Berekening en detaillering van staalvezelbeton

1. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Innovatieve en speciale technieken : berekening en detaillering van staalvezelbeton ir. B. Parmentier Hoofd Afd. Structuren

2. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Is this 21th century ?

3. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING We need GØØgle® rebars

4. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Inhoud 1 2 3 4 Algemene principes VezelVersterktBeton (VVB) Vezeltypes Ontwerp en berekening Specificaties en detaillering 4/42

5. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Inhoud 1 2 3 4 Algemene principes VVB Vezeltypes Ontwerp en berekening Specificaties en detaillering 5/42

6. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Gewapend beton (GB)  Plannen GB langdradig (versies herwerken)  Tijd nodig voor het vlechtwerk  Arbeidsintensief  Stockage van de wapeningen  Transport van de wapeningen  Mogelijke snijwonden  Potentiële vergissingen (dekking, positie, …) Waarom vezelbeton kiezen ? Oplossing (?) : Ter plaatse gestort gewapend beton… Vezelversterktbeton (VVB) 6/42

7. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Herneming van trekkrachten  Vervanging van (partiële) tradit. wapeningen (UGT)  Beperking van scheuropeningen-afstanden (BGT)  Duurzaamheid verbetering Eigenschappen van vezelbeton  Brandweerstand (vuurvaste eigenschappen of porositeit)  Beheersing van scheurvorming op jonge leeftijd Energie absorptie  Schokweerstand  Taaiheid  Vermoeiingsweerstand Na scheur- gedrag Vóór scheur- gedrag 7/42

8. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Doel van de versterking [FEBELCEM , 2003] 8/42

9. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Scheuren « naaien » De vezels werken enkel na scheurvorming (niet vroeger) (buiging/dwarskrachten) 9/42

11. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Enkele voorbeelden van vezels… Aard  Natuurlijke vezels  Minerale vezels  Kunststofvezels  Staalvezels  Mix 11/42

12. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING (macro)Kunststofvezels (PE-PP-…) Monofilament/Multifilament Dosering : [3-15] kg/m³ Compact vezelnetwerk Verwerkbaarheid ? Kruipfenomenen ? 12/42

13. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Staalvezels Productieproces Staal/gegalv./roestvrij staal Kwaliteit Vorm Verankering 13/42

14. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Welke staalvezels (courante toepassingen) ? Geometrische eigenschappen macro (L – Ø – λ) L : 30 à 60 mm Ø : 0,40 à 1,00 mm Verankering 14/42

15. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Structurele staalvezel ? Definitie in EN 14889-1 15/42

16. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Eigenschappen van de vezels Samenvatting 16/42

17. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Sommige « blends » werken beter Micro + Macro > Macro (Micro) 17/42

18. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Hy-SVVB : Hybride staalvezelbeton : Trad. wapeningen + Vezels 18/42

20. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Normatief kader PRODUCT Produit Essais Calcul PROEF ONTWERP 20/42

21. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Vezelbeton berekening …  Discontinue versterking  3D  Homogeen Basisveronderstellingen : 21/42

22. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Oriëntatie/Verdeling in de matrix sterk afhankelijk van volume/geometrie Oriëntatie & aantal vezels / cm² [ Löfgren, 2003 ] 22/42

23. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Dosering vs. Prestatie 23/42

24. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Invloed op de verwerkbaarheid Afhankelijk van type vezel Afhankelijk van dosering Verwerkbaarheid Prestatie Aangepaste betonsamenstelling :  Meer zand of fijn materiaal  Afstemming dmax en vezels ( L>2xdmax)  Stabiel mengsel  Voldoende mengen 24/42

25. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Waarom een relatief kleine VVB markt ? Technologisch (Delicate verwerkbaarheid boven 60 kg/m³ slanke vezels) 25/42

26. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Prestatieklassen Karakterisering op basis van 3-pt buigproeven FR,1 FR,3 0,5 1,5 3,52,5 Crack opening [mm] Load hsp = 125mm L = 500 mm (EN 14651) 26/42

27. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Prestatieklassen Waargenomen belasting => residuele spanning 𝒇 𝑹𝑹 = 𝟑𝑭 𝑹,𝒊 𝑳 𝟐𝟐𝒉 𝒔𝒔 𝟐 Reële spanningen Equivalente elastische spanningen 27/42 hsp = 125mm L = 500 mm

28. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Prestatieklassen MC2010 voorstel voor klassificatie Klasse 2a  a : 0.5 < fR3,k/fR1,k < 0.7  b : 0.7 ≤ fR3,k/fR1,k < 0.9  c : 0.9 ≤ fR3,k/fR1,k < 1.1  d : 1.1 ≤ fR3,k/fR1,k < 1.3  e : 1.3 ≤ fR3,k/fR1,k 2.0 ≤ fR1,k ≤ 2.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 … fR1,k [MPa] 28/42

29. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Berekening van een VVB doorsnede Herhaling traditionele GB + vezels + _ druk trek Vervormingen MR Fs Spanningen Fc Ff 29/42

30. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Constitutieve wet in uni-axiale trek Aanpak fib MC 2010 : 1) Rigid-plastic model 𝒇 𝑹𝑹 𝒇 𝑭𝑭𝑭 𝒇 𝑭𝑭𝑭 = 𝒇 𝑹𝑹 𝟑 𝝈 − 𝒘 30/42

31. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Constitutieve wet in uni-axiale trek Aanpak fib MC 2010 : 1) Linear model 𝒇 𝑭𝑭𝑭 = 𝒇 𝑭𝑭𝒔 − 𝒘 𝒖 𝑪𝑪𝑪𝑪 𝟑 𝒇 𝑭𝑭𝑭 − 𝟎. 𝟓𝒇 𝑹𝑹 + 𝟎. 𝟐𝒇 𝑹𝑹 𝒇 𝑭𝑭𝑭 = 𝒇 𝑹𝑹 𝟑 𝒇 𝑭𝑭𝑭 = 𝟎. 𝟒𝟒𝒇 𝑹𝟏 OF 31/42

32. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Wapeningen vs. vezels Voor een doorsnede : Ø12-150 Tb x kg/m³ vezelsMRd Niet echt interessant voor isostatische structuren ! 33/42

34. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Hoe VVB specifiëren ? Twee methodes (conform NBN EN 206-1 (2014) en NBN B15-001) :  Via vermelding van type vezels, hoeveelheid vezels en functie van de vezels  Via vermelding van de gewaarborgde prestatie, uitgedrukt in een buigtaaiheidsklasse : [fR1, klasse fR1/fR3] (volgens MC’10) 35/42

35. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Detaillering: functie van de toepassing Vloeren op volle grond Vloeren op kolommen Verbinding vloer/wand Prefab Prefab Druklaag op welfsels Typisch Ø6-100 (krimpnet) 36/42

36. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Vloeren op volle grond  Grote panelen (L>50m) ⇒ Wapeningsnet boven  Panelen met specif. vormen (a/b > 1,5) ⇒ Wapeningsnet boven  Zware verhindering : ⇒ Wapeningsnet boven  Verbinding met kaaimuren/wanden  Meerdere variaties van dikte  Zware belasting  Vloeistofdichtheid (klasse ≥ 1) ⇒ Wapeningsnet boven  Grote waterdrukken : ⇒ Dubbel net Detaillering – Vloeren op volle grond 37/42

37. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Detaillering – Vloeren op volle grond A-A’ 38/42

38. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Detaillering – Vloeren op volle grond A-A’ Ø6 @150 39/42

39. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Detaillering – Vloeren op volle grond A-A’ Ø6 @150 50cm 40/42

40. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Vloeren op kolommen  Structurele integriteit  CSA A-23-13-94  fib MC’10 Detaillering – Vloeren op kolommen 3Ø16 doorlopend 41/42

41. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING Detaillering – Vloeren op kolommen 4.5m 7.8m 8.0m Ø10 @150 bottom Ø10 @150 bottom Ø10 @150 bottom Ø10 @150 bottom 3Ø25 APC Ø10 @150 bottom Staalvezels @100kg/m³ 42/42

42. PRINCIPES VEZELS BEREKENING SPECIFICATIES & DETAILLERING BBRI - Lab. Structures bp@bbri.be Thanks to ArcelorMittal (S. Wolf) & Bekaert (P. Camiola, S. Pouillon) for some input…

Berekening en detaillering van staalvezelbeton

Estás leyendo una previsualización.

Eche un vistazo a continuación

Berekening en detaillering van staalvezelbeton

Más Contenido Relacionado

A los espectadores también les gustó (14)

Más de Benoit Parmentier (12)

Más reciente (20)