Het laagdikte ontwerp
Voor de berekening van de benodigde betonlaagdikte kan gebruik worden gemaakt van het rekenprogramma Vencon 2.0 [13]. Met dit programma kunnen verhardingsvarianten als ongewapend, doorgaand gewapend en staalvezelbeton worden vergeleken. Vencon 2.0 heeft gebruikersprofielen voor onder andere een autosnelweg, een provinciale weg, een gemeentelijke weg, een busbaan en een plattelandsweg (landbouwweg of waterschapsweg).
Opmerkingen:
| ||||||
| Wegtype 'Wegen-beheer' | Gebruiksfunctie basisweg | Breedte beton-strook (m) | Breedte rijstrook voor zwaar verkeer (m) | Zwaar verkeer weg doorsnede (aantal per etmaal) | Zwaar verkeer op de rechter-rijstrook per rijrichting (aantal per etmaal) | Maximale aslast (kN) |
| 1,2 | Autosnelweg, zwaar belast (2x2) | 4,35 | 3,65 | ca. 17.000 | ca. 7.800 | 210 |
| 1,2 | Autosnelweg, normaal belast (2x2) | 4,35 | 3,65 | ca. 8.500 | ca. 4000 | 210 |
| 2 | Provinciale weg, rotonde > 50 m | 3,75 | 3,25 | ca. 2500 | ca. 1250 | 210 |
| 2 | Provinciale weg ‘Duurzaam Veilig’ | 3,80 | 2,75 | ca. 2500 | ca. 1225 | 210 |
| 3 | Waterschapsweg (druk) | 3,50 | 3,35 | ca. 1000 | ca. 500 | 170 |
| 3 | Busbaan (twee richtingen) | 3,35 | 2,90 | ca. 800 | ca. 400 | 110 |
| 4,5 | Buurtontsluitingsweg, rotonde < 50 m | 3,25 | 3,25 | ca. 680 | ca.340 | 170 |
| 4,5 | Bijv. landbouwweg (plattelandsweg) | 3,50 | 3,35 | ca. 32 | ca. 16 | 150 |
| 6,7 | Bijv. vrijliggend fietspad | 1,50 - 2,00 | 4,50 | geen | geen | 30 |
Bij gegeven ondergrondparameters, belastingen en de eigenschappen van beton en staal, voert Vencon 2.0 ontwerp- en controleberekeningen uit voor elastisch ondersteunde betonverhardingen. Het programma is geschikt voor verschillende gebruikersniveau’s (junior, senior, expert) en is gebaseerd op de ‘VNC-dimensioneringsmethode’ voor elastisch ondersteunde betonverhardingen en CUR-Aanbeveling 36-2 ‘Ontwerpen, berekenen en detailleren van bedrijfsvloeren van constructief beton’ [14]. Het achtergrondrapport bij de cd-rom van Vencon 2.0 geeft alle formules, modellen en de rekengang [15].
Ondanks de vele variabelen is het niet altijd nodig om uitgebreide ontwerpberekeningen te maken. Door het kiezen voor een basisconstructie wordt veel tijd bespaard. In CROW-publicatie 220 is een systeem opgenomen dat is gebaseerd op wegtype en gebruiksfunctie; de zogenaamde ‘basiswegen’. De basisconstructies in tabel 1 worden gekenmerkt door:
- het wegtype in relatie tot de gebruiksfunctie;
- de betonstrook- en rijstrookbreedte tussen de markeringen;
- het aantal zware voertuigen per rijbaan, onderverdeeld naar de rijstroken;
- de verwachte maximumaslast.
Opmerkingen:
| ||||||||
| Specificaties | Auto- snelweg zwaar belast (2x2) | Auto- snelweg normaal belast (2x2) | Provinciale weg rotonde R > 50 m | Provinciale weg Duurzaam Veilig | Waterschapsweg (druk) rotonde R < 50 m | Busbaan (twee richtingen) | Buurt-ontsluitingsweg rotonde R < 50 m (verdeuveld) | Landbouw- weg (niet-verdeuveld) |
| Maximum aslast (kN) | 210 | 210 | 210 | 210 | 170 | 110 | 170 | 150 |
| Sterkteklasse | C35/45 | C35/45 | C35/45 | C35/45 | C35/45 | C35/45 | C35/45 | C35/45 |
| Beton (mm) | 260 (245) | 245 (240) | 245 (240) | 245 (240) | 235 (n.v.t.) | 200 (190) | 240 (n.v.t.) | 225 (n.v.t.) |
| Asfaltgranulaat cement (mm) | 250 | 250 | 250 | 250 | 200 | 200 | 200 | 200 |
| Beton (mm) | n.v.t. | n.v.t. | 245 (240) | 245 (240) | 240 (n.v.t.) | 200 (195) | 245 (n.v.t.) | 230 (n.v.t.) |
| Fosfor- of hoog- ovenslak (mm) | n.v.t. | n.v.t. | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 |
| Beton (mm) | n.v.t. (255) | n.v.t. (250) | 265 (245) | 265 (245) | 260 (n.v.t.) | 215 (200) | 260 (n.v.t.) | 245 (n.v.t.) |
| Meng- of beton- granulaat (mm) | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 |
Als het wegtype en de gebruiksfunctie zijn bepaald, geeft tabel 2 direct een of meer bijpassende basisconstructies.
Bij doorgaand gewapende betonverhardingen vervangt de centrale langswapening de functie van dwarsvoegen. De langswapening die nodig is voor scheurbeheersing wordt bepaald aan de hand van temperatuur- en krimpverkortingen die optreden bij de verharding van het beton.
| Sterkteklasse beton | C35/45 | |
| Kenmiddellijn staven (mm) | 16 | 20 |
| Wapeningspercentage | 0,62 | 0,66 |
| Besteksdikte | ||
230 mm
| 1438 140 | 1518 207 |
250 mm
| 1547 130 | 1650 190 |
270 mm
| 1674 120 | 1782 176 |
| Overlaplengte staven (mm) | 370 | 450 |
Een scheurwijdte van 0,4 mm is toelaatbaar. Het benodigde wapeningspercentage is afhankelijk van de sterkteklasse van het beton en de diameter van de staven. Tabel 3 geeft de benodigde langswapening die nodig is voor de scheurbeheersing bij drie verschillende besteksdikten. Na keuze van de kenmiddellijn van de staven en het wapeningspercentage wordt vervolgens de hart-op-hartafstand van de staven bepaald. In de praktijk worden meestal staven ø 16 of ø 20 mm toegepast. De maaswijdte dient ten minste 120 mm te bedragen. In de praktijk worden bij een besteksdikte van 250 mm, staven ø 16-125 mm of ø 20-180 mm gebruikt. De langsstaven worden op supporten ø 12700 mm bevestigd. De supporten zijn in een hoek van 60° op de wegas geplaatst.
De ontwerper van de betonverharding detailleert de wijze van beëindigen van de betonweg. Grondankers fixeren de uiteinden van de betonverharding.