Constructie 1
INLEIDING TOT HET CONSTRUCTIEF ONTWERPEN
1. BOUWWIJZEN
Stapelen
Een gebouwconstructie realiseren door metselwerk muren en erop gelegde vloerplaten. Draait het
gebouw ondersteboven en alles valt naar benden: de zwaartekracht en de dwarse wrijvingskrachten
zorgen voor een stabiele constructie.
Gieten
Gieten van een steenachtige specie uit zand, cement en grovere granulaten vermengd met water in
een gietvorm of “bekisting”. Na uitharding ontstaat een monoliet geheel (meestal in een
weefconstructie) bijkomend het geheel versteken.
Assembleren
Door langwerpige, dunne maar sterke elementen te verbinden aan elkaar, realiseert men zeer sterke
en elastische structuren die met weinig gewicht en relatief zuivere ‘normaal’ krachten grote
gebouwen kunnen realiseren.
Weven
Het verdelen van een grote krachtinspanning over vele naast elkaar liggende lijnelementen die men
doet samenwerken door een kruiselings verband in een dwarsrichting, is een in de bouw zeer veel
gebruikte bouwwijze, maar meestal weggestopt in gietbouw vloerplaten, etc.
Drukverschillen
Met een relatief klein drukverschil kunnen we een verschil maken tussen een tussenruimte, de
opgeblazen buitenmuur, en de binnen- of buitenomgeving. Een in de levensvormen zeer veel
gebruikte bouwwijze, in de architektuur eerder zeldzaam maar met vele voordelen als het om zeer
grote gebouwen gaat
2. VERBINDINGSWIJZEN
VERBINDING OPPERVLAK – OPPERVLAK
Verbinding door hechting van het eigen materiaal, cohesie of verschillend materiaal, adhesie
Adhesie met een verbindingsmateriaal = lijmen
VERBINDINGEN in de diepte van het element
Connectie: schroeven, nagelen, pluggen
VERBINDINGEN DOOR VORM
Vorm zorgt voor overdrachten krachten
VERBINDINGEN MET HULPSTUKKEN
Verbindingen met tussenstukken of verbindingstukken
VERBINDINGEN DOOR NABIJHEID
‘Koud’= zonder enige actieve verbindingsmethode naast elkaar leggen van elementen zodat ze een
geheel vormen.
,WAND en MUUR
Wand = kan niet iets anders zwaars ‘dragen’, wanden zijn alleen maar bedoeld om een ruimte te
scheiden of onder te verdelen.
Muur = kan wel iets anders zwaars dragen (een andere muur, een vloer, een dak, muren daarentegen,
zijn onderdeel van de ‘draagstructuur’ van ene gebouw. We behandelen ze samen omdat ze met
dezelfde bouwwijze en verbindingen kunnen gebouwd worden.
STAPELEN
1. RUWBOUW EN STAPELEN
Stapelen gezien vanuit de krachten
Stapelbouw gebruikt de aantrekkingskracht van de massa van de Aarde op eender welk element met
ene massa dar er zich in de buurt van bevindt: wij en alle dingen rondom ons die materieel zijn,
ondervinden die kracht in een zelfde mate en volgens de formule hiernaast aangegeven, zelfs de lucht
zelfs een vogel.
Tegelijk de meest toegankelijke en makkelijke manier van iets bouwen, gebruikt deze bouwwijze ook
de meest universele kracht van het ganse universum: de zwaartekracht.
Die zorgt niet alleen dat wij met de voeten op de grond blijven, ze ordent meteen ook het universum
dat we kennen. En ze is tegelijk ook een uitwendig teken van de ruimte die we niet kennen: nl. Wat er
zich achter de zwarte gaten in onze sterrenstelsels afspeelt.
Stapelbouw gebruikt in feite zwaartekracht twee maal:
1. Drukken naar beneden toe, waardoor twee stenen op elkaar blijven liggen en het geheel op de
grond blijft (een niet onaardige kwaliteit!)
2. Wrijving te helpen realiseren die twee stenen moeilijk over elkaar doet “glijden” omdat ze dat door
wrijving tegen houdt. Waardoor zijdelingse krachten (een winddruk, een stoot, trillingen ..) niet leiden
tot het uiteen vallen van de structuur
> Stapelen bij gebouwen is zowel verticale krachten realiseren als zijdelingse krachten, BEIDE samen
maken een stapelbouw.
We zullen zien dat bij materialen waarbij die zwaartekracht te klein is, of waarbij de glijding te
makkelijk wordt, men dus te weinig wrijvingsweerstand heft, dat men dan ook andere hulpmiddelen
moet gebruiken om het gebrek aan wrijvingskracht te kunnen compenseren.
Lijmen
1. VERBINDING OPPERVLAK-OPPERVLAK
Verbinding door hechting van het eigen materiaal, cohesie of verschillende materiaal, adhesie
Adhesie met een verbindingsmateriaal = lijmen
,Ruwbouw stapelen, verticale elementen, welke materialen en elementen
Een gebouw realiseren door het op elkaar leggen van bouwelementen uit materialen die daarvoor
geëigend zijn, vindbaar en economisch haalbaar zijn, is doorheen onze geschiedenis een van de meest
eenvoudige en dus haalbare manieren van bouwen geweest en is het dat nog steeds.
Mensenhanden, mensenkracht is beperkt in gewicht en afmetingen, waardoor het opdelen van een
gebouw in kleine onderdelen een logische keuze was.
Hout in bosrijke gebieden, aarde gemengd met water en stro in woestijnachtige gebieden of stenen
die men ter plekke kon vinden elders. Steeds ging- en gaat- het om een duurzame, ecologisch
gebalanceerde lokale, een meestal circulaire manier van bouwen die primair gericht was op het
optimaliseren van alles wat mensen nodig achten en hebben…
90% van de huidige bouwwijze in België bestaat uit dit soort massiefbouw: metselwerk op basis van
baksteenproducten.
Stapelen en Verbanden
Meer ingewikkelde verbanden zijn mogelijk, maar ook een ‘wild’ verband, waarbij moedwillig GEEN
regelmatig is, op die ene, meest belangrijke stelregel na: dat men zal vermijden om verticale voegen
net boven elkaar te laten lopen
- Als men efficiënt wil stapelen, is het handig om met stenen te kunnen werken met vast
afmetingen.
- In de baksteenindustrie, omdat het om zeer grote aantallen industrieel aangemaakte stenen
gaat, hanteert men een modulering.
- De meest eenvoudige is deze waarbij een “strek” even lang is als twee koppen PLUS de voeg
ertussen.
- Vakkundig stapelen en op die manier “ordenen” van de stenen leidt tot het “verband”.
- Hier is een halfsteens verband afgebeeld, waarbij de strek laag per laag een halve steen kruist
met de laag eronder en erboven
-
Metselverbanden
Hoewel in de huidige bouwwereld voornamelijk het halfsteensverband gebruikt wordt, kunnen ook
andere verbanden toegepast worden. Uit de jarenlange praktijk van de volle muur in metselwerk zijn
een aantal constructieve regels gegroeid voor metselverbanden.
Regels
Het metselverband moet voldoen aan volgende voorwaarden:
- De verticale voegen van twee opeenvolgende lagen verspringen ten opzichte van elkaar
minstens h/4 (h = hoogte van een laag) met een minimum van 4 cm. Indien hiervan wordt
afgeweken, moet gewaakt worden over de stabiliteit van het geheel.
- Nooit mogen baksteenbrokstukken gebruikt worden waarvan de hoogte aan de lengte of de
breedte overtreft. (voornamelijk van belang bij openingen)
- Het is af te raden in een en hetzelfde metselwerk verschillende soorten metselstenen te
verwerken.
, Soorten metselverbanden
- Strekverband of halfsteensverband of Grieks verband
De verticale voegen verspringen met de helft van de baksteenlengte
- Kwart-strekverband of klezorenverband (genaamd naar een klezoor: driekwart van een
baksteen)
De verticale voegen verspringen op ¼ of ¾ van de baksteenlengte.
- Kruisverband
Het metselwerk bestaat uit opeenvolgend een laag koppen en een laag strekken.
- Kettingverband
Alle lagen bestaan uit opeenvolgend een kop en twee strekken.
- Vlaams verband
Alle lagen bestaan uit opeenvolgend een strek en een kop.
- Wildverband
Het metselwerk bestaat uit een willekeurige opeenvolging van koppen, strekken, en klezoren.
2. ONTWERPEN EN STAPELBOUW
Basisprincipes
Eenlaags metselwerk
- Een anderhalf steense muur = een lengte en een breedte dik.
- Is het minimum aan metselwerkdikte die regendicht kan gemaakt worden zonder bijkomende
pleisterlagen of afwerkingen.
Waarom stapelen? Voor- en nadelen?
VOOR
- Kleine elementen > transport en verwerkbaarheid
- Vorm en afmetingsvrijheid is hoog
- Materiaalkeuze op basis van lokaal beschikbare materialen (natuurstenen, zand voor
aangestampte aarde of betonblokken, leem, klei, hout, stro, …)
- Circulair! Alle elementen zijn herbruikbaar (op de gelijmde decoratieconstructies na)
- Eenvoudige bewerkingen: stapelen en verband of andere connecties > zelfbouw ook mogelijk
NA
- Gewicht is hoog
- Stijfheid tegen bewegingen (aardbeving, trillingen) is klein
- Openingen zijn complex om te maken
INLEIDING TOT HET CONSTRUCTIEF ONTWERPEN
1. BOUWWIJZEN
Stapelen
Een gebouwconstructie realiseren door metselwerk muren en erop gelegde vloerplaten. Draait het
gebouw ondersteboven en alles valt naar benden: de zwaartekracht en de dwarse wrijvingskrachten
zorgen voor een stabiele constructie.
Gieten
Gieten van een steenachtige specie uit zand, cement en grovere granulaten vermengd met water in
een gietvorm of “bekisting”. Na uitharding ontstaat een monoliet geheel (meestal in een
weefconstructie) bijkomend het geheel versteken.
Assembleren
Door langwerpige, dunne maar sterke elementen te verbinden aan elkaar, realiseert men zeer sterke
en elastische structuren die met weinig gewicht en relatief zuivere ‘normaal’ krachten grote
gebouwen kunnen realiseren.
Weven
Het verdelen van een grote krachtinspanning over vele naast elkaar liggende lijnelementen die men
doet samenwerken door een kruiselings verband in een dwarsrichting, is een in de bouw zeer veel
gebruikte bouwwijze, maar meestal weggestopt in gietbouw vloerplaten, etc.
Drukverschillen
Met een relatief klein drukverschil kunnen we een verschil maken tussen een tussenruimte, de
opgeblazen buitenmuur, en de binnen- of buitenomgeving. Een in de levensvormen zeer veel
gebruikte bouwwijze, in de architektuur eerder zeldzaam maar met vele voordelen als het om zeer
grote gebouwen gaat
2. VERBINDINGSWIJZEN
VERBINDING OPPERVLAK – OPPERVLAK
Verbinding door hechting van het eigen materiaal, cohesie of verschillend materiaal, adhesie
Adhesie met een verbindingsmateriaal = lijmen
VERBINDINGEN in de diepte van het element
Connectie: schroeven, nagelen, pluggen
VERBINDINGEN DOOR VORM
Vorm zorgt voor overdrachten krachten
VERBINDINGEN MET HULPSTUKKEN
Verbindingen met tussenstukken of verbindingstukken
VERBINDINGEN DOOR NABIJHEID
‘Koud’= zonder enige actieve verbindingsmethode naast elkaar leggen van elementen zodat ze een
geheel vormen.
,WAND en MUUR
Wand = kan niet iets anders zwaars ‘dragen’, wanden zijn alleen maar bedoeld om een ruimte te
scheiden of onder te verdelen.
Muur = kan wel iets anders zwaars dragen (een andere muur, een vloer, een dak, muren daarentegen,
zijn onderdeel van de ‘draagstructuur’ van ene gebouw. We behandelen ze samen omdat ze met
dezelfde bouwwijze en verbindingen kunnen gebouwd worden.
STAPELEN
1. RUWBOUW EN STAPELEN
Stapelen gezien vanuit de krachten
Stapelbouw gebruikt de aantrekkingskracht van de massa van de Aarde op eender welk element met
ene massa dar er zich in de buurt van bevindt: wij en alle dingen rondom ons die materieel zijn,
ondervinden die kracht in een zelfde mate en volgens de formule hiernaast aangegeven, zelfs de lucht
zelfs een vogel.
Tegelijk de meest toegankelijke en makkelijke manier van iets bouwen, gebruikt deze bouwwijze ook
de meest universele kracht van het ganse universum: de zwaartekracht.
Die zorgt niet alleen dat wij met de voeten op de grond blijven, ze ordent meteen ook het universum
dat we kennen. En ze is tegelijk ook een uitwendig teken van de ruimte die we niet kennen: nl. Wat er
zich achter de zwarte gaten in onze sterrenstelsels afspeelt.
Stapelbouw gebruikt in feite zwaartekracht twee maal:
1. Drukken naar beneden toe, waardoor twee stenen op elkaar blijven liggen en het geheel op de
grond blijft (een niet onaardige kwaliteit!)
2. Wrijving te helpen realiseren die twee stenen moeilijk over elkaar doet “glijden” omdat ze dat door
wrijving tegen houdt. Waardoor zijdelingse krachten (een winddruk, een stoot, trillingen ..) niet leiden
tot het uiteen vallen van de structuur
> Stapelen bij gebouwen is zowel verticale krachten realiseren als zijdelingse krachten, BEIDE samen
maken een stapelbouw.
We zullen zien dat bij materialen waarbij die zwaartekracht te klein is, of waarbij de glijding te
makkelijk wordt, men dus te weinig wrijvingsweerstand heft, dat men dan ook andere hulpmiddelen
moet gebruiken om het gebrek aan wrijvingskracht te kunnen compenseren.
Lijmen
1. VERBINDING OPPERVLAK-OPPERVLAK
Verbinding door hechting van het eigen materiaal, cohesie of verschillende materiaal, adhesie
Adhesie met een verbindingsmateriaal = lijmen
,Ruwbouw stapelen, verticale elementen, welke materialen en elementen
Een gebouw realiseren door het op elkaar leggen van bouwelementen uit materialen die daarvoor
geëigend zijn, vindbaar en economisch haalbaar zijn, is doorheen onze geschiedenis een van de meest
eenvoudige en dus haalbare manieren van bouwen geweest en is het dat nog steeds.
Mensenhanden, mensenkracht is beperkt in gewicht en afmetingen, waardoor het opdelen van een
gebouw in kleine onderdelen een logische keuze was.
Hout in bosrijke gebieden, aarde gemengd met water en stro in woestijnachtige gebieden of stenen
die men ter plekke kon vinden elders. Steeds ging- en gaat- het om een duurzame, ecologisch
gebalanceerde lokale, een meestal circulaire manier van bouwen die primair gericht was op het
optimaliseren van alles wat mensen nodig achten en hebben…
90% van de huidige bouwwijze in België bestaat uit dit soort massiefbouw: metselwerk op basis van
baksteenproducten.
Stapelen en Verbanden
Meer ingewikkelde verbanden zijn mogelijk, maar ook een ‘wild’ verband, waarbij moedwillig GEEN
regelmatig is, op die ene, meest belangrijke stelregel na: dat men zal vermijden om verticale voegen
net boven elkaar te laten lopen
- Als men efficiënt wil stapelen, is het handig om met stenen te kunnen werken met vast
afmetingen.
- In de baksteenindustrie, omdat het om zeer grote aantallen industrieel aangemaakte stenen
gaat, hanteert men een modulering.
- De meest eenvoudige is deze waarbij een “strek” even lang is als twee koppen PLUS de voeg
ertussen.
- Vakkundig stapelen en op die manier “ordenen” van de stenen leidt tot het “verband”.
- Hier is een halfsteens verband afgebeeld, waarbij de strek laag per laag een halve steen kruist
met de laag eronder en erboven
-
Metselverbanden
Hoewel in de huidige bouwwereld voornamelijk het halfsteensverband gebruikt wordt, kunnen ook
andere verbanden toegepast worden. Uit de jarenlange praktijk van de volle muur in metselwerk zijn
een aantal constructieve regels gegroeid voor metselverbanden.
Regels
Het metselverband moet voldoen aan volgende voorwaarden:
- De verticale voegen van twee opeenvolgende lagen verspringen ten opzichte van elkaar
minstens h/4 (h = hoogte van een laag) met een minimum van 4 cm. Indien hiervan wordt
afgeweken, moet gewaakt worden over de stabiliteit van het geheel.
- Nooit mogen baksteenbrokstukken gebruikt worden waarvan de hoogte aan de lengte of de
breedte overtreft. (voornamelijk van belang bij openingen)
- Het is af te raden in een en hetzelfde metselwerk verschillende soorten metselstenen te
verwerken.
, Soorten metselverbanden
- Strekverband of halfsteensverband of Grieks verband
De verticale voegen verspringen met de helft van de baksteenlengte
- Kwart-strekverband of klezorenverband (genaamd naar een klezoor: driekwart van een
baksteen)
De verticale voegen verspringen op ¼ of ¾ van de baksteenlengte.
- Kruisverband
Het metselwerk bestaat uit opeenvolgend een laag koppen en een laag strekken.
- Kettingverband
Alle lagen bestaan uit opeenvolgend een kop en twee strekken.
- Vlaams verband
Alle lagen bestaan uit opeenvolgend een strek en een kop.
- Wildverband
Het metselwerk bestaat uit een willekeurige opeenvolging van koppen, strekken, en klezoren.
2. ONTWERPEN EN STAPELBOUW
Basisprincipes
Eenlaags metselwerk
- Een anderhalf steense muur = een lengte en een breedte dik.
- Is het minimum aan metselwerkdikte die regendicht kan gemaakt worden zonder bijkomende
pleisterlagen of afwerkingen.
Waarom stapelen? Voor- en nadelen?
VOOR
- Kleine elementen > transport en verwerkbaarheid
- Vorm en afmetingsvrijheid is hoog
- Materiaalkeuze op basis van lokaal beschikbare materialen (natuurstenen, zand voor
aangestampte aarde of betonblokken, leem, klei, hout, stro, …)
- Circulair! Alle elementen zijn herbruikbaar (op de gelijmde decoratieconstructies na)
- Eenvoudige bewerkingen: stapelen en verband of andere connecties > zelfbouw ook mogelijk
NA
- Gewicht is hoog
- Stijfheid tegen bewegingen (aardbeving, trillingen) is klein
- Openingen zijn complex om te maken
