CONSTRUCTIE VAN GEBOUWEN
II
H1: Basisbegrippen, draagstructuur en stabiliteit
Basisbegrippen Mechanica
Constructie-elementen
Kolom is geen paal! (Paal wordt gebruikt in context van funderingen)
Blok/ Wand/ Vloer/ Balk = ligger
1.12
Balk werkt op buiging
Smallere en hoger balk => in totaal minder buigspanning, wel zelfde belasting
Kolom: spanningsverloop volledig groen
Een element op buiging belast heeft grotere spanningen dan constructies waar krachten in axiale
richting op inwerken => buiging vermijden
Bijzondere constructie-elementen
Kabel (trek), vorm wordt bepaald door plaats van de belasting
Boog (druk)
Tui = kabel die recht blijft onder belasting
welfsels = betonnen prefab element
Randvoorwaarden
Scharnier
Rol
Inklemming
Veer
Inwendig krachtenspel
Axiaal (normaal)
Buiging
Dwarskracht/ Afschuiving
2 losse planken op elkaar, elk buigend moment => onderaan langer,
bovenaan korter => 2 verschillende krachten in = vlak
Torsie
Funiculaire boog
Een balk neemt buiging op, een boog neemt drukkrachten op. Waar ligt de grens tussen een balk en
een boog, significante buiging?
L O 5*h
1
,Veilig bouwen
Sterk zijn/ samenhang niet verliezen/ vb.: buiging groter dan sterkte
Trekspanning overschrijden (materiaalafhankelijk)
scheuren
breken
barsten
Drukspanning overschrijden (materiaalafhankelijk)
verbrijzelen
afschuiven
Knikspanning overschrijden (materiaal – en vormafhankelijk)
knikken
plooien
kippen
Stijf zijn / vorm niet te veel verliezen / trillingen!
Vervormingscriterium
doorbuiging / verplaatsing
afhankelijk van rustende of variabele belasting
Kruip
gelijke belasting over lange tijd, doorbuiging stijgt
Relaxatie
Vervorming blokkeren in de tijd, langer => minder U uitoefenen voor gelijke
vervorming
E van staal = 3*E van aluminium = 210 000 N/mm²
Stabiel zijn /geen positieverlies / wind, aardbeving, element vervormt in vlak hoewel belast in vlak
Knikken
Kippen
de onder druk staande flens van een profiel knikt zijdelings weg
Oplossing vakwerk kippen: extra elementen in knooppunten zodat
kip van hele element wordt verhinderd, staven zelf kunnen wel nog kippen
Plooien
knikken van een vlak of deel van een vlak
2
,De rekenwaarde van het effect veroorzaakt door een bepaalde belasting moet KLEINER zijn dan (of
gelijk aan de rekenwaarde van WEERSTANDSBIEDENDE-effect, dit zowel voor UGT als GGT.
Sterkte- en stijfheidsvoorwaarden
Dragende constructiecomponenten
Driehoeksvakwerken
buiging van een balk is niet economisch => vakwerk
driehoek is vormstabiel
Voorwaarde: alle belastingen moeten aangrijpen in de knopen
Raamwerken
4 soorten portalen
3
, Draagstructuren en stabiliteit
Horizontale stabiliteit
Stabiliteit = weerstand tegen horizontale krachten
Door bv. windbelasting
kantelen (fundering bezwijkt)/ schranken/ partiële instabiliteit (muur/ paal valt weg)
Hal maken van portalen, blijft dit staan?
Nazicht in elk van de hoofdrichtingen, daar stabiel => stabiel in alle richtingen
Toevoeging van vakwerk in vlak waarin krachten werken
1.56
Slanke staven zouden heel snel op druk bezwijken => trekstaven verbinden horizontale liggers =>
zouden doorbuigen onder eigen massa => trekstaven nodig
1.59
H1
muur belast in zwakke richting, kolommen achter wand, maar slank => beperkte steun
dak: stijve prefabplaat, enkel oké als dak niet kan bewegen
F op muur => kolommen => dak => wanden in richting van wind => nemen vooral belasting
op => zijwanden spelen cruciale rol
H2
dakbalken in t.o.v. richting, maar analoog als H1
Voorwaarden voor horizontale stabiliteit
Een gebouw is stabiel als er drie verticale schijven zijn; die niet door 1 punt gaan
Minimaal 3 stabiliteitswanden toepassen
Liefst 2 stabiliteitswanden in de richting van de grootste windbelasting
Symmetrisch plaatsen in plattegronden op zo groot mogelijke afstand
te dicht plaatsen kan leiden tot torsie door wringing in gebouw
De stabiliteitswanden mogen elkaar niet in 1 punt snijden
Zorg voor voldoende verticale belasting op de stabiliteitswanden
geen trekspanningen: ongescheurde doorsnede
alleen drukspanningen bij fundering op staal
Let op bij t.p.g. – betonvloeren voor vervormingen t.g.v. krimp of thermische uitzetting
lengteverandering bij grote gebouwen => [] verhindert langer/ korter worden
Integreer stabiliteitswanden met vaste wanden in de plattegrond: naast trappenhuizen, als
schachtwanden, rondom toiletgroepen en als eindgevels
4
II
H1: Basisbegrippen, draagstructuur en stabiliteit
Basisbegrippen Mechanica
Constructie-elementen
Kolom is geen paal! (Paal wordt gebruikt in context van funderingen)
Blok/ Wand/ Vloer/ Balk = ligger
1.12
Balk werkt op buiging
Smallere en hoger balk => in totaal minder buigspanning, wel zelfde belasting
Kolom: spanningsverloop volledig groen
Een element op buiging belast heeft grotere spanningen dan constructies waar krachten in axiale
richting op inwerken => buiging vermijden
Bijzondere constructie-elementen
Kabel (trek), vorm wordt bepaald door plaats van de belasting
Boog (druk)
Tui = kabel die recht blijft onder belasting
welfsels = betonnen prefab element
Randvoorwaarden
Scharnier
Rol
Inklemming
Veer
Inwendig krachtenspel
Axiaal (normaal)
Buiging
Dwarskracht/ Afschuiving
2 losse planken op elkaar, elk buigend moment => onderaan langer,
bovenaan korter => 2 verschillende krachten in = vlak
Torsie
Funiculaire boog
Een balk neemt buiging op, een boog neemt drukkrachten op. Waar ligt de grens tussen een balk en
een boog, significante buiging?
L O 5*h
1
,Veilig bouwen
Sterk zijn/ samenhang niet verliezen/ vb.: buiging groter dan sterkte
Trekspanning overschrijden (materiaalafhankelijk)
scheuren
breken
barsten
Drukspanning overschrijden (materiaalafhankelijk)
verbrijzelen
afschuiven
Knikspanning overschrijden (materiaal – en vormafhankelijk)
knikken
plooien
kippen
Stijf zijn / vorm niet te veel verliezen / trillingen!
Vervormingscriterium
doorbuiging / verplaatsing
afhankelijk van rustende of variabele belasting
Kruip
gelijke belasting over lange tijd, doorbuiging stijgt
Relaxatie
Vervorming blokkeren in de tijd, langer => minder U uitoefenen voor gelijke
vervorming
E van staal = 3*E van aluminium = 210 000 N/mm²
Stabiel zijn /geen positieverlies / wind, aardbeving, element vervormt in vlak hoewel belast in vlak
Knikken
Kippen
de onder druk staande flens van een profiel knikt zijdelings weg
Oplossing vakwerk kippen: extra elementen in knooppunten zodat
kip van hele element wordt verhinderd, staven zelf kunnen wel nog kippen
Plooien
knikken van een vlak of deel van een vlak
2
,De rekenwaarde van het effect veroorzaakt door een bepaalde belasting moet KLEINER zijn dan (of
gelijk aan de rekenwaarde van WEERSTANDSBIEDENDE-effect, dit zowel voor UGT als GGT.
Sterkte- en stijfheidsvoorwaarden
Dragende constructiecomponenten
Driehoeksvakwerken
buiging van een balk is niet economisch => vakwerk
driehoek is vormstabiel
Voorwaarde: alle belastingen moeten aangrijpen in de knopen
Raamwerken
4 soorten portalen
3
, Draagstructuren en stabiliteit
Horizontale stabiliteit
Stabiliteit = weerstand tegen horizontale krachten
Door bv. windbelasting
kantelen (fundering bezwijkt)/ schranken/ partiële instabiliteit (muur/ paal valt weg)
Hal maken van portalen, blijft dit staan?
Nazicht in elk van de hoofdrichtingen, daar stabiel => stabiel in alle richtingen
Toevoeging van vakwerk in vlak waarin krachten werken
1.56
Slanke staven zouden heel snel op druk bezwijken => trekstaven verbinden horizontale liggers =>
zouden doorbuigen onder eigen massa => trekstaven nodig
1.59
H1
muur belast in zwakke richting, kolommen achter wand, maar slank => beperkte steun
dak: stijve prefabplaat, enkel oké als dak niet kan bewegen
F op muur => kolommen => dak => wanden in richting van wind => nemen vooral belasting
op => zijwanden spelen cruciale rol
H2
dakbalken in t.o.v. richting, maar analoog als H1
Voorwaarden voor horizontale stabiliteit
Een gebouw is stabiel als er drie verticale schijven zijn; die niet door 1 punt gaan
Minimaal 3 stabiliteitswanden toepassen
Liefst 2 stabiliteitswanden in de richting van de grootste windbelasting
Symmetrisch plaatsen in plattegronden op zo groot mogelijke afstand
te dicht plaatsen kan leiden tot torsie door wringing in gebouw
De stabiliteitswanden mogen elkaar niet in 1 punt snijden
Zorg voor voldoende verticale belasting op de stabiliteitswanden
geen trekspanningen: ongescheurde doorsnede
alleen drukspanningen bij fundering op staal
Let op bij t.p.g. – betonvloeren voor vervormingen t.g.v. krimp of thermische uitzetting
lengteverandering bij grote gebouwen => [] verhindert langer/ korter worden
Integreer stabiliteitswanden met vaste wanden in de plattegrond: naast trappenhuizen, als
schachtwanden, rondom toiletgroepen en als eindgevels
4
