Samenvatting Bouwkundige rekentechnieken I

BOUWKUNDIGE REKENTECHNIEKEN
1 MODULE I: BELASTINGEN EN GRENSTOESTANDEN

1.1 HUIDIGE REEKS NORMEN = EUROCODES

- EN = Europese normen
o Als ergens in de EU besteld wordt, dan moet het hetzelfde zijn als op een andere plek in
de EU
- NBN = Belgische normen
o Volgt ook de EN, maar legt nog extra normen op
- ISO = wereldwijd

1.2 BELASTINGEN

= alle uitwendige invloeden die op een constructie inwerken

- uitwendige krachten
o eigengewichten en belastingen
- opgelegde vervormingen of verplaatsingen
o zetting van een fundering
- impact, schokken, trillingen, explosie,…
o botsing
- klimaatbelasting, temperatuursinvloeden, brand,…
o hygrothemischgedrag
- chemische of elektrochemische aantasting van het constructiemateriaal
o corrosie


1.2.1 BELANGRIJK ONDERSCHEID




1.2.2 HOE GRIJPEN KRACHTEN AAN?




1

,1.2.3 MEEST VOORKOMENDE BELASTINGSTYPES




1.2.4 UITWENDIGE KRACHTEN = INWENDIGE + VORMVERANDERING
= inwendige spanningen en snedekrachten




1.2.5 DE ONTWERPBEREKENING WORDT BEINVLOEDT DOOR DE CONTEXT
STERKTEKLASSE VAN HET GEKOZEN MATERIAAL

- bijv. C30/37 (beton), S235 (staal)

DUURZAAMHEIDSEISEN

- Milieuklassen X0, XC1, XD2, XF1,...
- Omgevingsklassen E0, EI, EE1, ES3,…



2

,GEBRUIKSKLASSEN VOOR BELASTINGEN

- Klassen A, B, C, D,…, I
o A: woningen, verblijfsruimten
o B: kantoren
o C: vergaderruimten, eetzalen, klaslokalen,…
o D: winkels, grootwarenhuizen,…
o E: archieven, bibliotheken,…

CONSTRUCTIEKLASSEN: S1, S2, S3,…, S5

- geven de gewenste levensduur van de constructie weer;
- S1: tijdelijke constructie (10j)
- S4: gebouwen (50j)
- S5: monumenten en civieltechnische constructies (100j)

GEVOLGKLASSEN: CC1, CC2, CC3

- risico van het ontwerp;
- i.f.v. de gevolgen die het bezwijken van de constructie heeft;
o CC1: verminderde veiligheid (bijv. agrarische gebouwen, niet-bezette gebouwen,…)
o CC2: normale veiligheid (woningen, scholen, vergaderzalen,…)
o CC3: verhoogde veiligheid (concertzalen, tribunes, kerncentrale, stuwdam,…)

BETROUWBAARHEIDSKLASSEN:

- RC
o niveau van de ontwerp- en berekeningssupervisie (DSL: design supervision level)
o verbonden met de gevolgklassen


1.2.6 REKENKUNDIG ONTWERP VAN EEN DRAGENDE STRUCTUUR VOOR EEN GEBOUW
Volgens de huidige rekennormen (Eurocodes) moeten de berekeningen in twee verschillende
grenstoestanden worden uitgevoerd

 De maximale waarden van de snedekrachten moeten in beide grenstoestanden worden bepaald!

1.2.6.1 GRENSTOESTAND
= Toestanden waarin de constructie of een deel ervan ophoudt met het vervullen van de taak waarvoor ze
ontworpen is

➢ Omdat ze niet (meer) voldoet aan de stabiliteitseisen
➢ Omdat ze kan worden beschouwd als ongeschikt voor verder gebruik
➢ Omdat ze niet (meer) voldoet aan de deugdelijkheidscriteria
o vanuit het oogpunt van:
▪ functionaliteit
• Een klemmende deur
• Te grote doorbuiging van een brug over het kanaal
o vrije hoogte voor een containerschip komt in het gedrang
• Storende trillingen in een hoogbouw met woonbestemming




3

, ▪ veiligheid
• Een dakconstructie met een reeds te grote doorbuiging onder
eigengewicht
o vervormingsberekingen integreren in het ontwerp
o Verschillende fasen van de uitvoering volledig doorrekenen
▪ Opbouw, herstellingen
o Berekeningen ook onder bijzondere belastingen uitvoeren
▪ sneeuw
o Het ontwerp moet een plots bezwijken kunnen uitsluiten;
▪ Een instorting moet worden aangekondigd door grote
vervormingen/doorbuigingen
o Ook het veiligheidsgevoel behoort tot de grenstoestand
▪ Sterk bewegende brug
o Grenstoestanden zijn relatief en worden o.a. bepaald door
de bestemming van de constructie
• Lekkage van gevaarlijke vloeistoffen uit een reservoir
▪ esthetiek
• Scheefstand van een kolom / wand
o t.g.v. uitvoeringsfouten of onvoorziene omstandigheden
• Doorbuiging van een hoofdligger
o Visuele aspecten zijn belangrijk in bouwconstructies.
o Een significante doorbuiging van een balk is onesthetisch, zelfs
zonder gevaar voor instorting
o Bovendien: rekening houden met optische illusie
▪ doorbuigingen worden erger waargenomen dan ze zijn
▪ duurzaamheid
• Bij gewapend betonconstructies:
o Gevoeligheid voor scheurvorming;
o Bij te grote scheuropeningen:
▪ aantasting van de wapening;
• Ontwerpen i.f.v. omgevingsklassen!
▪ Economie
• Te hoge onderhoudskosten?
• Herstelling van (veel voorkomende) beschadigingen?
• Dus: ontwerp afstemmen op gemakkelijk onderhoud en op lage
onderhouds- en herstellingskosten !!

1.2.6.1.1 UITERSTE GRENSTOESTANDEN = UGT

= een bezwijkgrenstoestand:

- de grens van het draagvermogen wordt bereikt
- over deze grens zal de constructie geheel of gedeeltelijk bezwijken
- Hoe?
o door verbreken van het statisch evenwicht (EQU)
o breuk of overdreven (plastische) vervorming in kritieke doorsneden (STR)
o vermoeiing (FAT);
o instabiliteit: knik, plooien, kip,…
o de grond die bezwijkt of buitensporige vervormingen vertoond (GEO)



4