Samenvatting Bouwconstructies
Veiligheidsfilosofie
In het Bouwbesluit staan prestatie eisen ten aanzien van:
- Veiligheid
- Gezondheid
- Bruikbaarheid
- Energiezuinigheid en duurzaamheid
Uitgewerkt in diverse bouwnormen: TGB: heeft vorm van huidige Eurocodes ipv oude NEN
- Sterkte: zodat constructies niet instorten
- Stijfheid: constructie moet bruikbaar zijn
- Stabiliteit: constructie mag niet kantelen of verplaatsen
- Comforteisen: hoe comfortabel is het gebruik van de constructie
Grenstoestand
Een toestand waarna niet langer wordt voldaan aan 1 of meer eisen die voor de constructie
gelden
Er moet aan de eisen zijn voldaan bij een constructie:
Hiervoor moet een grenstoestand gedefinieerd worden
Vervolgens moet worden aangetoond dat de constructie voor alle denkbare situaties aan iedere
grenstoestand voldoet
Grenstoestand: om concrete eisen te kunnen stellen
Toestand waarna niet langer wordt voldaan aan 1 of meer eisen die voor de constructie gelden
1. Veiligheid = uiterste grenstoestand: ULS
Heeft relatie met gevaar, persoonlijk letsel (regels overheid)
2. Bruikbaarheid = bruikbaarheidsgrenstoestand: SLS
Heeft relatie met comfort beleving (regels opdrachtgever)
Veiligheid gewaarborgd als sterkte R groter is dan de belasting S/E: dmv statistiek
R>S : oude NEN norm
R>E: Eurocode
Omdat de sterkte van het materiaal niet overal even sterk is, wordt gebruik gemaakt van de statistiek
In frequentiediagrammen uitzetten
R = Sterkte constructie: Is grotendeels afhankelijk van de sterkte van het materiaal
Sterkte en belasting heeft een zeker spreiding van onzekerheid/sterkte
Sterkte en belasting kunnen als frequentiediagrammen worden uitgezet: Normale verdeling van
Gauss
Als de krommen elkaar niet overlappen: dan 100% veiligheid:
Afstand van de gemiddelde waarden en plaats van de krommen van belang
, Bij overlap: situaties waarbij de sterkte niet groter is dan belasting
Karakteristieke waarde
Mogelijk om aan te geven dat bv in 95% van de gevallen de sterkte groter is dan de belasting/
grenswaarde
Deze grenswaarden worden karakteristieke waarden genoemd: 95% gevallen sterkte>belasting of
5% van de gevallen dat de belasting groter is dan de sterkte
Sterkte R: de karakteristieke waarde is de grenswaarde die hoort bij 5%
onderschrijdingskans. Dat beteken dat in 95% van de gevallen de sterkte groter is dan de
karakteristieke waarde
Belasting S/E: De karakteristieke waarde is de grenswaarde die hoort bij een 5%
overschrijdingskans. Dat betekent dat in 95% van de gevallen de belasting kleiner is dan de
karakteristieke waarde
De grenswaarden zijn exact te bepalen met de Gausskromme
Het oppervlakte onder de kromme boven de rechter grenswaarde moet 5% bedragen van de
totaaloppervlakte onder deze kormme
Volledige beschrijving als gemiddelde (u) en standaardafwijking (o) bekend zijn
De 5% onderschrijdings en 5% overschrijdings grenswaarden volgen uit:
Er moet een eis gesteld worden aan de mate van overlap van de Gausskrommen. Helemaal geen
overlap zal leiden tot onnodige dure constructies. Te veel overlap zal zorgen voor een te hoog risico
op overlijden. Er kan bv als norm aangehouden worden dat de kans op overlijden 10^-5/ jaar is. Dus
1 op de 100.000 inwoners per jaar.
De Gausskrommen moeten dus op voldoende afstand van elkaar gebracht worden. Dit kan door
afstand tussen de karakteristieke waarde belasting en sterkte een zekere brandbreedte te geven
, Bereikt door de belasting te vermenigvuldigen met een belastingfactor en de sterkte te delen door
een materiaalfactor: Als de 2 uitkomsten gelijk zijn: risico op bezwijken te groot
De veiligheidsmarge = afstand tussen karakteristieke waarde sterkte en de belasting: moet + zijn
Als er grote onzekerheid bestaat zal een grotere belastingfactor in rekening worden gebracht
Als belastingen zeer nauwkeurig kunnen worden bepaald, zal een lagere factor worden
gehanteerd.
Permanente belastingen zijn vaak nauwkeurig te bepalen, veranderlijke belastingen juist niet
Veiligheidsfilosofie
In het Bouwbesluit staan prestatie eisen ten aanzien van:
- Veiligheid
- Gezondheid
- Bruikbaarheid
- Energiezuinigheid en duurzaamheid
Uitgewerkt in diverse bouwnormen: TGB: heeft vorm van huidige Eurocodes ipv oude NEN
- Sterkte: zodat constructies niet instorten
- Stijfheid: constructie moet bruikbaar zijn
- Stabiliteit: constructie mag niet kantelen of verplaatsen
- Comforteisen: hoe comfortabel is het gebruik van de constructie
Grenstoestand
Een toestand waarna niet langer wordt voldaan aan 1 of meer eisen die voor de constructie
gelden
Er moet aan de eisen zijn voldaan bij een constructie:
Hiervoor moet een grenstoestand gedefinieerd worden
Vervolgens moet worden aangetoond dat de constructie voor alle denkbare situaties aan iedere
grenstoestand voldoet
Grenstoestand: om concrete eisen te kunnen stellen
Toestand waarna niet langer wordt voldaan aan 1 of meer eisen die voor de constructie gelden
1. Veiligheid = uiterste grenstoestand: ULS
Heeft relatie met gevaar, persoonlijk letsel (regels overheid)
2. Bruikbaarheid = bruikbaarheidsgrenstoestand: SLS
Heeft relatie met comfort beleving (regels opdrachtgever)
Veiligheid gewaarborgd als sterkte R groter is dan de belasting S/E: dmv statistiek
R>S : oude NEN norm
R>E: Eurocode
Omdat de sterkte van het materiaal niet overal even sterk is, wordt gebruik gemaakt van de statistiek
In frequentiediagrammen uitzetten
R = Sterkte constructie: Is grotendeels afhankelijk van de sterkte van het materiaal
Sterkte en belasting heeft een zeker spreiding van onzekerheid/sterkte
Sterkte en belasting kunnen als frequentiediagrammen worden uitgezet: Normale verdeling van
Gauss
Als de krommen elkaar niet overlappen: dan 100% veiligheid:
Afstand van de gemiddelde waarden en plaats van de krommen van belang
, Bij overlap: situaties waarbij de sterkte niet groter is dan belasting
Karakteristieke waarde
Mogelijk om aan te geven dat bv in 95% van de gevallen de sterkte groter is dan de belasting/
grenswaarde
Deze grenswaarden worden karakteristieke waarden genoemd: 95% gevallen sterkte>belasting of
5% van de gevallen dat de belasting groter is dan de sterkte
Sterkte R: de karakteristieke waarde is de grenswaarde die hoort bij 5%
onderschrijdingskans. Dat beteken dat in 95% van de gevallen de sterkte groter is dan de
karakteristieke waarde
Belasting S/E: De karakteristieke waarde is de grenswaarde die hoort bij een 5%
overschrijdingskans. Dat betekent dat in 95% van de gevallen de belasting kleiner is dan de
karakteristieke waarde
De grenswaarden zijn exact te bepalen met de Gausskromme
Het oppervlakte onder de kromme boven de rechter grenswaarde moet 5% bedragen van de
totaaloppervlakte onder deze kormme
Volledige beschrijving als gemiddelde (u) en standaardafwijking (o) bekend zijn
De 5% onderschrijdings en 5% overschrijdings grenswaarden volgen uit:
Er moet een eis gesteld worden aan de mate van overlap van de Gausskrommen. Helemaal geen
overlap zal leiden tot onnodige dure constructies. Te veel overlap zal zorgen voor een te hoog risico
op overlijden. Er kan bv als norm aangehouden worden dat de kans op overlijden 10^-5/ jaar is. Dus
1 op de 100.000 inwoners per jaar.
De Gausskrommen moeten dus op voldoende afstand van elkaar gebracht worden. Dit kan door
afstand tussen de karakteristieke waarde belasting en sterkte een zekere brandbreedte te geven
, Bereikt door de belasting te vermenigvuldigen met een belastingfactor en de sterkte te delen door
een materiaalfactor: Als de 2 uitkomsten gelijk zijn: risico op bezwijken te groot
De veiligheidsmarge = afstand tussen karakteristieke waarde sterkte en de belasting: moet + zijn
Als er grote onzekerheid bestaat zal een grotere belastingfactor in rekening worden gebracht
Als belastingen zeer nauwkeurig kunnen worden bepaald, zal een lagere factor worden
gehanteerd.
Permanente belastingen zijn vaak nauwkeurig te bepalen, veranderlijke belastingen juist niet
