beheersorganisme voor de controle van de betonproducten Tel. (02) Fax (02)

Transcriptie

1 PROBETON Vereniging zonder winstoogmerk beheersorganisme voor de controle van de betonproducten Aarlenstraat 53 - B BRUSSEL Tel. (02) Fax (02) mail@probeton.be website : TECHNISCHE VOORSCHRIFTEN Uitgave 1 PTV 203 Add. 1 - versie T 00/1612 N C2: GEPREFABRICEERDE ROOSTERVLOERELEMENTEN VAN GEWAPEND BETON EN VAN VOORGESPANNEN BETON VOOR STALGEBOUWEN Voorschriften voor de grondstoffen, de fabricage, de afgewerkte elementen en de berekening ADDENDUM 1 - VERSIE 2 Gevalideerd en geregistreerd door het Belgisch Instituut voor Normalisatie op Geregistreerd door het Ministerie van Verkeer en Infrastructuur (Wet van Art. 3) op onder het nr. Vici/Q/213 Dit Addendum hoort bij de PTV Uitgave , met PROBETON-ref. T 97/ C3: (BIN-ref. 3001/1025) en vervangt het Addendum 1 van 1999, met PROBETON-ref. T 99/0496 N PROBETON Prijsgroep: 6

2 PTV /11 * Vervang van "Inhoud" door : " Sterktenazicht door berekeningen Bezwijkgrenstoestanden Gebruiksgrenstoestanden Verankering van wapeningen van betonstaal" * Vervang 3.1 door : "3.1 Fabricagekenmerken De fabricagekenmerken van de roostervloerelementen betreffen: - de maat- en vormkenmerken (zie 6.1); - de betonsamenstelling (zie 5.1); - de karakteristieke druksterkte van het beton (zie 5.1); - het type, de staalsoort, doorsnede en schikking (o.a. betondekking) van de wapeningen in het geval van roostervloerelementen van gewapend beton (zie 4 en 5.2); - het type, de voorgeschreven karakteristieke treksterkte, het relaxatieniveau, de nominale diameter en schikking (o.a. betondekking) van de voorspanwapeningen (zie 4 en 5.2) en de aanvangskracht in die wapeningen (dit is de kracht P0 aan het actieve uiteinde, onmiddellijk na het aanspannen) in het geval van roostervloerelementen van voorgespannen beton; - de aspectkenmerken (zie 6.2)." * Vervang de eerste alinea van door : " De wateropslorping door onderdompeling, uitgedrukt als percentage van de droge massa van het beton, is niet groter dan 5 %."

3 PTV /11 * Vervang de tabel 2 van door : Tabel 2 - Fabricagematen Roostervloertype Balkbreedte Spleetbreedte b (mm) s (mm) A A B B Diameter opening d (mm) * Vervang de tabel 3 van door : Tabel 3 - Grootste toelaatbare maatafwijkingen Roostervloer- Grootste toelaatbare afwijking (mm) type! h b = s d A ± 3 ± 3 A B1 B ± 5 ± 3 ± 3 ± 3 * Vervang de eerste alinea van door : " Openingen in roostervloerelementen zijn minstens een afstand gelijk aan de nominale opleglengte (zie A.1) verwijderd van de bovenrand van een kopeinde." * Vervang door : " Bezwijkgrenstoestanden Partiële veiligheidsfactor voor belastingen De partiële veiligheidsfactor voor blijvende belastingen en voor veranderlijke belastingen bedraagt 3 γf = 1,25. 3 Een partiële veiligheidsfactor lager dan de in NBN B tabel 3 voor een normale veiligheid gegeven γ g en γ q is aanvaardbaar gezien de beperkte economische schade bij het bezwijken van een roostervloer in een stalgebouw, de lage menselijke bezettingsgraad in agrarische bedrijfsgebouwen waardoor het risico voor mensenlevens bij het bezwijken van een gedeelte van een roostervloer verwaarloosbaar is en de kortere vereiste levensduur, namelijk 20 jaar, dan voor andere betonconstructies gebruikelijk is.

4 PTV / Controle van de doorsneden a Inwendige krachten en momenten Voor roostervloerelementen met minstens één dwarskoppeling in de overspanning mag, onder de hierna aangegeven voorwaarden, worden aangenomen dat lasten die aangrijpen ter plaatse van de kruising van langsbalken en dwarskoppelingen worden verdeeld als in het geval van dwarskoppelingen met oneindige stijfheid. Daartoe dient de dwarsdoorsnede van de dwarskoppelingen minstens gelijk te zijn aan 0,85 maal die van de langsbalken en dienen de boven en onderwapeningen van die koppelingen voldoende verankerd te zijn. De wringstijfheid mag enkel in rekening worden gebracht indien de wringspanningen worden nagezien en door wapeningen worden opgenomen. b Doorsneden onderworpen aan afschuiving b.1 Algemeen De controle van de doorsneden onderworpen aan afschuiving geschiedt in de hierna volgende bezwijkgrenstoestanden: - dwarskracht-drukbreuk (zie fig. 5), waarbij een buigtrekscheur de gedrukte betondoorsnede reduceert tot de doorsnede bezwijkt door afschuiving; Fig. 5 - Dwarskracht-drukbreuk - dwarskracht-trekbreuk (zie fig. 6), waarbij de waarde van de hoofdtrekspanning in het beton de betontreksterkte bereikt. Fig. 6 - Dwarskracht-trekbreuk

5 PTV /11 b.2 Positie van de eerste scheur De afstand xcr van de as van de oplegging tot de aanzet van de eerste buigtrekscheur (zie fig. 7) wordt berekend uit: f ctk 005, NSd ( xcr ) MSd ( xcr ). v = + A I fctk 0,05 de onderste karakteristieke waarde van de betontreksterkte (zie van NBN B ); NSd(xcr) de rekenwaarde van de normaalkracht (positief bij trek) in de doorsnede xcr te wijten aan de belastingen (met inbegrip van de voorspankracht); MSd(xcr) de rekenwaarde van het buigend moment (positief bij trek in de ondervezel) in de doorsnede xcr te wijten aan de belastingen (met inbegrip van de voorspankracht); v1 de afstand van de ondervezel tot de zwaartelijn van de niet-gescheurde fictieve doorsnede; A1 de oppervlakte van de niet-gescheurde fictieve doorsnede; I1 het traagheidsmoment van de niet-gescheurde fictieve doorsnede. De niet-gescheurde fictieve doorsnede wordt gevormd door de betondoorsnede vermeerderd met αs maal de staaldoorsnede, waarbij: α s = E E s cm Ecm de secans-elasticiteitsmodulus van het beton (zie van NBN B ); Es de elasticiteitsmodulus van het betonstaal (zie van NBN B ) of het voorspanstaal (zie van NBN B ). b.3 Bezwijkgrenstoestand van dwarskracht-drukbreuk In de gescheurde zones van het roostervloerelement (x xcr) wordt nagezien of: VSd(x+d) n VRd1(x+d) met (zie fig. 7):

6 PTV /11 x d de afstand van de as van de oplegging tot de aanzet van een willekeurige buigtrekscheur; de effectieve hoogte van de doorsnede, gerekend vanaf het zwaartepunt van de buitenste laag van de trekwapening; VSd(x+d) de rekenwaarde van de dwarskracht in de doorsnede x+d; VRd1(x+d) de rekenwaarde van de dwarskrachtsterkte in de doorsnede x+d (zie (1) van NBN B ); n coëfficiënt met waarde n=1, behalve in de gevallen dat het roostervloerelement als plaat kan worden beschouwd en geldt n=1,25. Fig. 7 - Nazicht in de bezwijkgrenstoestand van dwarskracht-drukbreuk In het geval dat de trekwapening met doorsnede Asl niet minstens over een afstand lb,net doorloopt voorbij de doorsnede x, wordt voor die wapening gerekend met een effectieve doorsnede: A sl,eff = l x l c b,net. A sl A sl In het geval van gewapende roostervloerelementen is c de grootst mogelijke afstand tussen het uiteinde van de beschouwde wapening en het verticaal raakvlak aan de bovenrand van het nabije eindvlak van het element (zie fig. 7). In het geval van voorgespannen roostervloerelementen is c de afstand tussen het eindvlak van het element ter hoogte van de beschouwde wapening en het verticaal raakvlak aan de bovenrand van dit vlak. De vereiste verankeringslengte lb,net stemt overeen met de grootste van de volgende waarden (zie van NBN B ):

7 PTV /11 l b A A s,req s,prov ; 0,3 lb; 10 φ; 100 mm; φ f yd l b =. de basisverankeringslengte; 4 f bd φ de diameter van het wapeningselement; fyd de rekenwaarde van de sterkte van het staal; fbd de rekenwaarde van de hechtsterkte van het wapeningselement (zie van NBN B ); As,req de volgens de berekening nodige wapeningsdoorsnede; As,prov de werkelijk aanwezige wapeningsdoorsnede. Er wordt aangenomen dat: A A sreq, sprov, = M ( x+ d) Sd M Rd ( x) MSd(x+d) de rekenwaarde van het buigend moment in de doorsnede x+d; MRd(x) de rekenwaarde van het weerstandbiedend moment in de doorsnede x. b.4 Bezwijkgrenstoestand van dwarskracht-trekbreuk In de niet-gescheurde zones van het roostervloerelement (x < xcr) wordt nagezien of: V Sd (a i + h) V' Rd1 met (zie fig. 8): ai de afstand van de as van de oplegging tot de rand van de oplegging (zie van NBN B );

8 PTV /11 h de totale hoogte van de doorsnede; VSd(ai+h) de rekenwaarde van de dwarskracht in de doorsnede ai+h; V ' Rd1 de rekenwaarde van de dwarskrachtsterkte (zie (5) van NBN B ). Fig. 8 - Nazicht in de bezwijkgrenstoestand dwarskracht - trekbreuk Bij de berekening van V' Rd 1 wordt de rekenwaarde fctd 1,9 N/mm 2 van de betontreksterkte van het roostervloerelement gehanteerd en worden het statisch moment Sz en het traagheidsmoment I betrokken op de niet-gescheurde fictieve doorsnede, zoals aangegeven in b.2. V'Rd1 wordt berekend uitgaand van de hoofdtrekspanning op het niveau nz ter hoogte van het zwaartepunt van de beschouwde doorsnede; c Verankeringszones van voorgespannen roostervloerelementen met voorgerekt staal c.1 Algemeen Het nazicht of de aangrijpende trekkracht Tdx kleiner is dan de uiterste weerstandbiedende kracht Fpx moet worden uitgevoerd in het geval dat de trekspanning (buig- of hoofdtrekspanning) in het beton van de verankeringszone groter is dan de onderste karakteristieke waarde van de betontreksterkte fctk 0,05 (zie van NBN B ). Het nazicht wordt uitgevoerd in de doorsnede van de aanzet van de eerste scheur. c.2 Aangrijpende trekkracht Bij de berekening van Tdx wordt de hefboomsarm z = 0,9 d genomen, met d de effectieve hoogte van de doorsnede.

9 PTV /11 c.3 Weerstandbiedende kracht Bij de berekening van Fpx wordt de rekenwaarde van de overdrachtslengte lbpd = 1,2 lbp genomen, met lbp de overdrachtslengte van de voorgerekte wapening (zie (3) van NBN B ). Bij ontstentenis van proefresultaten wordt de overdrachtslengte lbp van gedeukte draden met een diameter φ 12 mm berekend door toepassing van de coëfficiënt βb = σp /21, waarbij σp de spanning (in N/mm 2 ) in de draad is nadat alle verliezen zijn opgetreden (zie C b van PTV 200). Bij gezaagde uiteinden van roostervloerelementen wordt geen geneutraliseerde zone lbp0 in acht genomen (zie (5) van NBN B )." * Vervang door : " Gebruiksgrenstoestanden a Algemeen Er wordt gerekend met het samenstel van de blijvende belastingen en de veranderlijke belastingen (zie 6.4.2). Die belastingen worden in rekening gebracht met hun karakteristieke waarde. b Beperking van spanningen onder gebruiksomstandigheden In het geval van voorgespannen roostervloerelementen worden de staaltrekspanningen na het optreden van de verliezen aan voorspanning beperkt tot 0,75 fpk, met fpk de karakteristieke treksterkte van het voorspanstaal. Bij het berekenen van de spanningen moet worden rekening gehouden met een al dan niet gescheurde betondoorsnede. In het algemeen zal de doorsnede als gescheurd worden beschouwd als de grootste betontrekspanning, berekend in een ongescheurde doorsnede, groter is dan fctm, met fctm de gemiddelde waarde van de betontreksterkte (zie van NBN B ). c Grenstoestand van scheurvorming c.1 Toelaatbare scheurwijdte Voor roostervloerelementen van gewapend beton is de scheurwijdte aan het betonoppervlak niet c groter dan 0,20 mm met een maximum van 0,25 mm, waarbij c de toegepaste minimale c min betondekking op de wapening is en cmin de nominale betondekking die overeenkomstig moet worden toegepast. Voor roostervloerelementen van voorgespannen beton liggen alle voorspanwapeningen ten minste 25 mm binnen de gedrukte betonzone.

10 PTV /11 c.2 Berekening van de scheurwijdte c.2.1 Algemeen De rekenwaarde van de scheurwijdte wk volgt uit: wk = β srm εsm β = 1,7 de coëfficiënt die de gemiddelde scheurwijdte aan de rekenwaarde koppelt; srm de gemiddelde eindwaarde van de scheurafstand; εsm de gemiddelde waarde van de rek onder de aangrijpende belastingen. c.2.2 Scheurafstand De berekening van srm gebeurt overeenkomstig de toepasselijke bepalingen van van NBN B c.2.3 Rek Bij de berekening van εsm wordt de coëfficiënt die de belastingsduur of frequentie kenmerkt β2 = 0,5 genomen. In het geval van gewapende roostervloerelementen stemt de spanning σsr in de trekwapening overeen met de onder het scheurmoment M = I cr f. 1 ctm optredende staaltrekspanning in een gescheurde v 1 doorsnede. In de uitdrukking voor Mcr is fctm de gemiddelde waarde van de betontreksterkte (zie van NBN B ) en zijn de afstand v1 van de ondervezel tot de neutrale as en het traagheidsmoment I1 betrokken op de niet-gescheurde fictieve doorsnede, zoals aangegeven in b.2. In het geval van voorgespannen roostervloerelementen stemt de spanningstoename σsr in de I1 trekwapening overeen met de onder het scheurmoment Mcr = ( fctm + σ c ). optredende toename v1 van de staaltrekspanning door het scheuren van de doorsnede. In de uitdrukking voor Mcr is σc de getalwaarde van de drukspanning in de ondervezel van het beton tengevolge van de voorspanning alleen. De spanningstoename σs in de trekwapening stemt overeen met de toename van de staaltrekspanning in een gescheurd onderstelde doorsnede. Bij de berekening van σsr en σs blijft de voorspanning buiten beschouwing. d Grenstoestand van vervorming De ogenblikkelijke doorbuiging van een roostervloerelement tengevolge van de karakteristieke waarde van de nuttige belasting is niet groter dan!/250, met een maximum van 12 mm.

11 PTV /11! is de lengte van de overspanning (dit is de dagmaat tussen de opleggingen, aan elke zijde vermeerderd met de afstand van de rand van de oplegging tot de resultante van de oplegreacties). De nuttige belasting omvat het geheel van de veranderlijke belastingen en de blijvende belastingen met uitzondering van het eigengewicht van de vloer. Bij de berekening van de doorbuiging (zie Bijlage 4 van NBN B ) wordt de coëfficiënt die de belastingsduur of frequentie kenmerkt β2 = 1 genomen." * Voeg na de volgende paragraaf toe : Verankering van wapeningen van betonstaal Algemeen Er wordt nagezien of de aangrijpende trekkracht FSd niet groter is dan de uiterste weerstandbiedende kracht Aangrijpende trekkracht De te beschouwen trekkracht is de trekkracht ter plaatse van de aanzet van de eerste buigtrekscheur, gegeven door de uitdrukking: F Sd ( x ) cr MSd ( xcr ) = + z V Sd ( x ) cr xcr MSd(xcr) z = 0,9 d d de afstand van de as van de oplegging tot de aanzet van de eerste buigtrekscheur (zie b.2); de rekenwaarde van het buigend moment in de doorsnede xcr; de hefboomsarm; de effectieve hoogte van de doorsnede; VSd(xcr) de rekenwaarde van de dwarskracht in de doorsnede xcr Weerstandbiedende kracht De weerstandbiedende kracht is de som van de weerstandbiedende krachten van de individuele wapeningsstaven. De weerstandbiedende kracht van een individuele wapeningsstaaf wordt gegeven door de uitdrukking: FRd = π φ (lx - c) fbd

12 PTV /11 φ de staafdiameter; lx de afstand van het uiteinde van het roostervloerelement tot de aanzet van de eerste buigtrekscheur (zie fig. 7); c de betondekking op het uiteinde van de wapeningsstaaf (zie fig. 7); fbd de rekenwaarde van de hechtsterkte van de wapeningsstaaf (zie van NBN B ). Bij de berekening van fbd mag de partiële veiligheidsfactor voor beton γc = 1,3 worden genomen. * Vervang de fig. A. 1 van de Bijlage A door: Fig. A.1 - Nominale opleglengte