rapport 108 plastische scharnieren stichting voor onderzoek, voorschriften en kwaliteitseisen op het gebied van beton

Vergelijkbare documenten
lasbaarheid betonstaal FeB 500

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

clu stichting voor onderzoek, voorschriften en kwaliteitseisen op het gebied van beton

83 doorgaande balken van gewapend beton

naar aansprakelijkheid voor schade aan betonoppervlakken

iromats deel 1 : drukspanningen industriële raad voor de océanologie marien technologisch speurwerk

spatten van grindbeton en lichtbeton bij brand

veiligheid van bouwconstructies

gedeeltelijk voorgespannen beton

doorbuiging van betonconstructies

sterkte en stijfheid van kolommen bij wisselbelasting

ONDERZOEKCOMMISSIES (1982)

civieltectil rilisctl... rapport 80 rekenregels gelijkmatig verdeelde belasting op platen

scheve platen puntlasten temperatuur dwarscontractiecoëfficiënt verende ondersteuningen

CUR. civieltechnisch centrum uitvoering research en regelgeving. 136 voegen in geprefabriceerde vloeren

ONDERZOEKINGSCOMMISSIES (1977)

voorspanning zonder aanhechting deel I stichting voor onderzoek, voorschriften en kwaliteitseisen op het gebied van beton

brandwerendheid van voorgespannen betonliggers

01 kwaliteitscontrole beton

berekening van ongewapende en gewa nde betonnen buizen.

RAPPORT EXPERIMENTELE ONDERZOEKINGEN BETREFFENDE HET PLASTISCH GEDRAG VAN PLATEN

vloei ijnentl1e emeen RAPPORT 78 STICHTING COMMISSIE VOOR UITVOERING VAN RESEARCH INGESTELD DOOR DE BETONVERENIGING

transporteren van betonspecie

rapport 147 kolom-balkverbindingen in gewapend betonconstructies

rationele scheurwijdtebeheersing in elementen van gewapend beton c u R civieltechnisch centrum uitvoering research en regelgeving

DOORBUIGING VAN BETONCONSTRUCTIES

RAPPORT. o r- STICHTING COMMISSIE VOOR UITVOERING VAN RESEARCH INGESTELD DOOR DE BETONVERENIGING

RAPPORT. Scheurvorming en doorbuiging in gewapend beton bij toepassing van geribd staal

gewapend onderwaterbeton

Draagconstructies in staal, hout en beton Module ribbc024z Opleiding: Bouwkunde / Civiele techniek 5 e semester deeltijd

gedrongen balken en korte consoles

c u R civieltechnisch centrum uitvoering research en regelgeving rapport 128 koelen van beton

deel 1 : richtlijnen en rekenvoorbeelden

statisch onbepaalde staal-beton liggers theorie en richtlijnen

RAPPORT COMMISSIE VOOR UITVOERING VAIV RESEARCH INGESTELD DOOR DE RETONVERENIGING. Spanningen in heipalen voor en tijdens het heien

rapport 129 kunststof als bekleding op betonstaal en als omhullingsbuis

schaaldaken richtlijnen voor het ontwerpen, berekenen en uitvoeren COMMISSIE VOOR UITVOERING VAN RESEARCH INGESTELD DOOR DE BETO N VE R EN IGI NG

THEMA IS BEZWIJKEN HET BEREIKEN VAN DE VLOEIGRENS?

Vraagstuk 1 (18 minuten, 2 punten)

Het versterken en verstijven van bestaande constructies

Bouwen met kennis 'CUR BOUW &INFRA. Staalvezelbeton

ONDERZOEKINGSCOMMISSIES (1972)

Doorbuiging in de GTB

Niet-lineaire mechanica datum: Algemeen 2 Vraag 1 3 Vraag 2 8 Vraag 3 11 Vraag 4 14 Vraag 5 17 Vraag 6 19

ONDERZOEKINGSCOMMISSIES (1972)

RAPPOR COMMISSIE VOOR UITVOERING VAN RESEARCH INGESTELD DOOR DE BETON VERENIGING. Constructieve aspecten van tafelfundamenten voor roterende machines

Copyright SBR, Rotterdam

BÏBLIOTHEEK Buuwdienst Rijkswatertaai Postbus LA I1trch

84-4 CORROSIEBESCHERMING VAN EINDVERANKERING VAN VOORSPANELEMENTEN IN OFFSHORE CONSTRUCTIES

COMMlSSm A 7 A13 A16 A19 A21 A23 A24 A25 A26

Bouwen in Beton BOUBIBdc1. Scheurvorming in beton Docent: M.Roos

staalplaat-betonvloeren

brandwerendhe'id van staal-beton kolommen deel 2: stalen buisprofielen gevuld' met beton

gedrag van beton onder invloed van zeewater onder hoge druk

Module 5 Uitwerkingen van de opdrachten

Simulatie van onthechtingsmechanismen bij betonconstructies versterkt met uitwendig gelijmde koolstofvezelwapening. DOV mei 2004 Ernst Klamer

boubibdc1 Momentcoefficienten Week 4 Docent: M.Roos

Tentamen CT3109 CONSTRUCTIEMECHANICA april 2013, 09:00 12:00 uur

rapport 125 betonpuingranulaat en metselwerkpuingranulaat als toeslagmateriaal voor beton

Civieltechnisch Centrum Uitvoering Research en Regelgeving. Hoge sterkte beton. Interimrapport onderzoek en aanzet tot regelgeving

Bouwen in Beton. Week 3 Docent: M.J.Roos

Copyright SBR, Rotterdam

RFEM Nederland Postbus ZG DOORWERTH

Glasvezelstaven voor toepassing als wapening in beton

BEZWIJKBELASTING VAN RAAMWERKEN ^ BOVENGRENSBENADERING. Gevraagd: 6.3-1t/m 4 Als opgave 6.2, maar nu met F 1 ¼ 0 en F 2 ¼ F.

injecteren van verticale spankanalen

toleranties voor betonwerk

Renovatie en aanpassing van woongebouwen, de analyse van de draagconstructie

: Vermeld op alle bladen van uw werk uw naam. : Het tentamen bestaat uit 3 bladzijden inclusief dit voorblad.

Copyright SBR, Rotterdam

Basismechanica. Blok 2. Spanningen en vervormingen

Rotatiecapaciteit van plastische scharnieren in beton

Construerende Technische Wetenschappen

Module 2 Uitwerkingen van de opdrachten

LEWIS ZWALUWSTAARTPLAATVLOEREN Opdrachtgever: Reppel B.V.

Nieuwbouw paardenstal dhr. M. Wouters Wissengrachtweg 25 te Hulsberg Gewichts-, sterkte- en stabiliteitsberekening. 13 mei 2014

Schematisering. Belastingen. Milieuklasse. Doorsnedegegevens. VBI R&D (RKH) 29 augustus Ligger op twee steunpunten, scharnierend opgelegd.

Voorbeeld. Preview NEN Voorsch rif ten Beton VB1974. Deel E. Stichting Commissie Voorschriften Beton

RAPPORT COMMISSIE VOOR UITVOERING VAN RESEARCH INGESTELD DOOR DE BETONVERENIGING DE BEREKENING VAN PLATEN VOLGENS DE VLOEILIJNENTHEORIE

Constructief Ontwerpen met Materialen B 7P118 DOORSNEDE- BEREKENING

Module 2 Uitwerkingen van de opdrachten

Module 8 Uitwerkingen van de opdrachten

rapport 144 vliegas als vulstof in beton

belastingen en combinaties

ONGESCHOORDE RAAMWERKEN

Eindhoven Airport 27 mei 2017

BSc eindwerk Ontwerpregels voor wandliggers

Schöck Isokorb type KS

RAPPORT ONDERZOEK NAAR DE TOELAATBARE SCHEUR BREEDTE IN GEWAPEND BETONCONSTUCTIES

Op zoek naar de werkelijke of voldoende sterkte!?

Draagconstructies in staal, hout en beton Module ribbc01 3z Opleiding: Bouwkunde / Civiele techniek 5 e semester deeltijd

BK Rekenvoorbeeld

Naam Cursist Beoordeling

Ontwerpcase diepwand en schematisering van betonnen elementen in EEM. 26 februari 2019 POV MACRO STABILITEIT

III. Secretariaat: ir. P. Bloklandhuis, Postbus 420, 2800 AK Gouda, te!.:

Module 6 Uitwerkingen van de opdrachten

Transcriptie:

rapport 108 plastische scharnieren stichting voor onderzoek, voorschriften en kwaliteitseisen op het gebied van beton

ONDERZOEKCOMMISSIES (1982) COMMISSIE A 7 Onderzoek naar het plastische gedrag van constructies. A 13 Onderzoek naar de krachtsverdeling in scheve platen. A 16 Veiligheid. A 21 Onderzoek naar de oplegreactie van vierzijdig ondersteunde platen. A 24 Plastische scharnieren. A 26 Betonmechanica. COMMISSIE B 14 Kwaliteitscontrole van beton. B 16 Reparaties aan betonconstructies. B 18 Nieuwe betonsoorten. B 22 Verontreiniging toeslagmaterialen. B 29 Hergebruik van beton- en metselwerkpuin. B 30 Duurzaamheid van betonnen offshore constructies. B 31 Putcorrosie van voorspanstaai. PB 32 Relatie agressiviteit milieu en duurzaamheid betonconstructies. COMMISSIE C 15 Staal beton liggers. C 15A Staal beton kolommen. C 18 Toleranties voor betonwerk. C 24 Doorbuigingen. C 26 Voorspankabels zonder aanhechting. C 26A Corrosiebescherming voorspankabels zonder aanhechting. C 27 Voegmortels. C 28 Constructiedetails. C 33 Wisselbelasting. C 34 Betondekking. C 35 Beton onder stootbclasting. C 36 Sterkte van buizen. C 38 Spanningen in betonconstructies veroorzaakt door warmteontwikkel tijdens het verhardingsproces. C 40 Lasbaarheid betonstaal FeB 500. C 41 Betonconstructies bij brand. C 43 Voegen in geprefabriceerde vloeren. C 44 Construeren met alternatieve materialen. C 45 Cementbetonnen dijkbekledingen. C 46 Gelaste verbindingen. C 47 Dimensionering van betonnen heipalen. C 48 Staalplaat-betonvloeren. COMMISSIE D 7 D 8 Demontabel bouwen. Beton in de woningbouw.

plastische scharnieren ONDERZOEK UITGEVOERD DOOR HET INSTITUUT TNO VOOR BOUWMATERIALEN EN BOUWCONSTRUCTIES

De Stichting CUR-VB en degenen die aan deze publikatie hebben meegewerkt, hebben een zo groot mogelijke zorgvuldigheid betracht bij het verwerken van de in deze publikatie vervatte gegevens; deze gegevens geven de stand van de techniek op het moment van uitgifte weer. Nochtans moet niet worden uitgesloten de mogelijkheid dat zich toch onjuistheden in deze publikatie kunnen bevinden. Degene die van deze publikatie gebruik maakt, aanvaardt daarvoor het risico. De Stichting sluit, mede ten behoeve van al degenen die aan deze publikatie hebben meegewerkt, iedere aansprakelijkheid uit voor schade die mocht voortvloeien uit het gebruik van deze gegevens. ISBN 90 212 60514

VOORWOORD CUR-VB-commissie A 24 Plastische scharnieren", ingesteld in 1973, kreeg tot taak een onderzoek uit te voeren naar de rotatiecapaciteit van plastische scharnieren, waarin behalve buiging ook dwarskracht moet worden overgedragen. Met plastische scharnieren wordt gerekend bij toepassing van de elementaire bezwijkanalyse. Bij de steunpunten treden in een dergelijk scharnier buiging en dwarskracht op. Vele variabelen spelen daarbij een rol, terwijl de hoeveelheid experimentele gegevens (van eigen onderzoek en van anderen) vrij gering is. Bovendien vertonen deze gegevens zeer veel spreiding. De commissie heeft zich noodgedwongen een beperking van het onderzoek opgelegd, omdat niet alle variabelen diepgaand konden worden onderzocht. Niettemin heeft zij ernaar gestreefd deze moeilijke materie voor de ontwerper zo toegankelijk mogelijk te maken. De samenstelling van de commissie was als volgt: ir. H. A. PH. VAN ROOSMALEN, voorzitter ir. A. VAN DEN BEUKEL, secretaris ir. F. B. J. GUSBERS ir. J. C. KUIPER ir. B. W. SLIJKHUIS prof. ir. J. WITTEVEEN ir. D. VAN ZUIDAM ir. J. H. VAN LOENEN, mentor Het onderzoek is uitgevoerd bij het Instituut TNO voor Bouwmaterialen en Bouwconstructies onder leiding van ir. A. VAN DEN BEUKEL die tevens het rapport heeft geschreven. september 1982 De Stichting voor Onderzoek, Voorschriften en Kwaliteitseisen op het gebied van Beton (CUR-VB)

INHOUD NOTATIES 6 Hoofdstuk 1 INLEIDING 9 Hoofdstuk 2 BEGRIPPEN EN DEFINITIES 11 Hoofdstuk 3 ROTATIECAPACITEIT BIJ ZUIVERE BUIGING 14 Hoofdstuk 4 ROTATIECAPACITEIT BIJ BUIGING EN DWARSKRACHT 15 4.1 Dwarskrachtproblematiek 15 4.2 Empirisch bepaalde invloed van de dwarskracht op de rotatiecapaciteit 16 4.3 Berekening van de rotatiecapaciteit 17 4.4 Berekening van het te leveren dwarskrachtaandeel 18 4.5 Ontwerpeis 20 Hoofdstuk 5 ROTATIECAPACITEIT BIJ BUIGING EN NORMAALKRACHT 21 Hoofdstuk 6 REKENVOORBEELD EN VERGELIJKING MET ELASTISCH ONTWERP. 22 6.1 Rekenvoorbeeld 22 6.2 Vergelijking van de rekenresultaten 30 6.3 Slotopmerkingen 31 Hoofdstuk 7 SAMENVATTING EN CONCLUSIES 32 Bijlage A BEREKENING VAN HET GESCHEMATISEERDE M-K-DIAGRAM... 35 Bijlage B INTERPRETATIE VAN DE PROEFRESULTATEN 38 BI Gemeten rotatiecapaciteit, vergeleken met dwarskrachtgrootheden 38 B2 Berekening van öpumax 40 B3 Praktische berekeningen 44 B4 Nadere beschouwing van l p en x pu 46 Bijlage C BEKNOPTE WEERGAVE VAN HET VERRICHTE EXPERIMENTELE ONDERZOEK 48 Cl Inleiding 48

C2 Proefstukgegevens 48 C3 Proefopstelling en de verrichte metingen 49 C4 Proefresultaten 52 Bijlage D VERGELIJKING VAN DE ROTATIECAPACITEIT MET LITERATUUR GEGEVENS 59 Dl Inleiding 59 D2 Vergelijkingsbasis 60 D3 Resultaten van CUR-VB-commissie A 24 60 D4 Resultaten uit de literatuur 60 Bijlage E AFLEIDING VAN DE FORMULES VAN BIJLAGE A 65 Bijlage F VOORBEELD VAN EEN TABEL VOOR DE BEREKENING VAN 7",... 70 Bijlage G LITERATUURLIJST 71 Zusammenfassung und Folgerungen 72 Résumé et conclusions 75 Summary and conclusions 78

NOTATIES b c d' f a breedte van een ligger betondekking afstand van hart drukwapening tot uiterste gedrukte vezel rekenwaarde van de staaltreksterkte / a u staalbreuksterkte ƒ0.2 staalspanning bij een rek van 0,2% / e[ beugelvloeispanning fb rekenwaarde van de betontreksterkte / b m gemiddelde betontreksterkte fb' rekenwaarde van de betondruksterkte /bm gemiddelde betondruksterkte / c ' m gemiddelde kubusdruksterkte h nuttige hoogte k constante = 0,4 10 ~~ 3 k x = x\h = relatieve hoogte van de drukzone k xc = xjh in elastische stadium k xu = xjh in bezwijkstadium / overspanning lp plastische lengte Al scheurafstand n a / b q gelijkmatig verdeelde belasting q d rekenwaarde van q in de bezwijktoestand q u gelijkmatig verdeelde bezwijkbelasting / dwarskrachtparameter (Té T t )jtb t beugelafstand to,t\ hulpgrootheden u coördinaat, evenwijdig aan de liggeras w scheurwijdte x hoogte van de drukzone x k hoogte van de drukzone waar geldt e b < eu z inwendige hefboomsarm ( /) s buigstijfheid in het gescheurd elastisch stadium F geconcentreerde last (algemeen) F exp experimenteel bepaald draagvermogen F u M M e maximale last bij M u buigend moment (algemeen) vloeimoment

A/exp experimenteel bepaald breukmoment M r schcurmoment M s steunpuntsmoment A7 SU steunpuntsmoment in het bczwijkstadium M u breukmoment M y veldmoment A7 VU veldmomem in het bezwijkstadium N normaalkracht (algemeen) A/ a staalkracht in de hoofdwapening /Vb betondrukkracht 7 dwarskracht (algemeen) Ti dwarskrachtaandeel geleverd door de dwarskrachtwapening 7b dwarskrachtaandeel geleverd door het beton 7b dwarskrachtaandeel geleverd door de betondrukzonc Ti rekenwaarde van de dwarskracht T e dwarskracht behorend bij x e 7 U dwarskrachtcapaciteit a scheurhelling y veiligheidsmarge ö doorbuiging e d staalrek e ae grenswaarde van de elastische staalrek f au staalbreukrek ei, betonstuik fbk grenswaarde van de elastische betonstuik ei,u betonbreukstuik y. kromming (algemeen) x e kromming bij het bereiken van de vloei- of rekgrens van het betonstaal x p plastische kromming Xp U plastische krommingscapaciteit y. u uiterste kromming a a staalspanning Ob betondrukspanning (ook: a x en Oy) T schuifspanning r ma x maximale schuifspanning (f2,6 coëfficiënten 0 rotatie of huekverdraaiing 0d vereiste (plastische) rotatie 8 t elastische rotatie f? p plastische rotatie Ö P u (plastische) rotatiecapaciteit H u uiterste rotatie

(o hoofdwapeningsfractie <y 0 hoofdwapeningspercentage co' drukwapeningsfractie (OQ drukwapcningsperccntagc (o x beugclfractie «y«, beugelwapeningspcrcentagc 0 k kenmiddcllijn

INLEIDING De toepassing van de bezwijkanalyse bij het construeren in gewapend beton maakt het noodzakelijk om inzicht te hebben in het vervormingsvermogen van de constructiedelen. Met name wordt dan gedachtaan het vermogen tot het vormen van plastische scharnieren. Daardoor kan een, ten aanzien van de draagkracht, gunstige herverdeling van momenten optreden. Ter illustratie wordt de ingeklemde, rechthoekige ligger van figuur 1 beschouwd. Voor deze ligger wordt verondersteld dat de veldwapening en de steunpuntswapening aan elkaar gelijk zijn. In eerste instantie zal de ligger bij het opvoeren van de gelijkmatig verdeelde belasting q een momentenverdeling conform de elasticiteitstheorie hebben, dus steunpuntsmomenten groot M s = -^ql 2 en een veldmoment groot M v = j-^ql 2. Indien geen rekening wordt gehouden met plastische vervormingen en de krachtsverdeling wordt berekend volgens de lineaire elasticiteitstheorie, dan wordt de draagkracht van de ligger geacht te zijn bereikt, zodra het steunpuntsmoment M s het breukmoment M u bereikt. In dat geval geldt dus: -1.0*» <7max 1 * ^2 Volgens de elementaire bezwijkanalyse echter mag de constructie worden geschematiseerd tot een samenstel van onvervormbare delen die onderling door zogenoemde plastische scharnieren zijn gekoppeld en waardoor een bezwijkmechanisme kan optreden (zie fig. 2). Dit mechanisme ontstaat indien nabij de steunpunten zoveel plastische hoekverdraaiingen of plastische rotaties 0 P optreden ( bij toenemende belasting) dat in het veld juist het breukmoment M v u van de velddoorsnede wordt bereikt. Tijdens dit l l l l l l l I I i i i i i i i i i l i bezwijkmechanisme \ Fig. 1. Momentenlijn volgens de elasticiteitstheorie. Bending moment diagram according to elastic theory. Bezwijkmechanisme en momentenlijn volgens de elementaire bezwijkanalyse. Collapse mechanism and bending moment diagram according to elementary collapse load analysis.