Welke norm voor opleggingen?

De afmetingen van al dan niet gewapende ‘rubber’ oplegmaterialen worden in de infratechniek bepaald aan de hand van de toetsingsregels uit de geharmoniseerde Europese norm EN 1337-3:2005. Dit document draagt de titel ‘Opleggingen voor bouwkundige en civieltechnische toepassingen’. In de burgerlijke en utiliteitsbouw wordt het document echter nauwelijks van toepassing verklaart. In 2020 is dit nog steeds geval.

Fabrikanten en importeurs van B&U-opleggingen hanteren voor hun tabellen en rekenprogramma’s meestal waarden die zijn ontleend aan DIN 4141 deel 14 uit 1985.  Een Nederlandse of Belgische standaard was en is niet beschikbaar. DIN 4141 is inmiddels teruggetrokken en vervangen door EN 1337-3. Waarom wordt deze norm dan niet of hoogst zelden toegepast in de utiliteitsbouw? Wat zijn de verschillen tussen de rekenregels? Komt er ooit één norm voor oplegmateriaal?

De functie van een oplegmateriaal is de overdracht van belastingen. Daarbij moeten eventueel optredende planparallelle verplaatsingen en hoekverdraaiingen kunnen worden opgenomen. Een elastisch materiaal als elastomeer – een verzamelnaam voor kunststoffen met rubberachtige eigenschappen – is daarvoor uitermate geschikt. Juist door deze elastische eigenschappen zijn de toetsingscriteria volkomen anders dan die van starre materialen als beton en staal. Alle methoden om een oplegrubber te dimensioneren, zijn gebaseerd op de lineair-elastische theorie van Topaloff. Deze publiceerde zijn bevindingen in het tijdschrift ‘Der Bauingenieur’ in 1964. De uitgangspunten van Topaloffs  onderzoek zijn vermeld in ons artikel ‘Vormfactor, begrenzing van de oplegdruk’.

De Europese standaard EN 1337 is na circa twintig jaar voorbereiding in 2005 gepubliceerd. Het document, dat bestaat uit elf delen,  is beschikbaar in het Engels, Frans en Duits. In Nederland en België wordt onder de naam NEN- of NBN-EN 1337 een Engelstalig document uitgegeven met een voorwoord in de landstaal of -talen. In deel 3, ‘Opleggingen van elastomeren’, zijn de eisen geformuleerd voor al dan niet gewapende opleggingen. Onderscheid wordt gemaakt in zes typen: vijf gewapende en één ongewapende. Voor nadere informatie over deze typen zie ‘Gewapend rubber brugopleggingen’. De norm is uitsluitend van toepassing op opleggingen die zijn gemaakt uit chloropreen- en/of natuurrubbermengsels met bepaalde eigenschappen. Dit is de belangrijkste reden dat het document niet wordt gebruikt in de B&U-sector. Al vele jaren worden hier immers met succes oplegmaterialen gebruikt, die zijn gemaakt van andere elastomeren zoals EPDM en SBR. Met name de eerstgenoemde is uitermate geschikt als hoogwaardig oplegmateriaal. In de B&U-bouw vaak gebruikte glij- en akoestische opleggingen passen al helemaal niet in de EN 1337. Wanneer de EN 1337 van toepassing is bij een bouwkundig project, dan zijn de mogelijkheden zeer beperkt.

Het verschil tussen DIN 4141-14 en 1337-3 is groot. Een beknopt overzicht:

• Volgens de Europese norm wordt getoetst aan de hand van de UGT (uiterste grenstoestand met betrekking tot bezwijken). In de DIN gebeurt dit op basis van de bruikbaarheidsgrenstoestand (BGT). De veiligheidsfactoren zitten hier in het materiaal zelf.
• De DIN maakt onderscheid in twee klassen. Klasse 2 is gangbaar, klasse 1 is van toepassing op opleggingen voor kritische plaatsen. Bezwijken van de oplegging kan  leiden tot het instorten van de constructie.
• De Duitse norm was gebaseerd op oplegmaterialen met een Algemeines Baaufsichtliches Prüfzeuchnis (ABP). In zo’n certificaat zijn de materiaaleigenschappen en het toepassingsgebied (klasse 2, maximale druk en temperatuurspanne) vastgelegd. Ook was vermeld welke vormfactoren dienen te worden aangehouden. Dit is dus een wezenlijk onderscheid met de Europese norm waarin de grondstof, materiaaleigenschappen en vormfactor  voor iedere producent min of meer hetzelfde is. Voor klasse 1 zijn de eisen strenger. Hier was een Algemeines Baaufsichtliches Zulassung (ABZ) nodig.
• Volgens de EN 1337-3 worden normaalspanning, rotatie en translatie herleid tot vervormingen (rek) van het elastomeer. Het totaal mag een bepaalde waarde niet te boven gaan. In de DIN werden de invloeden van druk, verplaatsing en hoekverdraaiing apart getoetst.

Wat is de situatie anno april 2020? In 2018 is een nieuwe ontwerpversie gepubliceerd van de EN 1337-3. Tot dusver is deze niet van kracht. Net als in de voorgaande editie is echter geen ruimte geboden aan oplegmaterialen die zich al decennia hebben bewezen in de B&U-sector. Inmiddels zijn de op DIN 4141 gebaseerde ABP’s en ABZ’s niet meer geldig. Als eerste Duitse producent van B&U-opleggingen heeft ESZ een nieuwe serie oplegmaterialen ontwikkeld waarvoor Zulassungen zijn verkregen. In de toekomst zal het bedrijf waarschijnlijk CE-markering aanvragen op basis van een European Assessment Document (EAD) en een European Technical Assessment (ETA). EAD en ETA zijn vooralsnog echter niet beschikbaar. Voor de nieuwe typen is een dimensioneringsprogramma gemaakt dat uitgaat van UGT-waarden voor belastingen.

Advertentie