Betonvloer belast door krimp berekenen en controleren volgens de Eurocode 2

In de 3D rekensoftware RFEM 5 is het mogelijk om op staal of op palen gefundeerde betonvloeren te belasten met een krimpbelasting volgens de Eurocode 2. In dit artikel wordt u een voorbeeld gegeven van een betonvloer met of zonder dilataties. Het rekenmodel bestaat uit een aantal vloeren van maximaal 40×120 m2. Aan de linkerzijde staan de vloeren ondersteund door een bedding, zie onderstaande afbeelding. Aan de rechterzijde staan de vloeren ondersteund door palen met een hart-op-hart afstand van 4 meter. De stijfheid van de bedding is 30.000 kN/m3 en niet werkzaam onder trekbelasting. In de X- en Y-richting geldt een afschuifstijfheid van 3.000 kN/m3, Voor de funderingspalen geldt een verticale stijfheid die 4×4 = 16 maal zo groot is, nl. 480.000 kN/m voor de z-richting, en 48.000  voor de X- en Y-richting. Er is in de onderste platen een tweetal dilataties aangebracht met zogenaamde lijnscharnieren. Hierdoor is het maximale krimpveld 40×40 m2. De dilatatie kan wel een verticale belasting opnemen.

    [Overzicht van het rekenmodel met betonvloeren met of zonder dilataties en met of zonder bedding]

In het rekenmodel van RFEM is er een viertal belastingen aangemaakt. Het eigengewicht, krimp met een hoge afschuifstijfheid, krimp met een lage afschuifstijfheid en een variabele stijfheid. De krimpbelasting is bepaald op een normaalrek van -0.00046, zie onderstaande afbeelding.

Door de stijfheid van de bedding, danwel steunpunten te wijzigen kan de constructeur de gevoeligheid voor een hoge of lage stijfheid van de constructie onderzoeken. Zie het volgende artikel voor het wijzigen van deze stijfheid, link naar artikel over Stijfheid Wijzigen.

In belastinggeval 2 is de stijfheid met een lage stijfheid berekend. De onzekerheid is 2, waardoor de stijfheid 50% is van de ingevoerde stijfheid. In belastinggeval 3 is de stijfheid met een hoge stijfheid berekend. De onzekerheid is 2, waardoor de stijfheid 200% is van de ingevoerde stijfheid. De vervormingen worden getoond in onderstaande afbeelding. Duidelijk is het verschil te zien tussen de hoge en lage stijfheid van de ondersteuningen te zien.

Vervolgens kunnen we de krimpwapening bepalen met de add-on module RF-CONCRETE Surfaces. Wij geven aan dat de vloerwapening rekening moet houden met o.a. krimp. Het resultaat van de wapeningsberekening is vervolgens te zien in onderstaande afbeelding. Voor de richting 1 is de wapening voor boven en onder nagenoeg gelijk en hoog voor de vloer zonder dilataties.

Duidelijk is ook de invloed van de dilataties te zien. De linkervloer met de bedding heeft een berekende wapening die 17% (399/2302 mm2) is van de wapening in de dezelfde richting en zijde als de vloer zonder de dilatatie. Er is weinig verschil te zien tussen de fundering op staal en de fundering op palen. Globaal is de berekende wapening ten gevolge van de krimp ongeveer hetzelfde.

Voor meer informatie over de rekensoftware RFEM: Link naar rekensoftware.eu