Bijlage 2 CHIBB Projekt 2b Dictaat Constructief ontwerpen met · Beton kolommen 15 Houten kolommen...

agas

CONCEPTHOUSE IBB

- HOGESCHOOL ROTTERDAM -

- ASSOCIATE LECTORAAT SUSTAINABLE BUILDING TECHNOLOGY -

- KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) – 3089 JB ROTTERDAM -

1

CHIBB

Bijlage 2 CHIBB Projekt 2b

‘Dictaat Constructief ontwerpen met

Mechanicamodellen’

Versie: 6 november 2011

Auteurs: Paul van Rijen, Annette Detzel

Bijlage 2 Projekt 2b

agas

CONCEPTHOUSE IBB




2

CHIBB Inhoudsopgave

Inhoudsopgave 2

1 Inleiding 3

2 Constructie elementen 4

3 Schematiseren 5 3.1 Geometrie 5 3.2 Opleggingen 6 3.3 Constructie type 7

Schijf 7 3.4 Gedrag van verbindingen 8

4 Stabiliteit 9 9

4.1 Wanneer is een constructie stabiel? 10

5 Sterkte & stijfheid 11 5.1 Vuistregels liggers 11

Betonnen liggers 11 Stalen verdiepingsvloerliggers 12 Staal portalen 12 Stalen dakliggers 13 Stalen secundaire dakliggers (koudgewalst) 13 13 Houten liggers & spanten 14

5.2 Vuistregels kolommen 15 Beton kolommen 15 Houten kolommen 16 Staal kolommen 16

5.3 Vuistregels vloeren 17 Houten balklagen 17 Stalen verdiepingsvloeren 17 Stalen dakvloeren 18 Ter plaatse gestorte betenvloeren 18 Prefab-betonnen vloeren 19

5.4 Vuistregels wanden 20 Beton wanden 20 Betonsteen wanden 21

6 Nuttige literatuur & gebruikte bronnen 22

agas

CONCEPTHOUSE IBB




3

CHIBB 1 Inleiding

Bij het ontwerpen van een nieuw bouwwerk moet de constructeur aantonen dat het

belastingeffect E (veroorzaakt door de meest extreme combinatie van belastingen) geringer is

dan de weerstand R van de constructie gedurende de ontwerplevensduur. Tijdens het

ontwerpen van een constructie moeten de volgende drie regels in gedachten gehouden worden.

Een constructie moet

Sterk Stijf Stabiel

voldoende sterk zijn.

voldoende comfortabel zijn (niet te grote vervormingen; stijfheid).

voldoende stabiel zijn.

agas

CONCEPTHOUSE IBB




4

CHIBB 2 Constructie elementen

De hoofddraagconstructie van een gebouw bestaat uit verschillende constructie elementen die

samen een constructief systeem vormen. We maken onderscheid in de volgende drie type

elementen:

Blokvormige elementen (3D) – bijv. funderingspoeren.

Vlakvormige elementen (2D) – bijv. vloeren & wanden.

Lijnvormige elementen (1D) – bijv. kolommen & balken.

agas

CONCEPTHOUSE IBB




5

CHIBB 3 Schematiseren

Voor het ontwerpen en berekenen van een constructie wordt vaak geschematiseerd. Dit is niet

meer dan het vereenvoudigd weergeven van een constructie of een onderdeel hiervan. De

schematisering moet representatief zijn voor de beschouwde constructie en bestaat uit het

vastleggen van de volgende vier onderdelen:

3.1 Geometrie

Bij het schematiseren van een constructie onderdeel worden alleen de hartlijnen van de

constructie elementen weergegeven.

Geometrie van de constructie.

Aard en plaats van de opleggingen.

Constructietype.

Gedrag van de verbindingen.

agas

CONCEPTHOUSE IBB




6

CHIBB 3.2 Opleggingen

De samenhang van een constructie is erg belangrijk. Bij het bereken van bijvoorbeeld een ligger

is van grote invloed hoe de uiteinde vast zitten. Om dit te schematiseren zijn de onderstaande

symbolen bedacht met ieder hun eigen gedrag.

Rol oplegging Scharnier oplegging Inklemming

Vast in 1 richting Vast in 2 richtingen In alle richtingen vast

agas

CONCEPTHOUSE IBB




7

CHIBB 3.3 Constructie type

Ook moet er nagedacht worden over constructie typen. Ieder constructie type heeft zijn eigen

eigenschappen en gedrag. Onderstaand enkele belangrijke:

Raamwerk

Een raamwerk bestaat uit elementen (liggers en kolommen) en verbindingen.

Vakwerkligger

Een vakwerk is opgebouwd uit vormvaste driehoeken waarbij de staven in de knopen

scharnierend verbonden worden gedacht. Hierdoor ontstaan alleen maar normaalkrachten in de

staven. Met een vakwerk kan met relatief weinig materiaal een grote overspanning behaald

worden.

Schijf

Een schijf kan zowel verticaal (wand) als horizontaal (vloer) zijn. Een schijf wordt vaak gebruikt

om de stabiliteit van een constructie te waarborgen.

agas

CONCEPTHOUSE IBB




8

CHIBB 3.4 Gedrag van verbindingen

Verbindingen vormen een belangrijk onderdeel van elke constructie en zijn gedrag. De

constructieve eigenschappen van de verbinding bepalen mede de sterkte, stijfheid en stabiliteit

van de gehele constructie. Daarom moet goed nagedacht worden over hoe een verbinding

gedetailleerd wordt.

Onderstaand de drie belangrijkste type verbindingen en hun schematisering (voor

liggerberekening) van de volgende geometrie:

Schuivende verbinding Scharnierende verbinding Momentvaste verbinding

Ligger opgelegd op nok (bijv.

ter plaatse van dilitatie).

Lip gelast aan kolomflens. [2] Lange kopplaat gelast aan

liggereinde. [2]

agas

CONCEPTHOUSE IBB




9

CHIBB 4 Stabiliteit

Zonder een stabiliserende constructie zal een bouwwerk als een kaartenhuis in elkaar vallen.

Een stabiliserende constructie (ookwel schorende constructie) is bedoeld om een horizontale

kracht (kracht loodrecht op de gevel, zoals bijvoorbeeld wind) om te buigen in een verticale

kracht (loodrecht op de fundering).

agas

CONCEPTHOUSE IBB




10

CHIBB 4.1 Wanneer is een constructie stabiel?

Tijdens het ontwerpen van een constructie kan men de volgende vuistregel in acht nemen: Een

constructie is stabiel als in de plattegrond drie stabiliserende vlakken zijn die gekoppeld

staan door een horizontale ‘schijf’.

agas

CONCEPTHOUSE IBB




11

CHIBB 5 Sterkte & stijfheid

Tijdens de ontwerpfase kan voor het bepalen van de benodigde afmetingen van de constructie

elementen gebruik gemaakt worden van onderstaande vuistregels.

5.1 Vuistregels liggers

Betonnen liggers

[uit; jellema 3; blz. 137]

agas

CONCEPTHOUSE IBB




12

CHIBB Stalen verdiepingsvloerliggers


Staal portalen


agas

CONCEPTHOUSE IBB




13

CHIBB Stalen dakliggers


Stalen secundaire dakliggers (koudgewalst)

agas

CONCEPTHOUSE IBB




14

CHIBB Houten liggers & spanten


agas

CONCEPTHOUSE IBB




15

CHIBB 5.2 Vuistregels kolommen

Beton kolommen


agas

CONCEPTHOUSE IBB




16

CHIBB Houten kolommen


Staal kolommen


agas

CONCEPTHOUSE IBB




17

CHIBB 5.3 Vuistregels vloeren

Houten balklagen


Stalen verdiepingsvloeren


agas

CONCEPTHOUSE IBB




18

CHIBB Stalen dakvloeren


Ter plaatse gestorte betenvloeren


agas

CONCEPTHOUSE IBB




19

CHIBB Prefab-betonnen vloeren


agas

CONCEPTHOUSE IBB




20

CHIBB 5.4 Vuistregels wanden

Beton wanden


agas

CONCEPTHOUSE IBB




21

CHIBB Betonsteen wanden


agas

CONCEPTHOUSE IBB




22

CHIBB 6 Nuttige literatuur & gebruikte bronnen

[1] Boek: Kracht + vorm, prof.ir. J. Oosterhoff, Bouwen met Staal, 2008.

[2] Boek: Krachtswerking, prof.ir. H.H Snijder & ir. H.M.G.M. Steenbergen, Bouwen met Staal,

2011.

[3] Boek: Jellema deel 3; Draagstructuur; ThiemeMeulenhoff, Tweede druk 2004.

Afbeeldingen & tekst (tenzij anders vermeld): CHIBB: Annette Detzel, Paul van Rijen

Bijlage 2 CHIBB Projekt 2b Dictaat Constructief ontwerpen met · Beton kolommen 15 Houten kolommen...

Documents

Transcript of Bijlage 2 CHIBB Projekt 2b Dictaat Constructief ontwerpen met · Beton kolommen 15 Houten kolommen...