Certificatie mechanische sterkte holle vloerelementen

© MegatonStructo Prefab System

De certificatie van de mechanische sterkte was lange tijd een vast onderdeel van de vrijwillige BENOR-certificatie van holle vloerelementen. Na een noodzakelijke opschorting vanwege de invoering van de Europese en Belgische productnorm voor holle vloerelementen zal dit certificatieluik weldra onder een nieuwe vorm opnieuw ingevoerd worden. De certificatie van de mechanische sterkte heeft als doel vertrouwen te scheppen in de methode van de fabrikant voor de bepaling van de mechanische sterkte. De mechanische sterkte wordt verantwoord door berekening, ondersteund door beproeving. Tijd om kort uit te leggen wat deze certificatie in haar nieuwe vorm concreet inhoudt.

Intrinsieke draagvermogen

De certificatie van de mechanische sterkte heeft betrekking op het intrinsieke draagvermogen van de vloer­elementen. Dit wordt uitgedrukt als een belastingcombinatie van gelijkmatig verdeelde belastingen bij een bepaalde overspanning en een isostatische oplegging, al dan niet onder invloed van brand, zonder rekening te houden met bijzondere voorzieningen, zoals openingen en uitstekende wapening.

Het intrinsieke draagvermogen heeft enkel betrekking op het gedrag van een individueel element in het vloerveld. Het heeft geen betrekking op de bepaling van de krachtswerking in het vloerveld, noch op de begroting van de belasting op het individuele element.

Het intrinsieke draagvermogen wordt berekend op basis van een reeks criteria in uiterste grenstoestand (UGT) en gebruiksgrenstoestand (GGT) zoals bepaald in de geldende berekenings- en productnormen[1] [2], waaronder de moment- en dwarskrachtcapaciteit en de toelaatbare scheurvorming en doorbuiging.

Berekeningen

De eerste stap in de certificatie­procedure is het nazicht van de berekening van het intrinsieke draagvermogen van een opgegeven denkbeeldig profiel met opgegeven materiaal­karakteristieken en randvoorwaarden, waaronder de brandweerstand, de omgevings­klasse, de maximale doorbuiging, de overspanning en de belasting­combinatie. Deze uitgangs­punten zijn identiek voor alle fabrikanten. Hierdoor kunnen alle berekeningen onderworpen worden aan een benchmarking. Men noemt deze berekeningen dan ook ‘benchmark­berekeningen’. De resultaten van de benchmarking worden onder anonieme vorm meegedeeld aan de fabrikanten. Dit heeft als voordeel dat fabrikanten hun berekenings­methode kunnen toetsen aan die van andere fabrikanten en deze verder kunnen optimaliseren.

De volgende stap is het nazicht van de berekening van het intrinsieke draag­vermogen van een profiel met materiaalkarakteristieken en rand­voorwaarden die representatief zijn voor de gecertificeerde productie van de fabrikant. Deze berekening heeft betrekking op een werkelijk vloer­element uit het productengamma van de fabrikant. In deze stap wordt gekeken of de fabrikant effectief in staat is om de vloerelementen te berekenen die hij produceert. Vooral de rekenkundige aspecten en para­meters die afwijken van de opgegeven rand­voorwaarden van de benchmark­berekening worden bekeken. Bepaalde aspecten uit de industriële zelfcontrole, zoals de beheersing van de maat- en vormkenmerken van het vloerelement of het eigengewicht en de druksterkte van het beton, kunnen invloed hebben op de berekening, bijvoorbeeld via de toepassing van gereduceerde veiligheids­factoren op het beton en het staal. Bijkomend wordt in deze fase ook gekeken of de uitgangspunten in de berekening overeenkomen met deze die gecommuniceerd worden naar de aannemer, zoals bijvoorbeeld de lengte van het element, de opleglengte en de dikte van de druklaag. Dit gebeurt op basis van de leveringsdocumenten (bijvoorbeeld een plaatsingsplan) van een werkelijk dossier. Tijdens de attesteringsperiode (na toekenning van het certificaat) wordt jaarlijks een werkelijk dossier met bijhorende reken­nota gecontroleerd.

Proeven op ware grootte

Holle vloerelementen moeten onderworpen worden aan typeproeven om de berekende dwarskrachtcapaciteit te bevestigen. Bij een typeproef wordt een vloerelement op ware grootte belast tot bezwijken ten gevolge van een overschrijding van de dwarskracht­capaciteit optreedt (zie foto). De modaliteiten hieromtrent worden omschreven in de productnormen[2]. Sinds eind 2010 moeten deze typeproeven initieel gebeuren bij opstart van een nieuwe fabriek of bij het introduceren van een nieuw vloer­element, maar ook indien zich een belangrijke wijziging voordoet in de dwarsdoorsnede van het element, in de betonsterkte, in het type of werkingsprincipe van de productie­machine of indien er een andere wijziging is die de dwarskrachtcapaciteit aanzienlijk kan beïnvloeden.

De beoordeling van de typeproeven is steeds een onderdeel geweest van de BENOR-certificatie. De fabrikant moet hiervoor een proefverslag en een berekening van de voorspelde bezwijk­last voorleggen. Deze laatste wordt bepaald op basis van de werkelijke sterkte­parameters van het beton en de relevante werkelijke afmetingen van het vloerelement. Bij de her­invoering van de certificatie van de mechanische sterkte wordt naast het nazicht van de uitvoering van de proef ook een nazicht verricht van de berekende bezwijklast die vergeleken wordt met de werkelijke bezwijklast die tijdens de proef gehaald werd. Het geldende BENOR-toepassingsreglement[3] geeft de nodige bepalingen hiervoor.

Procedures en werkinstructies

De laatste stap in de certificatie­procedure is de initiële beoordeling van de procedures en werkinstructies die verband houden met de interne organisatie van de fabrikant met betrekking tot de ontwerp­methodiek. Deze behandelen o.a. volgende aspecten: de functiebeschrijving en omschrijving van de verantwoordelijkheden, de verdeling en het beheer van de rekensoftware, het beheer van de normen en referentiedocumenten en de omzetting van de projectgebonden werfgegevens naar de berekening. Deze beoordeling gebeurt ook tijdens de attesteringsperiode. (BHE)

REFERENTIES:

[1] NBN EN 1992-1-1:2005 + ANB:2010 en NBN EN 1992-1-2:2005 + ANB:2010
[2] NBN EN 1168+A3:2011 en NBN B 21-605:2012
[3] TR 21-605, Uitgave 3, 2020