HKN, HK en HWL zijn representatief voor de fabricagewijze cq. leveringstoestand van de betonstaalsoorten, nl., HKN: koud geprofileerd betonstaal, vnl. gepuntlaste wapeningsnetten en op rollen HK : koud gerekt betonstaal, vnl. op rollen HWL: warmgewalst betonstaal, vnl. als staven, maar ook op rollen (gespoeld). Door de nieuwe aanduidingen is dit onderscheid komen te vervallen en kan de producent zelf de fabricagewijze bepalen. In sommige gevallen (ook in dit rapport) wordt duidelijkheidshalve (nog) gebruik gemaakt van dubbele aanduidingen zoals B500A-HKN, B500B-HK en B500B-HWL. 2.3 Richten van betonstaal Voor het machinaal richten van rollen betonstaal bestaan diverse typen richtmachines. Deze richtmethoden kunnen verschillend van invloed zijn op de mate van beïnvloeding van de mechanische eigenschappen van het betonstaal. De invloed op de trekproef-eigenschappen (R e, R m, R m /R e en A gt ) is normaliter beperkt, maar vereist wel doorlopende controle (certificering). Voor de vermoeiingssterkte betreft het voornamelijk het risico van bovenmatige mechanische beschadigingen welke het starten van een vermoeiingsscheur inleiden/versnellen. In dit rapport zijn de volgende typen richtmachines betrokken: -- rollen richtmachine (vooral beugelautomaten) -- rotor richtmachine met glijblokken -- rotor richtmachine met rollen 5

6 Foto 1: Rollen richten Foto 2: Rotor richten met glijblokken (foto s van Merksteijn) Foto 3: Rotor richten met rollen Opmerking Uit dit onderzoek blijkt dat er qua vermoeiingssterkte normaliter beperkte verschillen zijn tussen de toegepaste richtmethoden met rollen, rotor-glijblokken en rotor-rollen. Mede daarom wordt vaak samenvattend gesproken over gericht. Wel belangrijk is het risico van bovenmatige mechanische beschadigingen welke deels gerelateerd kunnen zijn met de richtmethode, maar meestal het gevolg zijn van een niet zorgvuldige werkwijze (afstelling richtmachine). Het machinaal richten van rol vereist doorlopende controle op zorgvuldige werkwijze (certificering). 2.4 Puntlas en hechtlas De toepassing van smeltlasverbindingen bij betonstaal betreft voornamelijk: -- gepuntlaste wapeningsnetten volgens NEN 6008:2008 met las-afschuifkracht 0,25. A n x R e. -- gehechtlaste wapeningsconstucties/-netten met las-afschuifkracht van 1,5 kn als vervanging van de binddraad. Daarnaast worden in veel beperktere beperkte mate dragende krachtlas-verbindingen toegepast zoals de overlaplasverbinding en weerstandstuik- of afbrandstuiklasverbinding. Bij dit onderzoek zijn de volgende puntlas- en hechtlasverbindingen toegepast: -- gepuntlaste wapeningsnetten conform BRL 0501/NEN hechtlasverbindingen conform BRL 0503, nl. handmatige CO 2 -las (lasserskwalificatie cat. 2) en machinale weerstandspuntlas bij gehechtlast wapeningsnet en gehechtlaste rolmat (bandlas). 6

7 Het punt- en hechtlassen vereist relatief weinig laswarmte en dit veroorzaakt een relatief kleine plaatselijke verbrossing van het staal direct onder het weinige lasmetaal. Dit heeft normaliter geen of weinig invloed op de trekproef-eigenschappen (R e, R m, R m /R e en A gt ) van lasbaar betonstaal. Echter, bij langdurige wisselende spanningswisselingen (vermoeiing) levert deze kleine plaatselijke verbrossing versnelde inleiding/groei van een vermoeiingsscheur. Dus heeft een punt- /hechtlas wel een relevante invloed op de vermoeiingssterkte van lasbaar betonstaal. Opmerkingen 1. Uit dit onderzoek blijkt dat er qua vermoeiingsterkte beperkte verschillen zijn tussen de toegepaste puntlas BRL 0501/NEN 6008 en hechtlassen BRL 0503 (CO 2 -las, staaf puntlas en band puntlas). Tenzij nader onderscheid relevant is (bijv. puntlas 501), wordt in dit rapport derhalve meestal samenvattend gesproken over punt-/hechtlas of kortweg over gelast ). Wel vereist het hechtlassen BRL 0503 doorlopende controle op zorgvuldige werkwijze (certificering). 2. Bij de vervaardiging van prefab wapeningsconstructies is meestal sprake van de combinatie richten van rol en vervolgens hechtlassen. Derhalve zal afgezien van bovenmatige mechanische beschadigingen door richten, normaliter het hechtlassen bepalend zijn voor de uiteindelijke vermoeiingseigenschappen (vermoeiingsbreuken op de las). 7

8 3 Aanleiding en relevantie vermoeiingsonderzoek 3.1 Toepassing en verwerking van betonstaal Hoewel gewapende betonconstructies slechts in beperkte mate ook dynamisch worden belast, wordt om praktische en economische redenen voor alle betonconstructies een universeel betonstaal toegepast van een eenvoudige staalkwaliteit met een bepaalde vermoeiingssterkte. Deze vermoeiingsterkte is vastgelegd in de betonstaalnorm NEN 6008 (B500A, B500B en B500C), welke aansluit op NEN-EN-80:2005[4] en de betonconstructienorm NEN-EN (EC 2) [5]. De betonconstructienorm NEN-EN (Bruggen)[6] verwijst voor de vermoeiingssterkte naar EC 2. De verwerking van betonstaal gebeurt grotendeels door wapeningscentrales (o.a. de RBW groep) via prefab wapeningsconstructies waarbij het richten van rollen betonstaal t/m staafdiameters 16 (20) mm en de toepassing van het hechtlassen vrijwel een must is. De prefab wapeningsconstructies welke transporteerbaar zijn door het hechtlassen (vervanging van het vlechten met binddraad op de bouwplaats), zijn noodzakelijk vanwege Arbo gerelateerde redenen (zwaar tillen, gebogen rug, enz.) en levert grote kostenbesparingen dankzij grote tijdwinst op de bouwplaats. De Arbo gerelateerde redenen spelen ook bij de verwerking in de wapeningscentrales welke bovendien belangrijke kostenbesparingen realiseren via de hier mogelijke automatisering door o.a. de inzet van betonstaal op rollen (o.a. beugel-buigautomaten en geringe knipverliezen). Kortom toepassing van transporteerbare prefab wapeningsconstructies en automatisering in de wapeningscentrales zijn een must. Echter, onvermijdelijk levert het richten van rol een relevante verlaging - en het hecht- en puntlassen een aanmerkelijke verlaging van de vermoeiingssterkte. Niettemin bestaan voldoende toepassingsmogelijkheden van deze noodzakelijke verwerkingsmethoden van betonstaal indien de normeisen voor de vermoeiingssterkte: 1) voor gericht betonstaal en/of betonstaal met punt-/hechtlas goed zijn onderbouwd, 2) regelmatig in praktijk worden getoetst op basis van zorgvuldig gecontroleerde werkwijzen van richten van rol en hecht- en puntlassen (certificatie van wapeningscentrales conform BRL 0503). Momenteel nog belangrijker is de trieste constatering dat uit onwetendheid ook voor overwegend statisch belaste gewapende betonconstructies nu (nog) vele ongenuanceerde voorschriften/ verboden gelden voor het richten van rol en/of hechtlassen, terwijl hierbij ruimschoots aan de vereiste basisvermoeiingssterkte volgens de betonconstructienorm EC 2 wordt voldaan. Dit blijkt een hardnekkig probleem en hopelijk gaan publicaties van dit project ook helpen om dit probleem te vermijden in de toekomst. 3.2 Normeisen vermoeiingssterkte en toepassing in dynamisch belaste betonconstructies Toetsing en regelmatige verificatie van de vermoeiingssterkte is kostbaar (dure proeven) en vereist veel proeven vanwege de grote spreiding in proefresultaten. Derhalve blijft dit beperkt tot alleen goedkeuringsonderzoek en summier extern periodiek onderzoek (geen intern fabrieksonderzoek). Verder worden de proeven tot slechts 1 (2) mln spanningswisselingen uitgevoerd, terwijl voor de toepassing in dynamisch belaste betonconstructies via extrapolatie gerekend moet worden tot miljoen of meer spanningswisselingen. Zo geldt voor het hoofdwegennet infrastructuur max. 1 miljard aslastwisselingen bij jaar levensduur. Per saldo wordt de vermoeiingssterkte van betonstaal in vergelijking met de trekproef- en buigeigenschappen veel minder (en onvolledig) getest. Niettemin zal voldoende vertrouwen moeten bestaan in de juistheid van en de regelmatige controle op de aangegeven normeisen. Bij de huidige normeisen voor de vermoeiingssterkte volgens de betonstaalnorm NEN 6008:2008 en de betonconstructienorm EC 2 bestaan helaas verschillen en onduidelijkheden. Derhalve 8

9 moeten deze nader worden getoetst en van onderbouwing worden voorzien. Zo is bij NEN 6008:2008 destijds wegens te beperkte onderbouwing een te lage vermoeiingssterkte voor van rol gericht betonstaal vastgelegd ( MPa, tenzij hoger wordt bewezen). In EC 2 wordt zgn. gericht draad arbitrair gelijk gesteld aan staven en verwijst naar betonstaal EN 80 waarvan in pren80:2013[7] de toepassing van gericht betonstaal (nog) ontbreekt! Verder geldt bij gepuntlaste wapeningsnetten een voor toetsing/verificatie onpraktische eis bij N = 10 mln spanningswisselingen welke bij toetsing en verificatie (Kiwa-certificatie) niet wordt gehanteerd en helaas ook niet is onderbouwd! Naast de met toetsing/verificatie bij N = 1 (2) miljoen te stellen eenduidige normeisen, speelt de belangrijke handicap van de arbitraire extrapolatie met de k 2 tak S N curve naar bijv. N = miljoen spanningswisselingen. Voor de k 2 tak worden zeer gedateerde inschattingen toegepast (o.a. uit 1971) welke nadien vrijwel niet zijn geverifieerd en ook bij dit project niet zijn onderzocht (te duur), doch wel van commentaar zijn voorzien. 9

10 4 Doelstellingen vermoeiingsonderzoek 4.1 Toetsen van de normeisen voor de vermoeiingssterkte Bij dit onderzoek betreft dit betonstaal B500B-HK, B500A-HKN, B500B-HKN gericht van rol en met punt-/hechtlas, alsmede betonstaalstaven B500B-HWL met hechtlas CO 2. Voor het in de prefab industrie dagelijks toegepaste betonstaal gericht van rol en het noodzakelijke hecht- en puntlassen zijn de normeisen van de betonconstructienorm NEN-EN (EC 2) niet up-to-date en onduidelijk. In EC 2 (van kracht sedert ) wordt voor de vermoeiingssterkte geen rekening gehouden met de relevante invloed van de staafdiameter en wordt geen duidelijkheid gegeven over de toepassing van het betonstaal gericht van rol. Verder sluiten de normeisen van de betonstaalnorm NEN 6008:2008 niet aan op EC 2 (of beter: de huidige nationale bijlage sluit niet aan op NEN 6008) en bevat een arbitraire (te lage) normeis voor betonstaal gericht van rol. Dit rapport levert derhalve de aanzet tot de noodzakelijke aanpassing van NEN 6008:2008 en de nationale bijlage van EC 2 (t.z.t. ook mogelijke aanpassing EC 2). 4.2 Onderbouwen van toepassing richten van rol en hecht-/puntlassen betonstaal Momenteel worden uit onbekendheid (gemakshalve) in bestekvoorschriften vaak onnodige voorschriften gehanteerd van toe te passen betonstaalsoort(en) en/of verboden voor het richten van rol en/of hecht- en puntlassen bij de verwerking van het betonstaal. Deze maken de wapeningsconstructies nog nauwelijks uitvoerbaar wegens Arbo redenen en/of werken sterk kostenverhogend. Bij de toepassing van betonstaal wordt in de huidige praktijk helaas nauwelijks onderscheid gemaakt tussen overwegend statisch en dynamisch belaste betonconstructies, terwijl dit juist van groot belang is bij de toepassing van betonstaal gericht van rol en het toepassen van hecht- en puntlassen. Uit onwetendheid algemeen gestelde voorschriften en verboden, zijn bij overwegend statisch belaste beton constructies zinloos kostbaar. Bij de in de huidige praktijk beperkt toegepaste dynamisch belaste betonconstructies is het zaak om met voldoende kennis en toepassing van onderbouwde normeisen, toch de toepassing van betonstaal gericht van rol en het hecht- en puntlassen toe te staan. Deze algemeen toegepaste verwerkingswijzen zijn met name voor de prefab wapeningsconstructies zowel vanwege arbeidsomstandigheden (Arbo) een must, als economisch wenselijk. 4.3 Verbeteren van duurzaamheid door efficiëntere toepassing van betonstaal Hiertoe wil ook de RBW graag een bijdrage leveren met een breed scala van vermoeiingsproeven met betonstaal gericht van rol en de toepassing van hecht-/puntlassen. Hierbij moeten voldoende variabelen gericht op marktconforme materialen en werkwijzen worden onderzocht, zodat de (aangepaste) normeisen in EC 2 en NEN 6008 op betrouwbaarheid zijn onderbouwd en deze in de dagelijkse praktijk ook met voldoende vertrouwen kunnen worden toegepast. Bij dit onderzoek zijn de meest gangbare betonstaalsoorten (zie 4.1) en hun verwerkingsmethoden onderzocht, nl. rollen betonstaal richten met rollen, rotor-rollen en rotorglijblokken en de lasuitvoeringen van puntlas BRL0501/NEN 6008 en hechtlas BRL 0503 (CO 2 - las, staaf-puntlas en band-puntlas). 10

11 5 Activiteiten werkgroep RBW/VWN/RWS in chronologische volgorde Start werkgroep RBW in Inventarisatie en publicaties, o.a. in Cement [8] van de onder punt 3 beschreven problematiek. In 2009/2010 ca. 25 oriënterende vermoeiingsproeven RBW via B/A/S/Leuna (ø16 mm gericht/gehechtlast), info gesprekken met o.a. MPA-Dortmund (MaterialPrüfungsAmt), AB- FAB (Associatie van Betonwaren Fabrikanten van constructieve elementen), BSW (Badische StahlWerke) en opstellen van een plan van aanpak van vermoeiingsproeven gericht op mogelijke financiering door een aantal belanghebbende sponsors, echter deze tonen weinig animo. Medio 2010 projectaanvraag vermoeiingsonderzoek via RBW bij Agentschap NL voor bijdrage IPC (Innovatie Prestatie Contract voor samenwerkende MKB bedrijven). Eind 2010 uitbreiding werkgroep met RWS waarbij geld beschikbaar komt voor de start van de eerste series vermoeiingsproeven (vooronderzoek) en literatuuronderzoek TNO naar de basis en mogelijke verificatie van extrapolatie via de k 2 tak S-N curve. Gedurende 2011 uitvoering vooronderzoek RBW/RWS van ca. 180 vermoeiingsproeven verdeeld over 3 proevenseries bij verschillende laboratoria. Deze betreffen eerste verificatie normeisen, eerste oriëntatie van effect verlaagde bovenspanning 0,4 Re en indicatief onderzoek naar de invloed van de testfrequentie ( Hz). Medio 2011 komt er goedkeuring van de RBW-projectaanvraag IPC voor meerjarig gesubsidieerd vermoeiingsonderzoek. Ook de producenten en VWN leden Van Merksteijn en ZND gaan (ook financieel) meedoen, terwijl RWS verdere financiële bijdrage levert. Hierdoor is de financiering van dit meerjarig vermoeiingsonderzoek gegarandeerd en worden met B/A/S afspraken gemaakt voor de uitvoering van de vermoeiingsproeven, wat resulteert in de aanschaf van een vermoeiingstestbank bij B/A/S-Venlo tegen een afgesproken prijs per vermoeiingsproef. Begin 2012 komt bij B/A/S-Venlo de HFP 550 testbank (Hoch Frequent Pulsator) van Zwick in bedrijf en start het uitgebreide vermoeiingsonderzoek RBW/VWN/RWS. Er zijn flinke (aanloop)problemen van te veel bekbreuken met de nieuwe experimentele inklembekken. Medio 2012 worden deze inklembekken vervangen en mede gezien de inmiddels opgelopen tijdsdruk heeft B/A/S-Venlo een 2 e testbank HFP 250 aangeschaft, zodat dan voldoende capaciteit beschikbaar is om het geplande onderzoek tijdig te kunnen realiseren. Gedurende 2012/2013 uitvoering van het vermoeiingsonderzoek RBW/VWN/RWS van in totaal ca. 700 vermoeiingsproeven met tussentijdse evaluaties en bijsturingen van het oorspronkelijke proevenprogramma. Foto 4: Vermoeiingstestbanken B/A/S-Venlo (foto B/A/S) 11

12 6 Normeisen voor de Vermoeiingssterkte van Betonstaal 6.1 Definitie vermoeiingssterkte De vermoeiingssterkte wordt in de normen NEN 6008 en EC 2 gedefinieerd als de min. karakteristieke spanningsrimpel (spanningsamplitude) (figuur 1) met een bovenspanning van 0,6 Re bij N = 1 (2) of 10 mln spanningswisselingen (Re = R ek of R ep0,2k, zie tabel 1) De vermoeiingssterkte is het verschil tussen de boven - en onderspanning (= spanningsrimpel) waarbij een bepaald aantal spanningswisselingen nog juist geen vermoeiingsbreuken levert. In de praktijk van bijv. een brugdek met 1 overspanning wordt de bovenspanning (= max. staalspanning) bepaald door het eigen gewicht + toelaatbare belasting (vrachtwagens) en de onderspanning door alleen het eigen gewicht. Figuur 1: Vermoeiingssterkte betonstaal In beide normen worden ook de aan te nemen k 1 en k 2 waarden aangegeven welke de hellingen van de S-N curve (figuur 2) vastleggen aan weerszijden vanuit het aangegeven knikpunt N*. De S-N curve is gebaseerd op de log-log figuur van de relatie (2 a ) k. N = constant (rechte lijn met helling k). De spanningsrimpel neemt af met toenemend aantal spanningswisselingen N, hetgeen voor betonstaal wordt benaderd met een rechte k 1 en k 2 tak welke op elkaar aansluiten bij een aangenomen knikpunt N*. Dit wordt ingegeven vanuit de gewenste rekentechniek met een vereenvoudigde k 1 - k 2 curve van een in praktijk vloeiende curve. De k 1 tak (gebied) wordt gekenmerkt door hier bij proeven vnl. optredende vermoeiingsbreuken. Rond het knikpunt is sprake van een overgangsgebied met breuken en zgn. doorlopers : om praktische reden (kosten) gestopte proeven met nog geen breuk bij een tevoren afgesproken max. aantal spanningswisselingen. Het gebied van de k 2 tak bepaald de gezochte vermoeiingssterkte (max. ) waarbij geen breuken optreden, maar het is heel (te) lastig om de precieze ligging van deze k 2 tak te bepalen, zie hoofdstuk 7. Figuur 2: Schematische S-N curve betonstaal Van belang is dat toetsing/verificatie van de vermoeiingssterkte plaatsvindt bij N = 1 (2 ) mln spanningswisselingen en dat de noodzakelijke extrapolatie naar N = wisselingen gebeurt op basis van een arbitrair knikpunt N* en een arbitraire helling k 2 tak. 12

13 6.2 Normeisen vermoeiingssterkte betonstaal Voor de normeisen vermoeiingssterkte conform NEN 6008:2008 en EC 2 (tabel 2) blijven bij toetsing en verificatie de vermoeiingsproeven beperkt tot proeven met de vereiste spanningsamplitude tot het vereiste aantal spanningswisselingen bij het aangeven knikpunt N*. De eveneens in de normen aangegeven hellingen k 1 en k 2 van de S-N curve worden dus niet getoetst en geverifieerd. Tabel 2: Vermoeiingssterkte en k 1 - N*- k 2 voor betonstaal B500A, B500B en B500C B500A/B/C NEN 6008:2008 NEN-EN (EC 2) Vermoeiingssterkte k 1 N*- k 2 k 1 N* - k 2 k ( -max = 0,6 R ek ) (MPa) (mln) (MPa) (mln) Staven 175 a / Gericht van rol b ,,? c,,? c Punt-/hechtlas ,5 3 d a) MPa voor B500A, b) arbitrair; tenzij hoger wordt bewezen, c) onduidelijk in EC 2; gericht draad = staven? d) k 1 = 3 levert vanuit N* = 10 mln bij N = 10 6 mln een te hoge eis. Tussen de betonstaalsoorten B500A/B/C bestaan dus geen verschillen in vermoeiingssterkte, maar zijn er wel verschillen tussen staven, betonstaal gericht van rol en betonstaal met punt-/hechtlas. NEN 6008:2008 bevat de eisen voor de vermoeiingssterkte welke vrijwel geheel zijn overgenomen uit DIN 488:2010 [9] aangezien Duitsland verreweg de meeste ervaring heeft op dit gebied. Echter, is destijds op basis van (te) geringe onderbouwing (beperkt onderzoek waarbij weinig verschil tussen gericht en gehechtlast betonstaal), de vermoeiingssterkte van betonstaal gericht van rol arbitrair gelijkgesteld aan die van gehechtlast betonstaal ( MPa), tenzij hoger wordt bewezen. Verder zijn toen de bijlegstaven B500A duidelijkheidshalve gelijkgesteld aan de wapeningsnetten B500A, maar is hierbij de toepassing van rollen B500A tekort gedaan. NEN-EN C2:2011[5] stelt in par dat gericht draad gelijk is aan staven, maar ook dat indien werkzaamheden de eigenschappen van de wapening kunnen beïnvloeden, deze eigenschappen na zulke werkzaamheden moeten zijn getoetst. Ook in tabel C.1 worden gerichte draden gelijkgesteld aan staven (dus draden tot bijv. ø20 (25) mm?). Nog belangrijker is dat in par. 3.2 en bijlage C wordt verwezen naar EN 80, doch dat het door verwerkers van rol gerichte betonstaal ( de-coiled products ) niet onder de scope vallen van pren 80 (ook niet in Mandaat M115:2009[15] vanuit de Europese Commissie te Brussel). Bij gepuntlaste wapeningsnetten geldt een voor toetsing/verificatie onpraktische eis bij N = 10 mln spanningswisselingen welke niet is onderbouwd, bij toetsing/verificatie (certificatie) normaliter niet wordt gehanteerd (afwijkend van NEN 6008/DIN 488-6) en bij extrapolatie naar de gebruikelijke N = 1 (2) mln spanningswisselingen een te hoge eis levert. Verder nog de vreemde constatering dat uit tabel 3.4 (toelaatbare lasprocessen) valt op te maken dat hechtlassen (CO 2 -lassen) voor dynamisch belaste betonconstructie niet is toegestaan (maar wel wel het weerstandspuntlassen), terwijl in tabel 6.3N (parameters voor S N curven) gelaste staven (ook na hechtlassen?) gelijkgesteld worden aan gepuntlaste wapeningsnetten. Algemeen wordt aangenomen dat handmatig hechtlassen (meestal CO 2 -lassen), mits zorgvuldig bewaakt (certificatie), gelijkwaardig is aan machinaal puntlassen, maar beiden zeker niet gelijk mogen worden gesteld met bijv. handmatig uitgevoerde dragende krachtlassen zoals overlaplassen. Al met al zijn er meerdere zaken die in EN (EC 2) moeten worden aangepast, doch dit is mede afhankelijk van de zeer traag verlopende (nog onduidelijke) herziening van de niet geharmoniseerde EN 80:2005. Daarom is het zeer wenselijk dat op kortere termijn NEN-EN C2:2011 (nationale bijlage) voor zover mogelijk wordt aangepast aan een eerst aangepaste NEN 6008:

14 In bijlage A zijn de meest bekende normeisen opgenomen als S-N curven, in figuur 1 voor niet gelast betonstaal en in figuur 2 voor gelast betonstaal conform de normen NEN 6008:2008, NEN 6723:2009 (VBB[12]), NEN-EN C2:2011 (EC 2) en de FIB Model Code In de onderstaande figuur 3 zijn alleen de S-N curven opgenomen van de belangrijkste normen NEN6008:2008 en NEN-EN C2:2011, voor niet gelast en gelast betonstaal k Spanningsrimpel , N* bij 1 mln Normeisen vermoeiingssterkte betonstaal NEN (Betonstaal), -max = 0,6 Re NEN-EN NB (EC2)/1992-2, -max = 0,6 Re (excl. materiaalfactor s = 1,15) gelast niet gelast k ,5 40 (2 NEN 6008 staven <= 28 mm a /N*;k 1 /k 2 ) (175/1;4/9) EC2, staven, alle dia's (162,5/1;5/9) 35 N* bij 10 mln 5 5 NEN 6008, staven > 28 mm (145/1;4/9) NEN 6008, wap.net/hechtlas 5 (/1;4/5) Spanningswisselingen 20 0,1 ThB 0, Figuur 3: Normeisen als S-N curven voor niet gelast en gelast betonstaal. 6.3 Goedkeuring/verificatie normeis en bepaling van de vermoeiingsterkte De normeisen voor de vermoeiingssterkte in EC 2 en NEN 6008:2008 zijn gedefinieerd als minimum karakteristieke spanningsrimpel k (vergelijkbaar met R ek ) met een bepaalde max. onderschrijdingskans (max. kwantiel) en een bepaalde aannamewaarschijnlijkheid (acceptatie). Voor NEN 6008:2008 geldt voor k de onderschrijdingskans max. 5 % (als bij R ek ) en de acceptatie van 75 % (bij R ek 90 %), dus k (5/75 %). EC 2 vermeldt in tabel C.1 alleen de max. onderschrijdingskans max. 10 %, doch deze is destijds overgenomen uit de inmiddels achterhaalde conceptnorm ENV 80 van Ook dit moet in NEN-EN C2:2011 (nationale bijlage) worden aangepast. Aangezien vermoeiingsproeven duur zijn (derhalve beperkt worden uitgevoerd) en tevens grote spreiding vertonen, is het in de praktijk (te) lastig om de min. karakteristieke k te bepalen. Derhalve worden bij goedkeuring en verificatie van de normeis (in kader van Kiwa-certificatie) normaliter een semi-statistische toetsing toegepast. Voor NEN 6008/BRL 0501 is deze overgenomen uit DIN 488-6:2010, zie bijlage B, BRL 0501 art /2. Bij het goedkeuringsonderzoek (toelating) zijn totaal 18 vermoeiingsproeven per staafdiameter vereist (van de middelste en grootste diameter voor de range ø28 mm en de grootste diameter voor de range > ø28 mm). Bij de verificatie (via audits) zijn 5 vermoeiingsproeven van 1 diameter per jaar vereist. N 14

15 In enkele normen/voorschriften wordt de bepaling van de vermoeiingssterkte vereist via de bepaling van de S-N curve met proeven bij verschillende spanningsrimpels, maar worden hierbij helaas niet de noodzakelijke details van uitvoering en statistische evaluatie aangegeven. Momenteel meest concreet is de DIBt Richtlinie (Deutsches Institut für Bautechnik) voor mechanische koppelingen, zie bijlage B, DIBT Fassung Mai 2007, art /2. Deze vereist bepaling S N curve 5/75 % met min. 24 proeven verdeeld over verschillende spanningsrimpels, naar keuze tot 2 mln of 10 mln spanningswisselingen. Helaas wordt niet aangegeven hoe de gezochte vermoeiingssterkte k (5/75 %) bij welk (ook te bepalen?) knikpunt N* (bijv. 1, 2, 10 mln?) statistisch onderbouwd moet worden bepaald. De bepaling van de k 1 tak (figuur 4) wordt in sterke mate bemoeilijkt door de bij vermoeiingsproeven onvermijdelijk optredende grote spreiding in behaalde aantal spanningswisselingen N. Derhalve moeten per spanningsrimpel min. 4 9 proeven worden uitgevoerd met een toenemend aantal proeven naarmate de gekozen spanningsrimpel lager is, waarbij de spreiding groter is. Voor de k 1 tak van de S-N curve worden de proeven bij grotere spanningsrimpels gekozen zodat steeds breuken optreden. Echter de helling van de rechte k 1 tak is de benadering van een toenemende horizontale afbuiging richting het knikpunt, dus moet de kleinste gekozen spanningsrimpel nabij het knikpunt gekozen worden. Figuur 4: Schematische bepaling vermoeiingssterkte k (5/75 %) Helaas is rond het knikpunt de kans op doorlopers (proeven gestopt bij bijv. N = 2 mln) groot en deze kan men niet eenvoudig middelen met de behaalde wisselingen van wel gebroken proefstaven (N < 2mln). Eventueel toch (onjuist) middelen met de opgetreden breuken levert een hoger gemiddelde, maar met een grotere spreiding, welke de 5/75 % ondergrens toch kan verlagen. De proeven laten doorlopen tot bijv. 5 of 10 mln is kostbaar en blijkt vaak nog niet lang genoeg. Toch lijkt dit noodzakelijk om enige indruk te krijgen omtrent de ligging van het knikpunt. Dan kan de k 2 tak (figuur 4) van de S N curve met de k 2 normeis (helling) richting de daadwerkelijke ligging van de k 2 tak worden geschoven (of zo mogelijk deze zelf bepalen met ondergrens 5/75 %)? Vervolgens levert deze het snijpunt met de reeds bepaalde k 1 (5/75 %) en kan dan de gezochte k (5/75 %) bij de N* normeis worden bepaald? Opmerking Bovenstaande mogelijke statistisch onderbouwde evaluatie k 1 /k 2 (5/75 %) is pas recent (tijdens de rapportage periode) vernomen van dhr. Andreas Volkwein van MaterialPrüfungsAmt (MPA) München. Volkwein werkt al enige tijd aan een ADZB Richtlinie (Arbeitsgemeinschaft Deutscher Zertifizierungsstellen für Bewehrung) zur Durchführung und Auswertung von Dauerschwingversuchen. De MPA s hopen dat deze Richtlinie t.z.t. ook door DIBt wordt onderschreven en daarmee een eenduidige transparante statistisch onderbouwde evaluatie levert voor de bepaling van de karakteristieke vermoeiingssterkte k. De ADZB Richtlinie komt hopelijk binnenkort als extern concept beschikbaar en zal dan toegepast worden op de proefresultaten van dit rapport, te rapporteren in een vervolgrapport. 15

16 7 Literatuuronderzoek TNO naar de k 2 -tak van de S N curve 7.1 Literatuur en aanbevelingen Het TNO rapport [10] licht toe dat de in de literatuur op dubbel logaritmische schaal weergegeven S-N curve, gebaseerd op constructiestaal, geknikt is vanwege dat: -- bij vermoeiingsproeven met een constante spanningsrimpel in principe wel sprake is van een vermoeiingsgrens waaronder geen vermoeiingsschade optreedt (dus horizontale k 2 tak), doch -- in de praktijk met variabele spanningsrimpels een beperkt aantal spanningsrimpels boven de vermoeiingsgrens tot scheurinitiatie leiden en vervolgens ook de spanningsrimpels onder de vermoeiingsgrens bijdragen aan de scheurgroei (dus een dalende k 2 tak). Reeds in 1971 veronderstelde Haibach[14] (voor constructiestaal) dat de k 2 -tak benaderd kan worden met k 2 = 2 k 1-1, hetgeen tot op heden wordt toegepast zonder dat dit experimenteel goed is gevalideerd, hetgeen ook heel (te) lastig is. Verder wordt voor gelast constructiestaal meestal k 1 = 3 toegepast en zou voor niet gelast constructiestaal een k 1 = 5 beter passen (latere info TNO). Ook zou voor constructiestaal soms een S-N curve met 2 knikpunten worden aangehouden, dus met k 1 < k 2 < k 3 (k 3 = 9-10?) Echter, uit de geringe beschikbare literatuur van vermoeiing wapeningsstaal blijkt dat hierbij ook bij de gebruikelijke vermoeiingsproeven met constante spanningsrimpels geen sprake is van een echte vermoeiingsgrens, maar van een steeds flauwer verlopende helling. In feite is er dus geen echte k 2 tak met een constante k 2 (helling). Verder blijkt dat bij wapeningsstaal meestal sprake is van flinke verschillen tussen verschillende batches met al dan niet verschillende fabricagemethode en/of overige voor scheurinitiatie en scheurgroei relevante verschillen. Vanzelfsprekend spelen hierbij de relatief eenvoudige staalkwaliteit en variatie van de profilering van het betonstaal een belangrijke rol. Gezien al deze mogelijke praktijk invloedsfactoren is hierbij certificering gewenst om voldoende betrouwbaarheid te behalen. Het TNO-rapport doet de volgende aanbevelingen: -- Bepaling van de flauwe helling van de S-N curve op basis van proeven met constante spanningsrimpels tot grote aantallen spanningswisselingen. Een eerste inschatting kan door extrapolatie van de k 1 tak tot 10 mln (gelast tot 1 mln) spanningswisselingen?, doch voor goede normonderbouwing is het wenselijk dat de proeven doorgezet worden tot bv. mln wisselingen. -- Inschatting van de k 2 tak op basis van breukmechanica-analyses met behulp van o.a. scheurgroei parameters van wapeningsstaal. Indien dit niet mogelijk is, resteert vooralsnog slechts de aanname van Haibach van k 2 = 2 k Calibratie en verificatie van de k 2 -tak op basis van variabele spanningsrimpelproeven met gering verschil (ca. 5 %) in spanningsrimpel van opeenvolgende wisselingen. Verwacht wordt dat voor bovenstaande het benodigde proevenprogramma (te) omvangrijk en kostbaar is. Ook moet rekening worden gehouden dat hierbij sprake is van grote spreiding in proefresultaten. Derhalve voor het onderhavige RBW/IPC project geen uitvoerbare aanbevelingen. 7.2 Vergelijking normeisen voor k 1 en k 2 waarden Tabel 3: Vergelijking normeisen voor k 1 en k 2 waarden Staven Met punt-/hechtlas NEN 6008:2008 NEN 6723:2009, EN NEN 6008:2008, NEN 6723:2009 EN DIN 488:2010 DIN 1045:2008 DIN 488:2010, DIN 1045:2008 k k 2 9 (N*= 10 6 ) 9 (N*= 10 6 ) 5 (N*= 10 6 ) 5 (N*= 10 7 ) k 2 = 2 k 1-1 7? 9 7? 5 16

17 Voor de extrapolatie naar groot aantal spanningswisselingen zijn het arbitraire knikpunt N* en de arbitraire k 2 bepalend, dus blijkt uit tabel 3 dat de normeisen voor: -- voor niet gelast betonstaal gelijkluidend zijn met k 2 = 9 vanaf N* = 10 6 wisselingen -- voor gelast betonstaal met k 2 = 5 vanaf N = 10 7 (vrijwel) gelijk zijn, doch bij de praktische eis van N=10 6 (voor toetsing en verificatie), flink verschillen (EC 2 levert te hoge eis), zie figuur 3. 17

18 8 Discussie toegepaste max. staalspanning en staafdiameters in de praktijk Reeds kort na de start van de werkgroep kwam naar voren dat in de praktijk om diverse redenen (vooral max. scheurwijdte) meestal een aanzienlijk lagere max. staalspanning van bijv. max. 200 MPa wordt toegepast dan de bij de vermoeiingsproeven gebruikelijke bovenspanning van 0,6 Re (= 300 MPa). Daarom leek het zinvol om tijdens het vooronderzoek (zie 9) ook oriënterende vermoeiingsproeven uit te voeren bij verlaagde bovenspanning 0,4 Re (= 200 MPa). Aangezien dit inderdaad een relevant hogere vermoeiingssterkte opleverde, is getracht de discussie over de bij dynamisch belaste gewapende betonconstructies toegepaste max. staalspanningen verder te verdiepen. Bij diverse constructeurs is getracht hierover meer duidelijkheid te krijgen, doch de respons valt tot op heden tegen. De meest concrete gegevens werden reeds in 2009 verstrekt door Hans Bongers van Betonson (intern bespreekverslag). Vooralsnog bestaat bij de werkgroep momenteel het volgende beeld: 1. Sedert de algemeen ingevoerde voorgespannen prefab draagconstructies bij bruggen, wordt voor dynamisch belaste betonconstructies nog hoofdzakelijk de betonstaaldiameters ø8 ø12 mm toegepast (soms ook ø16 mm). Daarnaast zijn er nog specifieke toepassingen zoals bedrijfsgebouwen met vloeren geschikt voor rijdende transportlorries, fundatie van windmolens (grote afmetingen), betonwegen, korte plaatbruggen, enz.? 2. Voor betonstaaldiameters t/m ø12 mm (vnl. bruggen) wordt in veel gevallen volstaan met max. staalspanning 200 MPa, doch soms wordt max. 250 MPa toegepast (vnl. ø10 mm). 3. Voor betonstaaldiameters ø16 mm (algemeen) wordt vanwege de hierbij maatgevende max. staafafstand (scheurwijdte eis) meestal volstaan met max. staalspanning 200 MPa. De gewenste spanningsrimpel (vermoeiing) wordt gecombineerd met de staalspanning in het gebruiksstadium welke afhankelijk is van de ratio permanente / variabele belasting oftewel ratio eigen gewicht / eigen gewicht + verkeersbelasting. De constructeur heeft dus mogelijkheden om te kiezen voor de max. beschikbare spanningsrimpel (bij 0,4 Re) of de max. toe te passen staalspanning met een lagere beschikbare spanningsrimpel (bij 0,5/0,6 Re). De werkgroep is voornemens een VWN/Stufib-enquête in gang te zetten teneinde meer duidelijkheid te krijgen over de in de praktijk toegepaste dynamische betonconstructies en de hierbij meest toegepaste betonstaaldiameters met bijbehorende max. staalspanningen. Vooralsnog is de werkgroep van mening: -- benutten van het relevante verschil in vermoeiingssterkte tussen ø12 mm en > ø12 mm, dus per saldo normeisen voor de vermoeiingssterkte van betonstaalafmetingen ø12 mm, ø16 ø28 en > ø28 mm. -- benutten van de relevant hogere vermoeiingssterkte met verlaagde bovenspanning (= max. staalspanning) van 0,4 Re (= 200 MPa). 18

19 9 Resultaten vooronderzoek RBW/RWS 9.1 Oriëntatie proeven RBW (vnoordenne/wadro) Bij de start van de werkgroep zijn in 2009/2010 ca. 25 oriënterende vermoeiingsproeven 0,6 Re ø16 mm B500B-HWL en -HK gericht/gehechtlast uitgevoerd via B/A/S-Venlo bij MPA-Leuna (B/A/S-L met HFP testbank, ca. 50 Hz). De proefresultaten zijn opgenomen in bijlage C, tabel testresultaten vooronderzoek. De resultaten van B500B-HK gericht staan in bijlage D, figuur1 van de 1 e proevenserie (zie 9.2). Met dit beperkte onderzoek is de indicatie verkregen dat voor gericht van rol de normeis van MPa te laag is, doch de normeis voor staven van 175 MPa te hoog. Verder onder voorbehoud van te kleine aantal proeven, de indicatie dat gelast HWL (staven) niet beter lijkt dan gelast HK (gericht). Aangezien in het verdere vooronderzoek geen HWL is betrokken, zijn deze te beperkte resultaten niet in de resultaatgrafieken opgenomen. Opmerking Bij het gesprek met MPA-Dortmund eind 2009 en bij het gesprek met Badische Stahlwerke eind 2010 zijn (vertrouwelijke) vermoeiingsresultaten verkregen van de in Duitsland gehanteerde Überwachung van wapeningscentrales met 3 proeven per jaar/centrale. Hieruit bleek dat bij ø12 mm (meeste resultaten) wellicht ca. 20 % de vereiste vermoeiingssterkte van 175 MPa niet haalt DIN 488:2010 hanteert om toepassing praktische reden geen lagere vermoeiingssterkte voor gericht van rol dan die van rechte staven. 9.2 Eerste serie proeven RBW/RWS Ondanks publicaties en een rondgestuurd onderzoekvoorstel kwamen er helaas geen reacties van mogelijke belanghebbende sponsors voor verder vermoeiingsonderzoek. Echter, medio 2010 kwam het heugelijke nieuws dat RWS enig sponsorgeld beschikbaar stelt en werd de werkgroep uitgebreid met Ane de Boer van RWS. De eerste serie proeven RBW/RWS begin 2011 betrof ca. 70 vermoeiingsproeven ø16 mm B500B-HK 0,6 Re gericht via B/A/S-L (50 Hz) en 0,6/0,4 Re met puntlas 501 via MPA-D (20 Hz). De resultaten van 0,6 Re gericht ø16 mm B500B-HK via B/A/S-L (50 Hz) staan in bijlage C en D, figuur 1. Deze resultaten zijn aanmerkelijk beter dan de onder punt 9.1 verkregen oriënterende resultaten (afzwaaiers?). De resultaten van 0,6/0,4 Re met puntlas 501 ø16 mm B500B-HK via MPA-D (20 Hz) staan in bijlage C en D, figuren 2-4 van de hierna volgende 2 e en 3 e proevenserie. 9.3 Tweede serie proeven RBW/RWS Deze medio 2011 uitgevoerde serie proeven omvatten ca. 75 vermoeiingsproeven 0,6/0,4 Re gelast ø16 mm B500B-HK via Stork (nu Element) A dam (20/45 Hz), B/A/S-L (50/75 Hz) en IBAC- Aken (140 Hz). Naast uitbreiding van gelaste varianten (CO 2 -hechtlas) is deze proevenserie vooral gericht op de vermeende invloed van de testfrequentie (Hz). Opmerking Bij het gesprek met MPA Dortmund eind 2009 werd ons een (vertrouwelijke) grafiek getoond waaruit bleek dat de resultaten met servo hydraulische testbanken (20 Hz) beter zijn dan die met de modernere hoogfrequent HFP testbanken met meestal Hz. Ook bleek dat bij HFP testbanken met testrange Hz sprake is van een negatieve invloed van toenemende testfrequentie. Hoewel voor de toepassing in feite ook de testfrequentie van 20 Hz nog te hoog is, blijkt dat vanwege kostenbesparing de opgang van HFP- testbanken zeker voor betonstaal onvermijdelijk is. Ook wordt in de wijd toegepaste beproevingsnorm ISO [13] voor de testfrequentie sedert jaren de range van Hz aangegeven waarvan de achtergrond niet bekend is (zolang het proefstuk niet te warm wordt?). Bij het recente gesprek met MPA München bleek dat men zo nodig de proefstaven koelt met geforceerde lucht en onderschrijft dat het wenselijk is om de testfrequentie te beperken tot max. 150 Hz. 19

20 De resultaten van 0,6 Re gelast ø16 mm B500B-HK van de 1 e + 2 e proevenserie staan in bijlage C en D, figuur 2 (alle afzonderlijke resultaten) en figuur 3 (samengevatte resultaten). Deze resultaten tonen: a. Bij gelast ø16 mm liggen de resultaten ruim boven de eis van NEN 6008, doch kritisch t.o.v. de (foute) eis van NEN-EN (EC 2) afgeleid uit de eis van 58,5 MPa bij N*= 10 7 met k 1 =3. b. Bij gelast ø16 mm tonen de resultaten van de k 1 tak (hogere amplitudes met breuken) geen significante invloed van de testfrequentie in de onderzochte range van Hz. Opmerking, De resultaten van Stork, CO 2 -las, 45 Hz wijken (te) sterk af van de overige resultaten en aangezien er dezerzijds ook enige twijfel was over de testparameters (0,4 Re i.p.v. 0,6 Re?), zijn deze resultaten bij de samengevatte resultaten in bijlage D, figuur 3 weggelaten. De resultaten van 0,4/0,6 Re gelast ø16 mm B500B-HK van de 1 e + 2 e proevenserie staan in bijlage C en D, figuur 4; de resultaten 0,4 Re als afzonderlijke resultaten en de resultaten 0,6 Re als de trendlijn van de samengevatte resultaten van figuur 3. In onderstaande figuur 5 staan alle samengevatte resultaten van 0,4 Re en 0,6 Re. Deze resultaten tonen met bovenspanning 0,4 Re i.p.v. 0,6 Re een relevant hogere vermoeiingssterkte. 300 RBW/RWS Vooronderzoek gelast ø 16 mm 0,4/0,6 Re B500B-HK (excl. 0,6 Re, vnoordenne + Stork-CO2) x > ,4 Re 0,6 Re 5 x > 5 1 x > x > 10 Resultaten Gelast 12 mm bij = MPa: 0,6 Re: 2,77; 7 x > 10 mln 1 x > 20 mln 0,4 Re: 7 x > 10 mln 2 x > 20/30 mln 1 x > 60 0,4 Re Gelast Totaal 0,6 Re Gelast Totaal (ex vnoord. + Stork-CO2) NEN 6008, wap.net/gelast EC 2, wapeningsnetten Log. (0,4 Re Gelast Totaal) 30 ThB N 0,1 0, Figuur 5: Resultaten RBW/RWS Vooronderzoek 20

21 9.4 Derde serie proeven RBW/RWS Deze eind 2011 uitgevoerde serie proeven omvatten ca. 35 vermoeiingsproeven 0,4/0,6 Re gelast ø16 en ø12 mm B500B-HK via IBAC Aken (130/150 Hz). De resultaten van 0,4/0,6 Re gelast ø16 mm zijn reeds opgenomen/besproken bij de voorgaande resultaten van de 2 e proevenserie (bijlage C en D, figuren 2 + 3). De resultaten van 0,4/0,6 Re gelast ø12 mm (betreffen slechts 2 x 9 proeven) staan in bijlage C en zijn ook opgenomen in de hiervoor getoonde figuur 5 (zie rechts in het kader). Deze beperkte resultaten tonen conform verwachting dat voor gelast ø12 mm zowel bij 0,6 Re als 0,4 Re de resultaten duidelijk beter zijn dan voor ø16 mm. Verdere proeven moeten dit verschil nader kwantificeren. Opmerking Het is algemeen bekend dat bij vermoeiing van betonstaal sprake is van een tamelijke invloed van de staafdiameter: hoe groter de staafdiameter, des te lager de vermoeiingssterkte; dit is vnl. het gevolg van de bij grotere staafdiameters meer aanwezige ongunstige 3-assige spanningstoestand (gevoeliger voor kerfwerking). Niettemin hanteert DIN 488 (overgenomen in NEN 6008) alleen de opsplitsing tussen staven ø28 mm (175 MPa) en staven > ø28 mm (145 MPa), terwijl EN (EC 2) zelfs helemaal geen opsplitsing hanteert (alle staafdia s 162,5 MPa). Enerzijds geldt de argumentatie dat opsplitsing in diameterranges lastig is voor de toepassing met naast elkaar verschillende staafdia s (grootste is bepalend). Echter anderzijds geldt ook de argumentatie dat zonder opsplitsing voor de kleinere staafdiameters een te lage en voor de grotere staafdiameters wellicht een te hoge vermoeiingssterkte wordt gehanteerd. Gezien de bij bruggen opgetreden verschuiving naar veel groter belang van de kleinere staafdiameters t/m ø12 mm en de constatering dat de vermoeiingssterkte van ø12 mm aanzienlijk beter is dan van ø16 mm, is het zinvol om de huidige staafdiameter range van ø28 mm te gaan opsplitsen in de diameterrange ø12 mm en > ø16 mm. Ook is begrijpelijk dat de diameter invloed op de vermoeiingssterkte in de range van ø8 ø16 mm veel groter is dan in de range van ø16 ø28 mm. 9.5 Conclusies vooronderzoek RBW/RWS Voor de gebruikelijke bovenspanning (normeis): 0,6 Re (= 300 MPa): -- Bij gericht ø16 mm is de huidige (arbitraire) eis van NEN 6008 ( MPa bij N* = 1 mln) te laag, doch de eis voor staven (175 MPa, N* = 1 mln) te hoog en mogelijk ook nog de eis van EC 2 (162,5 MPa, N* = 1 mln). -- Bij gelast ø16 mm past de eis van NEN 6008 ( MPa, N*= 1mln) goed en is conform verwachting de eis van EC 2 (58,5 MPa bij N*= 10 mln, geëxtrapoleerd met k 1 = 3 naar N = 1-2 mln) te hoog. -- Bij gelast ø16 mm, met testfrequentie Hz bij = 150 MPa, blijkt geen duidelijke invloed van de testfrequentie. Niettemin is mede gezien verkregen info van derden, het raadzaam om bij de moderne HFP testbanken de testfrequentie te beperken tot max. 150 Hz (volgens ISO max. 200 Hz). Voor de oriënterende proeven met bovenspanning: 0,4 Re (= 200 MPa): -- Bij gelast ø16 mm relevant hogere dan bij bovenspanning 0,6 Re -- Bij gelast ø12 mm (alleen getest met = MPa), zowel bij 0,6 Re als 0,4 Re duidelijk hogere dan bij gelast ø16 mm. Bij vervolgonderzoek met diverse marktconforme proefvarianten (meerdere richt-/lasvarianten), is het zinvol het vervolgonderzoek vooral te richten op: -- het relevante verschil tussen ø12 en ø16 mm -- het relevante verschil tussen bovenspanning -max. 0,4 Re en 0,6 Re Beiden sluiten ook aan op de huidige toepassingsmogelijkheden bij dynamisch belaste betonconstructies, zie hiervoor, hoofdstuk 8. 21

22 10 Programma en resultaten vermoeiingsonderzoek RBW/VWN/RWS 10.1 Algemeen en programma onderzoek Nadat medio 2011 de goedkeuring verkregen werd van het gesubsidieerde RBW/IPC project 2012/2013, is aan B/A/S-Venlo de opdracht gegeven voor het uitvoeren van ca testeenheden vermoeiingsproeven tegen een afgesproken basisprijs per vermoeiingsproef tot 2 mln spanningswisselingen. Dit laatste is ook gebruikelijk bij andere testlaboratoria, waarbij proeven met al dan niet afgesproken langere doorlooptijden meer kosten. Bij B/A/S-Venlo is in evenredige testeenheden afgerekend, bijv. proef tot 10 mln wisselingen levert 5 testeenheden, tot mln levert 50 testeenheden. B/A/S-Venlo heeft n.a.v. deze opdracht besloten een nieuwe Zwick HFP 550 kn testbank aan te schaffen met nieuwe experimentele inklembekken welke met enige vertraging begin 2012 in bedrijf kwam met de start het grote vermoeiingsonderzoek. Er zijn flinke (aanloop)problemen van teveel bekbreuken en per saldo worden medio 2012 de experimentele inklembekken (Zwick) vervangen door gebruikelijke inklembekken. Mede gezien de inmiddels opgelopen tijdsdruk heeft B/A/S-Venlo medio 2012 een 2 e testbank Zwick HFP 250 kn aangeschaft, zodat dan voldoende capaciteit beschikbaar is om het geplande grote vermoeiingsonderzoek tijdig te kunnen realiseren. Per saldo zijn ca. 2 testeenheden uitgevoerd (excl. bekbreuken). De trekproefresultaten van de onderzochte betonstaalvarianten (van de belangrijkste proevensets) zijn opgenomen in bijlage E, tabel 1, trekproefresultaten. Met beperkte tussentijdse aanpassingen zijn per saldo de in bijlage E, tabel 2, proevenprogramma aangegeven proefvariabelen onderzocht welke in onderstaande tabel 4 staan samengevat. De bijgeschreven nummering van de proefsets correspondeert met de nummering in bijlage E, tabel 2. Tabel 4: Samenvatting van de onderzochte proefvariabelen B500 0,6 Re 0,4 Re 0,5 Re Gericht ø12 mm ø16 mm Gelast ø12 mm ø16 mm Gelast ø16 mm ø25 mm B-HK ( ), A-HKN (1.4) B-HKN (1.4b) B-HK ( ) B-HK ( ), A-HKN (2.5) B-HKN (2.5b) B-HK ( ) B-HWL (3.1) B-HWL (3.5) B-HK (4.1), A-HKN (4.2) B-HK ( b) B-HK ( ) B-HK ( ) B-HWL (5.4) B-HWL (5.5) B-HK (6.1) Richten met rollen, rotor-rollen en rotor-glijblokken Puntlassen BRL 0501/NEN 6008 en hechtlassen BRL 0503 (CO 2, puntlas en bandlas) In de bijlage E, tabel 2, proevenprogramma staan ook de per proefset uitgevoerde aantallen proeven met hun uitsplitsing over de per proefset toegepaste spanningsrimpels. Deze aantallen en uitsplitsing verschillen soms flink per proefset, hetgeen waar nodig later bij de resultaten nader wordt toegelicht Resultaten onderzoek RBW/VWN/RWS In bijlage E, tabel 3, testresultaten staan alle proefresultaten per proefset en per bijbehorende geteste spanningsrimpels. 22

23 De resultaten zijn verwerkt in figuren van de onderstaande gecombineerde proevensets (met bijgeschreven nummering van de proevensets): Gericht ø12 mm, 0,6/0,4 Re, B500B-HK, A-HKN, B-HKN (proevensets 1.1/1.2/ b ) Gericht ø16 mm, 0,6/0,4 Re, B500B-HK (proevensets 1.5/1.6/1.7/ /4.3b) Gelast ø12 mm, 0,6/0,5/0,4 Re, B500B-HK, A-HKN, B-HKN (proevensets 2.1/2.2/2.3/ b + 4.4/4.5) Gelast ø16 mm, 0,6/0,4 Re, B500B-HK (proevensets 2.7/2.8/2.9/ /4.7) Gelaste staven ø16 en 25 mm, 0,6/0,4 Re, B500B-HWL (proevensets ) NB. De gelaste varianten en (gelast) betreffen betonstaal gericht van rol (gericht + gelast). In bijlage G staan foto s van vermoeiingsbreuken met verschillende breukaspecten Resultaten gericht ø12 mm, 0,6/0,4 Re, B500B-HK, A-HKN en B-HKN (proevensets 1.1/1.2/1.3/ b ) In bijlage F, figuur 1 staan de resultaten met bovenspanning 0,6 met de afzonderlijke resultaten van de 3 proevensets 1.1 (B-HK/vM, ro-rol/vm), 1.2 (B-HK/Ba, rol/wa), 1.3(B-HK/vM, rol/vm). Onder voorbehoud van de beperkte geteste spanningsrimpels en proefaantallen per rimpel blijken hier geen eventuele relevante verschillen tussen deze 3 proevensets. In onderstaande figuur 6 zijn deze 3 proevensets samengevoegd en zijn de resultaten met bovenspanning 0,4 Re toegevoegd. 300 RBW/VWN/RWS Gericht ø 12 mm 0,6/0,4 Re B500 0,6 Re: set (B-HK), set 1.4 (A-HKN) en set1.4.b (B-HKN) 0,4 Re: set 4.1 (B-HK) en set 4.2 (A-HKN) / ,6 Re (breuken + doorlopers) ,4 Re (alleen doorlopers) Set : 0,6 Re B-HK/vM,Ba Set 1.4: 0,6 Re A-HKN/M Set 1.4.b: 0,6 Re B-HKN/ZND Set 4.1: 0,4 Re B-HK/vM Set 4.2: 0,4 Re A-HKN/vM NEN 6008, staven <=28 mm EC 2, staven 0,6 Re / 0,4 Re NEN 6008, van rol gericht Log. (Set : 0,6 Re B-HK/vM,Ba) aantallen "doorlopers" Log. (Set 1.4: 0,6 Re A-HKN/M) (gestopt bij N 10 mln) Log. (Set 1.4.b: 0,6 Re B-HKN/ZND) 50 ThB 0,5 0, N Figuur 6: Resultaten RBW/VWN/RWS onderzoek gericht ø12 mm Resultaten gericht ø12 mm tonen: -- Voor 0,6 Re voldoet B500B-HK (set 1.1/1.2/1.3) wellicht nog aan de eis voor staven (175 MPa, N* = 1 mln) van NEN Onder voorbehoud van slechts enkele proevensets zijn de resultaten van B500A-HKN relatief slechter en van B500B-HKN relatief beter. 23

24 -- Voor 0,4 Re leveren zowel de enkele proevenset B500B-HK als B500A-HKN geen breuken, dus zijn deze resultaten aanzienlijk beter dan voor 0,6Re. Bij 0,4 Re kan mogelijk zelfs voldaan worden aan een eis van 200 MPa, N* = 1mln? Resultaten gericht ø16 mm, 0,6/0,4 Re, B500B-HK (proevensets 1.5/1.6/1.7/ /4.3b) In bijlage F, figuur 2 staan de resultaten met bovenspanning 0,6 Re met de afzonderlijke resultaten van de 4 proevensets 1.5 (B-HK/vM, ro-rol/vm), 1.6 (B-HK/Ba, rol/wa), 1.7 (B-HK/Ba, rol/vno), 1.8 (B-HK/Ba, ro-blok/wa). Onder voorbehoud van tamelijke spreiding zijn de onderlinge verschillen beperkt; de resultaten van richten met rotor-blokken (Wadro) zijn relatief wat slechter en van richten met rollen (vnoordenne) wat beter (beide materiaal van Badische). In onderstaande figuur 7 zijn de resultaten van deze 4 proevensets samengevoegd en zijn de ook samengevatte resultaten van proevensets 4.3 (B-HK/vM, ro-rol/vm), 4.3b (B-HK/Ba,ro-blok/Wa) met bovenspanning 0,4 Re toegevoegd. Bij de proevensets 0,4 Re zijn er vrijwel alleen breuken bij de hoogst mogelijke testrimpel 195 MPa, waarbij te kleine proefaantallen voor een zinvolle figuur met gescheiden resultaten. De resultaten bij 195 MPa (5 x 1,1/1,9 en 3 x > 10 mln) mln) zijn opvallend veel slechter dan die van de resultaten met testrimpel 175 MPa (7,1 en 9 x > 10/50 mln), hetgeen op grond van het beperkte verschil tussen de rimpels 195 en 175 MPa niet mag worden verwacht. Mogelijk zijn er nog ongunstige testbank invloeden vanwege de (te?) lage onderspanning van 5 MPa bij 0,4 Re met de grootst mogelijk testrimpel 195 MPa (spanningsrange MPa). Dit bleek niet het geval bij de voorgaande ø12 mm 0,4 Re met bij 195 MPa alleen 11 x > 10/25 mln. 300 RBWVWN/RWS Gericht ø 16 mm 0,6/0,4 Re B500B-HK 0,6 Re: set ,4 Re: set b /195 0,4 Re ,6 Re ,6 Re B500HK-B set ,4 Re B500B-HK set b NEN 6008, staven >= 28 mm EC 2, rechte staven NEN 6008, van rol gericht Log. (0,6 Re B500HK-B set ) 0,6 Re / 0,4 Re aantallen "doorlopers" gestopt bij 10 mln Log. (0,4 Re B500B-HK set b) 50 0,1 ThB 0, N Figuur 7: Resultaten RBW/VWN/RWS onderzoek gericht ø16 mm Resultaten gericht ø16 mm tonen: -- Voor 0,6 Re voldoet B500B-HK (set 1.5/1.6/1.7/1.8) zeer ruim boven de (arbitraire) huidige eis voor gericht van rol ( MPa) van NEN 6008, doch niet aan de eis voor staven (175 MPa) en ook niet aan de (onduidelijke) eis van EC 2 voor staven/ gericht (162,5 MPa, N* = 1 mln), maar mogelijk wel aan een eis van 150 MPa, N* = 1 mln. 24

25 -- Voor 0,4 Re zijn de resultaten van B500B-HK (set 4.3/4.3b) duidelijk beter dan die voor 0,6 Re en kan waarschijnlijk voldaan worden aan de eis voor staven (175 MPa) van NEN Wel zijn de resultaten bij de hoogst mogelijk testrimpel 195 MPa (range MPa) vreemd genoeg relatief slecht. Het lijkt zinvol bij vervolgonderzoek de testrimpel 190 MPa (range MPa) te kiezen Resultaten gelast ø12 mm, 0,6/0,5/0,4 Re, B500B-HK, A-HKN en B-HKN (proevensets 2.1/2.2/2.3/ b + 4.4/4.5) In bijlage F, figuur 3 staan de resultaten voor bovenspanning 0,6 Re met de afzonderlijke resultaten van de 4 proevensets B-HK: 2.1 (B-HK/vM, pu 501/vM), 2.2 (B-HK/vM, pu 503/Wa), 2.3 (B-HK/vM, pu-ba/vno), 2.4 (B-HK/vM, CO 2 /Wa) en 2 proevensets HKN: 2.5 (A-HKN/vM, pu 501/vM), 2.5b (B-HKN/ZND, pu 503/Wa). Onder voorbehoud van beperkte aantallen bij bepaalde proevensets zijn de onderlinge verschillen klein, zowel v.w.b. de betonstaalsoort B500B- HK, A-HKN, B-HKN als de lasmethode puntlas 501, 503, bandpuntlas en CO 2 -las. In onderstaande figuur 8 zijn de resultaten van deze 4 proevensets B-HK samengevoegd (A-HKN en B-HKN afzonderlijk). Hierin zijn toegevoegd de samengevatte resultaten van proevensets 4.4 (B-HK/vM, pu 501/vM), 4.5 (B-HK/vM, CO 2 /Wa) met bovenspanning 0,4 Re. Bij 0,4 Re treden slechts een beperkt aantal breuken op: bij de max. mogelijke 195 MPa 1 staafbreuk (2.7 mln) en 9 doorlopers en bij 175 MPa 1 staafbreuk (2,7 mln) en 11 doorlopers. Beide staafbreuken welke men bij gelast toch niet verwacht, tonen geen visuele bijzonderheden. Bij 150 MPa 10 doorlopers en 1 breuk op las van slechts 1,34 mln als onverwachte uitschieter. Deze breuk toont helaas geen visuele bijzonderheden, maar lijkt toch een afzwaaier t.o.v. 10 doorlopers > 10 mln. De aantallen bij de proevensets 0,4 Re zijn te klein voor een zinvolle figuur van gescheiden resultaten. Gezien de opvallend goede resultaten bij bovenspanning 0,4 Re en het feit dat met name bij staafdiameters ø12 mm soms hogere max. staalspanningen worden toegepast, is ter oriëntatie nog proevenset 6.1 (B-HK/vM, pu 501/vM) met bovenspanning 0,5 Re (250 MPa) toegevoegd. Deze resultaten tonen helaas duidelijk slechtere resultaten dan die bij 0,4 Re, maar beter dan bij 0,6 Re. Onder voorbehoud van slechts 1 proevenset lijkt het opvallend gunstige effect van verlaagde bovenspanning (0,4 Re) niet evenredig met de mate van verlaging van de bovenspanning / ,5 Re? RBW/VWN/RWS Gelast ø 12 mm 0,6/0,5/0,4 Re 0,6 Re: set , set 2.5 en set 2.5.b 0,4 Re: set set 4.5 0,5 Re: set 6.1 st st 0,6 Re ,4 Re 90 0,6 Re set 2.1/2.2/2.3/2.4 B-HK 0,6 Re set 2.5 A-HKN/vM 0,6 Re set 2.5b B-HKN/ZND 60 0,4 Re set 4.4/4.5 B-HK 0,5 Re set 6.1 B-HK NEN 6008 wap.net/gelast EC 2, wap.netten 0,6 Re/0,4 Re Log. (0,6 Re set 2.1/2.2/2.3/2.4 B-HK) /0,5 Re Log. (0,6 Re set 2.5 A-HKN/vM) aantallen "doorlopers" gestopt bij 10 mln Log. (0,6 Re set 2.5b B-HKN/ZND) Log. (0,5 Re set 6.1 B-HK) 30 0,1 ThB 0, N Figuur 8: Resultaten RBW/VWN/RWS Gelast ø12 mm 12 25

26 Resultaten gelast ø12 mm tonen: -- Voor 0,6 Re kleine verschillen tussen de betonstaalsoorten B500B-HK, A-HKN, B-HKN, alsmede de lasmethode puntlas 501, 503, bandlas en CO 2 -las. Er wordt ruim voldaan aan de eis ( MPa, N*= 1 mln) van NEN 6008 en mogelijk kan voldaan worden aan 125 MPa? De (vreemde) eis van EC 2 (58,5 MPa, N*= 10 mln, k 1 = 3) is te kritisch. -- Voor 0,4 Re met B500B-HK (set 4.4/4.5) aanzienlijk betere resultaten dan bij 0,6 Re en kan mogelijk zelfs voldaan worden aan de eis (175 MPa) van NEN 6008 voor ongelaste staven? -- Voor 0,5 Re met B500B-HK (set 6.1) opvallend slechtere resultaten dan bij 0,4 Re, doch nog wel relevant beter dan bij 0,6 Re (er lijkt geen sprake van evenredigheid ). Bij 0,5 Re kan mogelijk nog voldaan worden aan 150 MPa? Resultaten gelast ø16 mm, 0,6/0,4 Re, B500B-HK (proevensets 2.7/2.8/2.9/ /4.7) In bijlage F, figuur 4 staan de resultaten voor bovenspanning 0,6 Re met de afzonderlijke resultaten van de 4 proevensets 2.7 (B-HK/vM, pu 501/vM), 2.8 (B-HK/vM, pu 503/Wa), 2.9 (B- HK/vM, pu-ba/vno), 2.10 (B-HK/vM, CO 2 /Wa). De onderlinge verschillen zijn beperkt; onder voorbehoud van de tamelijke spreiding lijken de resultaten van puntlas 501 iets slechter dan die van de ander lasmethoden, puntlas 503, bandlas en CO 2 -las. In figuur 9 zijn de resultaten van deze 4 proevensets samengevoegd en zijn de samengevatte resultaten van de 2 proevensets 4.6 (B-HK/vM, pu 503/Wa), 4.7 (B-HK/vM, CO 2 /Wa) met bovenspanning 0,4 Re toegevoegd. De onderlinge verschillen tussen beide proevensets zijn klein (ook kleine aantallen) en derhalve ook geen figuur van gescheiden resultaten. Bij bovenspanning 0,4 Re zijn de resultaten aanzienlijk beter dan bij die van 0,6 Re. Bij 175 MPa zijn er nog tamelijk breuken (1,5 3 mln), doch bij 150 MPa nog slechts 2 wat afzwaaiende 2 breuken (1,8 mln met geen visuele bijzonderheden) t.o.v. 14 doorlopers > 10 mln. 300 RBW/VWN/RWS Gelast ø 16 mm 0,6/0,4 Re B500B/HK 0,6Re: set ,4Re: set / ,4 Re ,6 Re ,6 Re B500B-HK set ,4 Re B500B-HK set NEN 6008, wap.netten, hecht/puntlas EC 2, wap.netten Log. (0,6 Re B500B-HK set ) Log. (0,4 Re B500B-HK set ) 0,6 Re / 0,4 Re aantallen "doorlopers" gestopt bij N 10 mln 30 0,1 ThB 0, N Figuur 9: Resultaten RBW/VWN/RWS onderzoek Gelast ø16 mm 26

27 Resultaten gelast ø16 mm tonen: -- Voor 0,6 Re beperkte verschillen tussen de lasmethoden; de resultaten van puntlas 501 zijn iets slechter dan de overige lasmethoden puntlas 503, bandlas en CO 2 -las. Er wordt redelijk voldaan aan de eis ( MPa, N* = 1 mln) van NEN De (vreemde) eis van EC 2 (58,5 MPa, N*= 10 mln, k 1 = 3) is veel te kritisch. -- Voor 0,4 Re (puntlas 503 en CO 2 -las) aanzienlijk betere resultaten dan bij 0,6 Re en kan mogelijk voldaan worden aan een eis van 150 MPa? Dit vereist aanvullend onderzoek met meer lasvarianten en grotere aantallen Resultaten gelaste staven ø16 mm B500B-HWL/Ba, 0,6/0,4 Re, CO 2 -las 16/12 mm (proevensets 3.1/5.4) In onderstaande figuur 10 staan de resultaten van de proevensets 3.1 (0,6 Re), 5.4 (0,4 Re). Bij deze proevensets zijn veel onverwachte staafbreuken (buiten de las) opgetreden: 2 van de 15 bij 0,6 Re en liefst 7 van de 15 bij 0,4 Re (in totaal 9 van de 30). De staafbreuken lijken niet specifiek voor 0,4 Re (4 staafbreuken bij 175/150 MPa, dus toeval?). Nadere visuele inspectie van de staafbreuken toont breukinitiaties vanuit oppervlakte-walsfouten en een tamelijk scherpe ribvoet overgang. Per saldo verlagen de onverwachte staafbreuken de gezochte vermoeiingssterkte van de gelaste staven en (door toeval) hier meer bij 0,4 Re dan bij 0,5 Re. Derhalve zijn de (betere) resultaten van 0,4 Re t.o.v. 0,6 Re hier nauwelijks te beoordelen. Gezien de vele staafbreuken zijn in figuur 10 ook de (gestippelde) normeisen (0,6 Re) voor nietgelaste staven NEN 6008 (175 MPa, N*= 1 mln) en staven EC 2 (162,5 MPa, N*= 1 mln) toegevoegd. De in de figuur aangegeven staafbreuken (s) voldoen niet of nauwelijks aan de normeisen (slechte partij?). Afgezien van de opgetreden handicap van veel staafbreuken, zijn de (te) beperkte resultaten van de resterende lasbreuken voor de onderhavige ø16 mm B500B-HWL zeker niet slecht en mogelijk wat beter dan de hiervoor besproken resultaten van 16 mm gelast B500B-HK? Dit vereist nieuw onderzoek met meerdere fabricaten B500B-HWL, grotere aantallen CO 2 -lassen en wellicht ook puntlassen? 300 RBW/VWN/RWS 0,6/0,4 Re Gelast ø 16 mm B500B-HWL, CO 2 -las (16/12 mm) 0,6 Re: set 3.1 en 0,4 Re: set 5.4 s = staafbreuk 200/ s s ss s s s s 0,4 Re 0,6 Re s Set 3.1, 0,6 Re B500B-HWL/Ba, CO2/Wa Set 5.4, 0,4 Re B500B-HWL/Ba, CO2/Wa 60 NEN 6008, wap.netten/gelast EC 2, wapeningsnetten NEN 6008, staven <= 28 mm EC 2, staven Log. (Set 3.1, 0,6 Re B500B-HWL/Ba, CO2/Wa ) Log. (Set 5.4, 0,4 Re B500B-HWL/Ba, CO2/Wa) 30 0,1 ThB 0, Figuur 10: Resultaten RBW/VWN/RWS onderzoek gelaste staven ø16/12 mm B500B-HWL N 27

28 Resultaten gelaste staven ø25 mm, B500B-HWL/Ba, 0,4/0,6 Re, CO 2 -las 25/16 mm (proevensets 3.5/5.5) In onderstaande figuur 11 staan de resultaten van de proevensets 3.5 (0,6 Re), 5.5 (0,4 Re). Evenals bij ø16 mm zijn bij deze proevensets helaas veel onverwachte staafbreuken (buiten de las) opgetreden: 4 van de 17 bij 0,6 Re en 4 van de 15 bij 0,4 Re (in totaal 8 van de 32). Echter, nadere visuele inspectie van deze staafbreuken toont dat hierbij de handmatige CO 2 -hechtlassen (toevallig) voornamelijk op een dwarsrib zijn gelegd (dus hier geen staafbreuken op visuele walsfout of scherpe ribovergang). Bij ø25 mm zijn de dwarsribben al tamelijk groot t.o.v. een gebruikelijke hechtlas-afmeting en derhalve blijft de ongunstige verbrossingszone verder verwijderd van de staafbody. Deze staven zijn dus toevallig (te) gunstig gelast. Afgezien van deze bijzonderheid van de CO 2 -lasuitvoering blijkt niettemin dat ook hier de staafbreuken bij het onderhavige ø25 mm B500B-HWL te kritisch zijn t.o.v. de in figuur 11 toegevoegde normeisen (0,6 Re) voor niet-gelaste staven (gelijk aan die van ø16 mm). Nadere visuele inspectie van de staafbreuken levert hiervoor helaas geen mogelijke verklaring (slechte partij?) en zal voor meer proevensets/fabricaten B500B-HWL moeten worden geverifieerd. Door de staafbreuken zijn voor de resterende breuken op de las de (betere) resultaten van 0,4 Re t.o.v. 0,6 Re hier nauwelijks te beoordelen. De te beperkte resultaten bij 0,6 Re voldoen heel ruim aan de eis van NEN 6008 ( MPa, N* = 1 mln). Evenals bij ø16 mm vereisen ook deze resultaten van ø25 mm B500B-HWL nieuw en uitgebreider onderzoek voor meerdere fabricaten ø25 mm B500B-HWL en grotere aantallen CO 2 -lassen (bewust gelast op de staafbody). 300 RBW/VWN/RWS 0,6/0,4 Re Gelast ø 25 mm B500B-HWL, CO 2 -las (25/16 mm) 0,6Re: set 3.5 en 0,4Re: set 5.5 s = staafbreuk / s ss s s s s s 0,4 Re 0,6 Re Set 3.5: 0,6 Re B500B-HWL/Ba, CO2/Wa Set 5.5: 0,4 Re B500B-HWL/Ba, CO2/Wa 60 NEN 6008, wap.netten/gelast EC 2, wapeningsnetten NEN 6008, staven <= 28 mm EC 2, staven Log. (Set 3.5: 0,6 Re B500B-HWL/Ba, CO2/Wa) Log. (Set 5.5: 0,4 Re B500B-HWL/Ba, CO2/Wa ) 30 ThB 0,5 2 0, N Figuur 11: Resultaten RBW/VWN/RWS onderzoek gelaste staven ø25/16 mm B500B-HWL 28

29 11 Indicaties voorstel aanpassing normeisen Op basis van de proefresultaten en onder voorbehoud van de nog uit te voeren statistische evaluatie van deze resultaten (punt 6.3, figuur 4), lijken de in tabel 5 aangegeven indicatie van karakteristieke vermoeiingssterktes ( k ) haalbaar. Tabel 5: Indicatie van haalbare vermoeiingssterktes B500B Gericht van rol Gericht/Gelast -max NEN6008 N*= 1 mln EC 2 N*= 1 mln Haalbaar? N*= 1 mln NEN 6008 N*= 1 mln EC 2 N = 2 mln c) Haalbaar? N*= 1 mln ø12 mm 0,6 Re a) 162,5? b) 175? 125? 0,5 Re - -? ?? 0,4 Re ? ? ø16 mm 0,6 Re 162,5? b) 150? 0,4 Re ? ? a) arbitrair 2008 b) staven = gericht?; niet in pren 80 c) extrapolatie vanuit N* = 10 mln, k 1 = 3 Deze indicaties van mogelijk normeisen leiden tot de in tabel 6 aangegeven aanbeveling richting NEN 6008:2008 en EC 2 + NB (Nationale Bijlage). Tabel 6: Indicatie van aanbevolen normeisen vermoeiingssterkte Bovenspanning Conditie Vermoeiingsterkte 2 a bij N* = 1 mln ø12 mm ø16 28 mm > ø28 mm 0,6 Re staaf/gericht a) punt-/hechtlas 125? 0,4 Re punt-/hechtlas ? a) Bewuste combinatie aangezien het in de dagelijkse praktijk (te) lastig is om onderscheid te maken tussen rechte staven en betonstaal gericht van rol (onbekendheid bij de eindgebruiker). Opmerkingen 1. Gezien de vooralsnog voortgaande onduidelijke situatie rond pren 80 is het wenselijk om op korte termijn eerst NEN 6008:2008 met een wijzigingsblad aan te passen en vervolgens de Nationale Bijlage EC 2 hierop aan te passen. Bij het recente bezoek aan MPA München is vernomen dat Duitsland zijn NB EC 2 heeft aangepast aan de vermoeiingssterktes conform DIN488-6:2010 (EC 2 vermeldt bij tabel 6.3N aanbevolen waarden). 2. Gezien de relevant hogere van staafdiameter ø12 mm t.o.v. ø16 mm en de relevante belangrijke toepassing van staafdiameters ø8 ø12 mm in dynamisch belaste betonconstructies (prefab liggers), is ook een oriënterende proevenset gelast (puntlas 501) getest met bovenspanning ( -max) 0,5 Re. Onder voorbehoud van beperkt aantal proeven zijn deze resultaten duidelijk slechter dan die bij -max 0,4 Re, maar nog wel relevant beter dan bij - max 0,6 Re. Wellicht is er geen sprake van evenredige grotere met lagere -max (0,6 Re 0,4 Re), maar dit vereist nader onderzoek. 29

30 12 Aanbevelingen vervolgonderzoek en aandachtspunten Aanbevelingen: Verdere onderbouwing normeisen voor ø12 mm met verlaagde bovenspanning 0,4/0,5 Re (200/250 MPa) en ø16 mm met 0,4 Re (200 MPa), gericht en gericht + punt-/hechtlas. Opmerking Aangezien de bij dit onderzoek gebleken verschillen tussen richtmethoden (behoudens bovenmatige beschadigingen) en lasmethoden beperkt zijn, kan hierbij volstaan worden met beperkte keuze van richt- en lasvarianten. Start wapeningscentrales met Kiwa-certificatie categorie 4 (inclusief vermoeiingseigenschappen). Naast hechtlassen cat. 2 ook controle op zorgvuldig richten zonder bovenmatige beschadigingen (start en handhaving vertrouwen). Nieuwe start staven B500B-HWL, ø12 ø16 ø25 mm met hecht-/puntlas. Ook hierbij bestaat relevante invloed van de staafdiameter en relevant effect van 0,4 Re. Opmerking Bij dit te beperkte onderzoek aan 1 fabricaat gelaste staven ø16 en ø25 mm B500B-HWL tonen de vele onverwachte staafbreuken buiten de las onverwacht (te) lage vermoeiingssterkte (slechte partijen?) wat wellicht nadere marktconforme verificatie vereist. Nadere beschouwing hoe extrapolatie naar (0) mln. spanningswisselingen voor punt-/hechtlas met realistische k 2 (5+?). Bijv. meer proeven tot 50 mln waarbij (ook) gebruik van de Regel van Miner door bijv. bij 10 mln afgebroken proeven verder te beproeven met een verhoogde spanningsrimpel. Aandachtspunten: Uitgangsmateriaal rollen betonstaal -- Verbetering richtbaarheid betonstaal met nieuwe profileringen (4 langsribben en brede ribtoppen) levert minder risico van bovenmatige richtbeschadigingen -- Eventueel normeisen met extra vermoeiingseigenschappen voor rollen? Richten van rollen en hecht- en puntlassen -- Vermindering risico van bovenmatige richtbeschadigingen met meest geschikte richtmethode/werkwijze met optimale instellingen. -- Vermijden van onnodig zware hechtlassen (cat. 2) en puntlassen. 30

31 13 Referenties 1 NEN 6008:2008, Betonstaal 2 BRL 0501:2010, Kiwa beoordelingsrichtlijn voor Betonstaal 3 BRL 0503:2012, Kiwa beoordelingsrichtlijn buig- en vlechtwerk en gehechtlaste (prefab) Wapeningsconstructies 4 NEN-EN 80:2005, Staal voor het wapenen van beton Lasbaar betonstaal - Algemeen 5 NEN-EN C2/NB:2011 (EC 2), Ontwerp en berekening van betonconstructies Deel NEN-EN C1/NB:2011, Ontwerp en berekening van betonconstructies Betonnen bruggen 7 pren 80:2013, Steel for the reinforcement of concrete Weldable reinforcing steel - General 8 Breedijk, T, Lassen en vermoeiing van betonstaal, Cement DIN 488-6:2010, Betonstahl Teil 6: Übereinstimmungsnachweis 10 Maljaars, J, Gijsbers, F.B.J, Literatuuronderzoek naar de k 2 tak voor vermoeiing van wapeningsstaal, TNO rapport TNO-060-DTM , DIN :2008-8, Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton -Teil 1: Bemessung und Konstruktion 12 NEN 6723:2009, Voorschriften beton - Bruggen (VBB 1995) - Constructieve eisen en rekenmethoden 13 ISO , 2010, Steel for the reinforcement and prestressing of concrete - Test methods - Part1: Reinforcing bars, wire rod and wire 14 Haibach, E., Modifizierte lineare Schadensakkumulations-hypothese zur Berücksichtigung des Dauerfestigkeitsabfalls mit fortschretender Schädigung, Technische Mitteilungen Nr. 50/70, Laboratorium für Betriebsfestigkeit, Fraunhofer-Gesellschaft, M115:2009 Mandaat EC, Reinforcing and Prestressing steel(for concrete), Brussel 31

32 BIJLAGE A: S N curven norm-eisen vermoeiingssterkte betonstaal k , Normeisen Vermoeiingssterkte Betonstaal (niet gelast) NEN (Betonstaal), -max = 0,6 Re NEN (VBB), -max = 0,6 Re NEN-EN NB (EC2) + NB, -max = 0,6 Re FIB Model Code, -max? k /N*;k 1 /k 2 ) Fib code, staven <= 16 mm (210/1;5/9) NEN 6008 staven <= 28 mm (175/1;4/9) 40 NEN 6723 staven <= 28 mm (175/1;5/9) EC 2, staven, alle dia's (162,5/1;5/9) Fib code, staven > 16 mm (160/1;5/9) NEN 6008, staven > 28 mm (145/1;4/9) NEN 6723, staven > 28 mm (145/1;5/9) NEN 6008, gericht van rol (/1;4/9) NEN 6723, gericht van rol (/1;5/9) 20 0,1 ThB 0, Figuur A-1: Niet gelast betonstaal N 200 Normeisen Vermoeiingssterkte Betonstaal (gelast) NEN (Betonstaal), -max = 0,6 Re NEN (VBB), -max = 0,6 Re NEN-EN NB + NB, -max = 0,6 Re FIB Model Code, -max? k ,5 50 k 2 40 /N*;k 1 /k 2 ) NEN 6008/NEN 6723, wap.net/hechtlas (/1;4/5) EC 2, wap.net/gelast (58,5/10;3/5) Fib code Gelast (50/10;3/5) 5 EC 2, mechanische verbinding 20 ThB 0,1 0, Figuur A-2: Gelast betonstaal 35 N

33 BIJLAGE B: BRL 0501:2010 en DIBt Fassung Mai 2007 BRL art /2 Semi-statistische toetsing vermoeiingssterkte (conform DN 488) Keuring op de vermoeiingssterkte bij toelatingsonderzoek Toetsingsmethode a : semi statistisch Deze vereenvoudigde toetsing geldt als voldoende indien aan de onderstaande eisen wordt voldaan: Bij betonstaalstaven en rollen B500B en B500C in de diameterrange d 28 mm met de eis 2 a 175 MPa 2 a = 175 MPa 2 a = 200 MPa Aantal proefmonsters: 10 ) Aantal proefmonsters: 8 ) Spanningswisselingen *(10 6 ) Breuk Spanningswisselingen *(10 6 ) Breuk < 1,5 < 2,0 2,0 geen l 9 < 0,75 0,75 < 1,0 1,0 < 2,0 2,0 geen l 2 1) 5 1) 3 breuken, indien er tot 1x10 6 spanningswisselingen geen breuk is opgetreden ) totaal aantal : = 18 Bij betonstaalstaven B500B en B500C in de diameterserie d > 28 mm met de eis 2 a 145 MPa 2 a = 145 MPa 2 a = 170 MPa Aantal proefmonsters: 10 ) Aantal proefmonsters: 8 ) Spanningswisselingen *(10 6 ) Breuk Spanningswisselingen *(10 6 ) Breuk < 1,5 < 2,0 2,0 geen l 9 < 0,75 0,75 < 1,5 1,5 < 2,0 2,0 1) 4 breuken indien er tot 1,5x 10 6 spanningswisselingen geen breuk is opgetreden ) totaal aantaal : = 18 geen 2 2 1) 4 Bij gepuntlaste wapeningsnetten B500A, B500B en B500C,alsmede betonstaalstaven en rollen B500A met de eis van 2 a MPa 2 a = MPa 2 a = 180 MPa Aantal proefmonsters: 10 ) Aantal proefmonsters: 5 ) Spanningswisselingen *(10 6 ) Breuk Spanningswisselingen *(10 6 ) Breuk < 1,5 < 2,0 2,0 geen l 9 < 0,25 0,25 < 0,5 0,5 geen 3 2 ) totaal aantal : = Keuring op de vermoeiingssterkte bij periodieke externe controles (audittesting) Eenmaal per jaar worden de onderstaande aantallen proefstaven van één diameter beproefd. De monsternames vinden plaats in aanwezigheid van de inspecteur en is onderdeel van de audittesting. -- staven/rollen: 5 per jaar -- gepuntlaste wapeningsnetten:5 per jaar met dien verstande dat in een periode van 5 jaar tenminste 80% van alle gecertificeerde diameters (dia-combinaties) aan een beproeving zijn onderworpen geweest. In genoemde 80% dienen tenminste beproefd te zijn: Voor staven/rollen de grootste diameter in de range d 28 mm en de grootste diameter in de range d > 28 mm. Voor gepuntlaste wapeningsnetten de kleinste en grootste diameter, steeds met de ongunstigste dia-combinatie. De beproeving geldt als voldoende indien: er voor staven/ rollen maximaal 1 proefmonster is bezweken bij < 2,0*10 6 spanningswisselingen en de overige 4 proefmonsters tenminste 2,0*10 6 spanningswisselingen hebben doorstaan. er voor gepuntlaste wapeningsnetten maximaal 1 proefmonster is bezweken tussen 1*10 6 en 2.0*10 6 spanningswisselingen en de overige 4 proefmonsters tenminste 2,0*10 6 spanningswisselingen hebben doorstaan. Er kan voor staven/rollen en gepuntlaste wapeningsnetten slechts herkeuring plaatsvinden indien er niet meer dan 2 proefmonsters beneden 2,0 * 10 6 spanningswisselingen zijn gebroken. In dat geval dienen 5 extra proefmonsters te worden beproefd waarbij geen breuken < 2,0 * 10 6 spanningswisselingen mogen optreden. In dat geval voldoet de proefserie. Indien hieraan niet wordt voldaan dan dient nader onderzoek plaats te vinden naar de oorzaak en dienen corrigerende maatregelen te worden genomen om herhaling te voorkomen. Zo nodig moet er een nieuw toelatingsonderzoek op de vermoeiingssterkte worden uitgevoerd 33

34 BIJLAGE B (vervolg) DIBt Fassung Mai 2007, art /2 Bepaling S N curve bij mechanische koppelingen (voor Zulassung) 34

35 Bijlage C: Tabel testresultaten vooronderzoek RBW/RWS Proeflab Test Hz Conditie -max Behaalde miljoen cycli (gemiddeld) Oriëntatie serie vnoordenne ø16 mm B500B-HWL/HK, gericht/gelast B500B-HWL B/A/S-Leuna 50 gericht 0,6 Re x > 2 B500B-HK,,,,,,,, 175 0,57/0,63 (0,60),,,,,,,,,, 130 1,17/1,35/1,43/1,52b (1,37) B500B-HWL,,,, hecht-puntlas 503,, 175 0,54,,,,,,,, 130 0,88/0,97/1,05/1,07 (0,99); 1 x >2 B500B-HK,,,,,,,, 1,34/1,52 (1,43); 7 x >2 1 e serie RBW/RWS ø16 mm B500B-HK gericht/gelast B500B-HK/vMerksteijn B/A/S-Leuna 50 gericht 0,6 Re 230 0,51/0,54/0,64/0,68/0,69/0,71/0,74/0,76/0,85 (0,68),,,,,,,,,, 200 0,63/0,67/0,71/0,75/0,81/0,83/0,83/0,94/1,08 (0,80),, /Badische,,,,,,,, 200 0,78/0,82/0,99/1,01/1,02/1,41/1,45/2,00 (1,18),, /vmerksteijn,,,,,,,, 175 1,06/1,22/1,24/1,45/1,61/1,65/1,66/1,92/2,56 (1,60),, MPA-Do 20 puntlas 501 0,6 Re 175 0,51/0,54/0,56/0,65/0,66/0,67/0,75/0,94 (0,66);1,27 staaf,,,,,,,,,, 150 0,62/0,65/0,65/0,84/0,86/0,94/0,99/1,05/1,52 (0,90),,,,,,,,,, 125 0,95/1,24/1,48/1,54/1,87/2,56/2,83 (1,78);2,94s; 1 x > 10,,,,,,,, 0,4 Re 150 1,72/2,72/4,89 (3,11); 5 x > 5 2 e serie RBW/RWS ø16 mm B500B-HK gelast (invloed Hz en 0,4 Re) B500B-HK/ vmerksteijn Stork-Adam 20 puntlas 501 0,6 Re 150 0,68/0,82/0,95/0,99/0,99/1,04/1,06/1,07/1,68 (1,03),,,, 45,,,, 150 0,60/0,73/0,79/0,79/0,89/0,99/1,25/1,32/2,66 (1,11),,,, 45 CO 2- las 503,,?? 150 0,76/0,94/1,41/1,52/2,03/2,03/4,17/5,45 (2.29); 1 x > 7,5??,,,, 20,, 0,4 Re 200 0,78/0,86/0,95/1,02/1,12 (0,95); 1,60s/1,82s,, B/A/S-Leuna 50 puntlas 501 0,6 Re 150 0,64/0,85/0,86/1,02/1,11 (0,90); 1 x > 2,,,, 50,, 0,4 Re 200 0,73/1,09/1,27/1,36/1,96s (1,28); 1 x > 2,,,, 75,, 0,6 Re 150 0,73/0,82/0,85/0,91/0,94/1,59 (0,97),,,,,,,, 0,4 Re 200 0,72/0,95/1,00/1,03/1,40 (1,02); 1 x > 2,, IBAC-Aken 140 puntlas 501 0,6 Re 150 0,91/0,97/1,01/1,18/1,28/1,42 (1,13),,,,,,,, 0,4 Re 200 0,47/0,55/0,70/0,72/0,77/0,86 (0,68),,,,,,,, 0,4 Re 175 0,64/0,80/1,28/1,28/1,55/1,61 (1,19) 3 e serie RBW/RWS B500B-HK gelast (vergelijking ø12 - ø16 mm en 0,4 Re) B500B-HK/vMerkst. ø16 IBAC-Aken 150 puntlas 501 0,6 Re 2,51/2,64/2,70/2,83/3,77/4,46/4,49/5,49 (3,61); 1 x >,,,,,,,,,, 0,4 Re 2,65/4,56/4,58/4,77 (4,14); 5 x > 10/13,, ø12,, 130,, 0,6 Re 2,77; 7 x >10/12; 1 x > 20,,,,,,,,,, 0,4 Re 7 x > 10/11; 2 x > 23/30 35

36 BIJLAGE D: Resultaten figuren 1 4 vooronderzoek RBW/RWS 300 Vooronderzoek Gericht ø 16 mm 0,6 Re B500B-HK (N-gemid. vm: 0,80 ; Ba :1,18) vmerksteijn Badische vnoordenne NEN 6008, staven <= 28 mm NEN 6008, van rol gericht EC 2, rechte staven Log. (vmerksteijn) 50 0,1 ThB 0,5 2 N 1 10 Figuur D MPA-D, puntlas 12/16, 20 Hz Stork, puntlas 8/16, 20 Hz Stork, puntlas 8/16, 45 Hz Stork, CO2-las 8/16, 45 Hz?? BAS-L, puntlas 8/16, 50 HZ BAS-L, puntlas 8/16, 75 Hz IBAC, puntlas 8/16, 145 Hz vnoordenne ba/pu/co2 Vooronderzoek Gelast ø 16 mm 0,6 Re B500B-HK (Hz-invloed?) 7 x > 2 N-gemiddeld bij 150 MPa: MPa-D, pu-20 : + 0,90 Stork, pu-20/45 : + 1,03/x 1,11 Stork, CO2-45 : 2,29?? BAS-L, pu-50/75 : x 0,90/0,97 IBAC, pu-145 : 1,13 NEN 6008, wap.net/gelast EC 2, wapeningsnetten Log. (MPA-D, puntlas 12/16, 20 Hz) Log. (IBAC, puntlas 8/16, 145 Hz) 30 0,1 ThB 0, Figuur D-2 1 x > 2 1 x > 7,5 1 x > 10 N 1 > 36

37 Bijlage D: vervolg 300 Vooronderzoek Gelast ø 16 mm Totaal 0,6 Re B500B-HK (invloed Hz?) (excl. vnoordenne en Stork CO2) x > 10 1 x > 60 Gelast 16 mm (ex vnoord. + Stork CO2) NEN 6008, wap.net/gelast EC 2, wapeningsnetten Log. (Gelast 16 mm (ex vnoord. + Stork CO2)) 30 0,1 ThB 0, N Figuur D Vooronderzoek Gelast ø 16 mm 0,4/0,6 Re B500B-HK (excl. vnoordenne + Stork-CO 2 ) x > x > x > 10 5 x > 10 1 x > 90 0,6 Re Totaal Gelast (ex. vnoord. + Stork-CO2) 0,4 Re, MPA-D, puntlas 12/16, 20 Hz" 60 0,4 Re, Stork, CO2-las 8/16, 20 Hz" 0,4 Re, BAS-L, puntlas 8/16, 50/75 Hz" 0,4 Re, IBAC, puntlas 8/16 mm, 145 Hz" NEN 6008, wap.net/gelast EC 2, wapeningsnetten Log. (0,6 Re Totaal Gelast (ex. vnoord. + Stork-CO2)) Log. (0,4 Re, IBAC, puntlas 8/16 mm, 145 Hz") 30 ThB 0,1 0, N Figuur D-4 37

38 BIJLAGE E: Tabellen testresultaten onderzoek RBW/VWN/RWS Tabel E-1: Trekproefresultaten betonstaalvarianten Betonstaal Diameter (mm) Proef set Nr. R e,nom (MPa) R m,nom (MPa) R m /R e A gt (%) B500B-HK-vMe ,17 7, ,17 7, ,16 6,8 B500B-HK-Badisch ,10 5, ,11 5, ,11 5,4 B500B-HKN-ZND b ,09 6, ,09 5, ,08 4,2 a) ,08 6,7 a) (5,9) b) ,09 6,9 a) (8,0) b) B500A-HKN-vMe ,11 5, ,09 4, ,11 5,1 B500B-HK-vMe ,15 6, ,15 5, ,18 5,5 B500B-HK-Bad ,16 7, ,17 7, ,17 8,0 Normeisen: B500B 500-1,08 5,0 B500A 500-1,05 3,0 a) Vanwege deze te lage waarde (<5,0) zijn 2 aanvullende proefstaven beproefd en zijn ruim voldoende b) Resultaten van gemiddelde handmetingen (alleen deze proefstaven zijn vooraf om de cm gekrast) 38

39 BIJLAGE E: vervolg Tabellen testresultaten onderzoek RBW/VWN/RWS Tabel E-2: Programma vermoeiingsproeven proefserie nr. bovenspan. dia (mm) rol/staaf fabr. B500 richtmach. type Uitvoer./ leveranc. punt/ hechtlas aantal proeven per spanningsrimpel 2 a (MPa) totaal proeven ok-proeven 1. Verificatie/marktonderzoek 0,6 Re gericht van rol HK/HKN A=230, B=200, C=175, D=150, E=125 MPa 1.1 0,6 Re 12 B/HK-vM rotor-rol vmerkst. - plan 4xA, 5xB, 6xC, 6xD, N 10, (4A,8B,5C,1D,2E) 6xE, N 25 mln 1.2,,,, B/HK-Ba rollen Wadro -,, (4A,5B,5C) 1.3,,,, B/HK-vM rollen vmerkst. -,, (5A,7B,5C,1E) 1.4,,,, A/HKN/vM rotor-rol vmerkst. -,, (5A,5B,10C) 1.4.b,,,, B/HKN-ZND rotor-rol vnoord. -,, (9A,8B,7C) Gericht 12 mm ,, 16 B/HK-vM rotor-rol vmerkst. - plan 4xA, 5xB, 6xC, 6xD, N 10, (4A,4 B,6C,6D,7E) 6xE, N 25 mln 1.6 (nieuw),,,, B/HK-Ba rollen Wadro -,, (4A,5B,6C,6D,7E) 1.7,,,, B/HK-Ba rollen vnoord. -,, (4A,5B,6C,7D,6E) 1.8 (oud 1.6),,,, B/HK-Ba rotor-blok Wadro -,, (4A,5B,6C,7D,6E) Gericht 16 mm Gericht totaal Verificatie/marktonderzoek 0,6 Re gericht HK/HKN met punt/hechtlas A=200, B=175, C=150, D=125, E=, F=85 MPa 2.1,, 12/8 B/HK-vM rotor-rol vmerkst. puntlas-501 plan 4xA, 5xB, 6xC, 6xD, N 10, (5A,6B,6C,11D,9E) 6xE, 6xF, N 25 mln (6C,2D) ex ,,,, B/HK-vM rotor-blok Wadro puntlas-503,, (4A,5B,7C,7D,6E) 2.3,,,, B/HK-vM rotor-rol vnoord. bandlas,, (4A,5B,5C,6D) 2.4,,,, B/HK-vM rotor-blok Wadro CO 2 -las,, (2B,5C,5D) + 13 (4A,4B,5C) ex ,,,, A/HKN-vM rotor-rol vmerkst puntlas-501,, (4A,5B,6C,6D) 2.5.b,,,, B/HKN-ZND rotor-blok Wadro puntlas-503,, (4A,5B,6C) Gelast 12 mm ( ex 4.4/5) 2.7,, 16/8 B/HK-vM rotor-rol vmerkst. puntlas-501 plan 4xA, 5xB, 6xC, 6xD, N 10, 6xE, 6xF, N 25 mln (4A,5B,6C,6D,7E,9F) (inclusief 4 Zw/B) 2.8,, 16/12 B/HK-vM rotor-blok Wadro puntlas-503,, (4A,5B,6C,6D,10E) 2.9,, 16/ba B/HK-vM rotor-rol vnoord. bandlas,, (4A,5B,4C,9D,5E) 2.10,, 16/12 B/HK-vM rotor-blok Wadro CO 2 -las,, (4A,5B,4C,6D,7E,5F) + 14 (4A,5B,5C) ex 4.7 Gelast 16 mm ( ex 4.7) Gelast totaal ( ex.4/5/7) Opmerkingen 39

40 4. Vergelijking 0,4 Re gericht HK/HKN en gericht met punt/hechtlas A=195, B=175, C=150 MPa 4.1 (+ 1.1) 0,4 Re 12 B/HK-vM rotor-rol vmerkst. - plan 4xA, 5xB, 6xC, N 10 mln (6A,5B,6C) 4.2 (+ 1.4),,,, A/HKN-vM rotor-rol vmerkst. -,, 6 6 (5A,1C) 5A > 10 0,4 Re 12 mm Gericht (+ 1.5),, 16 B/HK-vM rotor-rol vmerkst. - plan 4xA, 5xB, 6xC, N 10 mln (4A,5B,7C) 4.3.b ( +1.8),,,, B/HK-Ba rotor-blok Wadro -,, 10 9 (4A,5B) 5B > 25/50 0,4 Re 16 mm Gericht (+ 2.1),, 12/8 B/HK-vM rotor-rol vmerkst. puntlas-501 plan 4xA, 5xB, 6xC, N 10 mln (4A,5B,6C) 4.5 (+ 2.4),,,, B/HK-vM rotor-blok Wadro CO 2 -las,, (6A,7B,5C) 0,4Re 12 mm Gelast (+ 2.8),, 16/12 B/HK-vM rotor-blok Wadro puntlas-503 plan 4 x A, 5xB, 6xC, N 10 mln (4A,5B,8C) 4.7 (+ 2.10),,,, B/HK-vM rotor-blok Wadro CO 2 -las,, (4A,5B,8C) 0,4 Re 16 mm Gelast ,4 Re Totaal Gericht/Gelast Vergelijking 0,5 Re gericht HK/HKN met puntlas A=245, B=200, C=175 MPa 6.1 (+ 1.1) 0,5 Re 12/8 B/HK-vM rotor-rol vmerkst. puntlas-501 plan 4xA, 5xB, 6xC, N 10 mln (5A,6B,6C) Overall HK/HKN ( oud 4.4/5/7) 3. Verificatie/marktonderzoek 0,6 Re rechte staven HWL met hechtlas A=200, B=175, C=150, D=125, E=, F=85 MPa 3.1 0,6 Re 16/12 B/HWL-Ba - Wadro CO 2 -las plan 4xA, 5xB, 6xC, 6xD, N (4A,5B,6C) 2x st. breuk 3.5 0,6 Re 25/16 B/HWL-Ba Wadro CO 2 -las plan 4xA, 5xB, 6xC, 6xC, N (5B,7C,5D) 4x st. breuk Totaal 0,6 Re HWL Gelast (+3.1) 0,4 Re 16/12 B/HWL-Ba - Wadro CO 2 -las plan 4xA, 5xB, 6xC, N 10 mln (4A,5B,6C) 7x st. breuk 5.5 (+ 3.5) 0,4 Re 25/16 B/HWL-Ba - Wadro CO 2 -las plan 4xA, 5xB, 6xC, N 10 mln (4A,5B,6C) 4x st. breuk Totaal 0,4 Re HWL Gelast Overall HWL Overall HK/HKN + HWL ( ex oud 4.4/5/7) 83 x bekbreuk 40

41 BIJLAGE E: vervolg Tabellen testresultaten onderzoek RBW/VWN/RWS Tabel E-3: Testresultaten vermoeiingsproeven Proefserie Materiaal Richtmachine Producent Hecht -las Spanningsrimpel Aantal proeven Cycli s = staafbreuk bij gelast, gb = geen bijz., bi = breukinitiatie, be = beschadigd, li = licht, ta = tamelijk, zw = zwaar, ger = gericht, la = langs, dw = dwars Gericht ø12 mm 0,6Re 1.1 A B/HK-vM rotor-rol vmerks ,92*/1,50*/2,07 (1,50); 1 x > 10 * gb, bi la/dw rib B ,01*/2,03 (2,02); 6 x > 10 * bi ribvoet C x > 10 D x >10 E x >10 totaal A B/HK-Ba rollen Wadro ,73*/0,88* (0,81); 2 x > 10 *gb, bi la/dw rib, zw-gericht B ,94*/1,34/1,53/1,85 (1,42); 1 x > 10 *ribvoet C x > 10 totaal A B/HK-vM rollen vmerks ,79*/1,80/2,63 (1,74) ; 2 x >10 *li-be, zw-gericht B ,08 a /1,51 b (1,30); 5 x >10 a li-be, b gb. C x > 10 E x >10 totaal A A/HKN-vM rotor-rol vmerks ,83*/0,94/0,95/1,92 (1,16); 1 x > 10 *bi-ribvoet B ,71*/1,18/1,22/1,44/1,61 (1,23) *li-be, zw-ger, bi la/dw rib C ,76*/0,94*/1,21/1,32/1,68/1,91/1,95(1,39); 3x>10 *li-be, zw-ger, bi la/dw rib totaal b.A B/HKN-ZND rotor-rol vnoord ,73*/2,93*/4,75/5,25 (4,09); 5 x > 10 *gb, ribvoet ¼ B ,98*/2,05/3,76/7,20; 4 x > 10 *ribvoet ¼ C ,20*; 6 x > 10 *li-be, ribvoet ¼ (scherp) totaal 24 Gericht ø12 mm totaal 96 Gericht ø16 mm 0,6Re 1.5 A B/HK-vM rotor-rol vmerks ,54/0,56/0,63/0,84 (0,64) B ,68/0,86/1,05/1,08 (0,92) C ,79*/1,00/1,14/1,21/1,25/5,26 (1,78) *ta be, la D ,47*/2,44/2,85 (2,25); 3 x >10 *li be, zw-ger, la/dw rib E x > 10 totaal A B/HK-Ba rollen Wadro ,79*/0,82/1,03/1,86 (1,13) *la/dw rib B ,49*/1,02/1,04/1,19 (0,94); 1 x >10 *li-be, zw-ger C ,52/1,56/1,60/2,24 (1,73); 2 x >10 D ,25/2,30/2,60 (2,38); 3 x >10 E ,31*/2,87* (2,59); 5 x >10 *ta-be, zw-ger, la/dw rib totaal 28 41

42 1.7 A B/HK-Ba rollen vnoord ,46*/0,65*/0,73/2,43 (1,07) *ta-be, zw-ger (slip?) B ,01*/1,11/1,30/1,49 (1,23); 1 x > 10 *be C ,49*/1,54*/2,56/6,94 (3,13); 2 x >10 *gb D ,29*; 6 x > 10 * walsfout E x > 10 totaal A B/HK-Ba rotor-blok Wadro ,53/0,57/0,59/0,60 (0,57) B ,74/0,77/0,85/0,86/0,89 (0,82) C ,02/1,08/1,08/1,11/1,16/1,27 (1,12) D ,58/1,67/1,73/2,06/2,10/2,12 (1,88); 1 x >10 E x > 10 totaal 28 Gericht ø16 mm totaal 111 0,6 Re Totaal Gericht 207 0,6 Re Gelast HK/HKN Gelast ø12/8 mm 0,6Re 2.1 A B/HK-vM rotor-rol vmerks pu ,36*/0,51/0,70/0,81/1,02 (0,76) *gb. B ,65//0,91/0,94//1,14/1,34 (1,00); 1 x > 10* *gb, la C ,75/0,87/1,02/1,48/1,57/1,93 (1,27) (ex4.4c) 6 0,94/1,07/1,14/1,31/1,89/1,96 (1,39) D ,37*/1,55/1,57/2,45/2,62/4,54/7,29 (3,06); 4 x > 10 * gb (ex4.4d) 2 2 x > 10 E 9? 4,49*/4,92* (4,71); 7? x > 10 * gb totaal 45 ( ex 4.4C/D oud) 2.2 A B/HK-vM rotor-blok Wadro pu ,52/0,54/0,94/1,08 (0,77) B ,68/0,68/0,75/0,83/1,34 (0,86) C ,84/0,87/1,02/1,28/1,33/1,34/1,76 (1,18) D ,82/2,02/2,08/2,18/2,46/2,72 (2,21); 1 x > 10 E 6 6 x >10 totaal A B/HK-vM rotor-rol vnoord band ,43/0,49/0,49 (0,47); 1 x > 10* * gb B ,75/0,89/0,91/2,22/8,50?* (2,65) * la op dw-ri C ,92/1,18/1,18/1,22/1,45 (1,19) D ,14/2,30/2,69/3,85 (2,74); 2 x > 10 totaal A B/HK-vM rotor-blok Wadro CO (ex4.5a) 4 0,64/0,86/1,16s* (0,89): 1 x >10 * gb. B x > 10 (ex4.5b) 4 0,59*/1,32/(0,96); 2 x >10* * gb C ,16s*/2,20/2,59 (2,32); 2 x >10 * la/dw rib (ex4.5c) 5 0,92/1,05/1,07/1,12s* (1,04); 1 x >10 * li-be 42

43 D ,82s*/3,64 (2,73); 3 x >10 * li-be totaal 25 ( ex 4.5A/B/C oud) 2.5 A A/HKN-M rotor-rol vmerks pu ,44/0,54/0,61/0,73 (0,58) B ,59/0,81/0,88/0,89/1,13 (0,86) C ,67*/1,26/1,29/1,33/1,55/1,84 (1,32) * gb D ,33*/2,10/2,57/2,69 (2.17); 2 x > 10 * gb totaal b.A B/HKN-ZND rotor-blok Wadro pu ,57/0,57/0,58/0,59 (0,58) B ,78*/0,96/0,97/1,05/1,49 (1,05) *gb (rand) C ,71/1,88/1,89/1,91/2,13/2,53 (2,01) totaal 15 Gelast ø12 mm totaal 155 ( ex 4.4/.5 oud) Gelast ø16/8 mm 0,6Re 2.7 A B/HK-vM rotor-rol vmerks pu ,24*/0,36/0,39/0,48 (0,37) * gb B ,37/0,38/0,40/0,41/0,63 (0,44) C ,51*/0,51/0,74/0,88/0,89/0,97 (0,75) * gb D ,99/1,08/1,10/1,13/1,28/2,05 (1,27) E 6 1,69/1,79/2,58 (2,02); 3 x >10 Z/B E 1 2,79 F ,29*; 5 x > 25 * zoek! Z/B F x > (1 x Zwick) totaal A B/HK-vM rotor-blok Wadro pu ,48/0,71/0,86/0,89 (0,74) B ,41*/0,53/0,70/0,89/1,20* (0,75) *gb C ,86/0,98/1,07/1,27/2,13/3,77 (1,68) D ,25/1,49/1,51/1,84/2,36/5,58 (2,34) E 10 1,70*/2,49/2,60/2,82/3,05/5,05 (2,95);4 x > 10 *gb totaal A B/HK-vM rotor-rol vnoord bandlas ,62/0,65/0,66 (0,64); 1 x > 10?* *gb/la op dw-ri? B ,55/0,76/1,00/1,15/1,17 (0,93) C ,71/1,00/1,13 (0,95); 1 x >10 D ,96/1,52/1,63/2,02/2,12/2,39/2,41/2,75/2,90 (2.08) E 5 1,65*/1,81/2,20/2,84/3,03 (2,31) * gb totaal A B/HK-vM rotor-blok Wadro CO ,59/0,62/0,70/0,80 (0,68) (ex4.7a) 4 0,54/0,80/0,82/1,12s* (0,82) *? B ,80/0,85s*/0,91/1,26/1,29 (1,02) * op merk (ex4.7b) 5 0,65/0,89/1,37/1,60 (1,13); 1 x >10* * gb C ,70s*/1,23s**/1,66/(1,20); 1 x>10 *zw-be **li-be (ex4.7c) 5 1,23/1,74/2,14 (1,70); 2 x >10 D ,54*/2,22/2,26sm/3,26 (2,32); 2 x >10 *gb E 7 1,65*/2,39/2,80/2,95/3,55 (2,67);2 x>10 *gb F ,44*; 4 x >25 *las op merk 43

44 Vergelijking 0,4 Re gericht HK/HKN en gericht met punt/hechtlas totaal 45 ( ex 4.7A/B/C oud) Gelast ø16 mm totaal 140 ( ex 4.7A/B/C oud) 0,6 Re Totaal Gelast 295 ( ex 4.4/.5/.7 oud) Gericht ø12 mm 0,4 Re 4.1 A B/HK-vM rotor-rol vmerks x > 10; 2 x > 25 B x > 10 C x > 10 totaal A A/HKN-vM rotor-rol vmerks x > 10 C x > 10 totaal 6 Gericht ø12 mm totaal 23 Gericht ø16 mm 0,4 Re 4.3A B/HK-vM rotor-rol vmerks ,15*/1,59** (1,37); 2 x > 10 *zw-be ** gb, zw-ger. B ,09; 4 x > 10 C x > 10 totaal b.A B/HK-Ba rotor-blok Wadro ,13*/1,63/1,76 (1,51); 1 x >10 *li-be, ta-ger. B x > 25, 1 x > 50 totaal 9 Gericht ø16 mm totaal 25 0,4 Re Totaal Gericht 48 Gelast ø12/8 mm 4.4 A B/HK-vM rotor-rol vmerks pu x > 10, 1 x > 13, 2 x > 25 B x > 10 C ,34*; 5 x > 10 *gb? (gelaagd?) totaal A B/HK-vM rotor-blok Wadro CO ,74s*; 5 x > 10 *gb? (scherpe rib) B ,71s*; 6 x > 10 *li-be, scherpe rib C x > 10 totaal 18 Gelast ø12 mm totaal 33 Gelast ø16 mm 4.6 A B/HK-vM rotor/blok Wadro pu ,18/1,47s a /1,57s b /1,87s c a gb/me? b gb c li-be zw-ger.? = zoek B ,74s*/2,82/2,98s*; 2 x > 10 *gb C (1,76) a /3,52s b ; 7 x > 10 a zw-gel/opnieuw b zw-ger. totaal A B/HK-vM rotor/blok Wadro CO ,75 a /1,25/1,45s?/1,83s* (1,32) a gb/la-ri * la/dw B ,48*/1,69/2,52 (1,90); 2 x > 10 *gb/la-dw C ,86*; 7 x > 10 * gb/scherpe rib 44

45 Vergelijking 0,5 Re gericht/gepuntlast totaal 17 Gelast ø16 mm totaal 34 0,4 Re Totaal Gelast 67 Totaal 0,4Re 115 Gelast ø12/8 mm 6.1 A B/HK-vM rotor-rol vmerks pu ,28*/0,43/0,50/0,52/1,04s** * gb **la/dw-ri B ,65s*/0,96/0,98/0,99/1,25/2,27 * zw-be (geen ri-be) C ,54*/0,86*/0,93*/1,10*; 2 x > 10 * gb Totaal 0,5 Re 17 HK/HKN Totaal 634 ( ex serie 4 oud) Verificatie rechte staven HWL met hechtlas en vergelijking 0,4Re/0,6Re Proefserie Materiaal Dia Produ- Hecht-las Spannings- Aantal Cycli (mm) cent rimpel proeven ok ok-breuk (staaf of op las) s = staafbreuk bij gelast Staven B/HWL 0,6Re 3.1 A B/HWL-Ba 16/12 Wadro CO ,48/0,54/0,55/1,25s* * scherpe rib B ,79/1,07/1,34/2,03s*/7,00** *li-walsfout ** li-las? C ,00/1,11/1,28/2,42/2,71 ; 1 x > 10 totaal B B/HWL-Ba 25/16 Wadro CO /0,75/0,98/1,13/1,14s* *gb/ribvoet C ,82 a /1,14/1,44s*/2,15s*/2,40s*/2,71; 1 x > 10 a gb *las op dw-rib D ,44*/1,91*; 3 x > 10 *gb totaal 17 0,6Re HWL totaal 32 Staven B/HWL 0,4Re 5.4 A B/HWL-Ba 16/12 Wadro CO ,86s*/0,88/1,42s*/2,61s* *li-wf/scherpe rib B ,90s*/1,08s*/1,08s*/2,99 ; 1 x > 10 * walsfout/scherpe rib C ,81s*/ 5 x > 10 *scherpe rib/li-wf totaal A B/HWL-Ba 25/16 Wadro CO ,54*/0,81/0,86/2,05s** *gb ** las op dw-rib B ,07*/1,33/1,36s a /1,37s a /1,92s a *gb a las op dw-rib C ,20*/2,46*; 4 x > 10 *gb totaal 15 0,4Re HWL totaal 30 HWL totaal 62 HK/HKN/HWL Totaal 696 ( ex serie 4 oud) 45

46 BIJLAGE F: Resultaten figuren 1-4 onderzoek RBW/VWN/RWS 300 RBW/VWN/RWS Gericht ø 12 mm 0,6 Re B500 Set 1.1/1.2/1.3 B500B-HK Set 1.4 B500A-HKN en set 1.4b B500B-HKN Set 1.1 B-HK/vM, ro-rol/vm Set 1.2 B-HK/Ba, rollen/wa Set 1.3 B-HK/vM, rollen/vm Set 1.4 A-HKN/vM, ro-rol/vm Set 1.4b B-HKN/ZND, ro-rol/vno NEN 6008,staven <= 28 mm EC 2, staven NEN 6008, van rol gericht Log. (Set 1.1 B-HK/vM, ro-rol/vm) Log. (Set 1.2 B-HK/Ba, rollen/wa) Log. (Set 1.3 B-HK/vM, rollen/vm) Log. (Set 1.4 A-HKN/vM, ro-rol/vm) Log. (Set 1.4b B-HKN/ZND, ro-rol/vno) 50 0,1 ThB 0, N Figuur F-1 RBW/VWN/RWS Gericht ø 16 mm 0,6 Re B500B-HK Set 1.5/1.6/1.7/ Set 1.5 B-HK/vM, ro-rol/vm Set 1.6 B-HK/Ba, rollen/wa Set 1.7 B-HK/Ba, rollen/vno Set 1.8 B-HK/Ba, ro-blok/wa NEN 6008 staven < 28 mm EC 2, staven NEN 6008 van rol gericht Log. (Set 1.5 B-HK/vM, ro-rol/vm) Log. (Set 1.6 B-HK/Ba, rollen/wa) Log. (Set 1.7 B-HK/Ba, rollen/vno) Log. (Set 1.8 B-HK/Ba, ro-blok/wa) 50 0,1 ThB 0, N Figuur F-2 46

47 Bijlage F: vervolg 300 RBW/VWN/RWS Gelast ø 12 mm 0,6 Re B500B-HK, B500A-HKN, B500B-HKN Set 2.1/2.2/2.3/2.4 B500B-HK, set 2.5 B500A-HKN en set 2.5b B500B-HKN B-HK/vM, ro-rol, pu-501/vm 2.2 B-HK/vM, ro-blok, pu-503/wa B-HK-vM,ro-rol, bandlas/vno B-HK/vM, ro-blo, CO2/Wa 2.5 A-HKN/vM, ro-rol, pu-01/vm 2.5b B/HKN-ZND, ro-blok Wa, pu-03 NEN 6008, wap.net/gelast 60 EC 2, wapeningsnetten Log. (2.1 B-HK/vM, ro-rol, pu-501/vm) Log. (2.2 B-HK/vM, ro-blok, pu-503/wa) Log. (2.3 B-HK-vM,ro-rol, bandlas/vno) Log. (2.3 B-HK-vM,ro-rol, bandlas/vno) Log. (2.4 B-HK/vM, ro-blo, CO2/Wa) Log. (2.5 A-HKN/vM, ro-rol, pu-01/vm) Log. (2.5 A-HKN/vM, ro-rol, pu-01/vm) Log. (2.5b B/HKN-ZND, ro-blok Wa, pu-03) 30 0,1 ThB 0, N Figuur F RBW/VWN/RWS Gelast ø 16 mm 0,6Re B500B-HK Set 2.7/2.8/2.9/ B-HK/vM, ro/rol, pu-501/vm B-HK/vM, ro/blok, pu-503/wa 2.9 B-HK/vM, ro/rol, bandlas/vno 2.10 B-HK/vM, ro-blok, CO2/Wa 60 NEN 6008 wap.net/gelast EC 2 wapeningsnetten Log. (2.7 B-HK/vM, ro/rol, pu-501/vm) Log. (2.8 B-HK/vM, ro/blok, pu-503/wa) Log. (2.9 B-HK/vM, ro/rol, bandlas/vno) Log. (2.10 B-HK/vM, ro-blok, CO2/Wa ) 30 0,1 ThB 0, N Figuur F-4 47

48 BIJLAGE G: Foto s van vermoeiingsbreuken met verschillende breukaspecten Breukinitiaties op richtbeschadigingen Staafbreuk buiten de las op richtbeschadiging Staafbreuk op CO 2 -hechtlas Staafbreuk buiten las op walsfout ø16 mm B500B-HWL Staafbreuk buiten las wegens las op dwarsrib Ø25 mm B500B-HWL 48