2. Ondersteuning

 
2.1

Ondersteuningsconstructies

2.1.1

Algemeen

Bekisting en ondersteuning vormen een vrijwel onlosmakelijk geheel. In de definitie van bekisting wordt voor de horizontale bekistingen automatisch uitgegaan van het bekistingspakket en de ondersteuning ervan. Vormen ze een zodanig integraal geheel dat van een compleet systeem kan worden gesproken, zoals de valkopbekisting, dan vallen ze buiten dit gedeelte en worden ze in hoofdstuk 1 besproken.
Bij zware betonconstructies zoals die vooral in de civiele bouw gebruikelijk zijn, bepalen het ontwerp en de dimensionering van een ondersteuningsconstructie de opbouw van een bekisting. In dit gedeelte wordt aandacht besteed aan deze ondersteuningen. De berekening van een ondersteuningsconstructie is in hoofdstuk 3 te vinden. De keuze van het systeem, de afstemming van het ontwerp op de betonconstructie en de montage en demontage van een hulpconstructie zijn in dit gedeelte terug te vinden.

De opbouw van een ondersteuningsconstructie
In figuur 2.1.1 is het principe van de opbouw van een ondersteuningsconstructie te zien, alsmede de gangbare benamingen van de onderdelen. Er worden twee soorten ondersteuning onderscheiden, te weten:

  • kleine stempelafstanden met lichte onderslagen, bijvoorbeeld bekistingen die worden ondersteund door toren- of systeemsteigers;
  • grote stempelafstanden met zware onderslagen, bijvoorbeeld bekistingen op staalprofielen en zware stalen stempels.
2.1.1a Scheve projectie lichte en zware ondersteuningsconstructie (met benamingen) 2.1.1b Scheve projectie lichte en zware ondersteuningsconstructie (met benamingen)

De bekisting die door de ondersteuningsconstructie wordt gedragen, bestaat uit beplating, kinderbalken en, afhankelijk van de systeemkeuze, uit onderslagbalken. De keuze van beplating moet zijn afgestemd op de eisen die in de vigerende voorschriften aan het betonoppervlak worden gesteld en op de gebruiksomstandigheden. Dit laatste is nodig omdat de beplating langdurig aan weersinvloeden wordt blootgesteld voordat er beton wordt gestort. Kinderbalken en onderslagen kunnen uit baddinghout bestaan, maar ook in houten of aluminium systeemliggers worden uitgevoerd. Het feit dat veel horizontale bekistingen bestaan uit een los gestapelde constructie, moet worden meegenomen in de overwegingen die tot een keuze leiden.
Het horizontale steunwerk, zoals moerbalken en onderslagbalken, bestaat in Nederland vaak uit profielstaal, terwijl in andere landen in Europa veel systeemmateriaal wordt toegepast. Het elders gebruikte systeemmateriaal heeft weliswaar een behoorlijke constructiehoogte, maar is wel op verschillende projecten toepasbaar zonder dat de toepassingsmogelijkheden worden aangetast (door bijvoorbeeld inkorting). Deze constructiehoogte is in ons niet-geaccidenteerde land een nadeel. Dit is een van de belangrijkste redenen waarom deze systemen in Nederland zo weinig worden gebruikt. Ze worden in dit naslagwerk dan ook niet behandeld.

Verticaal steunwerk kan bestaan uit verschillende materialen. Van traditionele houten stammen tot geavanceerde verstelbare aluminium systemen, mechanisch of hydraulisch uitgevoerd. Alle systemen zijn voorzien van mogelijkheden om ze op allerlei ondergronden te plaatsen, in systeem schoorverbanden aan te brengen, te verlengen, af te stellen en te ontkisten.
Er bestaan aparte systemen voor geconcentreerde lasten, systemen die in steigervorm worden uitgevoerd en torensystemen die een eigen stabiliteit kennen. Kortom, uitgaande van de vele variëteiten in betonconstructies, zijn er altijd mogelijkheden om een passende ondersteuning en bekisting op te bouwen. De kunst is het systeem te kiezen dat zo efficiënt mogelijk is op te bouwen, gebruikmakend van de funderingsmogelijkheden die de ondergrond ter plaatse biedt. Het moet snel op te bouwen zijn en zowel veilig te bekisten als te ontkisten. Waar mogelijk moet vroegtijdig, in gedeelten, kunnen worden ontkist om de hoeveelheid ingezet materieel te beperken. Er kan zelfs worden overwogen desnoods in gehele gemonteerde units te verplaatsen en te stellen. Het betekent een appèl aan de creativiteit en het vakmanschap van de bekistingsconstructeur. Het houdt tevens een waarschuwing in om bij het be- en ontkisten te allen tijde de persoonlijke veiligheid van de mensen in acht te nemen. Juist bij deze activiteiten gebeuren veel ongelukken die kunnen worden voorkomen, als de omstandigheden bij het be- en ontkisten adequaat in het ontwerp waren verwerkt. In deze fase vormen de kosten om tot veiliger werken te komen een fractie van de kosten van gevolgschade die ontstaat als er wel wat gebeurt (nog afgezien van persoonlijk leed).
Helaas moet worden vastgesteld dat de vaak bijzondere situaties die bij het opbouwen van een ondersteuningsconstructie ontstaan, een uitdaging lijken te zijn om grenzen verkeerd te verleggen. Dit komt in het onderdeel Arbo en veiligheid nader aan de orde.

Om zoveel mogelijk fouten of vraagtekens te voorkomen, verdient het aanbeveling de gegevens die uitgangspunt zijn voor het ontwerp van de ondersteuning, op tekening te vermelden. Dit geldt zowel voor de gegevens die bepalend zijn voor het ontwerp van de fundatie van de ondersteuning, als voor de uitgangspunten die de opbouw van de ondersteuning hebben bepaald.

Keuzeaspecten
De keuze van een ondersteuning, het ontwerp en de dimensionering zijn van vele factoren afhankelijk; daarbij spelen zowel constructieve invalshoeken als materieel- en arbeidstechnische uitgangspunten en aanpassingen vanuit ondergrond en omgeving een rol.

Afstemming op constructieve uitgangspunten.

  • Voldoen aan vigerende normen zoals NEN-EN 1992 en NEN-EN 13670 en aan eventuele aanvullende eisen die in het bestek genoemd zijn.
  • Voldoen aan algemene gebruikswensen, zoals:
    • een eenduidige constructie, overzichtelijk en goed controleerbaar;
    • onderdelen die met de hand gemonteerd en gedemonteerd worden, zo licht mogelijk uitgevoerd.
  • Andere onderdelen zodanig samenstellen dat ze eenvoudig transportabel zijn bij be- en ontkisten;

    • bestand tegen ruwe behandeling.
    • zo min mogelijk losse onderdelen.
  • Eisen aan doorrijdopeningen en beschikbaarheidsstellingen.

Materieel- en arbeidstechnische uitgangspunten:

  • afstemming op beschikbaar materiaal en materieel;
  • totaalkostenvergelijkingen als belangrijk keuzecriterium;
  • mogelijkheid tot huur van bijzonder equipement;
  • afgestemd op zowel montage- c.q. bekistingssituatie, als op demontage- en ontkistingssituatie.

Aanpassingen vanuit ondergrond en omgeving:

  • bijzonderheden van de ondergrond (toelaatbare gronddruk, zettingsgedrag, grondwater enz.);
  • bouwplaatsomstandigheden (in bestaand tracé, in het vrije veld, in een stadse omgeving);
  • de omvang van het werk (grootte van de ondersteuning, repetitie).
2.1.2

Fundaties voor ondersteuningen

Een ondersteuningsconstructie die het tijdelijke gewicht van de verhardende betonconstructie moet dragen, moet worden geplaatst op een onderliggende vloer of fundering die gedurende het verhardingsproces voldoende draagkracht biedt en daarbij acceptabele vervormingen ondergaat. De Nederlandse bodemgesteldheid is op veel plaatsen zodanig dat op of kort onder het bestaande maaiveld kan worden ondersteund. Het zettingsgedrag als gevolg van de tijdelijke belasting kan echter het toegestane vervormingsgedrag van de betonconstructie overschrijden. En juist omdat het om jong beton gaat en de vervormbaarheid gedurende dit proces vermindert, moet vooraf bekend zijn hoe het zettingsgedrag van de ondergrond zal zijn.

Afhankelijk van de ondergrond kan worden gekozen voor een van de volgende typen fundering:

  • op staal, al of niet op basis van een aangebrachte grondverbetering;
  • op palen (hout, beton of staal; verloren of naderhand getrokken);
  • op bestaand betonwerk.
2.1.2a Doorsneden van de vier soorten fundering in de civiele bouw 2.1.2b Doorsnede van ondersteuning op bestaand betonwerk in de U-bouw

Fundering op staal
Een fundering op staal stelt bijzondere eisen aan draagkracht en zettingsgedrag van de ondergrond. Tijdens het storten is de betonspecie plastisch. Vervormingen van de bekisting worden gevolgd. Doorbuigingen en inknijpingen van profielen vertalen zich in een blijvende vervorming van de betonconstructie. Deze vervorming is calculeerbaar en kan in het op hoogte stellen worden verdisconteerd. Zettingen in de ondergrond ontstaan gedurende het verhardingsproces en kunnen later afbreuk doen aan de kwaliteit van de verharde constructie. Het is daarom erg belangrijk met de betonconstructeur af te stemmen welk zettingsgedrag toelaatbaar is. Hierbij moet men verdisconteren dat een betonconstructie vaak al na enkele dagen zelfdragend is geworden en dan geen extra belasting meer op de ondergrond uitoefent.
Om te bepalen of de ondergrond geschikt is, zijn meestal sondeer- en boorgegevens beschikbaar die een indruk van de opbouw van de bodem geven en waaruit de belastbaarheid kan worden herleid. Ook grondwaterstand en eventuele variaties erop zijn van belang.
De draagkracht van de grond wordt uitgedrukt in een toelaatbare spanning; voor ongeroerde grond is dit 0,05 N/mm². Wordt er een grondverbetering toegepast dan kan deze spanning worden opgevoerd tot 0,1 N/mm².

Om echter zekerheid te krijgen over het voorspelde vervormingsgedrag gedurende enkele dagen bij een bepaalde belasting, is het uitvoeren van een proefbelasting zeer aan te bevelen.
Een proefbelasting is eenvoudig uit te voeren, mits er wel enkele spelregels in acht worden genomen. Betonplaten kunnen worden gestapeld tot een hoogte die de optredende gronddruk tot gevolg heeft. Een stabiele stapeling is noodzakelijk, evenals een eenduidige en herleidbare meting van de hoogteveranderingen. Afhankelijk van het ontwerp van de ondersteuning moet rekening worden gehouden met de impact van de belasting op een groot oppervlak. Een eenvoudig draaiboekje zorgt ervoor dat zowel bekistings- als betonconstructeur zijn verantwoordelijkheid voor de kwaliteit van de constructie kan nemen.

2.1.3 Proefbelasting met betonplaten

Als bij de aanleg van een nieuwe weg er in het tracé een zandpakket is aangebracht om overhoogte te creëren en de optredende zetting van het weglichaam te versnellen, kan dit zand worden gebruikt bij de fundering van de ondersteuning.
Door een deel van de overhoogte van het zandpakket te verwijderen ontstaat belastingvermindering, die wordt vervangen door de belasting vanuit de ondersteuning. De zetting als gevolg van de voorbelasting heeft dan al plaatsgehad en zal niet opnieuw optreden.

De uitvoering van een fundering op staal kan verschillend zijn. Betonplaten worden veelvuldig toegepast, maar ook houten sloffen of bielzen in combinatie met een grondverbetering van gestabiliseerd zand zijn mogelijk. Er moet aandacht worden geschonken aan:

  • verwijderen van teelaarde en aanbrengen van een zandlaag om de belasting goed te verdelen en als spreidlaag te dienen;
  • zorgvuldig zorgen voor ongeroerde grond (vooral van belang als vlak naast gemaakte funderingen op staal moet worden gefundeerd);
  • maatregelen om oppervlaktewater af te kunnen voeren;
  • betonplaten c.q. sloffen en bielzen opsluiten om ondergraving en ongelijke belastingverdeling te voorkomen.

Over de sloffen kan een voldoende stijf staalprofiel worden aangebracht, waardoor de belasting gelijkmatig wordt verdeeld en de opneembare bovenbelasting wordt vergroot.

Bij toepassing van prefab-betonplaten moet rekening worden gehouden met de wapening in de betonplaat. Vaak is dit een enkel net, dat daardoor het moment niet kan opnemen dat ontstaat door de belasting en de reactie uit de ondergrond. Overbelasting zorgt ervoor dat de plaat breekt en daarmee zijn verdelende functie verliest. Hierdoor zal de belasting worden geconcentreerd ter plaatse van de stempelpunten, wat een hogere grondbelasting en extra zetting veroorzaakt.

Fundering op palen
Als de hulpconstructie moet worden ondersteund op diepere grondlagen, is een paalfundering nodig. Dit kunnen hulppalen zijn die naderhand worden getrokken, maar ook achterblijvende palen of palen die onderdeel van de definitieve constructie vormen. Het kunnen enkele palen zijn, of palen die een paalgroep vormen en door een poer verbonden zijn. Dit geldt voor constructies in het veld, onder een talud of in het water.
De hoogte van de bovenzijde van de paalfundering kan op maaiveldniveau zijn, maar kan ook tot de onderzijde van de dekbekisting doorlopen. Maatgevoeligheid, afschoorbaarheid en verwijderbaarheid van hoge steunpunten zijn mede bepalend voor de keuze van het systeem.

2.1.4a Ondersteuning op hulppalen van beton (m.v.-niveau) 2.1.4b Ondersteuning op hulppalen van beton (hooggelegen)

Bij het ontwerp en de uitvoering van paalfunderingen moet aan de volgende aspecten aandacht worden geschonken:

  • de belasting moet centrisch op de palen aangrijpen;
  • horizontale belasting moet kunnen worden opgenomen. Het grondlichaam biedt niet altijd voldoende weerstand. Horizontale belasting het liefst in het vlak waarin deze belasting ontstaat, opnemen (dus liefst in of direct onder de dekbekisting voorzieningen aanbrengen). Lukt dit niet, dan afdoende afschoren of schoorpalen toepassen;
  • bij het maatvoeren van de paalfundering rekening houden met de plaats van schacht en punt van de definitieve funderingspalen (vooral bij schoorpalen). Ook het ontkisten en het al of niet trekken van de hulppalen meenemen in de plaatsbepaling;
  • rekening houden met zettingen, ook elastische, ten gevolge van de bovenbelasting;
  • eventueel reeds gemaakt betonwerk benutten voor de stabiliteit;
  • bij houten palen de bovenzijde vlak en horizontaal afzagen;
  • goede verbinding maken tussen de palen en sloven, waardoor de belasting conform de aangenomen belastingoverdracht aan de palen wordt overgedragen.

Materiaalsoort van de hulppalen
Houten palen zijn stammen van naaldhout die in de bossen zijn gezaagd en een maximale lengte en puntomtrek hebben. De belasting wordt op de punt overgebracht, mantelwrijving wordt niet in rekening gebracht. Gezien de korte tijdsduur van de belasting zal negatieve kleef nauwelijks van invloed zijn. De belastbaarheid van de paal varieert tussen 70 en 100 kN toelaatbare belasting.

Betonnen palen kunnen prefab worden aangevoerd of ter plaatse gestort. Ze zijn in de handel in vele afmetingen en lengten verkrijgbaar. Vaak is het zinvol kritisch in te kopen. De draagkracht is aanzienlijk hoger dan die van houten palen. Voor een betonpaal van 400 x 400 mm² ligt de toelaatbare belasting op ongeveer 800 kN tot 1000 kN. Ook deze palen kunnen als losse paal of in een poer of verbindingsbalk worden opgenomen. Het biedt een robuuste constructie voor grote geconcentreerde bovenbelastingen.
Worden de betonpalen zodanig geheid dat de bovenzijde tot de onderzijde van de dekbekisting loopt, dan kan een bovenbalk over de palen heen de moerbalk vervangen. Er moet dan wel worden gelet op de gevoeligheid voor excentriciteit en de moeilijkheid om na het ontkisten van een dek de palen te verwijderen. Het is een kostbare en tijdrovende aangelegenheid; bovendien belast dit het milieu.

Stalen buispalen kunnen worden geheid met open of dichte punt. De uitvoering van de punt kan zodanig zijn dat er geen mantelwrijving of juist wel mantelwrijving ontstaat. Ook kan de punt bij het verwijderen achterblijven of mee omhoog worden getrokken. Bij toepassing van open buispalen haalt de paal zijn draagkracht uit de mantelwrijving en propvorming. Wel moeten de palen dan, om een redelijke draagkracht te krijgen, langer zijn dan de palen met een dichte voet. De draagkracht ligt voor een buis Ø 500 mm ongeveer gelijk aan een betonnen paal van 400 x 400 mm².

Stalen palen kennen een aantal voordelen ten opzichte van betonpalen. Er kan worden aangelast, het verwijderen kan in segmenten gaan die een lengte hebben die is afgestemd op de beschikbare ruimte, en stalen palen zijn geschikt voor hergebruik.

Figuur 2.1.5 Paalfundering met stalen buispalen

Fundering op bestaand betonwerk
Ook hier is een duidelijk onderscheid te maken tussen situaties in de utiliteits- en woningbouw en in de civiele bouw. In utiliteits- en woningbouw zijn de vloeren dunner en de belasting dus geringer. Echter, bij het afsteunen van een te storten vloer op een onderliggende vloer moet worden beoordeeld of deze laatste vloer de extra belasting kan opnemen.
In de civiele bouw zijn de belastingen hoger, maar ook zijn de mogelijkheden groter om op bestaand betonwerk af te stempelen of belastingen via consoles over te brengen. Staalprofielen die in het betonwerk zijn verankerd, kunnen een overstek vormen waarop een ondersteuningssteiger kan worden geplaatst.
Over het algemeen kan worden gesteld dat de fundering van een te maken kunstwerk of gebouw vaak met zeer geringe voorzieningen en kosten geschikt kan worden gemaakt als steunpunt voor de bekistingsconstructies dienst te doen.

2.1.6 Overstek op pijlervoet

Als alleen palen beschikbaar zijn, kan gebruik worden gemaakt van paalklemmen die de belasting via wrijving kunnen overbrengen van de ondersteuning naar de paal. De belastbaarheid van een klemconstructie is sterk afhankelijk van de wijze waarop deze is uitgevoerd. Stubeco heeft hier in 2012 studie naar verricht en een rapport gepubliceerd. Eisen die aan klemconstructies gesteld kunnen worden, zijn:

  • zorgen voor een centrische inleiding van de belasting (belasting door beide zijden van de klemconstructie op laten nemen);
  • door middel van een zachthoutvulling de belasting gelijkmatig over het wrijvingsoppervlak verdelen;
  • de boutverbinding zodanig spannen dat de toelaatbare drukspanning in het hout loodrecht op de vezel niet groter is dan 2 N/mm²;
  • geen losse materialen, vuil of vet tussen betonwerk en klemconstructie;
  • als klemconstructies op stalen buizen worden aangebracht, mogen deze niet zijn voorzien van een elastische coating;
  • vlak voor het storten altijd de klemmen met een momentsleutel nalopen en de spankracht controleren. Weersinvloeden, zoals zon of regen kunnen vermindering van de voorspanning in de spanstaven veroorzaken, wat vermindering van de opneembare verticale belasting tot gevolg heeft.
2.1.7a Klemconstructie op palen 2.1.7b Klemconstructie op palen

De zwaarte van de U-profielen wordt bepaald door de afmetingen van de paal en de aan te brengen klemkracht. Doorbuiging van deze profielen leidt tot een herverdeling van de belasting, waarbij de klemming zich naar de randen van de paal verplaatst. Dit kan tot een overschrijding van de toelaatbare houtspanning leiden en moet worden voorkomen. De bekistingsconstructeur moet zijn berekeningswijze afstemmen op de situatie en extra veiligheden inbouwen voor onvoorziene uitvoeringsfouten.
Vuistregel is dat de totale trekkracht in de spanstaven vier keer de verticale belasting moet bedragen, waarbij wordt uitgegaan van een wrijvingscoëfficiënt van 0,5 en een veiligheidsfactor van 2. Als de toelaatbare belasting onvoldoende is, kan met meer klemmen boven elkaar worden gewerkt.
Stubeco heeft een uitvoerig onderzoek naar klemconstructies gedaan en hierover aan de leden gerapporteerd (rapport A12, versie 2014).

2.1.3

Verticaal steunwerk

Algemeen
Er kan onderscheid worden gemaakt in licht en zwaar verticaal steunwerk. De meeste lichte systemen kunnen in gedeelten worden opgebouwd en afgebroken en met de hand omgezet, terwijl dit bij de zware systemen met de kraan gebeurt.
Lichte systemen met een stempelbelasting van circa 40 tot 80 kN worden vaak op staal of op bestaand betonwerk geplaatst, terwijl bij de zware systemen zowel op bestaand werk als op hulppalen wordt gefundeerd.

Zoals al eerder vermeld, is een keuze sterk afhankelijk van de bouwplaatsomstandigheden (doorgangen, al of niet boven water, overkragingen, de hoogte, al of niet aanwezig zijn van bestaande fundaties enz.), ontwerpuitgangspunten en de bij de aannemer beschikbare materialen.

Een groepsindeling kan er als volgt uitzien:

  • traditionele houten ondersteuning;
  • stalen of aluminium schroefstempels;
  • torensteigers met eigen stabiliteit en als systeemtoren in grondvlakken vanaf 1 x 1 m2;
  • systeemsteigerjukken met variabele tussenafstanden van jukken en een eigen stabiliteit;
  • systeemstaanders, met systeemkoppelingen in twee richtingen;
  • profielstalen ondersteuning uit HE- of buisprofielen.

De volgende tabel kan als hulpmiddel worden gebruikt om tot een keuze van type ondersteuning te komen. Het geeft enkele karakteristieke kenmerken die van invloed zijn.

Aspect Houten
staander
Schroef
stempel
Systeem- toren
steiger
Systeem-
steiger
jukken
Systeem-
staanders
Zware
systeem-
stempels
Profiel
staal
Eigen gewicht 0 + + + + - -
Opbouwtijd - + + + + - 0
Robuustheid 0 - - - - + +
Complexiteit montage/demontage - 0 + + + - -
Losse onderdelen 0 + 0 - - 0 +
Stabiliteitsvoorzieningen - - + + 0 0 0
Grote hoogte - - + + + + +
Smalle ondersteuningsstrook - - + 0 - - 0
Licht betonwerk - + 0 + + - -
Zwaar betonwerk 0 - + + 0 + +
Repetitiemogelijkheid - + + + + + -
Huurmogelijkheid - + + + + + 0
Controleerbaarheid - 0 + + + + 0
+ gunstig of eenvoudig
0 matig
- ongunstig of ingewikkeld
2.1.8a Schematische uitwerking van de verschillende soorten verticaal steunwerk 2.1.8b Schematisering steigerconstructies

Traditionele houten ondersteuningen
De traditionele houten ondersteuningen worden steeds minder gebruikt, maar kunnen in voorkomende gevallen een goede ondersteuning bieden. De houten ondersteuningsconstructie kan bestaan uit losse stammen of uit samengestelde jukken en vormt samen met het horizontale steunwerk de totale ondersteuningsconstructie. Deze ondersteuningsvorm is slecht controleerbaar en erg arbeidsintensief. De hoogte-instelling gebeurt met wiggen.
Dit type wordt nog wel eens toegepast bij lage kelders, waar de standaardschroefstempels te lang zijn, of in ontwikkelingsgebieden, waar arbeid erg goedkoop is en systeemmaterieel niet beschikbaar is.

2.1.9 Traditionele houten ondersteuning

Ondersteuning met stalen of aluminium schroefstempels
Een ondersteuning bestaande uit losse schroefstempels is in alle richtingen flexibel uitvoerbaar. Bij licht betonwerk is het vaak een onderdeel van een systeem, bij traditionele vloerbekisting zijn het de losse staanders, waarbij in de gaffels de houten onderslagen worden aangebracht. Bij zwaar betonwerk is de toepassing veel minder en wordt het in het algemeen slechts toegepast bij passtukken en aanhelingen.
Schroefstempels bestaan van oudsher uit een binnen- en buitenbuisconstructie (zie 2.2), waaraan met steigerkoppelingen verbindingen kunnen worden gemaakt. Ontwikkelingen hebben onder meer geleid tot aluminium schroefstempels die een hoge belasting kunnen opnemen en zelfs bij grote hoogte zonder knikverkorter toepasbaar zijn. Ook zijn er stalen buisstempels die niet rond maar geprofileerd zijn en daardoor zonder knikverkorter een hogere belasting kunnen opnemen. Beide laatstgenoemde systemen kunnen ook met knikverkorters worden toegepast, waardoor de stempels ook als (deel van een) systeemsteiger kunnen worden ingezet.

   
2.1.10 Schroefstempel

Het voordeel van de flexibiliteit kan ook een nadeel zijn. De kans op scheefstand, foutieve montage, of onvoldoende stabiliteitsvoorzieningen is verhoudingsgewijs erg groot. Het gemak van de schroefstempel, namelijk vrijwel altijd toepasbaar en eenvoudig tot één geheel te koppelen, maakt dat de inzet toch legio is. Daarbij wordt het eigen gewicht van een schroefstempel voor lief genomen, zeker bij de langere stempels. Voor grotere hoogten is de schroefstempel minder geschikt, en wel omdat het moeilijk is zonder aanvullende voorzieningen de bekisting veilig aan te brengen is en de kans op instabiliteit altijd aanwezig is.

2.1.11 Traditionele ondersteuning met schroefstempels

Ondersteuning uit systeemtorensteiger
Bij hoge ondersteuningen werd in het verleden gebruik gemaakt van los steigermateriaal dat uit staanders, schoren en koppelingen bestond. Het ontwerp werd gebaseerd op de kennis van steigerconstructies zoals bij gevelsteigers gebruikelijk. Door de veel hogere belasting was de invloed van scheefstand en de noodzaak van deugdelijke koppelingen die aanzienlijke belastingen konden opnemen, groot. Met de introductie van de systeemsteiger werden de meeste nadelen geëlimineerd en hield men de voordelen over. De stalen buissteiger wordt in een enkel geval nog wel eens gebruikt, vooral als uitkragend moet worden gewerkt of de toepassing van de systeemsteiger niet de juiste oplossing biedt. Dit wordt hier niet nader behandeld.

Een torensteiger bestaat uit standaardsteigerelementen die een zodanige vorm hebben, dat ze eenvoudig op elkaar kunnen worden geplaatst en zonder nadere verbindingsmiddelen een toren vormen met een eigen stabiliteit. Het is een van de oudste vormen van een steigersysteem. Doordat het destijds nieuw was, zijn er veel beproevingen op uitgevoerd die het gedrag tijdens montage en tijdens het belasten hebben verduidelijkt.

2.1.12 Torensteigers

Dergelijke systemen hebben als voordeel dat de torens door de hart-op-hartafstand van de staanders een eigen stabiliteit kennen. Dit vereenvoudigt de montage en maakt bij steigers tot 6 meter hoogte, aanvullende stabiliteitsvoorzieningen overbodig.
Nadelen zijn de beschadigingsgevoeligheid en de gevolgen van excentriciteit en scheefstand van de boven- en onderspindels. De belastbaarheid loopt aanzienlijk achteruit als de spindels niet centrisch worden belast of een te hoge uitdraai hebben, waardoor scheefstand kan optreden.

Dankzij de vele beproevingsrapporten zijn de torensteigers de systemen waarvan de meeste gegevens onder bijzondere omstandigheden bekend zijn. De leveranciers hebben de beschikking over deze rapporten en onderbouwen daarmee de toelaatbare belasting. Evenals bij centerpennen bepaalt dus hier de leverancier van het systeem in belangrijke mate welke veiligheid in de constructie aanwezig is. Een situatie die niet alleen voor de torensteigers, maar voor alle systemen geldt en die is af te keuren. De huidige softwarepakketten maken het mogelijk de belastingsoverdracht in de toren voldoende nauwkeurig te schematiseren, waardoor een rekenmethode tot de mogelijkheden behoort die is gebaseerd op de Eurocode.

Doordat de eigen stabiliteit van de torens is gewaarborgd, is gebruik van torens bij de ondersteuning van betonbalken een zeer geschikte oplossing. Tot een hoogte van 6 m hoeft de stabiliteit van de ondersteuning slechts te worden beoordeeld in de lengterichting van de ondersteuning.
Ook hier geldt dat de start van een betonstort moet beginnen op de plaats waar het stabiliteitsverband is aangebracht. Boven 6 m moeten aanvullende koppelingen en schoren worden aangebracht.

2.1.13 Enkele ondersteuningen uit torensteiger opgebouwd

Als nadeel van een torensteiger kan worden aangemerkt dat er bij vloeren met geringe dikte een geconcentreerde belasting mogelijk is, terwijl de belasting uit de vloer om een grotere spreiding vraagt. Systemen uit systeemstaanders kunnen hier beter aan tegemoet komen en genieten dan de voorkeur.
Als voordelen zijn verder te noemen de geringe arbeidstijd voor montage en demontage, de flexibiliteit torens op elke gewenste hart-op-hartafstand te plaatsen en de mogelijkheid een in elkaar grijpende rij te maken waardoor een aanzienlijke belasting per strekkende meter steunpunt kan worden opgenomen. Instelling van de hoogte heeft plaats door de juiste keuze van de elementhoogten en de uitdraai van spindels bovenin en onder aan de torens. Door de toepassing van voetspindels is het bovendien mogelijk op een scheefstaande ondergrond op te bouwen.
De toelaatbare belasting op de staanders van de torens varieert van 20 tot 50 kN per staander.

Ondersteuning uit systeemstaanders
De hart-op-hartafstand van de staanders is bij een systeemtoren in twee richtingen vast en bij een systeemjuk in één richting. Bij systeemstaanders is deze h.o.h.-afstand in geen van beide richtingen vast. Het geeft dus de beste mogelijkheid om de belastingoverdracht af te stemmen op de toelaatbare belasting van de staanders. Vooral bij lichte betonvloeren is dit een voordeel. Het betekent echter wel, dat ook in beide richtingen een stabiliteitsverband nodig is, omdat er geen sprake is van inwendige stabiliteit in het systeem. De momentvastheid die in de knopen aanwezig is, geeft wel voldoende stijfheid om op te bouwen, maar is onvoldoende om als stabiliteitsvoorziening te gelden. Het betekent enerzijds optimale flexibiliteit, anderzijds in gevallen waarin stroken moeten worden ondersteund, extra montage van stabiliteitsvoorzieningen.
Net als bij de andere systemen is het eenvoudig mogelijk op 1,50 m onder de te storten vloer een extra werksteiger te maken, waardoor het uiteindelijke bekisten wordt vereenvoudigd.

2.1.14 Ondersteuningen uit systeemstaanders

Ondersteuning met zware systeemstempels of stalen profielen
Het in het werk storten van dekken van viaducten vraagt om ondersteuningen die hoge belastingen kunnen opnemen, stabiel kunnen worden uitgevoerd en de mogelijkheid bieden zonodig doorrijdopeningen toe te laten.
Verschillende leveranciers hebben hiertoe systemen ontwikkeld. Systemen die modulair zijn uitgevoerd, die zijn voorzien van verstelbare kop- of voetplaat en bij elke gewenste hoogte kunnen worden gebruikt. Doordat de toepassing niet projectgebonden is, maar voor elke gewenste situatie samen te stellen, is het te beschouwen als een universeel systeem van zware systeemstempels. De hoogte-instelling en het ontkisten gebeurt met vijzels De gevoeligheid voor zettingsverschillen is groot. Herverdeling van belasting (als steunpunten zetting ondergaan) kan desastreus zijn en tot bezwijken leiden. De huidige rekensoftware kan duidelijk laten zien wat er gebeurt en een indicatie geven van de kans en de gevolgen van een dergelijke gebeurtenis. Zekerheid op het gedrag van de ondergrond is daarom ook voorwaarde voor een veilige toepassing. Door aparte moerbalken onder de stempels toe te passen, wordt een groot deel van de gevolgen van zettingen geëlimineerd.

2.1.15 Ondersteuningen opgebouwd uit zware systeemstempels

Ondersteuning, gebruikmakend van profielstaal
In plaats van zware systeemstempels worden ook wel stalen jukken gemaakt, waarbij de staanders uit profielstaal (HE of buis) bestaan en de jukken als een zwaar slagjuk buiten het werk in elkaar worden gelast. Afmetingen, hoogtemaatvoering, plaatsing en verankering zijn optimaal af te stemmen op de situatie ter plaatse. Voorzieningen om te kunnen ontkisten zijn mechanisch of hydraulisch uitgevoerd. Verplaatsing kan met een kraan, rollend of schuivend worden uitgevoerd. In onder meer Duitsland, Zwitserland en Oostenrijk zijn diverse gespecialiseerde bedrijven die dit soort systemen in eigendom hebben.

2.1.16 Ondersteuningen met staanders uit profielstaal
2.1.4

Horizontaal steunwerk

Algemeen
Hoewel de term ‘horizontaal steunwerk’ zowel de ondersteuning als de contactbekisting zou kunnen omvatten, wordt in dit gedeelte slechts een uiteenzetting gegeven over de liggers die geen deel uitmaken van een al eerder beschreven vloerbekisting (zoals de valkopbekisting). Het betekent dat vooral de toepassing bij zwaardere betonconstructies wordt behandeld, aangezien de lichtere betonvloeren meestal in systeem worden bekist.
Net als bij de lichtere betonvloeren is het ontkisten een belangrijk uitgangspunt voor het samenstellen van de bekisting. Met uitzondering van een bekisting die uit tafels is opgebouwd, moeten alle onderdelen afzonderlijk met de hand of met de kraan worden verwijderd.
Het betekent dat de verbindingen zo eenvoudig mogelijk worden uitgevoerd, onderdelen liefst los worden geplaatst en de beplating slechts met enkele steekspijkers op de liggers wordt bevestigd. De kans op persoonlijke onveiligheid is bij het ontkisten erg groot. De uitvoering van de liggers en de plaatsing op de ondersteuning moeten aan Arbo-eisen voldoen. Onderdelen moeten hanteerbaar zijn en licht van gewicht.

De huidige systeemliggers zijn van hout of aluminium en hebben de toepassing van deze zware en arbeidsonvriendelijke liggers onaantrekkelijk gemaakt. De liggers worden verdeeld naar soort materiaal en opbouw. De hier aangehouden indeling is:

  • traditioneel baddinghout in de afmeting 6 x 16 cm (nominale maat);
  • houten vakwerk- en volwandliggers in systeem;
  • koudgewalste stalen systeemliggers;
  • aluminium profielen;
  • liggers van profielstaal.

Typen horizontaal steunwerk
Traditioneel baddinghout
Het heet traditioneel, omdat de badding sinds jaar en dag een ligger is die overal wordt gebruikt en altijd in geschaafde uitvoering de maten 59 x 156 mm heeft.
Doordat het hout zowel uit Noord-Europa als uit Midden-Europa komt, bestaat er kwaliteitsverschil ten gevolge van het verschil in groeisnelheid. Het is een natuurlijk materiaal en heeft ruime toleranties. Dit is direct terug te zien in het betonoppervlak. Baddinghout kan scheluw zijn, kent plaatselijke gebreken en veroudert. Het is echter zo universeel, dat het veelvuldig wordt toegepast. Het vervormingsgedrag is meestal bepalend voor de overspanning en de maximale hart-op-hartafstand. Lengten zijn tot circa 6 m leverbaar. Het gewicht is circa 5 kg per m.

Houten vakwerk- en volwandliggers in systeem
De ontwikkeling van houten vakwerk- en volwandliggers, zoals Doka, Peri, Steidle, enz. als onderdeel van bekistingssystemen heeft voornamelijk buiten Nederland plaatsgehad. Het meest worden systemen uit Duitsland en Oostenrijk toegepast. Aanleiding tot specifieke ontwikkelingen waren de behoeften die op projecten ontstonden (zoals Doka-liggers die zijn toegepast bij de Donau-Krafwerke). Ter vervanging van de zware houten balken, werden profielen ontworpen met een gunstigere verhouding tussen massa en sterkte-eigenschappen. Bovendien kon meer aandacht worden besteed aan de kwaliteit van het hout.
Alle systeemliggers zijn zodanig gedimensioneerd dat ze niet alleen bij vloer- en dekbekistingen kunnen worden toegepast, maar ook geschikt zijn voor wandbekistingen, waar veel hogere betonspeciedrukken gelden. Afhankelijk van de toepassing zijn de dwarskracht, de doorbuiging, de sterkte of de oplegdruk ter plaatse van de ondersteuning maatgevend.

Vollewandliggers hebben het voordeel dat de oplegpunten vrij kunnen worden gekozen, terwijl dit bij vakwerkliggers wordt bepaald door de knooppunten van het inwendige vakwerk.
In de loop van de jaren zijn de liggers in verschillende hoogten uitgevoerd, elk met een optimaal toepassingsgebied en de mogelijkheid deze ook in andere situaties toe te passen.
De houten liggers zijn licht in gewicht, namelijk van 5 kg/m tot 9 kg/m. Ze zijn voornamelijk I-vormig uitgevoerd en door hun brede basis standzeker. Hierdoor kunnen ze los worden geplaatst zonder dat ze omvallen. De uitvoering in hout is bouweigen en zorgt er ook voor dat schoren, klampen, wiggen en andere materialen eenvoudig met draadnagels kunnen worden bevestigd.
Doordat er bijzondere eisen aan de kwaliteit van het hout worden gesteld, de opbouw is gelijmd en het profiel fabrieksmatig geproduceerd, zijn de toleranties geringer dan bij massief houten balken. Het gebruik als losse ligger is arbeidsvriendelijk, de toepassingen zijn legio en de levensduur aanzienlijk langer dan van baddinghout.

2.1.17a Aanzichten van verschillende typen houten systeemligger 2.1.17b Aanzichten van verschillende typen houten systeemligger

Koudgewalste stalen systeemliggers
Stalen systeemliggers zijn voorzien van gestandaardiseerde perforaties, waardoor ze zich gemakkelijk laten monteren en demonteren. Ze zijn in verschillende lengten verkrijgbaar en voorzien van hulpstukken om verlenging, bevestiging en hoekveranderingen mogelijk te maken. Toegepast als losse ligger bij horizontaal steunwerk hebben ze het nadeel dat ze niet standzeker zijn en de bevestiging van beplating moeilijk is. Ze worden dus veel meer toegepast bij wandbekistingen.

Aluminium profielen
Er zijn verschillende oorzaken aan te wijzen voor het groeiend gebruik van aluminium als bekistingsmateriaal. Door het geringe materiaalgewicht zijn liggers, ook al zijn ze lang, gemakkelijk hanteerbaar. Vanuit ergonomische overwegingen komt aluminium tegemoet aan de wens de arbeid op de bouwplaats te verlichten. Verder is er nog een aantal voordelen te noemen dat pleit voor het gebruik van aluminium:

  • door het extrusieproces is elke vorm eenvoudig te realiseren;
  • houten regels om platen te bevestigen zijn in veel profielen opgenomen;
  • de toleranties zijn gering, de duurzaamheid is groot en de levensduur lang;
  • aluminium liggers zijn ongevoelig voor vocht;
  • aluminium heeft een hoge restwaarde, doordat het materiaal opnieuw kan worden verwerkt;
  • de mechanische eigenschappen zijn zodanig dat ontkisten nauwelijks tot beschadiging leidt;
  • de sterkte- en stijfheidseigenschappen zijn door de gekozen legeringen goed af te stemmen op toepassing in wand- en vloerbekistingen.

Nadeel is wel dat door de geringere elasticiteitsmodulus (1/3 van die van staal) de profielen hoger en breder zijn ter compensatie van de grotere doorbuiging, wat in het gebruik tot ongemak kan leiden. Verder zijn de uiteinden scherp, wat tot verwondingen kan leiden. In de civiele bouw moet vooral de dwarskracht worden gecontroleerd en horizontale belastingen worden voorkomen.
De meeste profielen zijn voorzien van sleuven om hulpstukken te bevestigen. Echter, de krachtsoverbrenging gaat dan altijd op afschuiving. Dit kan tot een kwetsbare verbinding leiden.

2.1.18 Ondersteuning op aluminium profiel

Liggers van profielstaal
Onderscheid kan worden gemaakt tussen lichte onderslagbalken uit IPE-profiel (IPE120 en 140) en de zwaardere uit HE- en IPE-profiel. De lichte IPE-profielen worden gebruikt als onderslag in systeemondersteuningen, de zwaardere profielen worden gebruikt bij grotere overspanningen en in de toepassing als moerbalk en oplegbalk. Staal kent een aantal voor- en nadelen, die van invloed zijn op het gebruik bij ondersteuningen.
Enkele voordelen:

  • er zijn vele handelsprofielen mogelijk, waardoor voor elke toepassing een geschikt profiel is te vinden;
  • ze zijn relatief goedkoop, afschrijvingskosten zijn laag, zeker van de zware profielen;
  • door de I-vorm bezitten stalen liggers een grote stijfheid;
  • profielen zijn door de flensbreedte zeer standzeker;
  • verbindingen kunnen worden gelast; profielen kunnen worden uitgevoerd met houten klossen om andere verbindingen mogelijk te maken of om de constructieve waarden van het doorsnedeprofiel te verbeteren;
  • door op moerbalken centerstrippen toe te passen, kan de belasting goed centrisch worden ingeleid.

Enkele nadelen:

  • de liggers zijn zwaar, alleen korte IPE-liggers kunnen met de hand worden omgezet;
  • IPE-profielen zijn knikgevoelig en moeten hierop worden gecontroleerd;
  • ergonomisch gezien is het gebruik van profielstaal niet aan te bevelen. Door oplossingen te kiezen die het gebruik van een kraan onvermijdelijk maken, kan dit nadeel worden omzeild;
  • het dode gewicht van een ligger stelt beperkingen aan de lengte. Er zijn bijzondere voorzieningen nodig om de liggers te kunnen transporteren.

Bij grote overspanningen is het gebruik van profielstaal vrijwel de enige mogelijkheid. De doorbuiging die onder belasting ontstaat, moet worden gecompenseerd met een aan te brengen voortoog.

2.1.19 Ondersteuning met onderslagbalken, moerbalken en verdeelbalken

Tooglatten
Bij horizontaal steunwerk met grote overspanning speelt de doorbuiging van de staalprofielen een rol. Deze kan de toegestane toleranties van de betonconstructie ruim overschrijden.
Enerzijds gaat het om de absolute verplaatsing van het midden van de overspanning ten opzichte van de steunpunten. Deze verplaatsing kan zo groot zijn dat gevaar voor scheurvorming in de verse betonspecie boven het steunpunt bestaat. Om deze reden worden de zwaarte van het staalprofiel en de hart-op-hartafstand vaak zodanig gekozen dat de doorbuiging wordt beperkt tot 1/600 à 1/1000 van de overspanning.

2.1.20 Schema van doorbuiging en scheurvorming

Anderzijds moet rekening worden gehouden met de relatieve verplaatsing als gevolg van doorbuiging onder belasting. Deze doorbuiging wordt gecompenseerd door middel van tooglatten of wiggen en wordt aangeduid als porring.
De hoogte van de tooglatten c.q. de aan te brengen wiggen die op de onderslagbalken worden aangebracht, varieert en volgt de optredende doorbuiging van het staalprofiel.
Bij het bepalen van de hoogte worden in acht genomen:

  • de doorbuiging van het staalprofiel onder de belasting van het betondek;
  • de doorbuiging als gevolg van het eigen gewicht van de bekisting en het staalprofiel;
  • de blijvende zeeg in het betonwerk (op te geven door de betonconstructeur);
  • opbuiging van de betonconstructie onder invloed van het aanbrengen van de voorspanning in het dek.
2.1.21 Schematisering van de componenten waaruit de porring bestaat

Doordat de stalen liggers meestal een bepaalde lengte hebben die vaak niet wordt aangepast aan de toepassing, ontstaan overstekken. Bij het aanbrengen van de tooglatten moet erom worden gedacht dat deze overstekken opbuigen en dus vrij moeten zijn. Ook moet rekening worden gehouden met verschillen in doorbuiging tussen de verschillende onderslagbalken. De doorbuiging is recht evenredig met de belasting en tot de 4e macht in relatie tot de overspanning. Tooglatten moeten voor zover mogelijk op dit verschil worden aangepast. Lukt dit niet, dan moeten afwijkende profielen worden gekozen.

2.1.22 Bovenaanzicht indeling onderslagbalken

Bij grotere overspanningen moet worden gecontroleerd of de staalprofielen moeten worden versterkt. Lange profielen zijn kipgevoelig, zeker als de vloer of het dek onder de verkanting ligt (bij uitkippen wordt de drukzijde van het profiel zijdelings uitgebogen of gaat het profiel roteren).
De aanname in de berekening dat opleggingen zich als gaffeloplegging gedragen, eist voorzieningen in de doorsnede van het profiel. Gaffelvoorzieningen kunnen in hout of staal worden uitgevoerd. Ook worden de profielen, als de berekening dit eist, met elkaar gekoppeld om ervoor te zorgen dat de oplegging zich werkelijk overeenkomstig de berekeningsmethode (gaffelvoorziening) gaat gedragen. Er zijn veel oplossingen denkbaar. In figuur 2.1.23 zijn enkele voorbeelden aangegeven.
Kipvoorzieningen kunnen in hout of staal worden uitgevoerd. De berekening zal aangeven welk materiaal minimaal vereist is.

2.1.23a Doorsneden van de oplegging van onderslagbalken, gekoppeld tot een gaffeloplegging 2.1.23b Voorbeeld van een foutief aangebrachte kipsteun (zonder schoorkruis)
2.1.5

Bijzondere ondersteuningen

Ondersteuning van vloeren onder een helling
Net als bij wanden ontstaan bij vloeren horizontaalkrachten als gevolg van scheefstand. Deze moeten door de constructie worden opgenomen en afgeleid naar de ondergrond. Er zijn wezenlijke verschillen tussen wanden en vloeren. Een wand heeft twee bekistingsvlakken, een vloer maar één. Bij vloeren kan, door de geringe hellingshoek, de horizontale reactie in veel gevallen door inwendige wrijving worden opgenomen; bij wanden lukt dat zeker niet.
Bij wanden vormen de twee bekistingsvlakken weer een evenwicht. Het verschil in belasting ontstaat door het verschil in hoogte tussen onder- en bovenkist. Bij vloeren hoeven we alleen rekening te houden met de horizontale component van de ontbonden reactiekracht. Als deze ontbonden reactiekracht kleiner is dan de inwendige wrijving tussen betonmengsel en bekisting (dus als het beton niet van de bekisting afglijdt), kan deze belasting door de contactbekisting worden opgenomen. Wel moet dan het bekistingsvlak zich als één geheel gedragen.

2.1.24 Storten van schuine vlakken

Bij twijfel over de stijfheid van het bekistingsvlak of de grootte van de mogelijke inwendige wrijving, moet men controleren of deze voldoende is voor opname van de horizontale component. Dit geldt ook bij schuine vlakken, waarbij de randbekisting een substantieel deel van de belasting opneemt.
Criterium is of het plastische mengsel gaat schuiven over de bekistingsplaat. Door de schuinte van de vloer of het dek zo snel mogelijk via wiggen in gaffels te elimineren, wordt vermeden dat er extra krachten in de ondersteuning ontstaan.

Is de schuinte te groot, dan moet de horizontale component naar vaste punten of via schoring naar de ondergrond worden afgeleid. Algemene aanbeveling hierbij is dat horizontale krachten zo dicht mogelijk bij het vlak waarin ze ontstaan, moeten worden afgeleid. Door de onderslagen, gekoppeld aan elkaar, aan gestorte betonconstructies te verankeren, is de afdracht optimaal.

Als het bekistingsvlak zich niet als één geheel gedraagt, bijvoorbeeld als een betonbalk het vlak van de vloer onderbreekt, moet aanvullend worden geschoord. Als bij hellingbanen tegen bestaand betonwerk wordt aangestort, dan moet de reactie van de horizontale betonspeciedruk ter plaatse van de aansluiting worden opgenomen door de ondersteuning. De ondersteuning moet dus verbonden worden aan het gestorte deel of voldoende worden afgeschoord.

Ondersteuning van trappen
De ondersteuning van een trap verschilt niet wezenlijk van die van een vloer onder een helling. Alleen de helling is groter en is te vergelijken met die van een hellingbaan.
Door de eenmaligheid en het verschil in hoogten (vaak wordt de onderliggende gestorte trap gebruikt als ondersteunende fundering) is de ondersteuning veelal traditioneel uitgevoerd. De bekisting voor de bodem van de trap en de bekisting voor de traptreden zijn heel verschillend en het maken en stellen van de bekisting voor een trap is arbeidsintensief. Geprefabriceerde betontrappen bieden daarom veel voordelen.

2.1.25 Doorsnede van de ondersteuning van een trapbekisting.
2.1.6

Bekisten en ontkisten van zware ondersteuningsconstructies

Algemeen
Het be- en ontkisten van zware ondersteuningen wordt beheerst door aandacht voor veiligheid en beheersbaarheid. Daarom wordt het bekisten van zware ondersteuningsconstructies in enkele fasen gescheiden, te weten: de handelingen rondom de fundatie, het monteren en afstellen van de ondersteuning en het aanbrengen van de bekisting. Om de bekisting op de juiste hoogte te krijgen, moet de hoogtemaatvoering van de bovenzijde van de bekisting al in de fundatie worden verwerkt. Deze moet dan ook op de tekening zijn aangegeven, evenals de opbouw ervan. De invloed van de tooglatten, de gevolgen van inknijping, de toepassing van centerstrippen op de moerbalken zijn allemaal componenten die in de af te stellen hoogte moeten zijn opgenomen en duidelijk herkenbaar vermeld moeten zijn.

2.1.26 Ondersteuning tijdens het bekisten

Net als het bekisten is ook het ontkisten in verschillende fasen aan te duiden en wel: het laten vrijkomen van de bekisting van het betonoppervlak, het wegnemen van de onderdelen van de dekbekisting, het demonteren van de ondersteuningsconstructie en het verwijderen van de tijdelijke fundaties.
Het is de fase waarin veel aandacht nodig is voor de persoonlijke veiligheid van mensen. Bij de opbouw moet al met de verschillende ontkistingsfasen rekening worden gehouden. Het wegnemen van de dekbekisting gaat handmatig en moet vanaf een hulpsteigervloer worden uitgevoerd, het demonteren gaat met takels of met een hydraulische kraan. Het manoeuvreren met lange stalen balken eist een overzichtelijke aanpak en voorzichtigheid. Het ontwerp van de ondersteuning moet hierop zijn afgestemd. De volgorde wordt mede bepaald door het ontwerp van de betonconstructie. In het algemeen geldt dat het ontkisten vanuit het midden van een overspanning naar de eindopleggingen moet plaatshebben, waardoor de vloer geleidelijk zelfdragend gaat worden.

Bij brugdekken, uitgevoerd in voorgespannen beton, moet rekening worden gehouden met het aanbrengen van de gedeeltelijke voorspanning om het dek zelfdragend te laten zijn. De gehele belasting verplaatst zich dan naar de steunpunten. Door de indrukking van de definitieve oplegvlakken rust dan het gewicht van het dek volledig op de eindgedeelten van de bekisting. Hierdoor ontstaat sterke inknijping van het hout en de spindels; dit gedeelte is dan ook zeer moeizaam te ontkisten. Het is dan ook gebruikelijk om (bij toepassen van een steigersysteem) enkele meters rond de opleggingen te ontkisten voor het voorspannen van de constructie. Dit om lokale overbelasting te voorkomen.

2.1.27 Schematisering voorspansituatie en opbuigen van het dek

Stelvoorzieningen
De hoogte-instelling van ondersteuningen voor dekken en vloerplaten van bijzondere betonconstructies is onderverdeeld in een grofinstelling en een fijninstelling. De grofinstelling wordt geëffectueerd met het samenstellen van de verticale steunconstructie, de fijninstelling gebeurt met spindels of wigconstructies. De belasting op deze steunpunten is hoog en de kans op fouten bij het afstellen is denkbeeldig.
De spindels van de verticale steunconstructie kunnen worden gebruikt voor het fijnstellen, maar ze zijn minder geschikt voor het laten zakken van de bekisting bij het ontkisten. Vaak worden hiertoe aparte hulpmiddelen in de ondersteuning opgenomen, bijvoorbeeld dubbele onderslagbalken, waartussen wigconstructies of zandpotten zijn aangebracht.

2.1.28 Aanzicht van een ondersteuning met een dubbele onderslagbalk onder de ondersteuning

Wigconstructies
Steunconstructies, opgebouwd uit houten stutten of stalen profielen, kunnen worden afgesteld en ontkist met aangebrachte houten wigconstructies, waardoor het gecontroleerd ontlasten van de ondersteuningsconstructie mogelijk wordt gemaakt.
Het eenvoudigst zijn hardhouten wiggen die door een boutverbinding met elkaar gekoppeld zijn, waardoor uit elkaar schuiven onmogelijk is. De vlakken tussen de twee wiggen zijn ingevet en maken door het lossen van de boutverbinding gecontroleerd ontkisten mogelijk. Overigens ontstaat het gevaar dat de wiggen bij niet goed aangebrachte boutverbindingen eronder vandaan klappen, met een calamiteit als gevolg. De belasting op de wiggen wordt bepaald door de toelaatbare oplegdruk van het hardhout.

2.1.29 Wigconstructie met hardhouten wiggen

Gespecialiseerde leveranciers hebben zwaardere wigmodellen ontwikkeld die als een soort ontkistpot onder de ondersteuning worden geplaatst. De belastbaarheid is 250 tot 1000 kN en het zijn vierdelige gietijzeren wigstellen met dubbeltapse wiggen van 2 x 45 graden.

2.1.30 Ontkistpot

Vijzelconstructies
Is de belasting nog hoger of het aantal steunpunten zo gering dat er hoge belastingen optreden, dan worden hydraulische vijzels met borgmoer toegepast. Deze vijzels kunnen als onderdeel van een ontkistingssysteem bij repeterende ondersteuningen, of als losse vijzel worden toegepast.

2.1.31 Doorsneden van ondersteuningen voorzien van hydraulische vijzels met borgmoer

Zandpotten
Als de hoogte-instelling bij het bekisten met zachthouten wiggen gebeurt, kan voor het ontkisten gebruik worden gemaakt van zandpotten. Het is een oud hulpmiddel dat nog steeds wordt gebruikt. De zandpot is een ontkistingsmiddel en geen stelmiddel, maar is in staat grote krachten op te nemen en daarbij gemakkelijk te ontkisten. Een zandpot bestaat uit een stalen cilinder, die gevuld is met droog zand.
De onderste cilinder heeft een of twee afsluitbare openingen, waardoor het zand bij het ontkisten kan weglopen. Teneinde het zand goed droog te houden wordt de opstelling afgedekt met een stevige kunststoffolie.
Door middel van proefbelasten kan de pot worden getest en de zetting worden bepaald.

2.1.32 Zandpot
2.1.7

Kwaliteit, arbeidsomstandigheden en milieu

Kwaliteit
Kwaliteitsaspecten die betrekking hebben op het betonwerk, zijn bijzonder en houden verband met de beheersbaarheid van het opbouwen en afstellen van de ondersteuning en het gedrag onder belasting. De kwaliteit van het betonoppervlak is een apart criterium. Deze wordt nauwelijks beschreven in een bestek, maar wordt tijdens de bouw door de vertegenwoordiger van de opdrachtgever aangegeven. Het betreft meestal een gewenste plaatindeling of een textuur in de betonhuid. Voor toleranties wordt verwezen naar de betreffende vraag- of projectspecificatie en/of CUR-Aanbeveling 100.
De vereiste beheersbaarheid stelt eisen aan het ontwerp van de ondersteuningsconstructie en aan de informatieoverdracht via de tekening. Een ondersteuning die eenduidig te berekenen valt, waarbij verlopende gedeelten toch zijn geschematiseerd en waarbij stabiliteit controleerbaar is en afgestemd op de praktijk, levert weinig verrassingssituaties op.
Bij ondersteuningen geldt bovendien dat een calamiteit vaak begint bij een onbeduidend maar essentieel detail. Vooral bij zware en gecompliceerde ondersteuningen eist dit gedegen eindcontroles aan de hand van tekening en berekening. Een uitvoerige controle op kwaliteit en veiligheid vlak voor het storten (liefst door iemand die niet betrokken is bij de opbouw) is beslist noodzakelijk.
Bij zware ondersteuningen die op staal zijn gefundeerd, is het bovendien raadzaam het gedrag onder belasting te monitoren. Zichtlatten en andere bouweigen oplossingen maken dit eenvoudig mogelijk.

Arbo
Zoals al eerder aangegeven, bestaat bij het be- en ontkisten van ondersteuningsconstructies grote kans op gevaarlijke situaties. Ook hier geldt dat een gedegen informatieoverdracht een groot deel van de risico’s kan wegnemen. Als de ploeg die moet be- en ontkisten, op de hoogte is van het waarom van een ontwerp en van sommige voorzieningen, is men gewaarschuwd en zal men zich daarnaar gedragen. Helaas gebeuren er op de bouwplaats regelmatig ongelukken die hadden kunnen worden voorkomen. Te denken valt aan persoonlijke inschattingsfouten, onjuíste aannamen, interpretaties, onachtzaamheid of miscommunicatie. Doordat de bekisting- en ondersteuningsconstructies gestapeld zijn, de belasting van korte duur is en vaak andere omstandigheden dan constructieve, bepalend zijn voor een bepaalde methodiek, is specifieke kennis noodzakelijk. ‘Try and error’ is als systeem onmogelijk. Aan voorspelbaarheid en beheersbaarheid worden hoge eisen gesteld die veilig werken als gevolg kunnen hebben.
De VSB heeft in het Handboek Steigers duidelijke richtlijnen en eisen opgesteld waaraan steigers en ondersteuningen moeten voldoen.

Voor lichte vloerbekistingen is in 2.2 al een aandachtspuntenlijstje opgenomen.
Voor zware ondersteuningen kan onderstaande lijst een aanvullende handreiking bieden:

  • doorgangen voldoende beveiligen tegen aanrijdbelastingen;
  • afhankelijk van de plaats waar wordt gebouwd, kan na het storten van een dek bewaking nodig zijn, teneinde molest te voorkomen;
  • ondersteuningen die in een vaarroute in het water zijn opgenomen, voorzien van remmingwerken;
  • voldoende werksteigers om veilig monteren en demonteren, be- en ontkisten mogelijk te maken. Hierbij domp en losse steigerdelen vermijden;
  • bij laswerk aan ondersteuningen voorkomen dat lasspetters de wapening/voorspanning kunnen raken;
  • bij het ontwerp van de ondersteuning rekening houden met de ontkistingsfase. Ofwel profielen zodanig indelen dat ze manoeuvreerbaar zijn gelegd en bij het ontkisten in een bepaalde volgorde kunnen worden weggenomen. Ofwel hulpwerk toepassen waarmee de totale bekisting kan worden afgelaten en het verwijderen van de bekisting op de grond gebeurt (lange centerpenstaven die aan de moerbalken zijn gekoppeld en waarbij de bekisting in stappen, hydraulisch naar beneden zakt);
  • het stortplan afstemmen op de uitgangspunten in het ontwerp van de ondersteuning;
  • voldoende loop- en werkruimte rondom de dekbekisting om veilig werken mogelijk te maken. Met kantplanken, leuningen en eventueel vangnetten de benodigde beveiliging voorzien. Vooral bij doorgaand auto- en treinverkeer ervoor zorgen dat er geen losse materialen naar beneden kunnen vallen;
  • in situaties waarin verkeer tijdens de bouw doorgang moet vinden, veel aandacht schenken aan omgevingsveiligheid en verkeersmaatregelen.
2.1.33 Ondersteuning tijdens manoeuvreren met staalprofielen

Milieu Over de milieuaspecten die betrekking hebben op het storten van beton, wordt in hoofdstuk 10 een uitvoerige uiteenzetting gegeven.
Rondom zware ondersteuningen zijn enkele aanvullende aandachtspunten te noemen:

  • vanwege het type bouwwerk worden ondersteuningen vaak geplaatst op tijdelijk hulpwerk. Deze fundaties moeten zoveel mogelijk worden verwijderd.
  • bij ondersteuningen op staal moet worden voorkomen dat het gedrag van de ondergrond door indringend water verandert. Dit kan maatregelen rondom waterhuishouding opleveren, die belastend zijn voor de omgeving;
  • gebruik van agressieve materialen die belastend zijn voor het milieu, zoals sommige smeerolieën, moet worden vermeden;
  • de toepassing van onbehandelde staalprofielen kan door de lange duur waarop een ondersteuning gemonteerd blijft, tot ongewenste roeststrepen op bestaand betonwerk leiden. Het is nauwelijks te verwijderen en levert een onaantrekkelijk gezicht op. Het onverzorgde aanzien kan bovendien aanleiding zijn tot graffiti en andere vormen van baldadig gedrag.