Gelijmde wapening voor een duurzame herbestemming van betonconstructies Concrete Day 08/12/2011 ir. Bram Dooms, WTCB
Inhoud 1. 2. 3. 4. 5. 6 6.
Inleiding Materialen - systemen Mogelijkheden van versterking Toepassing Nieuwe evoluties C Cases
1
18/01/2012
Inhoud 1. Inleiding 2. Materialen - systemen 3. Mogelijkheden van versterking 4. Toepassing 5. Nieuwe evoluties 6 Cases 6. C
1. Inleiding ►Bijkomende wapening op bestaande constructie t ti ►Constructieve verlijming ►Draagkracht herstellen of versterken ►Onderzoek sinds 1967 ►Eerste toepassing in 1976 (staalplaten) ►Begin ‘90: vezelcomposieten
2
18/01/2012
1. Inleiding Uit Uitvoeren openingen i
Uitbreiding van het gebouw
Aanpassing van normen
Gebruikers
Brand Vorst
Verandering in gebruik van het gebouw
Ontbreken van grondonderzoek
Aardbevingen Explosies
Verhoging g g van verkeerslasten en -volume op bruggen
Foutieve of slechte l ht uitvoering
Versterken mbv gelijmde mb wapening Omgevingsinvloeden en ongelukken
Wapeningscorrosie Chemische aantasting
Ontwerp en uitvoering
Slechte kwaliteit van gebruikte materialen
Fouten in het ontwerp of plan
Referenttiedocumenten n
1. Inleiding
3
18/01/2012
1. Inleiding ►Technologische dienstverlening: “Ni “Nieuwe generatie ti gelijmde lij d betonwapening” ►Ondersteuning en technologisch advies op maat mbt versterking van structuren ► www.gelijmde-wapening.be
Inhoud 1. Inleiding 2. Materialen - systemen 3. Mogelijkheden van versterking 4. Toepassing 5. Nieuwe evoluties 6 Cases 6. C
4
18/01/2012
2. Matériaux systèmes ►Matériaux: ► Colle C ll époxy é ► Acier ► Composites de fibres (“FRP”: Fibre Reinforced Polymer) polymère (matrice) fibres de renforcement (diamètre 3-20 m)
2. Matériaux systèmes ►Préfabriqué: ► Système S è acier-colle i ll époxy é ► Système composite de fibres-colle époxy
►Appliqué in situ: ► Système composite de fibres à base de tissus de fibres et de colle époxy
5
18/01/2012
Compos sites de fibres
2. Matériaux systèmes +haute résistance +faible poids (≤ 20% acier) +durabilité excellente +module-E élevé ( acier) +bonne résistance à la fatigue +liberté d’application - allongement limité - coût élevé des matériaux - problèmes spécifiques de durabilité (UV, alcalins) - résistance au feu
Vezelco omposieten
2. Materialen systemen
6
18/01/2012
Vezelco omposieten
2. Materialen systemen
2. Materialen systemen Geprefabriceerd Vorm Staalplaten of FRP strips of laminaten Dikte 1 tot 2 mm (FRP); 3 tot 10 mm (staal) Lijm
Thixotrope, structurele lijm voor de aanhechting
Vezelvolumefractie 50 tot 75 % (FRP) Aanwending Eenvoudige verlijming Toepasbaarheid
Enkel vlakke oppervlakken (indien niet voorgevormd)
Aantal lagen Meestal 1 laag, meerdere lagen mogelijk De stijfheid van de strip of de plaat en de Oppervlakte oneffenheid thixotrope lijm laten een zekere oneffenheid toe van het betonoppervlak Eenvoud in gebruik
Eenvoudig in gebruik, hogere kwaliteitsgarantie (prefab)
Ter plaatse vormgegeven (‘wet y p) lay-up’) Weefsels of legsels 0,1 tot 0,5 mm per laag Lijm met lage viscositeit voor impregnatie en aanhechting 25 tot 35 % (na impregnatie) Verlijming en impregnatie (ter plaatse vormgegeven Alle vormen, hoeken worden afgerond Meestal meerdere lagen Oneffenheden dienen uitgevlakt te worden om onthechting te vermijden Flexibel in gebruik, nauwgezette kwaliteitscontrole vereist
Kwaliteitscontrole is nodig omdat een verkeerde toepassing of slechte uitvoering een Kwaliteitscontrole verlies aan composietwerking tussen externe wapening en betonconstructie of een gebrekkige lange-duur integriteit van het systeem, e.d. kan betekenen
7
18/01/2012
2. Materialen systemen CFRP
2000
Spanning [N/mm²] S
Vezelco omposieten
2500
AFRP
1500
GFRP 1000
Stalen plaat
500
0 0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
Rek [%]
G: glas; C: koolstof; A: aramide
Inhoud 1. Inleiding 2. Materialen - systemen 3. Mogelijkheden van versterking 4. Toepassing 5. Nieuwe evoluties 6 Cases 6. C
8
18/01/2012
3. Mogelijkheden van versterking
►Gelijmde wapening in trekzone ►Minder doorbuiging onder zelfde last ►Verhoogde breuklast ►Ook voorspanning mogelijk
3. Mogelijkheden van versterking
EI
<
EI’
►Toevoeging grote sectie ►Verhoogde stijfheid ►Vooral van toepassing voor staalplaten
9
18/01/2012
3. Mogelijkheden van versterking
►Lateraal belaste elementen ►Verhoogde weerstand tegen afschuiving ►Meestal ter plaatse vormgegeven
3. Mogelijkheden van versterking
►Inrijgen van kolommen ►Verhoogde druksterkte ►Voorkomen van knik ►Ter plaatse vormgegeven
10
18/01/2012
3. Mogelijkheden van versterking
Inhoud 1. Inleiding 2. Materialen - systemen 3. Mogelijkheden van versterking 4. Toepassing 5. Nieuwe evoluties 6 Cases 6. C
11
18/01/2012
4. Toepassing
Inhoud 1. Inleiding 2. Materialen - systemen 3. Mogelijkheden van versterking 4. Toepassing 5. Nieuwe evoluties 6 Cases 6. C
Inhoud 1. Inleiding 2. Materialen - systemen 3. Mogelijkheden van versterking 4. Toepassing 5. Nieuwe evoluties 6 Cases 6. C
15
18/01/2012
6. Cases 1. Metro Barcelona (2007) ►Versterking dakbalken nodig ►Verhoogde last straat (Ramblas) ►Leidingen en toestellen mochten niet verwijderd worden ►Geen ondersteuning ►Venster van 4 uur werktijd per nacht ►De Neef Conchem
6. Cases 1. Metro Barcelona (2007)
16
18/01/2012
6. Cases 1. Metro Barcelona (2007)
6. Cases 2. De Vuurmolen te Overijse (2005) ►Nieuwe functie van het gebouw ►Versterking in buiging en in dwarskracht ►CFRP + staal ►Triconsult nv
17
18/01/2012
6. Cases 2. De Vuurmolen
6. Cases 3. Universiteit Antwerpen (2006) ►Nieuwe functie van het gebouw (Bibliotheek) ►Versterking paddenstoelvloer ►CFRP + staal ►Triconsult nv
