SAMENVATTING DRAAGSTRUCTUREN:
MOGELIJKE EXAMENVRAGEN
1. Wat is de primaire draagstructuur van een gebouw? Geef een
definitie. Waar moeten alle onderdelen van de draagconstructie
voor instaan? Wat gebeurt er bij falen van de primaire
draagconstructie?
De primaire draagstructuur van een gebouw, ook wel het skelet
genoemd, is de verzameling van alle elementen die noodzakelijk zijn voor
de fundamentele stevigheid van de constructie. Deze structuur staat in
voor de primaire stabiliteit en heeft als doel alle inwerkende belastingen
(zoals zwaartekracht en wind) veilig van boven naar beneden te leiden,
om ze uiteindelijk via de fundering over te dragen aan de ondergrond.
Wanneer de primaire draagconstructie faalt, komt de stabiliteit van het
gehele gebouw in gedrang, wat kan leiden tot instorten of bezwijken
2. Massiefbouw en Skeletbouw. Leg uit?
• Massiefbouw: Hierbij dragen de vloer- of dakplaten rechtstreeks op de
wanden. Deze wanden leiden de belasting af naar de fundering. Deze
methodiek wordt vooral toegepast bij laagbouw (zoals woningen en
appartementen) waar minder nood is aan grote open ruimtes.
• Skeletbouw: Dit is een raamwerk waarbij de vloer- of dakplaten op de
balken dragen. De balken dragen de lasten over op kolommen, die de
krachten vervolgens naar de fundering leiden. Dit systeem wordt veel
gebruikt bij hoogbouw en gebouwen die grote open ruimtes vereisen,
zoals magazijnen en kantoren.
,3. Wat is het verschil tussen een “starre” en een “scharnierende”
verbinding tussen staven? Leg uit waarom een starre verbinding
tussen een balk en een kolom moeilijk te realiseren is? Leg uit
waarom een starre verbinding tussen een vloerplaat en een balk
moeilijk te realiseren is?
• Starre verbinding: De verbonden staven gedragen zich als een
vormvast geheel en kunnen horizontale krachten, verticale krachten én
momenten doorgeven.
• Scharnierende verbinding: De staven gedragen zich niet als een
vormvast geheel; ze geven horizontale en verticale krachten door, maar
geen momenten.
Waarom zijn bepaalde starre verbindingen moeilijk?
• Balk-Kolom: Een starre verbinding tussen balk en kolom wordt zelden
toegepast omdat beide elementen hetzelfde buigmoment moeten kunnen
opnemen. Dit zou leiden tot een extreem zware kolom (dezelfde
doorsnede als de balk) en vereist complexe verbindingen met een grote
hefboomwerking.
• Vloerplaat-Balk: Dit wordt nooit toegepast omdat de balk onder
invloed van de ingeklemde vloerplaat wringing (torsie) zou ondergaan,
wat zeer nadelig is voor de balk.
4. Samengestelde buiging zonder trek. Leg uit hoe we de
spanning kunnen bepalen? Hoe kunnen we vermijden dat er trek
ontstaat in de doorsnede? Waarom is dit belangrijk?
Bij samengestelde buiging worden de normaalspanningen van de
normaalkracht ( ) en het buigmoment ( ) opgeteld. De spanning
wordt bepaald met de formule: .
Om trek te vermijden, moet de trekspanning ten gevolge van de
buiging volledig worden gecompenseerd door de drukspanning van
een (grote) normaalkracht. Dit is alleen mogelijk bij een beperkt
buigmoment in combinatie met een grote drukkracht. Dit is essentieel
voor materialen zoals beton of metselwerk, omdat deze een hoge
druksterkte hebben maar vrijwel geen treksterkte.
,5. Teneinde scheurvorming in binnenwanden te vermijden dienen
we de bijkomende doorbuiging te beperken tot L/1000. Leg uit
welk deel van de totale doorbuiging onderworpen is aan deze
beperking?
De beperking van de bijkomende doorbuiging tot L/1000 is specifiek van
toepassing op niet-gewapende wanden met openingen om
scheurvorming te vermijden. Deze beperking heeft betrekking op de
doorbuiging die ontstaat na de plaatsing van de afwerking
(bijvoorbeeld binnenwanden), bestaande uit de totale doorbuiging door
vaste lasten na plaatsing en de doorbuiging door gebruikslast ( )
6. Wat is het verschil tussen gietijzer en staal? Waarom is gietijzer
minder goed dan staal bij het gebruik als constructiemateriaal?
Wat is het verschil tussen gelegeerd staal en niet-gelegeerd
staal?
• Verschil: Gietijzer heeft een hoog koolstofgehalte (> 2%), terwijl staal
een laag koolstofgehalte (< 2%) heeft.
• Nadelen gietijzer: Door het hoge koolstofgehalte is gietijzer brosser
(lage ductiliteit), heeft het een lagere treksterkte en is het moeilijker te
bewerken dan staal.
• Legeringen: Niet-gelegeerd staal (koolstofstaal) bevat weinig tot
geen andere toevoegingen. Gelegeerd staal bevat extra elementen zoals
chroom, titanium of mangaan (bijvoorbeeld roestvast staal) om specifieke
eigenschappen te verbeteren
, 7. Wat wil de staal-aanduiding S355J2 zeggen? Wat is het belang
van de vloeigrens? Waar kunnen we de vloeigrens terugvinden op
een ‘Spanning-Rek’-grafiek van staal? Wat is het verschil tussen
de vloeigrens en de treksterkte? Illustreer dit aan de hand van
een ‘Spanning-Rek’-grafiek van staal?
• S355J2: De 'S' staat voor constructiestaal, '355' is de vloeigrens in , en
'J2' geeft de staalhardheid aan.
• Belang vloeigrens: Dit is de grens van het lineair elastisch gedrag
(het punt tot waar de wet van Hooke geldt). Boven deze grens treedt
grote, onaanvaardbare plastische vervorming op.
• Op de grafiek: De vloeigrens is terug te vinden als Punt 2 op het
'Spanning-Rek'-diagram van staal.
• Verschil met treksterkte: De vloeigrens (Punt 2) is de spanning
waarbij het materiaal begint te vloeien (einde elastische zone), terwijl de
treksterkte (Punt 4) de maximale spanning is die het staal kan bereiken
in de plastische zone voordat het bezwijkt (Punt 5)
MOGELIJKE EXAMENVRAGEN
1. Wat is de primaire draagstructuur van een gebouw? Geef een
definitie. Waar moeten alle onderdelen van de draagconstructie
voor instaan? Wat gebeurt er bij falen van de primaire
draagconstructie?
De primaire draagstructuur van een gebouw, ook wel het skelet
genoemd, is de verzameling van alle elementen die noodzakelijk zijn voor
de fundamentele stevigheid van de constructie. Deze structuur staat in
voor de primaire stabiliteit en heeft als doel alle inwerkende belastingen
(zoals zwaartekracht en wind) veilig van boven naar beneden te leiden,
om ze uiteindelijk via de fundering over te dragen aan de ondergrond.
Wanneer de primaire draagconstructie faalt, komt de stabiliteit van het
gehele gebouw in gedrang, wat kan leiden tot instorten of bezwijken
2. Massiefbouw en Skeletbouw. Leg uit?
• Massiefbouw: Hierbij dragen de vloer- of dakplaten rechtstreeks op de
wanden. Deze wanden leiden de belasting af naar de fundering. Deze
methodiek wordt vooral toegepast bij laagbouw (zoals woningen en
appartementen) waar minder nood is aan grote open ruimtes.
• Skeletbouw: Dit is een raamwerk waarbij de vloer- of dakplaten op de
balken dragen. De balken dragen de lasten over op kolommen, die de
krachten vervolgens naar de fundering leiden. Dit systeem wordt veel
gebruikt bij hoogbouw en gebouwen die grote open ruimtes vereisen,
zoals magazijnen en kantoren.
,3. Wat is het verschil tussen een “starre” en een “scharnierende”
verbinding tussen staven? Leg uit waarom een starre verbinding
tussen een balk en een kolom moeilijk te realiseren is? Leg uit
waarom een starre verbinding tussen een vloerplaat en een balk
moeilijk te realiseren is?
• Starre verbinding: De verbonden staven gedragen zich als een
vormvast geheel en kunnen horizontale krachten, verticale krachten én
momenten doorgeven.
• Scharnierende verbinding: De staven gedragen zich niet als een
vormvast geheel; ze geven horizontale en verticale krachten door, maar
geen momenten.
Waarom zijn bepaalde starre verbindingen moeilijk?
• Balk-Kolom: Een starre verbinding tussen balk en kolom wordt zelden
toegepast omdat beide elementen hetzelfde buigmoment moeten kunnen
opnemen. Dit zou leiden tot een extreem zware kolom (dezelfde
doorsnede als de balk) en vereist complexe verbindingen met een grote
hefboomwerking.
• Vloerplaat-Balk: Dit wordt nooit toegepast omdat de balk onder
invloed van de ingeklemde vloerplaat wringing (torsie) zou ondergaan,
wat zeer nadelig is voor de balk.
4. Samengestelde buiging zonder trek. Leg uit hoe we de
spanning kunnen bepalen? Hoe kunnen we vermijden dat er trek
ontstaat in de doorsnede? Waarom is dit belangrijk?
Bij samengestelde buiging worden de normaalspanningen van de
normaalkracht ( ) en het buigmoment ( ) opgeteld. De spanning
wordt bepaald met de formule: .
Om trek te vermijden, moet de trekspanning ten gevolge van de
buiging volledig worden gecompenseerd door de drukspanning van
een (grote) normaalkracht. Dit is alleen mogelijk bij een beperkt
buigmoment in combinatie met een grote drukkracht. Dit is essentieel
voor materialen zoals beton of metselwerk, omdat deze een hoge
druksterkte hebben maar vrijwel geen treksterkte.
,5. Teneinde scheurvorming in binnenwanden te vermijden dienen
we de bijkomende doorbuiging te beperken tot L/1000. Leg uit
welk deel van de totale doorbuiging onderworpen is aan deze
beperking?
De beperking van de bijkomende doorbuiging tot L/1000 is specifiek van
toepassing op niet-gewapende wanden met openingen om
scheurvorming te vermijden. Deze beperking heeft betrekking op de
doorbuiging die ontstaat na de plaatsing van de afwerking
(bijvoorbeeld binnenwanden), bestaande uit de totale doorbuiging door
vaste lasten na plaatsing en de doorbuiging door gebruikslast ( )
6. Wat is het verschil tussen gietijzer en staal? Waarom is gietijzer
minder goed dan staal bij het gebruik als constructiemateriaal?
Wat is het verschil tussen gelegeerd staal en niet-gelegeerd
staal?
• Verschil: Gietijzer heeft een hoog koolstofgehalte (> 2%), terwijl staal
een laag koolstofgehalte (< 2%) heeft.
• Nadelen gietijzer: Door het hoge koolstofgehalte is gietijzer brosser
(lage ductiliteit), heeft het een lagere treksterkte en is het moeilijker te
bewerken dan staal.
• Legeringen: Niet-gelegeerd staal (koolstofstaal) bevat weinig tot
geen andere toevoegingen. Gelegeerd staal bevat extra elementen zoals
chroom, titanium of mangaan (bijvoorbeeld roestvast staal) om specifieke
eigenschappen te verbeteren
, 7. Wat wil de staal-aanduiding S355J2 zeggen? Wat is het belang
van de vloeigrens? Waar kunnen we de vloeigrens terugvinden op
een ‘Spanning-Rek’-grafiek van staal? Wat is het verschil tussen
de vloeigrens en de treksterkte? Illustreer dit aan de hand van
een ‘Spanning-Rek’-grafiek van staal?
• S355J2: De 'S' staat voor constructiestaal, '355' is de vloeigrens in , en
'J2' geeft de staalhardheid aan.
• Belang vloeigrens: Dit is de grens van het lineair elastisch gedrag
(het punt tot waar de wet van Hooke geldt). Boven deze grens treedt
grote, onaanvaardbare plastische vervorming op.
• Op de grafiek: De vloeigrens is terug te vinden als Punt 2 op het
'Spanning-Rek'-diagram van staal.
• Verschil met treksterkte: De vloeigrens (Punt 2) is de spanning
waarbij het materiaal begint te vloeien (einde elastische zone), terwijl de
treksterkte (Punt 4) de maximale spanning is die het staal kan bereiken
in de plastische zone voordat het bezwijkt (Punt 5)
