Het kippen van een slanke voorgespannen prefab balk of zelfs het instorten van een voorgespannen betonnen ligger op een bouwplaats tijdens de hijsfase is geen zeldzaam ongeluk. Maar waarom gebeurt het nog steeds tegenwoordig met alle veiligheidsregels, richtlijnen en ervaring? Hoe komt dat? Wat is het probleem?
Kip instabiliteit van lange voorgespannen balken
Geprefabriceerde betonnen balken of liggers worden gebruikt in een grote verscheidenheid aan projecten, meestal industriële hallen, magazijnen of bruggen van voorgespannen beton. Verschillende technologische ontwikkelingen, zoals de gebruikte materialen, efficiëntere doorsnedevormen en grotere voorgespannen strengen, maken het mogelijk om grotere overspanningen te bereiken. Door de grotere overspanning neemt ook het totale gewicht van dergelijke liggers toe, waardoor de transport- en behandelingsfasen soms de kritieke belastingsgevallen worden in het constructieve ontwerp, zoals weergegeven in afbeelding [3].
De gebruikelijke strategie om dit probleem op te lossen is om het eigengewicht van de liggers te minimaliseren door de breedte van de flenzen te reduceren. Dit vermindert echter ook de stijfheid van de zwakke assen en de torsiestijfheid van het element, waardoor het risico op laterale instabiliteit toeneemt. [1]
De gerapporteerde ongevallen en schade als gevolg van kipinstabiliteit worden meestal geassocieerd met excentriciteiten die tweede-orde effecten activeren tijdens transiënte belastingssituaties (hijsen, transport en tijdelijke ondersteuning). Typische oorzaken van deze excentriciteiten zijn fabricagetoleranties, variaties in de laterale positionering van strengen, lokale scheurvorming, kruip- en krimpvegen en opwarming door de zon aan één kant, waardoor de ligger gaat buigen. Omdat men aannam dat voorgespannen betonliggers voldoende marge hebben in de stijfheid van de zwakke as, werd er traditioneel weinig aandacht besteed aan het fenomeen. [1]
Ongevallen van lange voorgespannen betonnen liggers
De in 1965 gebouwde Dehtiarivskyi-brug in Kiev, die op 13 juni 2023 werd gesloten voor renovatie, stortte in [2]. Nadat er zes balken waren gemonteerd, begonnen arbeiders met de installatie van de zevende. De balk verloor zijn stabiliteit en duwde de rest van de balken weg, waarna alles instortte. Gelukkig vielen er geen slachtoffers, maar er was natuurlijk wel enorme financiële schade.
