WAT IS CONSTRUCTIE?
“Onder‘constructie’ verstaanwe allematerialen, elementenenstructurendie ervoorzorgendathet
geheelde krachtendie eropinwerkenkanweerstaan; enditvan bijde ontwerpfase, over de
uitvoeringsfase, tot de gehelelevensduurvan de structuur, het element of het materiaal.”
Een materiaal: verzameling van eigenschappen
- Fysischeeigenschappen: sterkte, stijfheid, eigengewicht, isolatiewaarde, brandweerstand, ...
- Esthetischeeigenschappen: kleur, textuur, transparantie, reflectiegraad, ...
- Duurzaamheid& ecologie
Een element: materialen in een vorm; met dimensies; afmetingen; eigenschappen in vorm
- Balken en liggers: Horizontaal, eendimensionaal element
- Kolommen: Verticaal, eendimensionaal (zuilen of palen zijn toepassingen van het begrip)
- Platen: Horizontale, tweedimensionale, vlakke constructie elementen
- Wanden: Verticaal, tweedimensionaal, vlak
ELEMENTEN 1D 2D
Horizontaal BALK PLAAT
Verticaam KOLOM WAND
1D= één afmeting is veel groter t.o.v. andere afmetingen
2D= alle afmetingen staan ongeveer gelijk
3D= meerdere elementen verbonden, vormen stucturen
4D= tijd tegenover constructie bekijken, levensduur (Cradle-to-cradle pg. )
! samenstellende delen bijkomend 5de soort element DE VERBINDING !
Een stuctuur: samenstelling van elementen die aan elkaar gekoppeld worden met verbindingen
MASSIEVE STRUCTUREN SKELETSTRUCTUREN GEMENGDE STRUCTUREN
Beleving: zwaar, statisch, Beleving: Licht, Lucht, Skyscrapers: betonnen
gedrongen openheid, ritme massieve kern zorgt voor
stijfheid
Skeletstructuur zorgt voor
hoge en lichtere structuur.
Dragende en scheidende Dragende en scheidende Combinatie van massief en
elementen zijn de zelfde element zijn verschillend skeletstuctuur
, Krachten overdragen over Krachten worden allen Combinatie van massief en
de hele structuur overgedragen op enkele skelet
punten
Functie?
Dragende elementen: dragen de krachten en lasten over, sterkte, stijfheid en stabiliteit
Scheidende elementen: afscheiding van ruimtes, functies, (klimatologische)
omstandigheden,..
OVER KRACHTEN
Doelstelling van een constructie is krachten weerstaan.
S terkte (element-niveau)
- Weerstand tegen doorbuigen (kwestie van materiaal en element)
- Doorbuigen = balken en platen
- Knikken = kolommen en wanden
S tijfheid. (materiaal-niveau)
- Weerstand tegen vervorming
- Bros, ductiel en plastische breuk
- Spanning-Rek-diagram (resultaat trekproef)
- Vervorming uitgezet ten opzicht van de spanning
- Materialen reageren anders op belasting (vervorming en wanneer zal het falen)
S tabiliteit (structuur-niveau)
- Weerstand tegen beweging
- Problematief heeft te maken met ganse structuur (gebruikte elementen,
verbindingen, materialen , belasting
- Kruisverbanden
- Gemengde stuctuur, massieve elmenten zorgen voor stabiliteit
- ( Tacoma Narrows Bridge)
Wetten van Newton:
1) Traagheidswet: Een voorwerp waarop geen kracht inwerkt, is in rust of beweegt zich
met een constante snelheid voort. Of anders geformuleerd: Om een object in
beweging tebrengen(of beweging te veranderen), is er een kracht nodig.
2) Kracht verandert de snelheid: De veranderingvan beweging is rechtevenredig met de
inwerkende krachten volgt de rechtelijn waarin de kracht werkt. Dus: een kracht
heeft een grootte en een richting; en beiden hebben invloed op de verandering van
beweging
, Inwerkende kracht berekenenen:
F = m.a
Kracht in Newton is gelijkaan massa in kg maal versnelling in m/s
Newton = 1N = 1kg. m/s2
Zwaartekracht:
Fz = m x g ( g= 9,81 m/s2)
Kracht in Newton is gelijkaan massa in kg maal val versnelling is m/s
Pp 148?
Massa (kg) eigenshap van materie
Gewicht (N) aantrekking van massa
3) Actie en reactie: Als een voorwerp A een kracht uitoefent op eenvoorwerp B (actie),
gaat deze gepaard met een even grote maar tegengestelde kracht van B op A
(reactie).
Externe krachten of lasten: uitwendig aan de structuur
- Gebruikslasten of veranderlijke lasten ( alle inwerkende krachten bij gebruik,
mensen, meubels, weerbelasting)
- Dode lasten of eigengewicht ( gewicht van de ganse constructie, materialen,
ondergevig aan de zwaartekracht)
LASTENDALING / EUROCODES
Interne krachten: reactiekrachten , reacties in de structuur, element of materiaal op de
uitwendige krachten.
Soorten krachten:
Puntlast Verdeelde last Koppel
Kracht werkt in op één = evenredig verdeelde last Samenstel van twee even
punt = lineair verdeelde last krachten, werklijnen vallen
Kracht werkt in over een niet samen, aanleiding tot
zekere lengt rotatie (niet translatie,
verbuiging)
e
Krachten ten opzichte van het element:
Normaalkracht ( Fn) Dwarskracht (Fd) Moment (Mo)
- Kracht die inwerkt - Kracht die inwerkt = hefboomkracht
volgens de as van een loodracht op de as van - Interne kracht ten gevolge
element. een element. van een kracht die inwerkt
- Aanleiding tot trek en/of - Aanleiding tot oop een afstand van het
druk afschuiving steunpunt.
- Aanleiding tot rotatie
, Moment (Mo)
Moment = kracht . afstand (hefboomarm)
M=F.L
Eeneheid: Nm (newton moment)
! hefboom vergroot de kracht ! moment ontstaat bij elke kracht op afstand van het
steunpunt !
Torsie of wringing: een koppel kracht dat rondom de as werkt doet de balk torderen.
Buigmoment: een koppel kracht die dwars op de as inwerken doet de balk buigen.
OVER KRACHTEN EN SPANNING
Kracht wil doen bewegen, spanning wil doen vervormen
Spanning: de evenredige verdeling van de inwerkende kracht over de doorsnedevan het
element waar de kracht op inwerkt.
- Drukspanning: Doet het element verkorten, uitzetten (uitknikken)
- Trekspanning: doet het element uitrekken, insnoeren
a = F/A
Trek of drukspanning (normaal spanning)= kracht / oppervalkte doorsnede
Eenheid = N/m2 = Pa (pascal)
Normaalspanning en vervorming:
a=E.e
normaalspanning = elasticiteitsmodulus (Pa of N/m2) . rek of compressie
eenheid = N/m2 = Pa (pascal)
Rek of compressie berekenen:
e = △L / Lo
rek = verandring van lengte / oorspronkelijke lengte
geen eenheid
- Torsie of wringing: invloed van een Koppel kracht in het vlak van de dwarsdoorsnede
(torderen)
Hier boven
- Schuifspanning: afschuiving, ten opzichte van elkaar verschuiven
r = F/A
schuifspanning = kracht / oppervalkte doorsnede
Eenheid = N/m2 = Pa (pascal)
Schuifspanning en vervorming
r=G.y
schuifspanning = glijdings, schuifmodulus, materiaalconstante (Pa of N/m2) .
verschuiving (normaalspanning gedeeld door hoogte)
- Buigspanning (moment): inkwerkende kracht doet de balk doorbuigen
- Dwarscontractie: mate waarin een materiaal verormt loodrecht op de as van de
belansting ( lengte verlengt doorsnede verkleint)
v = - ed/ el
v = poisson-factor , materiaalconstante (geen eenheid
ed = △D / Do (verandering van dikte)
el = △L / Lo (verandering lengte)
“Onder‘constructie’ verstaanwe allematerialen, elementenenstructurendie ervoorzorgendathet
geheelde krachtendie eropinwerkenkanweerstaan; enditvan bijde ontwerpfase, over de
uitvoeringsfase, tot de gehelelevensduurvan de structuur, het element of het materiaal.”
Een materiaal: verzameling van eigenschappen
- Fysischeeigenschappen: sterkte, stijfheid, eigengewicht, isolatiewaarde, brandweerstand, ...
- Esthetischeeigenschappen: kleur, textuur, transparantie, reflectiegraad, ...
- Duurzaamheid& ecologie
Een element: materialen in een vorm; met dimensies; afmetingen; eigenschappen in vorm
- Balken en liggers: Horizontaal, eendimensionaal element
- Kolommen: Verticaal, eendimensionaal (zuilen of palen zijn toepassingen van het begrip)
- Platen: Horizontale, tweedimensionale, vlakke constructie elementen
- Wanden: Verticaal, tweedimensionaal, vlak
ELEMENTEN 1D 2D
Horizontaal BALK PLAAT
Verticaam KOLOM WAND
1D= één afmeting is veel groter t.o.v. andere afmetingen
2D= alle afmetingen staan ongeveer gelijk
3D= meerdere elementen verbonden, vormen stucturen
4D= tijd tegenover constructie bekijken, levensduur (Cradle-to-cradle pg. )
! samenstellende delen bijkomend 5de soort element DE VERBINDING !
Een stuctuur: samenstelling van elementen die aan elkaar gekoppeld worden met verbindingen
MASSIEVE STRUCTUREN SKELETSTRUCTUREN GEMENGDE STRUCTUREN
Beleving: zwaar, statisch, Beleving: Licht, Lucht, Skyscrapers: betonnen
gedrongen openheid, ritme massieve kern zorgt voor
stijfheid
Skeletstructuur zorgt voor
hoge en lichtere structuur.
Dragende en scheidende Dragende en scheidende Combinatie van massief en
elementen zijn de zelfde element zijn verschillend skeletstuctuur
, Krachten overdragen over Krachten worden allen Combinatie van massief en
de hele structuur overgedragen op enkele skelet
punten
Functie?
Dragende elementen: dragen de krachten en lasten over, sterkte, stijfheid en stabiliteit
Scheidende elementen: afscheiding van ruimtes, functies, (klimatologische)
omstandigheden,..
OVER KRACHTEN
Doelstelling van een constructie is krachten weerstaan.
S terkte (element-niveau)
- Weerstand tegen doorbuigen (kwestie van materiaal en element)
- Doorbuigen = balken en platen
- Knikken = kolommen en wanden
S tijfheid. (materiaal-niveau)
- Weerstand tegen vervorming
- Bros, ductiel en plastische breuk
- Spanning-Rek-diagram (resultaat trekproef)
- Vervorming uitgezet ten opzicht van de spanning
- Materialen reageren anders op belasting (vervorming en wanneer zal het falen)
S tabiliteit (structuur-niveau)
- Weerstand tegen beweging
- Problematief heeft te maken met ganse structuur (gebruikte elementen,
verbindingen, materialen , belasting
- Kruisverbanden
- Gemengde stuctuur, massieve elmenten zorgen voor stabiliteit
- ( Tacoma Narrows Bridge)
Wetten van Newton:
1) Traagheidswet: Een voorwerp waarop geen kracht inwerkt, is in rust of beweegt zich
met een constante snelheid voort. Of anders geformuleerd: Om een object in
beweging tebrengen(of beweging te veranderen), is er een kracht nodig.
2) Kracht verandert de snelheid: De veranderingvan beweging is rechtevenredig met de
inwerkende krachten volgt de rechtelijn waarin de kracht werkt. Dus: een kracht
heeft een grootte en een richting; en beiden hebben invloed op de verandering van
beweging
, Inwerkende kracht berekenenen:
F = m.a
Kracht in Newton is gelijkaan massa in kg maal versnelling in m/s
Newton = 1N = 1kg. m/s2
Zwaartekracht:
Fz = m x g ( g= 9,81 m/s2)
Kracht in Newton is gelijkaan massa in kg maal val versnelling is m/s
Pp 148?
Massa (kg) eigenshap van materie
Gewicht (N) aantrekking van massa
3) Actie en reactie: Als een voorwerp A een kracht uitoefent op eenvoorwerp B (actie),
gaat deze gepaard met een even grote maar tegengestelde kracht van B op A
(reactie).
Externe krachten of lasten: uitwendig aan de structuur
- Gebruikslasten of veranderlijke lasten ( alle inwerkende krachten bij gebruik,
mensen, meubels, weerbelasting)
- Dode lasten of eigengewicht ( gewicht van de ganse constructie, materialen,
ondergevig aan de zwaartekracht)
LASTENDALING / EUROCODES
Interne krachten: reactiekrachten , reacties in de structuur, element of materiaal op de
uitwendige krachten.
Soorten krachten:
Puntlast Verdeelde last Koppel
Kracht werkt in op één = evenredig verdeelde last Samenstel van twee even
punt = lineair verdeelde last krachten, werklijnen vallen
Kracht werkt in over een niet samen, aanleiding tot
zekere lengt rotatie (niet translatie,
verbuiging)
e
Krachten ten opzichte van het element:
Normaalkracht ( Fn) Dwarskracht (Fd) Moment (Mo)
- Kracht die inwerkt - Kracht die inwerkt = hefboomkracht
volgens de as van een loodracht op de as van - Interne kracht ten gevolge
element. een element. van een kracht die inwerkt
- Aanleiding tot trek en/of - Aanleiding tot oop een afstand van het
druk afschuiving steunpunt.
- Aanleiding tot rotatie
, Moment (Mo)
Moment = kracht . afstand (hefboomarm)
M=F.L
Eeneheid: Nm (newton moment)
! hefboom vergroot de kracht ! moment ontstaat bij elke kracht op afstand van het
steunpunt !
Torsie of wringing: een koppel kracht dat rondom de as werkt doet de balk torderen.
Buigmoment: een koppel kracht die dwars op de as inwerken doet de balk buigen.
OVER KRACHTEN EN SPANNING
Kracht wil doen bewegen, spanning wil doen vervormen
Spanning: de evenredige verdeling van de inwerkende kracht over de doorsnedevan het
element waar de kracht op inwerkt.
- Drukspanning: Doet het element verkorten, uitzetten (uitknikken)
- Trekspanning: doet het element uitrekken, insnoeren
a = F/A
Trek of drukspanning (normaal spanning)= kracht / oppervalkte doorsnede
Eenheid = N/m2 = Pa (pascal)
Normaalspanning en vervorming:
a=E.e
normaalspanning = elasticiteitsmodulus (Pa of N/m2) . rek of compressie
eenheid = N/m2 = Pa (pascal)
Rek of compressie berekenen:
e = △L / Lo
rek = verandring van lengte / oorspronkelijke lengte
geen eenheid
- Torsie of wringing: invloed van een Koppel kracht in het vlak van de dwarsdoorsnede
(torderen)
Hier boven
- Schuifspanning: afschuiving, ten opzichte van elkaar verschuiven
r = F/A
schuifspanning = kracht / oppervalkte doorsnede
Eenheid = N/m2 = Pa (pascal)
Schuifspanning en vervorming
r=G.y
schuifspanning = glijdings, schuifmodulus, materiaalconstante (Pa of N/m2) .
verschuiving (normaalspanning gedeeld door hoogte)
- Buigspanning (moment): inkwerkende kracht doet de balk doorbuigen
- Dwarscontractie: mate waarin een materiaal verormt loodrecht op de as van de
belansting ( lengte verlengt doorsnede verkleint)
v = - ed/ el
v = poisson-factor , materiaalconstante (geen eenheid
ed = △D / Do (verandering van dikte)
el = △L / Lo (verandering lengte)
