Schaalmodel van gewapende mortel. Het modelgewicht werd gecorrigeerd met behulp van
gewichten en veren
Zulk een oppervlakte-eenheid op of in het bouwwerk, b.v. 1 cm2, zal in het model
slechts x —cm2 groot zijn, d.w.z. n2 maal zo klein zijn. Het is dus duidelijk
n n n2
dat men er bij de beproeving van het model zorg voor moet dragen dat de op de na
tuurlijke ligger optredende krachten tot het n2-voudige, i.e. tot het 152, d.i. 225-
voudige verkleind moeten worden om dezelfde belastende spanningen op bovenge
noemd geometrisch verkleind oppervlak uit te oefenen.
Evenzo kan men redeneren dat een volume-eenheid van de werkelijke ligger, b.v.
i 1 cm3, in het model n3 maal zo klein is. Het gewicht ervan zal - indien het materiaal
hetzelfde soortelijk gewicht heeft - ook n3 maal zo klein zijn. Hieruit volgt dat het
gewicht van het model n3, i.e. 153 3375 maal kleiner is en dat de daardoor inwendig
uitgeoefende krachten eveneens n3 maal kleiner zullen zijn.
Daar deze krachten echter n2 maal zo klein moeten zijn om de juiste spanningen in
het leven te roepen is het eigen gewicht van het model te gering. Men kan dit verhelpen
door voor het model een materiaal te kiezen dat het juiste zwaardere soortelijke ge
wicht heeft. Dit komt in dit geval echter niet in aanmerking omdat juist het gedrag
van het materiaal beton 'realistisch' bestudeerd dient te worden. Daarom werd het
gewicht van het eveneens betonnen model kunstmatig vergroot door middel van ge-
wichten en stalen veren. Een berekening toonde aan dat deze extra kracht - gewicht
is immers een kracht-diende te zijn van de grootte gelijk aan (n-1) maal het gewicht
van het model. Bij de bepaling van de schaal voor het model wordt men geleid door
twee tegenover elkaar staande overwegingen. Enerzijds mag het model niet te klein
zijn wil men beschikken over redelijke, gemakkelijk te vervaardigen afmetingen van
de onderdelen; anderzijds mag het niet te groot zijn, omdat dan de krachten te
groot zouden zijn om in het laboratorium uitgeoefend te worden. Men moet de
grootste krachten verwachten op de schuiven aan de zeezijde en deze zijn, zoals ver-
13 200
meld, van de orde van grootte van 13 200 ton, dat is3300 ton per arm
4
en per scharnier. Wil men nu gevolggevende aan de gestelde beproevingseisen een zee-
zijdse belasting van 2,2 maal de ontwerpbelasting doen optreden, dan moet de volgens
2 2 x 13 200
schaaltheorie overeenkomstige belasting op het model tenminste—ton be-
n2
dragen.Daar om praktische redenen deze belasting niet hoger dan 150 a 200 ton mag
zijn is de keuze van de schaalfactor voor dit model gevallen op n 15.
Iedere samenstellende moot van 2 m dikte van de nablaligger is dus geometrisch 15-
voudig maal verkleind.
De hoogte werd 1200 15 80 cm en de wanddikte 60 15 4 cm. Ook het grind
en de zandkorrels zijn in dezelfde verhouding verkleind, zodat voor de korrels in het
model een maximum maat van 2,2 mm is aangehouden. De moten die in natura elk
250
ongeveer 250 ton wegen hadden dus in het model een gewicht van0,07 ton, d.i.
153
70 kg. Dit betrekkelijk geringe gewicht maakte het mogelijk de modelmoten zonder
bijzondere hulpmiddelen te vervoeren en te monteren. Het gewicht van een werke
lijke nablaligger is 8000 ton. Eerder werd aangetoond dat daaruit volgt dat dan het
gewicht van het gehele model, met inbegrip van de eindschotten, 153, d.i. 3375 maal zo
ii j 8000
klein is, dus 2,4 ton bedraagt. Om in dit model de juiste inwendige spanningen
voortvloeiende uit het gewicht op te wekken moest het modelgewicht gecorrigeerd
worden door er met gewichten en veren (15-1) maal het eigen gewicht, d.i. 14 x 2,4
ton 33,6 ton aan toe te voegen.
Van groot belang was het onderzoek naar de geconcentreerde belastingen op de schar
nieren aan zee- en rivierzijde die door plaatselijke verzwaringen worden overgebracht
naar de kleine binnendriehoek van het spant. Deze binnendriehoek strekt zich uit over
de volle lengte van de ligger - aldus een inwendige koker vormende - en heeft tot taak
deze geconcentreerde lasten te verspreiden over de constructieve elementen, dat zijn
de wanden van de buitendriehoek. De hierbij te verwachten hoge schuifspanningen
verklaren het belang van de daartoe uitgevoerde reeks van onderzoekingen.
Om in een zeker punt van het model de opgewekte spanning na te gaan plakt men daar
eerst in onbelaste toestand een rekstrookje tegen aan. Zulk een rekstrookje bestaat in
principe uit een dunne draad, die elektriciteit geleidt. Bij belasting zal deze draad met
het model uitgerekt of ingedrukt worden, waarmee tevens de elektrische weerstand
meetbaar verandert. Uit de verandering van stroomsterkte onder dezelfde elektrische
spanning kan men de verlenging of indrukking van het bouwmateriaal afleiden en
daaruit weer de daarin heersende trek- of drukspanningen.
22
23
