Bouwtechnieken: Les 4 Structuur
Elke structuur onderhevig aan krachten (die krachten zijn erg uiteenlopend)
Eigenschappen van krachten worden bepaald door aantal factoren:
- Gewicht constructie (= zwaartekracht)
- Gebruik van constructie (functie + gevolgen gebruik + belasting door aantal personen)
- Eigenschappen + samenstelling materie waaruit constructie is opgebouwd
- Invloed + omstandigheden door locatie en omgeving (= omgevingsfactoren)
Structuur weerstand bieden tegen krachten + krachten geleiden van constructie naar de aarde
= evenwicht tussen krachten en de geleiding van krachten
Proces: opvangen van externe krachten + potentie om krachten te geleiden
3 functies waaraan ene structuur moet voldoen:
- Opvangen + opnemen van krachten
- Geleiden van krachten
- Doorgeven van krachten
= Krachtenverloop doorheen de structuur
Gewicht steunt op object dat krachten geleid naar ander object: punt geeft een weerstandkracht
Krachtenverloop meestal geen probleem als de constructie sterk en stijf genoeg is
- Wanneer krachtenverloop niet rechtstreeks verloopt is er een probleem
Op zoek gaan naar structuren en constructies die al die krachten op een logische wijze doorgeven
naar de ondergrond
= noodzakelijk om structureel systeem te ontwerpen dat rekening houdt met
- Aanwezigheid van krachten en de omgang van deze krachten
- Transport van krachten en de richting waarin deze krachten verlopen
- Overdracht van krachten tussen objecten, elementen en/of materie
1. Krachten
Zwaartekracht
1. Gravitatiewet van Newton = aantrekkingskracht tussen 2 puntmassa’s OF van
homogenen bolvormige lichamen (= 2 gewichten trekken elkaar aan: wij + aarde)
- Aarde = niet homogeen, waardoor gravitatiekracht overal anders is
2. Zwaartekracht of valversnelling = gravitatiekracht op aarde, aantrekkingskracht
van 2 massa’s (oorzaak van alles wat op aarde een neerwaartse kracht ondervindt)
- Aarde = 9,78 – 9,83 m/s² 9,81 m/s² (België) = 10m/s²
Kracht = elke oorzaak van vervorming/wijziging in de toestand van rust of beweging van een lichaam
zorgt voor verandering: F = m.a
Kracht =/ massa een object dat een kracht uitoefent heeft te maken met zijn massa
- Bij stilstaande objecten: kracht is evenredig met valversnelling
- Bij eenzelfde massa: kracht bij bewegend object is groter dan bij een stilstaand object (a↑ = F↑)
, Kracht F is relatief gelijk aan massa m, enkel de valversnelling a komt hierbij tussen
- Kracht = newton N (F = m.g <-> m = F/g <-> m = F/10)
1N = 100g
1kN = 100 kg
Meest constante kracht = zwaartekracht/gravitatiekracht verticale kracht
Fz = m.g (met g = 9,91 m/s²)
Zwaartekracht is op elk lichaam anders Massa blijft op elke planeet onveranderd, de valversnelling
daarentegen veranderd
- Aarde = 9,81 m/s², maan = 1,62 m/s², mars = 3,71 m/s²
Vector
Kracht = vectorgrootheid met een richting (volgens de werklijn), zin, grootte en aangrijpingspunt
Positie bepaald door coördinaten (2D of 3D)
Krachten optellen of ontbinden
2 of meer krachten optellen, zodat we 1 kracht bekomen = resultante kracht (vanuit punt)
1 kracht ontbinden, zodat we meerdere krachten bekomen
- Ontbinden in x- en y-richting (loodrecht op elkaar)
Externe krachten
Belastingen = totaliteit van externe krachten die op ene constructie inwerken (verticale + horizontale
belastingen en de opwaartse krachten)
- Permanente en veranderlijke belastingen = volgens duurtijd
- Normale en accidentele belastingen = volgens beschermings- of veiligheidsniveau (aardbevingen…)
- Statische en dynamische belastingen (structuur, mensen, verkeer…)
- Verticale, horizontale en schuine last = volgens richting (andere impacten…)
- Puntlast, lijnlast, vlaklast = volgens grootte en vorm van aangrijpingspunt
Permanente en veranderlijke belastingen
= volgens duurtijd
Permanente belasting = belasting die wordt uitgeoefend met een constante intensiteit gedurende de
gehele levensduur van de constructie (weinig/niet in grootte variëren in loop van de tijd)
EG (eigen gewicht): bepaald door het geheel van alle materialen voor structuur en afwerking
(eigen aan de structuur)
- EG bepalen = volume constructiedelen . soortelijk gewicht van materialen
Gronddruk (op kelderwanden): zijdelinkse/opwaartse druk in de
grond tegen wanden/vloer
Waterdruk (tegen kelderwanden bij constante waterpeil): water
heeft ook een opwaartse druk tegen wanden en vloeren
Veranderlijke belasting = belasting die tijdens de levensduur niet altijd aanwezig is, kan afwijken in
loop van tijd van de gemiddelde aanwezige belasting (belasting waarvoor we de structuur maken)
Nuttige lasten of gebruikslasten: lasten voortkomend uit functie van de constructie
- Personen, meubilair, machines, opslag goederen/materiaal en voertuigen
Elke structuur onderhevig aan krachten (die krachten zijn erg uiteenlopend)
Eigenschappen van krachten worden bepaald door aantal factoren:
- Gewicht constructie (= zwaartekracht)
- Gebruik van constructie (functie + gevolgen gebruik + belasting door aantal personen)
- Eigenschappen + samenstelling materie waaruit constructie is opgebouwd
- Invloed + omstandigheden door locatie en omgeving (= omgevingsfactoren)
Structuur weerstand bieden tegen krachten + krachten geleiden van constructie naar de aarde
= evenwicht tussen krachten en de geleiding van krachten
Proces: opvangen van externe krachten + potentie om krachten te geleiden
3 functies waaraan ene structuur moet voldoen:
- Opvangen + opnemen van krachten
- Geleiden van krachten
- Doorgeven van krachten
= Krachtenverloop doorheen de structuur
Gewicht steunt op object dat krachten geleid naar ander object: punt geeft een weerstandkracht
Krachtenverloop meestal geen probleem als de constructie sterk en stijf genoeg is
- Wanneer krachtenverloop niet rechtstreeks verloopt is er een probleem
Op zoek gaan naar structuren en constructies die al die krachten op een logische wijze doorgeven
naar de ondergrond
= noodzakelijk om structureel systeem te ontwerpen dat rekening houdt met
- Aanwezigheid van krachten en de omgang van deze krachten
- Transport van krachten en de richting waarin deze krachten verlopen
- Overdracht van krachten tussen objecten, elementen en/of materie
1. Krachten
Zwaartekracht
1. Gravitatiewet van Newton = aantrekkingskracht tussen 2 puntmassa’s OF van
homogenen bolvormige lichamen (= 2 gewichten trekken elkaar aan: wij + aarde)
- Aarde = niet homogeen, waardoor gravitatiekracht overal anders is
2. Zwaartekracht of valversnelling = gravitatiekracht op aarde, aantrekkingskracht
van 2 massa’s (oorzaak van alles wat op aarde een neerwaartse kracht ondervindt)
- Aarde = 9,78 – 9,83 m/s² 9,81 m/s² (België) = 10m/s²
Kracht = elke oorzaak van vervorming/wijziging in de toestand van rust of beweging van een lichaam
zorgt voor verandering: F = m.a
Kracht =/ massa een object dat een kracht uitoefent heeft te maken met zijn massa
- Bij stilstaande objecten: kracht is evenredig met valversnelling
- Bij eenzelfde massa: kracht bij bewegend object is groter dan bij een stilstaand object (a↑ = F↑)
, Kracht F is relatief gelijk aan massa m, enkel de valversnelling a komt hierbij tussen
- Kracht = newton N (F = m.g <-> m = F/g <-> m = F/10)
1N = 100g
1kN = 100 kg
Meest constante kracht = zwaartekracht/gravitatiekracht verticale kracht
Fz = m.g (met g = 9,91 m/s²)
Zwaartekracht is op elk lichaam anders Massa blijft op elke planeet onveranderd, de valversnelling
daarentegen veranderd
- Aarde = 9,81 m/s², maan = 1,62 m/s², mars = 3,71 m/s²
Vector
Kracht = vectorgrootheid met een richting (volgens de werklijn), zin, grootte en aangrijpingspunt
Positie bepaald door coördinaten (2D of 3D)
Krachten optellen of ontbinden
2 of meer krachten optellen, zodat we 1 kracht bekomen = resultante kracht (vanuit punt)
1 kracht ontbinden, zodat we meerdere krachten bekomen
- Ontbinden in x- en y-richting (loodrecht op elkaar)
Externe krachten
Belastingen = totaliteit van externe krachten die op ene constructie inwerken (verticale + horizontale
belastingen en de opwaartse krachten)
- Permanente en veranderlijke belastingen = volgens duurtijd
- Normale en accidentele belastingen = volgens beschermings- of veiligheidsniveau (aardbevingen…)
- Statische en dynamische belastingen (structuur, mensen, verkeer…)
- Verticale, horizontale en schuine last = volgens richting (andere impacten…)
- Puntlast, lijnlast, vlaklast = volgens grootte en vorm van aangrijpingspunt
Permanente en veranderlijke belastingen
= volgens duurtijd
Permanente belasting = belasting die wordt uitgeoefend met een constante intensiteit gedurende de
gehele levensduur van de constructie (weinig/niet in grootte variëren in loop van de tijd)
EG (eigen gewicht): bepaald door het geheel van alle materialen voor structuur en afwerking
(eigen aan de structuur)
- EG bepalen = volume constructiedelen . soortelijk gewicht van materialen
Gronddruk (op kelderwanden): zijdelinkse/opwaartse druk in de
grond tegen wanden/vloer
Waterdruk (tegen kelderwanden bij constante waterpeil): water
heeft ook een opwaartse druk tegen wanden en vloeren
Veranderlijke belasting = belasting die tijdens de levensduur niet altijd aanwezig is, kan afwijken in
loop van tijd van de gemiddelde aanwezige belasting (belasting waarvoor we de structuur maken)
Nuttige lasten of gebruikslasten: lasten voortkomend uit functie van de constructie
- Personen, meubilair, machines, opslag goederen/materiaal en voertuigen
