Structuur verdiepend
,Inhoud
Hoofdstuk 1: structureel ontwerp ................................................................................................................................................................................................ 2
Traditioneel VS modern ................................................................................................................................................................................................................ 2
Hoofdstuk 2: actiekrachten, lastendaling en funderingen ......................................................................................................................................... 9
Soorten actiekrachten.................................................................................................................................................................................................................... 9
Veiligheidscoëfficiënten.............................................................................................................................................................................................................. 10
Lastendaling ....................................................................................................................................................................................................................................... 10
Funderingen ....................................................................................................................................................................................................................................... 18
Hoofdstuk 3: spanningen en vervorming ............................................................................................................................................................................ 18
Spanningen ......................................................................................................................................................................................................................................... 19
Vervorming ......................................................................................................................................................................................................................................... 24
Hoofdstuk 4: materiaalleer hout ............................................................................................................................................................................................... 28
Geschiedenis ..................................................................................................................................................................................................................................... 28
Eigenschappen ................................................................................................................................................................................................................................ 28
Ontwerpen .......................................................................................................................................................................................................................................... 30
Hoofdstuk 5: rekenregels en oefeningen ............................................................................................................................................................................ 32
Indeling van structuren ............................................................................................................................................................................................................. 32
Hoofdstuk 6: hyperstatische balken en portieken ........................................................................................................................................................ 45
Hyperstatische balken ................................................................................................................................................................................................................ 45
Hoofdstuk 7: practicum ................................................................................................................................................................................................................... 52
Hoofdstuk 8: materiaalleer staal................................................................................................................................................................................................ 52
Geschiedenis ..................................................................................................................................................................................................................................... 52
Productie.............................................................................................................................................................................................................................................. 52
Eigenschappen ................................................................................................................................................................................................................................ 53
Ontwerpen .......................................................................................................................................................................................................................................... 54
Hoofdstuk 9: materiaalleer beton............................................................................................................................................................................................. 56
Geschiedenis ..................................................................................................................................................................................................................................... 56
Productie.............................................................................................................................................................................................................................................. 56
Hoofdstuk 10: baksteen en kolommen ................................................................................................................................................................................. 62
Geschiedenis ..................................................................................................................................................................................................................................... 62
Productie.............................................................................................................................................................................................................................................. 62
Ontwerpen ..........................................................................................................................................................................................................................................64
1
,Hoofdstuk 1: structureel ontwerp
Traditioneel VS modern
Traditionele constructies voor 1750 Moderne constructies na 1750
Risicovol Veilig
Langzame evolutie van vaste constructietypes Veelheid aan structuren en constructievormen
Op experimentele wijze: ‘trial and error’ Op voorhand nagerekend, weinig nog echt
experimenteel
Homogene bouwperiodes en stijlen Heterogeen canvas van structuren
Ambachtelijke realisatie begrenzen de constructieve De machine als rechterhand van de mens
mogelijkheden
Constructie en architectuur vallen samen Constructie kan op de achtergrond spelen,
vormonafhankelijk
Beperkt aantal types grote gebouwen Schaalvergroting
Zware materialen - groot eigengewicht - kleine nuttige Lichtere materialen en structuren
lasten
1 Traditionele constructies voor 1750
Oude kathedralen (13de eeuw) hadden vaak heel zware buitenmuren. Dit kwam doordat alle architectuur in die tijd
op druk werkte. Spatkrachten moesten op zijn plaats gehouden worden door het gewicht van het gebouw. De
muren binnen konden lichter zijn omdat zij geen momenten moesten opnemen.
2 Moderne constructies na 1750
Isaac Newton Robert Hooke
1643 - 1727 1635 -1703
Krachtenleer Elasticiteitsleer
Actiekracht = σ=ExƐ
reactiekracht
E: heeft te maken met de
treksterkte van het
materiaal. Glas buigt meer
dan staal, maar breekt
veel sneller.
Belangrijke introductie van nieuwe materialen: gietijzer (1775), staal (1856) en gewapend beton (1890).
Het ingenieuze van een constructie zit niet zozeer in de berekening maar wel in de vorm (ontwerp). Architecturaal
ontwerp voedt een structureel ontwerp en visa versa: pas wanneer het idee af is, terugkoppelen: controle van het
aangenomen systeem door ingenieur.
1 Schematiseren van het systeem: inwendige krachten, uitwendige krachten, materiaal)
2 Dimensioneringsberekeningen (secties en verbindingen: veilig en economisch)
Engel: “No phase in the formulation of a structural idea is dependant on the use of mathematics”.
2
, 3
,Inhoud
Hoofdstuk 1: structureel ontwerp ................................................................................................................................................................................................ 2
Traditioneel VS modern ................................................................................................................................................................................................................ 2
Hoofdstuk 2: actiekrachten, lastendaling en funderingen ......................................................................................................................................... 9
Soorten actiekrachten.................................................................................................................................................................................................................... 9
Veiligheidscoëfficiënten.............................................................................................................................................................................................................. 10
Lastendaling ....................................................................................................................................................................................................................................... 10
Funderingen ....................................................................................................................................................................................................................................... 18
Hoofdstuk 3: spanningen en vervorming ............................................................................................................................................................................ 18
Spanningen ......................................................................................................................................................................................................................................... 19
Vervorming ......................................................................................................................................................................................................................................... 24
Hoofdstuk 4: materiaalleer hout ............................................................................................................................................................................................... 28
Geschiedenis ..................................................................................................................................................................................................................................... 28
Eigenschappen ................................................................................................................................................................................................................................ 28
Ontwerpen .......................................................................................................................................................................................................................................... 30
Hoofdstuk 5: rekenregels en oefeningen ............................................................................................................................................................................ 32
Indeling van structuren ............................................................................................................................................................................................................. 32
Hoofdstuk 6: hyperstatische balken en portieken ........................................................................................................................................................ 45
Hyperstatische balken ................................................................................................................................................................................................................ 45
Hoofdstuk 7: practicum ................................................................................................................................................................................................................... 52
Hoofdstuk 8: materiaalleer staal................................................................................................................................................................................................ 52
Geschiedenis ..................................................................................................................................................................................................................................... 52
Productie.............................................................................................................................................................................................................................................. 52
Eigenschappen ................................................................................................................................................................................................................................ 53
Ontwerpen .......................................................................................................................................................................................................................................... 54
Hoofdstuk 9: materiaalleer beton............................................................................................................................................................................................. 56
Geschiedenis ..................................................................................................................................................................................................................................... 56
Productie.............................................................................................................................................................................................................................................. 56
Hoofdstuk 10: baksteen en kolommen ................................................................................................................................................................................. 62
Geschiedenis ..................................................................................................................................................................................................................................... 62
Productie.............................................................................................................................................................................................................................................. 62
Ontwerpen ..........................................................................................................................................................................................................................................64
1
,Hoofdstuk 1: structureel ontwerp
Traditioneel VS modern
Traditionele constructies voor 1750 Moderne constructies na 1750
Risicovol Veilig
Langzame evolutie van vaste constructietypes Veelheid aan structuren en constructievormen
Op experimentele wijze: ‘trial and error’ Op voorhand nagerekend, weinig nog echt
experimenteel
Homogene bouwperiodes en stijlen Heterogeen canvas van structuren
Ambachtelijke realisatie begrenzen de constructieve De machine als rechterhand van de mens
mogelijkheden
Constructie en architectuur vallen samen Constructie kan op de achtergrond spelen,
vormonafhankelijk
Beperkt aantal types grote gebouwen Schaalvergroting
Zware materialen - groot eigengewicht - kleine nuttige Lichtere materialen en structuren
lasten
1 Traditionele constructies voor 1750
Oude kathedralen (13de eeuw) hadden vaak heel zware buitenmuren. Dit kwam doordat alle architectuur in die tijd
op druk werkte. Spatkrachten moesten op zijn plaats gehouden worden door het gewicht van het gebouw. De
muren binnen konden lichter zijn omdat zij geen momenten moesten opnemen.
2 Moderne constructies na 1750
Isaac Newton Robert Hooke
1643 - 1727 1635 -1703
Krachtenleer Elasticiteitsleer
Actiekracht = σ=ExƐ
reactiekracht
E: heeft te maken met de
treksterkte van het
materiaal. Glas buigt meer
dan staal, maar breekt
veel sneller.
Belangrijke introductie van nieuwe materialen: gietijzer (1775), staal (1856) en gewapend beton (1890).
Het ingenieuze van een constructie zit niet zozeer in de berekening maar wel in de vorm (ontwerp). Architecturaal
ontwerp voedt een structureel ontwerp en visa versa: pas wanneer het idee af is, terugkoppelen: controle van het
aangenomen systeem door ingenieur.
1 Schematiseren van het systeem: inwendige krachten, uitwendige krachten, materiaal)
2 Dimensioneringsberekeningen (secties en verbindingen: veilig en economisch)
Engel: “No phase in the formulation of a structural idea is dependant on the use of mathematics”.
2
, 3
