Vloer op palen Voorbeelden uit de praktijk 28 november 2012
ArcelorMittal: Xavier Destrée Kebro: Peter De Vijlder
Staalvezelbeton vloeren op palen: Geschiedenis met ARCELORMITTAL Staalvezels Het begon in Vlaanderen in het jaar 1993 en al snel daarna was de ervaring uitgebreid naar het buitenland. Gerenomeerde klanten in Vlaanderen: 80.000m² MAZDA distributive centrum te Willebroek (1994). 20.000m² LAWTER CHEMICAL te Kalloo (1993) 20.000m² ABX sorteringscentrum te Vorst (1993) 6.000m² PHENOLCHEMIE te Kalloo (1993) 4.000m² MODE EXPRESS te Ternat (1994) Ook in Wallonie: 14.000m² MATERNE-CONFILUX te Floreffe (1994) 5.000m² UCB te Wouters-Brakel (1994). Al deze vloeren zijn tot op de dag van vandaag nog steeds in uitstekende staat
Staalvezelbeton vloeren op palen: Geschiedenis met ARCELORMITTAL Staalvezels Ook in het buitenland: IKEA in Engeland, Holland, Zweden, Finland (300.000m²) DHL in Engeland, Zweden, Belgie TESCO and SAINSBURY in Engeland en Verre Oosten(300.000m²) BOMBARDEIER (Canada), BOEING (Holland), AHOLD (Holland) VESTAS (Denemarken), LIDL (Engeland Zweden), Toy ’R Us, B and Q – Castorama (Engeland-Frankrijk), ASTON VILLA (Premier League Team, UK). BOLTON STADIUM (Engeland), SWEDBANK ARENA (Stockholm), en nog veel meer toepassingen in Belgie, Frankrijk, Spanje, UK, Noorwegen, Zweden,Finland, Letland, Lithouwen, Estland, Polen, Canada, Verenigde Staten, Maleisië, China, Luxembourg,… Ongeveer 12.000.000m² bestaande referenties tot op heden
WAAROP IS ARCELORMITTAL DESIGN GEBASEERD? Op proeven op volle schaal, door palen en kolommen gesteunde SVB platen. - Vier proeven waren uitgevoerd om de maximale belasting te onderzoeken: Ternat (1994), Townsville (2000), Bissen (2004) en Tallinn (2007). - Drie reële platen in gebruik waren belast op 125% van gebruiks belastingsintensiteit: Hoofddorp (NL) in 2003; Daugavspils (Letland) in 2006; Klaipeda (Lithouwen) in 2011 Dus unieke, volledige en originele proefervaringen die nog nooit door een andere instantie in praktijk waren uitgevoerd: uitsluitend met ARCELORMITTAL staalvezels.
Ternat
Townsville
Bissen
Klaipeda
SVB Vloeilijnen theorie van Johansen onderzocht middels ronde platen onder hun perimeter gesteund: meerdere scheurvorming geconstateerd. Slab-01
Slab-02
Slab-03
180 160 140
Load [kN]
120 100 80 60 40 20 0 0
Bepaling van het ultieme vloeimoment van de SVB
(a)
5
10
15
Deflection [mm]
(b)
20
25
Design conclusies van 20 jaar onderzoek en bouwplaats ervaring. -De vloer overspanning/dikte verhouding is beperkt tot 20 in’t algemeen. (maximum 10kN/m² V.B. met 20 -Tussen 40 en 50kg/m³ staalvezel gehalte van types HE+1/60, TABIX+1/60 of TWINCONE 1mm diameter x 60.mm lengte staalvezels met zeer hoge treksterkte van min. 1450N/mm² en vezelverankering voorzien door haakjes uiteinden, conus koppen of een geonduleerde vorm. verankeringskracht van elke vezel van meer dan 100kg/mm². -C30-37 beton met EE3 (W/C<0.50) en 350kg/m³ CEMI 42.5, F5 plaatsing zonder mechanische trillingen. altijd verpompbare SVB beton en zeer goede afwerking, om vezels aan het opp. te voorkomen. - Vakken van 2500m² per dag zijn haalbaar. - Doorbuiging van de vloer onder de maximale gebruiksbelasting is beperkt tot L/2000. (BGT). - Maximale BGT doorbuigingspanning is beperkt tot 4,5N/mm². - Maximale BGT ponsspanning (van een 45° kegel vanuit de paal) is beperkt tot 1,3N/mm². - Globale veiligheidsfactor van de vloerplaat tegen het bezwijken van pons of buiging: 5 à 7. (UGT). - Krimp: geheel gecontroleerd scheurpatroon.
..
DHL te Bornem : 4 x 20.000m² in 2010 en 2011 uitgevoerd. Samenwerking van concept tot oplevering tussen GROEP DE PAEPE, KEBRO Vloeren en ARCELORMITTAL Fase 1: Palenstramien: 2,25m x 2,25m en 200mm dikte. (Hoge snelheids paal van H =7m) Fase 2: Palenstramien : 1,85m x 1,85m en 180mm dikte (Hoge snelheids paal van H=7m) HSP: 60 stuks geplaatst per dag, per machine. Geleverd door Voorbij Funderingstechniek (NL). -Verdeelde belasting: 40kN/m² -Aslast heftruck: 50kN -Wiellast vrachtwagen: 60kN -Rekkenpoten :65kN - op 900mm -300mm -900mm
-C30-37 , EE3(W/C<0,50 F4 Met 40kg/m³ Twincone staalvezels door De Rijke Beton geleverd vanuit Kallo -Vakken van 50m x 50mm verdeeld door zware ALPHA-Joints
Korte beschrijving van de berekeningsnota: op buiging q := 40
kN 2
h := 200mm
L := 2.25m
dikte
overspanning
m V.B M :=
−( q + w ) ⋅ ( L − d ) 8
2
= −23.995⋅ kN⋅
M N fb := 6⋅ = −3.599⋅ 2 2 h mm
m
d := 180mm paal diameter
BGT buigmoment
m
<4,5N/mm²
BGT buigspanning
Korte beschrijving van de berekeningsnota: op pons 2
τ :=
(q + w)⋅L
π ⋅ ( d + h) ⋅ h
= 0.95⋅
N 2
mm
< 1,3N/mm² (45° ponskegel)
Scheuropening: werkelijk in de praktijk, dus geen theorie met irrealistische openingen. Gebaseerd op 20 jaar ervaring en kennis van materiaaleigenschappen L := 50000
Length of slab between joints(mm)
Vf := 0.51
volume percentage of fibre concentration
l := 54
length of steelfibre (mm)
d := 1.0 diametre of steelfibre (mm)
µ := 0.12 k := 0.04
Westergaard coefficient(N/mm³) Shrinkage factor
β := 2.2 −4
ε R := β ⋅ 10
Total hydraulic
λ := 1.05
W/C< 0.52 met SuperPlast.
Ο := L⋅ λ ⋅ ε R⋅
( 4.60 + ln ( k) ) l
Vf ⋅ ⋅ ( 1 + µ ) d
= 0.436
crack opening.(mm)
2.5
Het project DHL Bornem is door het bureau SECO gecontroleerd en goedgekeurd.
Voorbereidingen van/op de werf • Controle ondergrond (peilen & vlakheid) • Controle van de palen – Hoeveelheid – Hoogte • Inplanting & plaatsen van dilatatieprofielen • Bijlegwapening aan kolommen, docks & dilatatieprofielen • Betonmatrix in functie van type & hoeveelheid staalvezel
10
Hoge snelheids paal installatie: In de grond gevormde palen.
11
Twee hoge snelheids palen en het ruwe Breekzand pakket
Hsp kop detail met afgewerkt puinpakket
Uitvoering • Inmengen staalvezels met inblaasmachine (betoncentrale/werf?) • Rechtstreekse stort vanuit betonmixer ? • Machinaal storten met SXP-Laserscreed – Betere compactering – Vloeibaarheid S4 (pomp S5!) – Vlakheid • Instrooien Neodur-slijtlaag of aanbrengen van Neodur’nat-in-nat’ • Polieren • Nabehandeling (zéér belangrijk!)
13
Inblaas apparaat: 30m/s luchtstroom samen met losse TWINCONE vezels ingeblasen in een mixer: 9m³ x 40kg/m³ = 360kg =13 dozen van 25kg in 10 minuten. .
Beton plaatsing en nivelering middels Laserscreed machienes
Laserscreed
Voorbereidingen van/op de werf
16
Uitvoering
Controle & nazorg • Vlakheidsmeting (3mm/2m mogelijk mits machinale plaatsing) • Opkitten dilatatieprofielen • Slijtweerstandsproeven • Vloeistofdicht ? impregneren • Zuurbestendig ? impregneren
18
Typische DHL gang met 50m afstand tussen twee voegen
De krimp volgens de huidige praktijk in 2500m² vakken: Scheurtjes in 2012 van 0,4-0,5mm zelfs geen onderhoud nodig.
Voeg opening van 8mm met 50m afstand tussen twee voegen! Geen afbrokkeling en geen schotel vorming
ArcelorMittal unieke structurele SVB technologie is ook toegepast sedert 15 jaren in funderingsplaten (radiers) op palen of op volle grond gefundeerd. Hier een heel beroemd voorbeeld uitgevoerd in 2010 en 2011
The Swedbank Arena, Stockholm
The Swedbank Arena • • • • • •
Most modern soccer stadium to host the largest events in Scandinavia 60,000 spectators seating capacity ArcelorMittal Steel fiber reinforced concrete foundation slab on pile supporting the whole building. 3m x 3m to 5m x 5m pile grid and 300mm to 500mm thickness 25.000m³ concrete at 50kg/m³ HE+1/60 steelfibres 2500Tonnes of traditional rebars are saved: huge savings in material, wages and CO2 footprint
