Bouwconstructie
1. Algemeen
1.1. Inleiding Functie
2. Hoofdstuk draagstructuur
2.1. Inleiding
Draagstructuur van een gebouw :
= wisselwerking van zijn verschillende onderdelen
functie : zie atelier (functie hangt af van soort gebouw)
Functie van een gebouw : Structuur Materialen
- beschermen van mensen (3de huid)
- beschermen van goederen
- ruimte afbakenen
Noodzaak van een constructie :
krachten afleiden van buitenaf of van binnenuit
eigen gewicht van alle onderdelen
draagkracht funderingen
Het gebouw = de constructie
Inzicht in structuur is essentieel!
dragende onderdelen : muren, kolommen, balken, …
niet-dragende onderdelen : lichte wanden, kasten, …
Bouwsystemen
analyseer structuren vanuit hun opbouw!
Wat draagt waar op?
Kijk van beneden naar boven – boven naar beneden
stapelbouw
2.1.1. Vlakvormige structuurelementen
Plaat
= vlakvormig structuurelement waarbij de krachten loodrecht inwerken op het vlak zoals bv. een vloerplaat
Schijf
= vlakvormig structuurelement waarbij de krachten werken in het vlak zoals bv. een dragende muur
Hedendaagse techniek met deze twee elementen werkt : CLT platen (cross laminated timber)
2.1.2. Lijnvormige structuurelementen
Een balk
= horizontale staaf met (meestal) rechte lengteas die belast wordt door de krachten loodrecht op de
staafas
Een kolom
= verticale staaf met (meestal) rechte lengteas, die belast wordt door krachten in de staafrichting
Ondersteunt de balekn
In de prehistorie vs 2000
Bouwkundige structuren werden gemaakt : verticale stenen met daarop horizontale plaat (bv. Menhirs)
Prefab gebouwen die opgebouwd zijn uit grote platen die zowel horizontaal als verticaal worden geplaatst
zodat er ruimtes ontstaan
, 2.1.3. Boogvormig structuurelementen
Een boog
= gewelfde constructie die opening overspant en druk van de last erboven opvangt en afleidt
= belangrijk onderdeel van gewelf, bestaat uit 1 geheel of is opgebouwd uit meerdere wigvorige stenen of
rechthoekige stenen met wigvormige voegen
Uiteinden moeten vertiaal en horizontaal ondersteund worden
Spatkracht = kracht gaat ook opzij duwen
Om spatkracht in constructie op te vangen zijn er oplossingen :
- Oplegpunten worden met elkaar verbonden door trekstaaf (staal) die horizontale krachten opvangt
- Plaatsen dikke steunpunten, of een brede fundering, zoals bv. bij romeinse aquaducten
- Om minder spatkracht te moeten opvangen maakte men in gotische periode spitsbogen die op
steunpunten met pinakels verzwaard weden, daardoor gaan krachten op de boog recht naar beneden,
waardoor steunpunten veel dunner gemaakt konden worden
2.1.4. Gewelf
Gewelf
= Een in doorsnee gebogen constructie die een ruimte met rechthoekig plattegrond overdekt
Zijdelingse druk die gwelf uitoefent wordt opgevangen door al dan niet verzwaarde muren, aan beide
zijden kleinere- of halve gewelven, hoger opgaande zijruimten of schoorwerk
Tongewelf
= gewelf over gehele lengte dezelfde vorm heeft en waarvan de dwarsdoorsnede een halve cirkel vormt,
zodat gewelf halve cilinder vormt
Kruisgewelf
Kruising van twee tongewelven, assen loodrecht op elkaar
Koepel
Wanneer men een boog wentelt om een verticale as ontstaat een koepel
Hier moeten spatkrachten opgevangen worden, kan met trekkers of ringbalk
PANTHEON
Holtes in koepel : minder gewicht minder druk
2.2. De soorten krachten die op een constructie inwerken
Puntlast
Belasting die aangrijpt op constructiedeel waarbij oppervlakte van aangrijpingsvlak klein is in verhouding tot
constructiedeel
Heeft aangrijpingspunt, richting en grootte
Belasting samengebundeld in 1 punt
Bv. : kolom op plaat
: persoon op vloer
: poten magazijnstelling op vloer magazijn
Een eenparig verdeelde belasting
Gelijkmatig als een balk verdeeld over een oppervlak
Te vergelijken met een muur op een funderingszool of vloerplaat op een muur of balk
2.3. Spanningen in een constructie
Trekspanning
Balk buigt door onderkant wordt langer er wordt aan materiaal getrokken
Sommige materialen kunnen trekkrachten opvangen (bv. staal en hout)
Natuursteen of beton : niet geschikt veel draagkracht op te vangen
in natuursteen geen grote overspanningen!
beton : oplossing : wapening onderaan de balk plaatsen die wel grote trekkrachten kan opvangen!
Drukspanning
Bovenaan wordt balk samengedrukt
beton en natuursteen kunnen hoge drukkrachten weerstaan : geen wapening nodig
toch wapening, maar veel kleinere sectie dan trekwapening
Overgang drukspanning naar trekspanning : geen normaalspanning = neutrale zone
, Schuifspanning
Dwars op de balk, niet in lengterichting maar in de breedte en hoogte van balk
Gevolg van vervorming van de balk : bovenaan dikker, onderaan dunner
krachten opvangen : dwarswapening geplaatst
Buigspanning
Als gevolg van trek en drukkrachten : balk wil doorbuigen
Buigspanning vergroot naargelang afstand van kracht tot steunpunten en is afhankelijk van vorm van de balk
2.4. Belastingen op een constructie
Permanente belasting
Eigen gewicht van constructieve delen (balken, vloerplaten, …) met afwerking (chape, tegels, …)
Wijzigt niet in levensduur van de bouw
Niet-permanente belasting
Grootte van belasting verandert in de loop van de tijd : gewicht van personen, meubels, sneeuw, wind, …
Nuttige belasting :
KLASSE 1 : 200 /m² (2KN /m²) vb. woongebouwen
KLASSE 2 : 300 /m² (3KN /m²) vb. klaslokalen
KLASSE 3 : 400 /m² (4KN :m²) vb. tribunes
Toevallige belasting :
Sneeuwbelasting : 50 à 120 kg /m²
Onderhoud van platte daken : 100 kg/m² (1KN/m2)
NEWTON = eenheid van kracht, kracht die nodig is om object met massa 1kg een versnelling te geven van 1
kg .m
meter/seconde² 1 N = 1 !²
2.5. Wat bepaalt de structuur van een gebouw?
De bouwplaats
Samenstelling van de ondergrond
Locatie van de werf (vrijstaand of aansluitend)
Wettelijke voorschriften
De functie
Privégebouwen
- Woongebouw particulier
- Woongebouw gemeenschappelijk
Publieke gebouwen
- Handel en horeca
- Schoolgebouwen
- Overheidsgebouwen
- Cultuur, ontspanning en sport
- Religieuze gebouwen
- Gezondheidszorg
Industriële gebouwen
- Transport
- Utiliteitsgebouwen
De bouwhoogte
Hoogte beïnvloedt mee bouwwijze
Hoe hoger, hoe complexer bouwwijze
Laagbouw (hoogte < 10m)
Middelhoog (10m < hoogte < 25m)
Hoogbouw (hoogte > 25m)
De vorm
In de eerste plaats afhankelijk van hiervoor aangehaalde punten, maar hier spelen ideeën van ontwerper en
invloed van opdrachtgever natuurlijk grote rol
, De bouwwijze
Wijze van bouwen kan vorm beïnvloeden, maar ook omgekeerd
Aantal mogelijke bouw-vormen zijn
- stapelbouw
- gietbouw
- houtskelet
- prefabbouw
De voorschriften
- veiligheid
- gezondheid
- energiezuinigheid
- milieuvriendelijkheid
- stedenbouw
- bouwfysica
- isolatie / geluid / brand
2.6. Vaste en variabele onderdelen
De vaste onderdelen in een woning
Aantal vaste delen in een bestaande woning, moeilijk te verwijderen
- Dragende muren
- Vloeren
- Dak
- Meterkasten
- Funderingen, riolering
Ingrepen steeds mogelijk : dragende muur kan ook doorbroken worden als je balk boven opening voorzit :
houten zoldervloer kan opengemaakt worden om een mezzanine te maken als je de spatkrachten van de
dakstructuur opvangt met trekstaven
De variabele onderdelen
Aanpasbare bouwstoffen
Afwerking/uitrusting/leidingen
Niet-dragende binnenwanden
Buitenafwerking
Ook bestemming kan variabel zijn : voor bestemmingswijziging (woning – winkel / winkel – cafe) moet wel
uitgebreide bouwaanvraag worden ingediend
2.7. Gewicht van bouwmaterialen
1. Algemeen
1.1. Inleiding Functie
2. Hoofdstuk draagstructuur
2.1. Inleiding
Draagstructuur van een gebouw :
= wisselwerking van zijn verschillende onderdelen
functie : zie atelier (functie hangt af van soort gebouw)
Functie van een gebouw : Structuur Materialen
- beschermen van mensen (3de huid)
- beschermen van goederen
- ruimte afbakenen
Noodzaak van een constructie :
krachten afleiden van buitenaf of van binnenuit
eigen gewicht van alle onderdelen
draagkracht funderingen
Het gebouw = de constructie
Inzicht in structuur is essentieel!
dragende onderdelen : muren, kolommen, balken, …
niet-dragende onderdelen : lichte wanden, kasten, …
Bouwsystemen
analyseer structuren vanuit hun opbouw!
Wat draagt waar op?
Kijk van beneden naar boven – boven naar beneden
stapelbouw
2.1.1. Vlakvormige structuurelementen
Plaat
= vlakvormig structuurelement waarbij de krachten loodrecht inwerken op het vlak zoals bv. een vloerplaat
Schijf
= vlakvormig structuurelement waarbij de krachten werken in het vlak zoals bv. een dragende muur
Hedendaagse techniek met deze twee elementen werkt : CLT platen (cross laminated timber)
2.1.2. Lijnvormige structuurelementen
Een balk
= horizontale staaf met (meestal) rechte lengteas die belast wordt door de krachten loodrecht op de
staafas
Een kolom
= verticale staaf met (meestal) rechte lengteas, die belast wordt door krachten in de staafrichting
Ondersteunt de balekn
In de prehistorie vs 2000
Bouwkundige structuren werden gemaakt : verticale stenen met daarop horizontale plaat (bv. Menhirs)
Prefab gebouwen die opgebouwd zijn uit grote platen die zowel horizontaal als verticaal worden geplaatst
zodat er ruimtes ontstaan
, 2.1.3. Boogvormig structuurelementen
Een boog
= gewelfde constructie die opening overspant en druk van de last erboven opvangt en afleidt
= belangrijk onderdeel van gewelf, bestaat uit 1 geheel of is opgebouwd uit meerdere wigvorige stenen of
rechthoekige stenen met wigvormige voegen
Uiteinden moeten vertiaal en horizontaal ondersteund worden
Spatkracht = kracht gaat ook opzij duwen
Om spatkracht in constructie op te vangen zijn er oplossingen :
- Oplegpunten worden met elkaar verbonden door trekstaaf (staal) die horizontale krachten opvangt
- Plaatsen dikke steunpunten, of een brede fundering, zoals bv. bij romeinse aquaducten
- Om minder spatkracht te moeten opvangen maakte men in gotische periode spitsbogen die op
steunpunten met pinakels verzwaard weden, daardoor gaan krachten op de boog recht naar beneden,
waardoor steunpunten veel dunner gemaakt konden worden
2.1.4. Gewelf
Gewelf
= Een in doorsnee gebogen constructie die een ruimte met rechthoekig plattegrond overdekt
Zijdelingse druk die gwelf uitoefent wordt opgevangen door al dan niet verzwaarde muren, aan beide
zijden kleinere- of halve gewelven, hoger opgaande zijruimten of schoorwerk
Tongewelf
= gewelf over gehele lengte dezelfde vorm heeft en waarvan de dwarsdoorsnede een halve cirkel vormt,
zodat gewelf halve cilinder vormt
Kruisgewelf
Kruising van twee tongewelven, assen loodrecht op elkaar
Koepel
Wanneer men een boog wentelt om een verticale as ontstaat een koepel
Hier moeten spatkrachten opgevangen worden, kan met trekkers of ringbalk
PANTHEON
Holtes in koepel : minder gewicht minder druk
2.2. De soorten krachten die op een constructie inwerken
Puntlast
Belasting die aangrijpt op constructiedeel waarbij oppervlakte van aangrijpingsvlak klein is in verhouding tot
constructiedeel
Heeft aangrijpingspunt, richting en grootte
Belasting samengebundeld in 1 punt
Bv. : kolom op plaat
: persoon op vloer
: poten magazijnstelling op vloer magazijn
Een eenparig verdeelde belasting
Gelijkmatig als een balk verdeeld over een oppervlak
Te vergelijken met een muur op een funderingszool of vloerplaat op een muur of balk
2.3. Spanningen in een constructie
Trekspanning
Balk buigt door onderkant wordt langer er wordt aan materiaal getrokken
Sommige materialen kunnen trekkrachten opvangen (bv. staal en hout)
Natuursteen of beton : niet geschikt veel draagkracht op te vangen
in natuursteen geen grote overspanningen!
beton : oplossing : wapening onderaan de balk plaatsen die wel grote trekkrachten kan opvangen!
Drukspanning
Bovenaan wordt balk samengedrukt
beton en natuursteen kunnen hoge drukkrachten weerstaan : geen wapening nodig
toch wapening, maar veel kleinere sectie dan trekwapening
Overgang drukspanning naar trekspanning : geen normaalspanning = neutrale zone
, Schuifspanning
Dwars op de balk, niet in lengterichting maar in de breedte en hoogte van balk
Gevolg van vervorming van de balk : bovenaan dikker, onderaan dunner
krachten opvangen : dwarswapening geplaatst
Buigspanning
Als gevolg van trek en drukkrachten : balk wil doorbuigen
Buigspanning vergroot naargelang afstand van kracht tot steunpunten en is afhankelijk van vorm van de balk
2.4. Belastingen op een constructie
Permanente belasting
Eigen gewicht van constructieve delen (balken, vloerplaten, …) met afwerking (chape, tegels, …)
Wijzigt niet in levensduur van de bouw
Niet-permanente belasting
Grootte van belasting verandert in de loop van de tijd : gewicht van personen, meubels, sneeuw, wind, …
Nuttige belasting :
KLASSE 1 : 200 /m² (2KN /m²) vb. woongebouwen
KLASSE 2 : 300 /m² (3KN /m²) vb. klaslokalen
KLASSE 3 : 400 /m² (4KN :m²) vb. tribunes
Toevallige belasting :
Sneeuwbelasting : 50 à 120 kg /m²
Onderhoud van platte daken : 100 kg/m² (1KN/m2)
NEWTON = eenheid van kracht, kracht die nodig is om object met massa 1kg een versnelling te geven van 1
kg .m
meter/seconde² 1 N = 1 !²
2.5. Wat bepaalt de structuur van een gebouw?
De bouwplaats
Samenstelling van de ondergrond
Locatie van de werf (vrijstaand of aansluitend)
Wettelijke voorschriften
De functie
Privégebouwen
- Woongebouw particulier
- Woongebouw gemeenschappelijk
Publieke gebouwen
- Handel en horeca
- Schoolgebouwen
- Overheidsgebouwen
- Cultuur, ontspanning en sport
- Religieuze gebouwen
- Gezondheidszorg
Industriële gebouwen
- Transport
- Utiliteitsgebouwen
De bouwhoogte
Hoogte beïnvloedt mee bouwwijze
Hoe hoger, hoe complexer bouwwijze
Laagbouw (hoogte < 10m)
Middelhoog (10m < hoogte < 25m)
Hoogbouw (hoogte > 25m)
De vorm
In de eerste plaats afhankelijk van hiervoor aangehaalde punten, maar hier spelen ideeën van ontwerper en
invloed van opdrachtgever natuurlijk grote rol
, De bouwwijze
Wijze van bouwen kan vorm beïnvloeden, maar ook omgekeerd
Aantal mogelijke bouw-vormen zijn
- stapelbouw
- gietbouw
- houtskelet
- prefabbouw
De voorschriften
- veiligheid
- gezondheid
- energiezuinigheid
- milieuvriendelijkheid
- stedenbouw
- bouwfysica
- isolatie / geluid / brand
2.6. Vaste en variabele onderdelen
De vaste onderdelen in een woning
Aantal vaste delen in een bestaande woning, moeilijk te verwijderen
- Dragende muren
- Vloeren
- Dak
- Meterkasten
- Funderingen, riolering
Ingrepen steeds mogelijk : dragende muur kan ook doorbroken worden als je balk boven opening voorzit :
houten zoldervloer kan opengemaakt worden om een mezzanine te maken als je de spatkrachten van de
dakstructuur opvangt met trekstaven
De variabele onderdelen
Aanpasbare bouwstoffen
Afwerking/uitrusting/leidingen
Niet-dragende binnenwanden
Buitenafwerking
Ook bestemming kan variabel zijn : voor bestemmingswijziging (woning – winkel / winkel – cafe) moet wel
uitgebreide bouwaanvraag worden ingediend
2.7. Gewicht van bouwmaterialen
