Logo
  • Achtergrond
  • 30 september 2019
  • Mark Verbaten - ABT - Ingenieurs in bouwtechniek

Stappenplan beoordeling kritische voegen bekistingsplaatvloeren

Op 27 mei 2017 is een deel van de in aanbouw zijnde parkeergarage van Eindhoven Airport ingestort. Uit de onderzoeken naar de oorzaak, blijkt dat een voegovergang tussen twee geprefabriceerde vloerplaten voor een groot deel verantwoordelijk is voor de instorting. Dit is in veel meer gebouwen toegepast. Om in te schatten of een gebouw is uitgevoerd met bekistingplaatvloeren met mogelijk kritische voegen kan een beheerder of gebouweigenaar de volgende stappen uitvoeren.
Beeld Stappenplan beoordeling kritische voegen bekistingsplaatvloeren

Hoeveel gebouwen in Nederland vloeren hebben met deze kritische voegovergangen is niet precies bekend. Maar het zijn er veel, aangezien het een niet ongebruikelijk detail is. Een deel van de mogelijk kritische gebouwen is in beeld bij constructeurs en gemeentelijke Bouwtoezichten en wordt reeds onderzocht. Gebouweigenaren en beheerders spelen een belangrijke rol bij het herkennen van overeenkomstige constructies met mogelijk kritische voegovergangen.

Het kritische detail komt voor in zogeheten bekistingsplaatvloeren, ook wel breedplaatvloeren genoemd. Bij dit type vloeren wordt vooraf in de fabriek een dunne betonschil inclusief stalen wapening gestort. De betonschil wordt naar de bouwplaats getransporteerd en meestal direct vanaf de vrachtwagen op gereedstaande stempels geplaatst. De vloer wordt vervolgens, met ter plaatse gestort beton, op hoogte afgewerkt. Er is geen aparte bekisting nodig omdat de betonschil deze functie overneemt. Hiervan is de naam ‘bekistingsplaatvloer’ afgeleid.

Het transport per vrachtwagen geeft een limiet aan de afmetingen van dergelijke bekistingsplaten. De maximale breedte bedraagt 2,4 meter en de lengte is meestal beperkt tot 10 meter. Een bekistingsplaatvloer is dus te herkennen aan de zichtbare voegen aan de plafondzijde van de vloer.

Ter plaatse van de voegen wordt, voordat de vloer op hoogte wordt afgestort, wapening op de voegen gelegd. Deze bijlegwapening dient om de wapening van de ene plaat naar de andere plaat door te koppelen en hiermee een monoliete, doorgaande vloer te creëren.

Afhankelijk van de positie van de voeg, moeten er in sommige gevallen relatief grote krachten doorgekoppeld worden. Na de instorting in Eindhoven bleek, uit de onderzoeken en laboratoriumtesten, dat de bijlegwapening niet altijd in staat is om de krachten volledig over de voegen te leiden. De koppeling blijkt soms minder sterk dan oorspronkelijk door de constructeur beoogd. In Nederland zijn diverse gebouwen geïdentificeerd waarbij de vloeren niet het vereiste veiligheidsniveau halen zoals deze in het bouwbesluit is vastgelegd. Hierbij is meestal geen sprake van acuut gevaarlijke situaties, maar dienen gebouweigenaren en beheerders wel actie te ondernemen.

Kritisch voegdetail

Tijdens het storten van het beton dient de breedplaat als bekisting. Na verharding van de druklaag moet de vloer als een geheel monoliete constructie werken. Het blijkt dat door een niet voorziene krachtswerking en vaak ook erg glad oppervlak van de breedplaat geen goede hechting te zijn tussen de breedplaat en de schil. De breedplaat kan van de druklaag ‘afpellen’, waarna er een horizontale scheur ontstaat tussen breedplaat en druklaag. Als na het bezwijken van de tralieligger de horizontale scheur doorzet tot de achterzijde van de koppelwapening ontstaat bezwijken van de doorsnede.

Stappenplan

Door het Ministerie van Binnenlandse Zaken en Koninkrijksrelaties is een stappenplan opgesteld met rekenregels voor de beoordeling van bekistingsplaatvloeren in bestaande gebouwen. Met behulp van het stappenplan kan door een constructeur beoordeeld worden of er kritische voegen in een vloer aanwezig zijn. In het stappenplan zijn, op basis van uitgebreide testen, rekenregels opgesteld om de capaciteit van de kritische voegen te kunnen bepalen. Het stappenplan is te downloaden via http://bit.do/stappenplan_2019

Om in te schatten of een gebouw is uitgevoerd met bekistingplaatvloeren met mogelijk kritische voegen kan een beheerder of gebouweigenaar de volgende stappen uitvoeren:

  1. Stap 1: inspecteer de plafondzijde van de vloer. Zijn er voegen zichtbaar? Voegen om de 1,2m met duidelijk zichtbare vellingkanten duiden meestal op kanaalplaatvloeren. Deze vallen buiten de scope van het stappenplan. Voegen om de 2,4m zonder vellingkant, duiden meestal op een bekistingsplaatvloer.
  2. Stap 2: verzamel informatie. Zijn er constructieve tekeningen beschikbaar bij beheerder of gebouweigenaar? Tekeningen kunnen eventueel ook opgevraagd worden bij het gemeentelijk Bouw- en Woningtoezicht, de aannemer of de constructeur. Zijn er foto’s van de uitvoering beschikbaar?
  3. Stap 3: bepaal of er kritische voegen aanwezig kunnen zijn. Er wordt onderscheid gemaakt in voegen met primaire krachtsafdracht en voegen met secundaire krachtsafdracht. In woningen worden bekistingsplaatvloeren vaak toegepast met een overspanning van bouwmuur tot bouwmuur. De voegen dragen dan alleen secundaire krachten af en zijn niet kritisch. Voegen midden in vloervelden, haaks op de overspanningsrichting, duiden meestal op een primaire krachtsafdracht en kunnen kritisch zijn. Dit kan bijvoorbeeld voorkomen bij bekistingplaatvloeren met overspanningen groter dan 10m. Ook vloeren met kortere overspanning en waarbij de krachtsafdracht in 2 richtingen plaatsvindt kunnen zijn uitgevoerd met voegen met primaire krachtsafdracht en zijn mogelijk kritisch. Gebouwen met een kolomstructuur zijn ook vaak uitgevoerd met vloeren waarbij voegen met primaire krachtsafdracht zijn toegepast. Ook deze zijn mogelijk kritisch.
  4. Stap 4: indien blijkt dat er bekistingsplaatvloeren met mogelijk kritische voegen zijn toegepast, schakel dan een constructeur in. De constructeur zal, eventueel ondersteund met aanvullende informatie uit tekeningen en foto’s, kunnen bepalen of er inderdaad kritische voegen aanwezig zijn.

Vervolgstappen

Nadat de constructeur heeft bepaald dat er kritische voegen in de vloeren aanwezig zijn, zal een rekenkundige exercitie nodig zijn. Hierbij wordt de capaciteit van de voegen conform de rekenregels uit het stappenplan bepaald en vergeleken met de optredende krachten in de vloer. Voor het bepalen van de optredende krachten wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van de originele ontwerpberekeningen. Indien deze niet beschikbaar zijn, kan het noodzakelijk zijn dat de krachtswerking in de vloeren opnieuw door de constructeur bepaald wordt.
Nadat de constructeur de berekeningen heeft uitgevoerd zal blijken of er voegen aanwezig zijn die niet voldoen. Indien dit het geval is kan een vervolgactie bestaan uit een nadere analyse van de krachtswerking, waarin gebruik wordt gemaakt van ‘2e draagwegen’ of ‘verborgen draagvermogen’.  Het aantonen van mogelijk extra draagvermogen wordt hierbij in de regel met geavanceerde computerprogramma’s uitgevoerd.

Een andere mogelijkheid is het uitvoeren van een proefbelasting. Bijvoorbeeld in de vorm van waterbakken die op de vloer worden geplaatst. Voordeel van een proefbelasting is dat er geen veiligheidsfactoren op de capaciteit en de belasting uit het eigen gewicht nodig zijn. Hiermee zou een vloer die rekenkundig net niet voldoet, mogelijk wel goedgekeurd kunnen worden. Nadeel is wel dat de vloer tot een hoog niveau belast moet worden. Dit is een ingrijpende operatie en is niet zonder risico. Het stappenplan geeft aanwijzingen hoe hiermee omgegaan moet worden.

Versterkingsmogelijkheden

Als de capaciteit van de voegen onvoldoende is en ook de meer geavanceerde berekeningen of proefbelasten geen uitkomst bieden, kan versterken van de voegen nodig zijn. Er zijn verschillende versterkingssystemen op de markt. Elk met zijn eigen voor- en nadelen, waarmee het juiste versterkingssyteem op de specifieke omstandigheden en eisen afgestemd kan worden.

ABT heeft, in samenwerking met S&P en BAM, een versterkingssyteem ontwikkeld op basis van lijmwapening. Met dit systeem worden dunne strippen (slechts 1,2mm dik) van koolstofvezel met zeer hoge treksterkte op het plafond gelijmd. De strippen hebben een beperkte lengte van circa 1 a 1,5m en worden haaks over de voegen gelijmd. De koppeling tussen de bekistingsplaten wordt hiermee hersteld. Groot voordeel van deze versterkingsmethode t.o.v. andere versterkingen is dat er niet in de constructie geboord hoeft te worden. Hiermee wordt de overlast voor gebruikers van het gebouw beperkt en is er geen kans op het doorboren van leidingen of luchtkanalen die in de vloer zijn verwerkt.

Een uitgebreide analyse met eindige elementen computerprogramma’s en een intensief testtraject in het Structures Lab op de TU Eindhoven heeft de werking van het systeem aangetoond.

Producttips

Volg F-Facts

Word gratis lid en ontvang op dinsdag en donderdag het laatste facility nieuws in uw mailbox! Én als lid krijgt u ook toegang tot exclusieve online artikelen.

Word lid van F-Facts Facility Platform