Vergelijking van berekeningsmethodes van spalling in voorgespannen holle vloerplaten

Abstract

Voorgespannen holle vloerelementen zijn een actuele en veelbelovende toepassing binnen de bouwkunde doordat ze potentieel grote overspanningen realiseren met behoud van een slank ontwerp. Echter, voorspanning induceert trekspanningen in de verankeringszones van deze elementen. Deze trekspanningen dienen door de treksterkte van het beton opgenomen te worden. De literatuur met betrekking tot deze trekspanningen is echter nog steeds gering. Deze masterproef focust op het onderzoek naar het begroten van één type van trekspanningen, meer bepaald de spallingspanning op basis van vijf theoretische methodes. Er wordt het onderscheid gemaakt tussen methodes gebaseerd op een vakwerkanalogie, ontworpen door Kupfer, (modified) Gergely-Sozen (MGS) en Rik Steensels, en een eindige-elementenmethode (EEM) opgesteld door Den Uijl. Deze methodes worden toegepast op twee verschillende configuraties: geometrieën SP320 en SP400. Uit de resultaten blijkt dat de spallingspanning op basis van Den Uijl het grootst is omdat er gewerkt wordt met een equivalente I-sectie in plaats van de globale geometrie te beschouwen. Verder worden de resultaten van de vakwerkmodellen aanzienlijk beïnvloed door de aannames met betrekking tot de hefboomsarm en het momentenevenwicht. Kupfer en GS maken conservatieve aannames die leiden tot het over- of onderschatten van spalling. Daarentegen wordt het spallingsfenomeen door het model van Rik Steensels het meest reëel begroot.