Bijlage 2 CHIBB Projekt 2b 'Dictaat Constructief ontwerpen met ...
Bijlage 2 CHIBB Projekt 2b 'Dictaat Constructief ontwerpen met ...
Bijlage 2 CHIBB Projekt 2b 'Dictaat Constructief ontwerpen met ...
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
agas<br />
Versie: 6 november 2011<br />
Auteurs: Paul van Rijen, Annette Detzel<br />
<strong>Bijlage</strong> 2 <strong>Projekt</strong> <strong>2b</strong><br />
<strong>CHIBB</strong><br />
<strong>Bijlage</strong> 2 <strong>CHIBB</strong> <strong>Projekt</strong> <strong>2b</strong><br />
‘Dictaat <strong>Constructief</strong> <strong>ontwerpen</strong> <strong>met</strong><br />
Mechanicamodellen’<br />
CONCEPTHOUSE IBB<br />
- HOGESCHOOL ROTTERDAM -<br />
- ASSOCIATE LECTORAAT SUSTAINABLE BUILDING TECHNOLOGY -<br />
- KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) – 3089 JB ROTTERDAM -<br />
1
agas<br />
Inhoudsopgave<br />
<strong>CHIBB</strong><br />
Inhoudsopgave 2<br />
1 Inleiding 3<br />
2 Constructie elementen 4<br />
3 Schematiseren 5<br />
3.1 Geo<strong>met</strong>rie 5<br />
3.2 Opleggingen 6<br />
3.3 Constructie type 7<br />
Schijf 7<br />
3.4 Gedrag van verbindingen 8<br />
4 Stabiliteit 9<br />
9<br />
4.1 Wanneer is een constructie stabiel? 10<br />
5 Sterkte & stijfheid 11<br />
5.1 Vuistregels liggers 11<br />
Betonnen liggers 11<br />
Stalen verdiepingsvloerliggers 12<br />
Staal portalen 12<br />
Stalen dakliggers 13<br />
Stalen secundaire dakliggers (koudgewalst) 13<br />
13<br />
Houten liggers & spanten 14<br />
5.2 Vuistregels kolommen 15<br />
Beton kolommen 15<br />
Houten kolommen 16<br />
Staal kolommen 16<br />
5.3 Vuistregels vloeren 17<br />
Houten balklagen 17<br />
Stalen verdiepingsvloeren 17<br />
Stalen dakvloeren 18<br />
Ter plaatse gestorte betenvloeren 18<br />
Prefab-betonnen vloeren 19<br />
5.4 Vuistregels wanden 20<br />
Beton wanden 20<br />
Betonsteen wanden 21<br />
6 Nuttige literatuur & gebruikte bronnen 22<br />
CONCEPTHOUSE IBB<br />
- HOGESCHOOL ROTTERDAM -<br />
- ASSOCIATE LECTORAAT SUSTAINABLE BUILDING TECHNOLOGY -<br />
- KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) – 3089 JB ROTTERDAM -<br />
2
agas<br />
1 Inleiding<br />
<strong>CHIBB</strong><br />
Bij het <strong>ontwerpen</strong> van een nieuw bouwwerk moet de constructeur aantonen dat het<br />
belastingeffect E (veroorzaakt door de meest extreme combinatie van belastingen) geringer is<br />
dan de weerstand R van de constructie gedurende de ontwerplevensduur. Tijdens het<br />
<strong>ontwerpen</strong> van een constructie moeten de volgende drie regels in gedachten gehouden worden.<br />
Een constructie moet<br />
voldoende sterk zijn.<br />
voldoende comfortabel zijn (niet te grote vervormingen; stijfheid).<br />
voldoende stabiel zijn.<br />
Sterk Stijf Stabiel<br />
CONCEPTHOUSE IBB<br />
- HOGESCHOOL ROTTERDAM -<br />
- ASSOCIATE LECTORAAT SUSTAINABLE BUILDING TECHNOLOGY -<br />
- KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) – 3089 JB ROTTERDAM -<br />
3
agas<br />
2 Constructie elementen<br />
<strong>CHIBB</strong><br />
De hoofddraagconstructie van een gebouw bestaat uit verschillende constructie elementen die<br />
samen een constructief systeem vormen. We maken onderscheid in de volgende drie type<br />
elementen:<br />
Blokvormige elementen (3D) – bijv. funderingspoeren.<br />
Vlakvormige elementen (2D) – bijv. vloeren & wanden.<br />
Lijnvormige elementen (1D) – bijv. kolommen & balken.<br />
CONCEPTHOUSE IBB<br />
- HOGESCHOOL ROTTERDAM -<br />
- ASSOCIATE LECTORAAT SUSTAINABLE BUILDING TECHNOLOGY -<br />
- KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) – 3089 JB ROTTERDAM -<br />
4
agas<br />
3 Schematiseren<br />
<strong>CHIBB</strong><br />
Voor het <strong>ontwerpen</strong> en berekenen van een constructie wordt vaak geschematiseerd. Dit is niet<br />
meer dan het vereenvoudigd weergeven van een constructie of een onderdeel hiervan. De<br />
schematisering moet representatief zijn voor de beschouwde constructie en bestaat uit het<br />
vastleggen van de volgende vier onderdelen:<br />
Geo<strong>met</strong>rie van de constructie.<br />
Aard en plaats van de opleggingen.<br />
Constructietype.<br />
Gedrag van de verbindingen.<br />
3.1 Geo<strong>met</strong>rie<br />
Bij het schematiseren van een constructie onderdeel worden alleen de hartlijnen van de<br />
constructie elementen weergegeven.<br />
CONCEPTHOUSE IBB<br />
- HOGESCHOOL ROTTERDAM -<br />
- ASSOCIATE LECTORAAT SUSTAINABLE BUILDING TECHNOLOGY -<br />
- KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) – 3089 JB ROTTERDAM -<br />
5
agas<br />
3.2 Opleggingen<br />
<strong>CHIBB</strong><br />
De samenhang van een constructie is erg belangrijk. Bij het bereken van bijvoorbeeld een ligger<br />
is van grote invloed hoe de uiteinde vast zitten. Om dit te schematiseren zijn de onderstaande<br />
symbolen bedacht <strong>met</strong> ieder hun eigen gedrag.<br />
Rol oplegging Scharnier oplegging Inklemming<br />
Vast in 1 richting Vast in 2 richtingen In alle richtingen vast<br />
CONCEPTHOUSE IBB<br />
- HOGESCHOOL ROTTERDAM -<br />
- ASSOCIATE LECTORAAT SUSTAINABLE BUILDING TECHNOLOGY -<br />
- KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) – 3089 JB ROTTERDAM -<br />
6
agas<br />
3.3 Constructie type<br />
<strong>CHIBB</strong><br />
Ook moet er nagedacht worden over constructie typen. Ieder constructie type heeft zijn eigen<br />
eigenschappen en gedrag. Onderstaand enkele belangrijke:<br />
Raamwerk<br />
Een raamwerk bestaat uit elementen (liggers en kolommen) en verbindingen.<br />
Vakwerkligger<br />
Een vakwerk is opgebouwd uit vormvaste driehoeken waarbij de staven in de knopen<br />
scharnierend verbonden worden gedacht. Hierdoor ontstaan alleen maar normaalkrachten in de<br />
staven. Met een vakwerk kan <strong>met</strong> relatief weinig materiaal een grote overspanning behaald<br />
worden.<br />
Schijf<br />
Een schijf kan zowel verticaal (wand) als horizontaal (vloer) zijn. Een schijf wordt vaak gebruikt<br />
om de stabiliteit van een constructie te waarborgen.<br />
CONCEPTHOUSE IBB<br />
- HOGESCHOOL ROTTERDAM -<br />
- ASSOCIATE LECTORAAT SUSTAINABLE BUILDING TECHNOLOGY -<br />
- KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) – 3089 JB ROTTERDAM -<br />
7
agas<br />
3.4 Gedrag van verbindingen<br />
<strong>CHIBB</strong><br />
Verbindingen vormen een belangrijk onderdeel van elke constructie en zijn gedrag. De<br />
constructieve eigenschappen van de verbinding bepalen mede de sterkte, stijfheid en stabiliteit<br />
van de gehele constructie. Daarom moet goed nagedacht worden over hoe een verbinding<br />
gedetailleerd wordt.<br />
Onderstaand de drie belangrijkste type verbindingen en hun schematisering (voor<br />
liggerberekening) van de volgende geo<strong>met</strong>rie:<br />
Schuivende verbinding Scharnierende verbinding Momentvaste verbinding<br />
Ligger opgelegd op nok (bijv.<br />
ter plaatse van dilitatie).<br />
Lip gelast aan kolomflens. [2] Lange kopplaat gelast aan<br />
CONCEPTHOUSE IBB<br />
- HOGESCHOOL ROTTERDAM -<br />
- ASSOCIATE LECTORAAT SUSTAINABLE BUILDING TECHNOLOGY -<br />
- KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) – 3089 JB ROTTERDAM -<br />
8<br />
liggereinde. [2]
agas<br />
4 Stabiliteit<br />
<strong>CHIBB</strong><br />
Zonder een stabiliserende constructie zal een bouwwerk als een kaartenhuis in elkaar vallen.<br />
Een stabiliserende constructie (ookwel schorende constructie) is bedoeld om een horizontale<br />
kracht (kracht loodrecht op de gevel, zoals bijvoorbeeld wind) om te buigen in een verticale<br />
kracht (loodrecht op de fundering).<br />
CONCEPTHOUSE IBB<br />
- HOGESCHOOL ROTTERDAM -<br />
- ASSOCIATE LECTORAAT SUSTAINABLE BUILDING TECHNOLOGY -<br />
- KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) – 3089 JB ROTTERDAM -<br />
9
agas<br />
<strong>CHIBB</strong><br />
4.1 Wanneer is een constructie stabiel?<br />
Tijdens het <strong>ontwerpen</strong> van een constructie kan men de volgende vuistregel in acht nemen: Een<br />
constructie is stabiel als in de plattegrond drie stabiliserende vlakken zijn die gekoppeld<br />
staan door een horizontale ‘schijf’.<br />
CONCEPTHOUSE IBB<br />
- HOGESCHOOL ROTTERDAM -<br />
- ASSOCIATE LECTORAAT SUSTAINABLE BUILDING TECHNOLOGY -<br />
- KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) – 3089 JB ROTTERDAM -<br />
10
agas<br />
5 Sterkte & stijfheid<br />
<strong>CHIBB</strong><br />
Tijdens de ontwerpfase kan voor het bepalen van de benodigde af<strong>met</strong>ingen van de constructie<br />
elementen gebruik gemaakt worden van onderstaande vuistregels.<br />
5.1 Vuistregels liggers<br />
Betonnen liggers<br />
[uit; jellema 3; blz. 137]<br />
CONCEPTHOUSE IBB<br />
- HOGESCHOOL ROTTERDAM -<br />
- ASSOCIATE LECTORAAT SUSTAINABLE BUILDING TECHNOLOGY -<br />
- KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) – 3089 JB ROTTERDAM -<br />
11
agas<br />
Stalen verdiepingsvloerliggers<br />
[uit; jellema 3; blz. 222]<br />
Staal portalen<br />
[uit; jellema 3; blz. 222]<br />
<strong>CHIBB</strong><br />
CONCEPTHOUSE IBB<br />
- HOGESCHOOL ROTTERDAM -<br />
- ASSOCIATE LECTORAAT SUSTAINABLE BUILDING TECHNOLOGY -<br />
- KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) – 3089 JB ROTTERDAM -<br />
12
agas<br />
Stalen dakliggers<br />
[uit; jellema 3; blz. 218]<br />
<strong>CHIBB</strong><br />
Stalen secundaire dakliggers (koudgewalst)<br />
CONCEPTHOUSE IBB<br />
- HOGESCHOOL ROTTERDAM -<br />
- ASSOCIATE LECTORAAT SUSTAINABLE BUILDING TECHNOLOGY -<br />
- KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) – 3089 JB ROTTERDAM -<br />
13
agas<br />
Houten liggers & spanten<br />
[uit; jellema 3; blz. 180]<br />
<strong>CHIBB</strong><br />
CONCEPTHOUSE IBB<br />
- HOGESCHOOL ROTTERDAM -<br />
- ASSOCIATE LECTORAAT SUSTAINABLE BUILDING TECHNOLOGY -<br />
- KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) – 3089 JB ROTTERDAM -<br />
14
agas<br />
5.2 Vuistregels kolommen<br />
Beton kolommen<br />
[uit; jellema 3; blz. 137]<br />
<strong>CHIBB</strong><br />
CONCEPTHOUSE IBB<br />
- HOGESCHOOL ROTTERDAM -<br />
- ASSOCIATE LECTORAAT SUSTAINABLE BUILDING TECHNOLOGY -<br />
- KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) – 3089 JB ROTTERDAM -<br />
15
agas<br />
Houten kolommen<br />
[uit; jellema 3; blz. 179]<br />
Staal kolommen<br />
[uit; jellema 3; blz. 213]<br />
<strong>CHIBB</strong><br />
CONCEPTHOUSE IBB<br />
- HOGESCHOOL ROTTERDAM -<br />
- ASSOCIATE LECTORAAT SUSTAINABLE BUILDING TECHNOLOGY -<br />
- KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) – 3089 JB ROTTERDAM -<br />
16
agas<br />
5.3 Vuistregels vloeren<br />
Houten balklagen<br />
[uit; jellema 3; blz. 160]<br />
Stalen verdiepingsvloeren<br />
[uit; jellema 3; blz. 222]<br />
<strong>CHIBB</strong><br />
CONCEPTHOUSE IBB<br />
- HOGESCHOOL ROTTERDAM -<br />
- ASSOCIATE LECTORAAT SUSTAINABLE BUILDING TECHNOLOGY -<br />
- KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) – 3089 JB ROTTERDAM -<br />
17
agas<br />
Stalen dakvloeren<br />
[uit; jellema 3; blz. 222]<br />
Ter plaatse gestorte betenvloeren<br />
[uit; jellema 3; blz. 104]<br />
<strong>CHIBB</strong><br />
CONCEPTHOUSE IBB<br />
- HOGESCHOOL ROTTERDAM -<br />
- ASSOCIATE LECTORAAT SUSTAINABLE BUILDING TECHNOLOGY -<br />
- KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) – 3089 JB ROTTERDAM -<br />
18
agas<br />
Prefab-betonnen vloeren<br />
[uit; jellema 3; blz. 69]<br />
<strong>CHIBB</strong><br />
CONCEPTHOUSE IBB<br />
- HOGESCHOOL ROTTERDAM -<br />
- ASSOCIATE LECTORAAT SUSTAINABLE BUILDING TECHNOLOGY -<br />
- KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) – 3089 JB ROTTERDAM -<br />
19
agas<br />
5.4 Vuistregels wanden<br />
Beton wanden<br />
[uit; jellema 3; blz. 128]<br />
<strong>CHIBB</strong><br />
CONCEPTHOUSE IBB<br />
- HOGESCHOOL ROTTERDAM -<br />
- ASSOCIATE LECTORAAT SUSTAINABLE BUILDING TECHNOLOGY -<br />
- KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) – 3089 JB ROTTERDAM -<br />
20
agas<br />
Betonsteen wanden<br />
[uit; jellema 3; blz. 69]<br />
<strong>CHIBB</strong><br />
CONCEPTHOUSE IBB<br />
- HOGESCHOOL ROTTERDAM -<br />
- ASSOCIATE LECTORAAT SUSTAINABLE BUILDING TECHNOLOGY -<br />
- KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) – 3089 JB ROTTERDAM -<br />
21
agas<br />
<strong>CHIBB</strong><br />
6 Nuttige literatuur & gebruikte bronnen<br />
[1] Boek: Kracht + vorm, prof.ir. J. Oosterhoff, Bouwen <strong>met</strong> Staal, 2008.<br />
[2] Boek: Krachtswerking, prof.ir. H.H Snijder & ir. H.M.G.M. Steenbergen, Bouwen <strong>met</strong> Staal,<br />
2011.<br />
[3] Boek: Jellema deel 3; Draagstructuur; ThiemeMeulenhoff, Tweede druk 2004.<br />
Afbeeldingen & tekst (tenzij anders vermeld): <strong>CHIBB</strong>: Annette Detzel, Paul van Rijen<br />
CONCEPTHOUSE IBB<br />
- HOGESCHOOL ROTTERDAM -<br />
- ASSOCIATE LECTORAAT SUSTAINABLE BUILDING TECHNOLOGY -<br />
- KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) – 3089 JB ROTTERDAM -<br />
22