02.09.2013 Views

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 ...

SHOW MORE
SHOW LESS

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

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!