Constructie 1 interieurvormgeving
CONSTRUCTIE: WAT IS CONSTRUCTIE dia 59-115
“Onder ‘constructie’ verstaan we alle materialen, elementen en structuren die ervoor zorgen dat het geheel de krachten die erop
inwerken kan weerstaan; en dit van bij de ontwerpfase, over de uitvoeringsfase, tot de gehele levensduur van de structuur, het
element of het materiaal.”
BELANGRIJK:
• Geen vermelding van schaal! Van meubels over ruimtes tot gebouwen tot landschap tot stad tot …
• Ganse levensduur! Gedurende het ganse proces: tijdens het ontwerp, tijdens het bouwproces, tijdens het gebruik, maar ook daarna! (life
cycle managment, cradle to cradle,….)
EEN MATERIAAL: EEN VERZAMELING VAN EIGENSCHAPPEN
• Fysische eigenschappen: sterkte, stijfheid, eigengewicht, isolatiewaarde, brandweerstand, …
• Esthetische eigenschappen: kleur, textuur, transparantie, reflectiegraad, …
• Duurzaamheid & ecologie
Hout. Beton.
Natuurlijk bouwmateriaal voor zowel constructieve als Kunstmatig steenachtig bouwmateriaal, bestaande uit cement,
afwerkingstoepassingen. water, zand, grind
Natuursteen. Glas.
Natuurlijk bouwmateriaal voor allerlei toepassingen Kunstmatig transparant materiaal, hoofdzakelijk bestaande uit
silica.
Baksteen. Staal.
Gedroogde gebakken klei. Gebruikt als bouwmateriaal sinds ca. Legering van ijzer en een beperkt percentage koolstof (in
3000 v.C. tegenstelling tot bvb gietijzer).
“Onder ‘constructie’ verstaan we alle materialen, elementen en structuren die ervoor zorgen dat het geheel de krachten die erop
inwerken kan weerstaan; en dit van bij de ontwerpfase, over de uitvoeringsfase, tot de gehele levensduur van de structuur, het
element of het materiaal.”
Een element: materialen in een vorm; materialen met dimensies, afmetingen; eigenschappen in vorm.
Balken of liggers.
Horizontale, ééndimensionale slanke constructie-elementen; veelal
in hout, staal, of (gewapend) beton.
Kolommen
Verticale, ééndimensionale slanke constructie- elementen; veelal in
hout, staal, of (gewapend) beton.
Platen
Horizontale, tweemensionale, vlakke, constructie-elementen
Wanden
Verticale, tweedimensionale, vlakke, constructie- elementen
ELEMENTEN 1D 2D
Horizontaal BALK PLAAT
verticaal KOLOM WAND
1D: éen van de afmetingen is veel groter t.o.v de andere afmeting
2D: éen van de afmetingen is veel kleiner t.o.v de andere afmeting
3D: meerdere elementen samen, elementen die verbonden worden, vormen structuren
4D: tijd – constructies bekijken over de ganse levensduur.
Vergelijk: cradle-to-cradle, life cycle management,….
* Let op! Als je elementen definieert als de samenstellende delen van een constructie, dan is er dus de facto een vijfde soort van
elementen, met name de verbindingen.
CARO VANDENBERGHE 1IVc 1
, Constructie 1 interieurvormgeving
“Onder ‘constructie’ verstaan we alle materialen, elementen en structuren die ervoor zorgen dat het geheel de krachten die erop
inwerken kan weerstaan; en dit van bij de ontwerpfase, over de uitvoeringsfase, tot de gehele levensduur van de structuur, het
element of het materiaal.”
Een structuur: een configuratie van verschillende elementen tesamen; een samenstelling van elementen die aan elkaar gekoppeld worden
met bindingen
MASSIEVE HOUTEN STRUCTUUR
MASSIEVE STEENSE STRUCTUUR
HOUTEN SKELETSTRUCTUUR
BETONNEN SKELETSTRUCTUUR
STALEN SKELETSTRUCTUUR
GEMENGDE STRUCTUUR De betonnen kern wordt gebruikt om laterale stijfheid te verzekeren; de skeletstructuur wordt
gebruikt om een lichtere (en zo dus ook hogere) structuur te kunnen maken.
ELEMENTEN 1D 2D
Horizontaal BALK PLAAT
verticaal KOLOM WAND
ELEMENTEN ONDERSCHEID NAAR FUNCTIE
DRAGENDE ELEMENTEN Dragen de krachten & lasten over; zorgen voor sterke, stijfheid, stabiliteit
* alle dragende of structurele elementen samen vormen de draagstructuur
SCHEIDENDE ELEMENTEN Zorgen voor afscheiding van ruimtes, functies, (klimatologische), omstandigheden,…
STRUCTUREN DEFINITIE IN FUNCTIE VAN ELEMENTEN
MASSIEVE STRUCTUREN Dragende elementen &scheidende elementen zijn dezelfde
SKELET-STRUCTUREN Dragende elementen & scheidende elementen zijn verschillende elementen
GEMENGDE STRUCTUREN Combinatie van massief en skelet
STRUCTUREN DEFINITIE IN FUNCTIE VAN KRACHTEN
MASSIEVE STRUCTUREN Krachten worden overgedragen over de ganse structuur
SKELET-STRUCTUREN Krachten worden slechts overgedragen over enkele punten in de structuur
GEMENGDE STRUCTUREN Combinatie van massief en skelet
CARO VANDENBERGHE 1IVc 2
, Constructie 1 interieurvormgeving
CONSTRUCTIE: OVER KRACHTEN P116-168
“Onder ‘constructie’ verstaan we alle materialen, elementen en structuren die ervoor zorgen dat het geheel de krachten die erop
inwerken kan weerstaan; en dit van bij de ontwerpfase, over de uitvoeringsfase, tot de gehele levensduur van de structuur, het
element of het materiaal.”
3 x S => sterkte, stijfheid, stabiliteit
STERKTE: WEERSTAND TEGEN DOORBUIGING
=> is een kwestie van materiaal en element
STIJFHEID: WEERSTAND TEGEN VERVORMING
Spanning-rek-diagram
- De resultaten van een trekproef worden weergegeven in een diagram: de vervorming wordt uitgezet ten opzichte van de
spanning (uitgeoefende kracht).
- Stress: spanning
- Strain: vervorming, rek
Het spanning-rek-diagram vertelt ons hoe een materiaal zal reageren op belasting, welke vervorming er zal optreden, hoeveel vervorming,
en wanneer het materiaal zal falen (breken).
STABILITEIT: WEERSTAND TEGEN BEWEGING
Een instabiele structuur zal onder invloed van
belasting gaan bewegen. Stabiliteit is een
complexe problematiek die te maken heeft met de
ganse structuur: de gebruikte elementen,
verbindingen, materialen, maar de belasting zelf
speelt een rol...
KRACHTEN IN CONSTRUCTIES
WETTEN VAN NEWTON
A. 1E WET: TRAAGHEIDSWET
- Een voorwerp waarop geen kracht in werkt, is in rust of beweegt zich met een constante snelheid voort.
Of anders geformuleerd: Om een object in bewegingte brengen (of bewegingte veranderen), is er een kracht nodig.
B. 2E WET: KRACHT VERANDERT DE SNELHEID
- De veranderingvan bewegingis rechtevenredigmet de inwerkende krachten volgt de rechtelijn waar in de kracht werkt.
- Dus: een kracht heeft een grootte en een richting; en beiden hebben invloed op de verandering van beweging.
• F=mxa
- Kracht = massa x versnelling
- Eenheid: newton: 1 N = 1 kg . m / s2
______________________________________________
• !! ZWAARTEKRACHT!!
- Fz= m x g => met g = 9,81 m/s2
- kracht= massa x valversnelling
______________________________________________
• !! Let op !!
- Fz= 9,81 x m = +/-10 x m
=> dus: 1 kg = +/-10 N (kg alseenheidvan kracht)
______________________________________________
• ! massa ≠gewicht!!
- Massa (kg) is een eigenschap van materie
- Gewicht (N) is een maat voorde aantrekkingvan massa
C. 3e WET: ACTIE & REACTIE
- Als een voorwerp A een kracht uitoefent op een voorwerp B (actie), gaat deze gepaard met eeneven grote maar
tegengestelde krachtvan B op A (reactie).
CARO VANDENBERGHE 1IVc 3
, Constructie 1 interieurvormgeving
EXTERNE KRACHTEN OF LASTEN
Externe krachten of lasten: krachten uitwendig aan de structuur
Interne krachten: reactiekrachten, reacties in de structuur/element/materiaal op de uitwendige krachten
- Gebruikslasten of verantwoordelijke lasten: alle inwerkende krachten bij gebruik
§ Mensen, meubels, installaties, machines,…..
§ Weersbelasting: regen, wind, sneeuw,….!
- Dode lasten of eigengewicht: het gewicht van de ganse constructie (alle materialen, elementen, structuren) onderhevig aan de
zwaartekracht
è LASTENDALING/ EUROCODES (stabiliteitsinginieur)
SOORTEN KRACHTEN
- PUNTLAST: de kracht werkt op het element in op één punt
- VERDEELDE LAST: de kracht werkt op het element in over een zekere lengte
§ Evenredige verdeelde last
§ Linear verdeelde last
- KOPPEL: samenstel van twee even grote krachten maar tegengestelde krachten waarvan de werklijnen niet samenvallen. Geeft
aanleiding tot rotatie ( en niet tot translatie)
KRACHTEN TEN OPZICHTE VAN HET ELEMENT
- NORMAALKRACHT: kracht die inwerkt volgens de as van een element
§ Normaalkracht: Fn => geeft (onder meer) aanleiding tot trek (tension) en/of druk (compression)
- DWARSKRACHT: kracht die inwerkt loodrecht op de as van een element
§ Dwarskracht: Fd => geeft (onder meer) aanleiding tot afschuiving (shear)
- MOMENT OF HEFBOOMKRACHT: interne kracht ten gevolge van een kracht die inwerkt op een afstand van een steunpunt
§ Moment: Mo => geeft aanleiding tot rotatie
§ Moment = kracht x afstand (afstand = hefboomarm)
§ M = F x L => eenheid: Nm
* De hefboomarm vergroot de kracht
* Moment onstaat bij elke kracht die inwerkt op eeen afstand van het steunpunt
* schaar, tang, opentrekker, ….
Verschil tussen buigmoment en torsiemoment:
- TORSIE OF WRINGING: een tosiemoment of een koppel krachten dat rondom de as van een element werkt doet de balk
torderen
- BUIGMOMENT: krachten (of koppels krachten) die dwars op de as van het element inwerken doen de balk buigen
CARO VANDENBERGHE 1IVc 4
CONSTRUCTIE: WAT IS CONSTRUCTIE dia 59-115
“Onder ‘constructie’ verstaan we alle materialen, elementen en structuren die ervoor zorgen dat het geheel de krachten die erop
inwerken kan weerstaan; en dit van bij de ontwerpfase, over de uitvoeringsfase, tot de gehele levensduur van de structuur, het
element of het materiaal.”
BELANGRIJK:
• Geen vermelding van schaal! Van meubels over ruimtes tot gebouwen tot landschap tot stad tot …
• Ganse levensduur! Gedurende het ganse proces: tijdens het ontwerp, tijdens het bouwproces, tijdens het gebruik, maar ook daarna! (life
cycle managment, cradle to cradle,….)
EEN MATERIAAL: EEN VERZAMELING VAN EIGENSCHAPPEN
• Fysische eigenschappen: sterkte, stijfheid, eigengewicht, isolatiewaarde, brandweerstand, …
• Esthetische eigenschappen: kleur, textuur, transparantie, reflectiegraad, …
• Duurzaamheid & ecologie
Hout. Beton.
Natuurlijk bouwmateriaal voor zowel constructieve als Kunstmatig steenachtig bouwmateriaal, bestaande uit cement,
afwerkingstoepassingen. water, zand, grind
Natuursteen. Glas.
Natuurlijk bouwmateriaal voor allerlei toepassingen Kunstmatig transparant materiaal, hoofdzakelijk bestaande uit
silica.
Baksteen. Staal.
Gedroogde gebakken klei. Gebruikt als bouwmateriaal sinds ca. Legering van ijzer en een beperkt percentage koolstof (in
3000 v.C. tegenstelling tot bvb gietijzer).
“Onder ‘constructie’ verstaan we alle materialen, elementen en structuren die ervoor zorgen dat het geheel de krachten die erop
inwerken kan weerstaan; en dit van bij de ontwerpfase, over de uitvoeringsfase, tot de gehele levensduur van de structuur, het
element of het materiaal.”
Een element: materialen in een vorm; materialen met dimensies, afmetingen; eigenschappen in vorm.
Balken of liggers.
Horizontale, ééndimensionale slanke constructie-elementen; veelal
in hout, staal, of (gewapend) beton.
Kolommen
Verticale, ééndimensionale slanke constructie- elementen; veelal in
hout, staal, of (gewapend) beton.
Platen
Horizontale, tweemensionale, vlakke, constructie-elementen
Wanden
Verticale, tweedimensionale, vlakke, constructie- elementen
ELEMENTEN 1D 2D
Horizontaal BALK PLAAT
verticaal KOLOM WAND
1D: éen van de afmetingen is veel groter t.o.v de andere afmeting
2D: éen van de afmetingen is veel kleiner t.o.v de andere afmeting
3D: meerdere elementen samen, elementen die verbonden worden, vormen structuren
4D: tijd – constructies bekijken over de ganse levensduur.
Vergelijk: cradle-to-cradle, life cycle management,….
* Let op! Als je elementen definieert als de samenstellende delen van een constructie, dan is er dus de facto een vijfde soort van
elementen, met name de verbindingen.
CARO VANDENBERGHE 1IVc 1
, Constructie 1 interieurvormgeving
“Onder ‘constructie’ verstaan we alle materialen, elementen en structuren die ervoor zorgen dat het geheel de krachten die erop
inwerken kan weerstaan; en dit van bij de ontwerpfase, over de uitvoeringsfase, tot de gehele levensduur van de structuur, het
element of het materiaal.”
Een structuur: een configuratie van verschillende elementen tesamen; een samenstelling van elementen die aan elkaar gekoppeld worden
met bindingen
MASSIEVE HOUTEN STRUCTUUR
MASSIEVE STEENSE STRUCTUUR
HOUTEN SKELETSTRUCTUUR
BETONNEN SKELETSTRUCTUUR
STALEN SKELETSTRUCTUUR
GEMENGDE STRUCTUUR De betonnen kern wordt gebruikt om laterale stijfheid te verzekeren; de skeletstructuur wordt
gebruikt om een lichtere (en zo dus ook hogere) structuur te kunnen maken.
ELEMENTEN 1D 2D
Horizontaal BALK PLAAT
verticaal KOLOM WAND
ELEMENTEN ONDERSCHEID NAAR FUNCTIE
DRAGENDE ELEMENTEN Dragen de krachten & lasten over; zorgen voor sterke, stijfheid, stabiliteit
* alle dragende of structurele elementen samen vormen de draagstructuur
SCHEIDENDE ELEMENTEN Zorgen voor afscheiding van ruimtes, functies, (klimatologische), omstandigheden,…
STRUCTUREN DEFINITIE IN FUNCTIE VAN ELEMENTEN
MASSIEVE STRUCTUREN Dragende elementen &scheidende elementen zijn dezelfde
SKELET-STRUCTUREN Dragende elementen & scheidende elementen zijn verschillende elementen
GEMENGDE STRUCTUREN Combinatie van massief en skelet
STRUCTUREN DEFINITIE IN FUNCTIE VAN KRACHTEN
MASSIEVE STRUCTUREN Krachten worden overgedragen over de ganse structuur
SKELET-STRUCTUREN Krachten worden slechts overgedragen over enkele punten in de structuur
GEMENGDE STRUCTUREN Combinatie van massief en skelet
CARO VANDENBERGHE 1IVc 2
, Constructie 1 interieurvormgeving
CONSTRUCTIE: OVER KRACHTEN P116-168
“Onder ‘constructie’ verstaan we alle materialen, elementen en structuren die ervoor zorgen dat het geheel de krachten die erop
inwerken kan weerstaan; en dit van bij de ontwerpfase, over de uitvoeringsfase, tot de gehele levensduur van de structuur, het
element of het materiaal.”
3 x S => sterkte, stijfheid, stabiliteit
STERKTE: WEERSTAND TEGEN DOORBUIGING
=> is een kwestie van materiaal en element
STIJFHEID: WEERSTAND TEGEN VERVORMING
Spanning-rek-diagram
- De resultaten van een trekproef worden weergegeven in een diagram: de vervorming wordt uitgezet ten opzichte van de
spanning (uitgeoefende kracht).
- Stress: spanning
- Strain: vervorming, rek
Het spanning-rek-diagram vertelt ons hoe een materiaal zal reageren op belasting, welke vervorming er zal optreden, hoeveel vervorming,
en wanneer het materiaal zal falen (breken).
STABILITEIT: WEERSTAND TEGEN BEWEGING
Een instabiele structuur zal onder invloed van
belasting gaan bewegen. Stabiliteit is een
complexe problematiek die te maken heeft met de
ganse structuur: de gebruikte elementen,
verbindingen, materialen, maar de belasting zelf
speelt een rol...
KRACHTEN IN CONSTRUCTIES
WETTEN VAN NEWTON
A. 1E WET: TRAAGHEIDSWET
- Een voorwerp waarop geen kracht in werkt, is in rust of beweegt zich met een constante snelheid voort.
Of anders geformuleerd: Om een object in bewegingte brengen (of bewegingte veranderen), is er een kracht nodig.
B. 2E WET: KRACHT VERANDERT DE SNELHEID
- De veranderingvan bewegingis rechtevenredigmet de inwerkende krachten volgt de rechtelijn waar in de kracht werkt.
- Dus: een kracht heeft een grootte en een richting; en beiden hebben invloed op de verandering van beweging.
• F=mxa
- Kracht = massa x versnelling
- Eenheid: newton: 1 N = 1 kg . m / s2
______________________________________________
• !! ZWAARTEKRACHT!!
- Fz= m x g => met g = 9,81 m/s2
- kracht= massa x valversnelling
______________________________________________
• !! Let op !!
- Fz= 9,81 x m = +/-10 x m
=> dus: 1 kg = +/-10 N (kg alseenheidvan kracht)
______________________________________________
• ! massa ≠gewicht!!
- Massa (kg) is een eigenschap van materie
- Gewicht (N) is een maat voorde aantrekkingvan massa
C. 3e WET: ACTIE & REACTIE
- Als een voorwerp A een kracht uitoefent op een voorwerp B (actie), gaat deze gepaard met eeneven grote maar
tegengestelde krachtvan B op A (reactie).
CARO VANDENBERGHE 1IVc 3
, Constructie 1 interieurvormgeving
EXTERNE KRACHTEN OF LASTEN
Externe krachten of lasten: krachten uitwendig aan de structuur
Interne krachten: reactiekrachten, reacties in de structuur/element/materiaal op de uitwendige krachten
- Gebruikslasten of verantwoordelijke lasten: alle inwerkende krachten bij gebruik
§ Mensen, meubels, installaties, machines,…..
§ Weersbelasting: regen, wind, sneeuw,….!
- Dode lasten of eigengewicht: het gewicht van de ganse constructie (alle materialen, elementen, structuren) onderhevig aan de
zwaartekracht
è LASTENDALING/ EUROCODES (stabiliteitsinginieur)
SOORTEN KRACHTEN
- PUNTLAST: de kracht werkt op het element in op één punt
- VERDEELDE LAST: de kracht werkt op het element in over een zekere lengte
§ Evenredige verdeelde last
§ Linear verdeelde last
- KOPPEL: samenstel van twee even grote krachten maar tegengestelde krachten waarvan de werklijnen niet samenvallen. Geeft
aanleiding tot rotatie ( en niet tot translatie)
KRACHTEN TEN OPZICHTE VAN HET ELEMENT
- NORMAALKRACHT: kracht die inwerkt volgens de as van een element
§ Normaalkracht: Fn => geeft (onder meer) aanleiding tot trek (tension) en/of druk (compression)
- DWARSKRACHT: kracht die inwerkt loodrecht op de as van een element
§ Dwarskracht: Fd => geeft (onder meer) aanleiding tot afschuiving (shear)
- MOMENT OF HEFBOOMKRACHT: interne kracht ten gevolge van een kracht die inwerkt op een afstand van een steunpunt
§ Moment: Mo => geeft aanleiding tot rotatie
§ Moment = kracht x afstand (afstand = hefboomarm)
§ M = F x L => eenheid: Nm
* De hefboomarm vergroot de kracht
* Moment onstaat bij elke kracht die inwerkt op eeen afstand van het steunpunt
* schaar, tang, opentrekker, ….
Verschil tussen buigmoment en torsiemoment:
- TORSIE OF WRINGING: een tosiemoment of een koppel krachten dat rondom de as van een element werkt doet de balk
torderen
- BUIGMOMENT: krachten (of koppels krachten) die dwars op de as van het element inwerken doen de balk buigen
CARO VANDENBERGHE 1IVc 4
