1. BELASTINGEN EN VEILIGHEIDSFACTOREN
1.1 BELASTINGEN
- Basisidee : B < A
➡ De belasting moet altijd kleiner zijn dat het materiaal, omdat dit anders zal bezwijken. Dit moet met
voldoende zekerheid gegarandeerd worden, hoe doen we dit? Door een veiligheidsfactor te integreren.
• B = rekenwaarde voor de belastingen : Fd = Yf ⋅ Frep ➔ F = force = kracht
• A = rekenwaarde voor weerstand van de materialen : Rd = Rrep / Ym ➔ R = resistance = weerstand
B belasting materiaal A
≤
Fd = Yf ⋅ Frep Rd = Rrep ⋅ Ym
veiligheidsfactor
Aan deze kant gaan we de karakteristieke Aan deze kant gaan we de karakteristieke
waarde verhogen naar een bepaalde waarde verkleinen met een bepaalde
veiligheidsfactor om uiteindelijk tot een veiligheidsfactor om tot een rekenwaarde te
rekenwaarde te komen. komen.
➡ d = design / rekenwaarde
➡ rep = representatieve / karakteristieke waarde
1) Materiaaleigenschappen
• Voorbeeld van een aantal drukproeven die zijn gebeurd op betonnen
kubussen (20 x 20 x 20).
Als je een heel aantal kubussen gaat testen, dan gaat het verloop ervan
volgens een Gauss-curve zijn. Dus de helft van die kubussen gaat
bezwijken bij een druklast van 49 N/mm2 (= midden) en de andere helft
zal niet bezwijken. Er is dus een spreiding van de resultaten.
Hoe gaan we hiermee aan de slag? We nemen dezelfde Gauss-curve om
hun karakteristieke waarde te bepalen. We nemen voor de veiligheid niet
de gemiddelde waarde, maar wel de 5%-kans waarde. Dat wilt zeggen dat
als we de 5% nemen als karakteristieke waarde van de materiaal-
eigenschap dat 95% van alle getesten kubussen een hogere druksterkte De karakteristieke waarde fk van
zullen hebben dan die 5% kans. Maar 5% heeft dan een lagere gemeten een grootheid komt overeen met
de 5%-kans.
druksterkte dan die 5% kans.
➔ Dus die 5% kans is een karakteristieke waarde.
Het is nog niet veilig genoeg, dus gaan we op de karakteristieke waarde
nog een veiligheidsfactor toepassen wat verschilt van materiaal tot
materiaal.
, ➡ Hoe gaan we dit nu samenstellen? Wat hebben we :
a) De Gauss-curve met de 5% lijn die de karakteristieke waarde geeft.
b) De veiligheidsfactor die materiaal afhankelijk is.
➔ karakteristieke waarde : veiligheidsfactor = rekenwaarde
• Voorbeeld :
Beton sterkteklasse C30/37 wilt zeggen dat die een karakteristieke druksterkte heeft van 30 N/mm2
wat op onze Gauss-curve wilt zeggen dat de 5% kans 30 N/mm2 is en 95% een hogere druksterkte
heeft.
De karakteristieke waarde gaan we delen door een veiligheidsfactor wat in dit geval die is van
gewapend beton van 1,5.
DUS 30 N/mm2 : 1,5 = 20 N/mm2 = materiaaleigenschap
2) Belastingen
• Ezelsbrug : 1 persoon = 100 kg = 1 kN
➔ 2 kN/m2 = 200 kg/m2
• Soorten belastingen :
a) Eigengewicht
b) Permanent gewicht
Bv. Vloer (eigengewicht) + vloerafwerking = permanent gewicht = gewicht dat nooit zal veranderen
c) Mobiel gewicht
= gewicht dat niet altijd op de constructie zal staan
➡ Kan onderverdeeld worden :
I) Gebruiksbelasting
= de belasting die uitgevoerd wordt voor het normale gebruik van een ruimte
‣ Bv. Personen, meubelair, etc.
‣ De gebruiksbelasting bevat ook nog eens verschillende categorieën.
Categorie Specifiek gebruik Voorbeeld
Kamers in residentiële gebouwen en huizen.
Zones voor huishoudelijk en residentiële Kamers en zalen in ziekenhuizen.
A Kamers in hotels en herbergen.
activiteiten. Keukens en sanitaire ruimtes.
B Kantoren
C1 : Zones met tafels, etc. Bv. Scholen, cafés, restaurants, banketzalen, leeszalen,
ontvangstruimtes.
C2 : Lokalen met vaste zetels, zoals kerken, theaters, bioscopen, conferentiezalen,
amfitheaters, vergaderzalen, wachtzalen, etc.
Zones waar personen verzamelen (met C3 : Lokalen zonder obstakels voor het verkeer van personen. Bv.
Museumruimtes, tentoonstellingsruimtes en toegangszones in publieke en
C uitzondering van de zones vermeld onder A administratieve gebouwen, hotels, etc.
en E). C4 : Ruimtes waar mogelijk fysieke acties gebeuren zoals danszalen, turnzalen,
podia, etc.
C5 : Ruimtes die overbevolkt kunnen zijn. Bv. Gebouwen voor publieke
bijeenkomsten zoals concertzalen, sportzalen, stands, terrassen en
toegangsruimtes.
D1 : Verkoopruimtes voor de kleinhandel. Bv. In warenhuizen, papierhandel en
D Winkelruimtes bureauartikelen, etc.
Ruimtes die geschikt zijn voor de Ruimtes voor de opslag zoals bibliotheken. De belastingen gedefinieerd in de
E opeenstapeling van goederen met inbegrip volgende tabel moeten als minimum belastingen worden beschouwd, tenzij meer
toepasselijke belastingen gedefinieerd worden voor elk specifiek geval.
van toegangsruimtes.
, ‣ De verschillende categorieën bevatten een verschillende gebruiksbelasting.
❖ Verdeelde last : bv. Woonruimte = 200 kg/m2 wat wilt zeggen dat op elke m2 van de
woonruimte 200 kg moet kunnen staan.
❖ Puntlast : We moeten in rekening nemen dat er op de slechtst mogelijke plaats, een puntlast
van 200 kg moet kunnen staan.
qk [kN/m2] = Qk [kN] =
Categorie Belaste zones verdeelde last puntlast
A Algemeen 2,0 2,0
Trappen 3,0 2,0
Balkons 4,0 2,0
B 3,0 2,0
C C1 3,0 2,0
C2 4,0 4,0
C3 5,0 4,0
C4 5,0 7,0
C5 5,0 4,0
D D1 5,0 4,0
D2 5,0 7,0
E 6,0 7,0
II) Windlast
‣ Er zal niet alleen een winddruk aanwezig zijn, maar ook een windzuiging.
‣ Algemene formule : Frep = A ⋅ qrep
❖ Frep = representatieve (totale) kracht
❖ A = oppervlakte
❖ qrep = representatieve windbelasting [kN/m2] loefzijde
lijzijde
‣ qrep = Cs Cd ⋅ Cf ⋅ qp
❖ Cs Cd = bouwwerkfactor die effecten van fluctuerende wind op het bouwwerk in rekening
brengt
❖ Cf = vormfactoren
❖ qp = stuwdruk [kN/m2] = basiswinddruk
➡ Bevat verschillende invloeden :
i) Basiswinddruk
✦ Invloed van de ligging : Aan de kust is deze een stukje hoger dan in de Ardennen.
✦ Invloed terreincategorie
✦ Invloed van de hoogte
ii) vormfactoren
✦ Winddruk en windzuiging : Windzuiging valt niet te verwaarlozen!
Als we ergens in de stad een gebouw
afbreken, dan is het risico dat de gemene neg neg neg neg
muur zou omverwaaien door de
windzuiging. positieve negatieve
pos inwendige neg pos inwendige neg
druk druk
, ✦ Een positieve waarde van Cf levert een belasting naar het vlak toe gericht (druk). Een
negatieve waarde van Cf levert een belasting van het vlak af gericht (zuiging).
III)Sneeuwbelasting
‣ Klassiek in Vlaanderen : 50 kg/m2 (0,5 kN/m2)
IV)Wateraccumulatie
‣ Gewicht water : 1000 kg/m3 dus 20 cm water = 200 kg/m2
‣ Wat er zou kunnen gebeuren, is dat er water blijft staan op een
plat dak.
➡ Het zou kunnen dat de waterafvoeren verstopt zijn geraakt.
In dat geval zijn er spuwers voorzien die ook verstopt zijn
geraakt. Het kan ook zijn dat het gewild is dat er water
blijft opstaan, omdat dat zorgt voor de afkoeling van het
dak. Dus dit moet mee in rekening worden gebracht.
‣ Wat er zou kunnen gebeuren, is dat er water blijft staan op een
hellend dak.
➡ Als dit geen gewenste wateraccumulatie is, dan zal door het
gewicht de constructie gaan doorbuigen. Hierdoor kan er
nog meer water ophopen, als dit wordt doorgezet, kan het
zijn dat uw constructie zal gaan begeven.
V) Hydrostatische waterdruk
‣ Grondwater kan op 1 à 2 à 3 meter onder het maaiveld zitten.
➡ Dat kan er voor zorgen dat er op een kelderconstructie zowel een
horizontale als een verticale waterdruk kan zitten.
➡ Stel dat er in uw gebouw een diepe parkeerkelder zit die op zich niet
zoveel weegt, omdat het vooral bestaat uit lucht. Als dan het grondwater maaiveld
heel hoog zou staan, dan zou uw gebouw omhoog kunnen worden gedrukt grondwater
door de hydrostatische waterdruk (niet het geval bij een hoog appartement
bijvoorbeeld), dus zullen er trekpalen moeten worden geplaatst.
➡ Hetzelfde fenomeen kan gebeuren bij bijvoorbeeld zwembaden die leegstaan.
VI)Gronddruk
‣ Droog : 1600 kg/m3
Nat : 2000 kg/m3
‣ Vaak kan er niet in een talud afgegraven worden, omdat er daarnaast
bijvoorbeeld een straat of bebouwing is, dus moet er scherp naar beneden
met een hoek van 90 graden gegraven worden en moet er een tijdelijke talud
constructie voorzien worden (= grondkerende wand). De tijdelijke
constructie is er om de gronddruk tegen te houden, want als er geen
tijdelijke wand zou staan, dan zou de grond inkalven en zou het geen hoek van 90 graden
vormen.
VII)Temperatuurverschillen
‣ Hogere temperatuur = uitzetten
Lagere temperatuur = krimpen
‣ Bij gebouwen is dit minder het geval.
‣ Je kan een uitzettingsvoeg voorzien zodat tijdens het uitzetten en krimpen die hierin kan worden
opgenomen.
1.1 BELASTINGEN
- Basisidee : B < A
➡ De belasting moet altijd kleiner zijn dat het materiaal, omdat dit anders zal bezwijken. Dit moet met
voldoende zekerheid gegarandeerd worden, hoe doen we dit? Door een veiligheidsfactor te integreren.
• B = rekenwaarde voor de belastingen : Fd = Yf ⋅ Frep ➔ F = force = kracht
• A = rekenwaarde voor weerstand van de materialen : Rd = Rrep / Ym ➔ R = resistance = weerstand
B belasting materiaal A
≤
Fd = Yf ⋅ Frep Rd = Rrep ⋅ Ym
veiligheidsfactor
Aan deze kant gaan we de karakteristieke Aan deze kant gaan we de karakteristieke
waarde verhogen naar een bepaalde waarde verkleinen met een bepaalde
veiligheidsfactor om uiteindelijk tot een veiligheidsfactor om tot een rekenwaarde te
rekenwaarde te komen. komen.
➡ d = design / rekenwaarde
➡ rep = representatieve / karakteristieke waarde
1) Materiaaleigenschappen
• Voorbeeld van een aantal drukproeven die zijn gebeurd op betonnen
kubussen (20 x 20 x 20).
Als je een heel aantal kubussen gaat testen, dan gaat het verloop ervan
volgens een Gauss-curve zijn. Dus de helft van die kubussen gaat
bezwijken bij een druklast van 49 N/mm2 (= midden) en de andere helft
zal niet bezwijken. Er is dus een spreiding van de resultaten.
Hoe gaan we hiermee aan de slag? We nemen dezelfde Gauss-curve om
hun karakteristieke waarde te bepalen. We nemen voor de veiligheid niet
de gemiddelde waarde, maar wel de 5%-kans waarde. Dat wilt zeggen dat
als we de 5% nemen als karakteristieke waarde van de materiaal-
eigenschap dat 95% van alle getesten kubussen een hogere druksterkte De karakteristieke waarde fk van
zullen hebben dan die 5% kans. Maar 5% heeft dan een lagere gemeten een grootheid komt overeen met
de 5%-kans.
druksterkte dan die 5% kans.
➔ Dus die 5% kans is een karakteristieke waarde.
Het is nog niet veilig genoeg, dus gaan we op de karakteristieke waarde
nog een veiligheidsfactor toepassen wat verschilt van materiaal tot
materiaal.
, ➡ Hoe gaan we dit nu samenstellen? Wat hebben we :
a) De Gauss-curve met de 5% lijn die de karakteristieke waarde geeft.
b) De veiligheidsfactor die materiaal afhankelijk is.
➔ karakteristieke waarde : veiligheidsfactor = rekenwaarde
• Voorbeeld :
Beton sterkteklasse C30/37 wilt zeggen dat die een karakteristieke druksterkte heeft van 30 N/mm2
wat op onze Gauss-curve wilt zeggen dat de 5% kans 30 N/mm2 is en 95% een hogere druksterkte
heeft.
De karakteristieke waarde gaan we delen door een veiligheidsfactor wat in dit geval die is van
gewapend beton van 1,5.
DUS 30 N/mm2 : 1,5 = 20 N/mm2 = materiaaleigenschap
2) Belastingen
• Ezelsbrug : 1 persoon = 100 kg = 1 kN
➔ 2 kN/m2 = 200 kg/m2
• Soorten belastingen :
a) Eigengewicht
b) Permanent gewicht
Bv. Vloer (eigengewicht) + vloerafwerking = permanent gewicht = gewicht dat nooit zal veranderen
c) Mobiel gewicht
= gewicht dat niet altijd op de constructie zal staan
➡ Kan onderverdeeld worden :
I) Gebruiksbelasting
= de belasting die uitgevoerd wordt voor het normale gebruik van een ruimte
‣ Bv. Personen, meubelair, etc.
‣ De gebruiksbelasting bevat ook nog eens verschillende categorieën.
Categorie Specifiek gebruik Voorbeeld
Kamers in residentiële gebouwen en huizen.
Zones voor huishoudelijk en residentiële Kamers en zalen in ziekenhuizen.
A Kamers in hotels en herbergen.
activiteiten. Keukens en sanitaire ruimtes.
B Kantoren
C1 : Zones met tafels, etc. Bv. Scholen, cafés, restaurants, banketzalen, leeszalen,
ontvangstruimtes.
C2 : Lokalen met vaste zetels, zoals kerken, theaters, bioscopen, conferentiezalen,
amfitheaters, vergaderzalen, wachtzalen, etc.
Zones waar personen verzamelen (met C3 : Lokalen zonder obstakels voor het verkeer van personen. Bv.
Museumruimtes, tentoonstellingsruimtes en toegangszones in publieke en
C uitzondering van de zones vermeld onder A administratieve gebouwen, hotels, etc.
en E). C4 : Ruimtes waar mogelijk fysieke acties gebeuren zoals danszalen, turnzalen,
podia, etc.
C5 : Ruimtes die overbevolkt kunnen zijn. Bv. Gebouwen voor publieke
bijeenkomsten zoals concertzalen, sportzalen, stands, terrassen en
toegangsruimtes.
D1 : Verkoopruimtes voor de kleinhandel. Bv. In warenhuizen, papierhandel en
D Winkelruimtes bureauartikelen, etc.
Ruimtes die geschikt zijn voor de Ruimtes voor de opslag zoals bibliotheken. De belastingen gedefinieerd in de
E opeenstapeling van goederen met inbegrip volgende tabel moeten als minimum belastingen worden beschouwd, tenzij meer
toepasselijke belastingen gedefinieerd worden voor elk specifiek geval.
van toegangsruimtes.
, ‣ De verschillende categorieën bevatten een verschillende gebruiksbelasting.
❖ Verdeelde last : bv. Woonruimte = 200 kg/m2 wat wilt zeggen dat op elke m2 van de
woonruimte 200 kg moet kunnen staan.
❖ Puntlast : We moeten in rekening nemen dat er op de slechtst mogelijke plaats, een puntlast
van 200 kg moet kunnen staan.
qk [kN/m2] = Qk [kN] =
Categorie Belaste zones verdeelde last puntlast
A Algemeen 2,0 2,0
Trappen 3,0 2,0
Balkons 4,0 2,0
B 3,0 2,0
C C1 3,0 2,0
C2 4,0 4,0
C3 5,0 4,0
C4 5,0 7,0
C5 5,0 4,0
D D1 5,0 4,0
D2 5,0 7,0
E 6,0 7,0
II) Windlast
‣ Er zal niet alleen een winddruk aanwezig zijn, maar ook een windzuiging.
‣ Algemene formule : Frep = A ⋅ qrep
❖ Frep = representatieve (totale) kracht
❖ A = oppervlakte
❖ qrep = representatieve windbelasting [kN/m2] loefzijde
lijzijde
‣ qrep = Cs Cd ⋅ Cf ⋅ qp
❖ Cs Cd = bouwwerkfactor die effecten van fluctuerende wind op het bouwwerk in rekening
brengt
❖ Cf = vormfactoren
❖ qp = stuwdruk [kN/m2] = basiswinddruk
➡ Bevat verschillende invloeden :
i) Basiswinddruk
✦ Invloed van de ligging : Aan de kust is deze een stukje hoger dan in de Ardennen.
✦ Invloed terreincategorie
✦ Invloed van de hoogte
ii) vormfactoren
✦ Winddruk en windzuiging : Windzuiging valt niet te verwaarlozen!
Als we ergens in de stad een gebouw
afbreken, dan is het risico dat de gemene neg neg neg neg
muur zou omverwaaien door de
windzuiging. positieve negatieve
pos inwendige neg pos inwendige neg
druk druk
, ✦ Een positieve waarde van Cf levert een belasting naar het vlak toe gericht (druk). Een
negatieve waarde van Cf levert een belasting van het vlak af gericht (zuiging).
III)Sneeuwbelasting
‣ Klassiek in Vlaanderen : 50 kg/m2 (0,5 kN/m2)
IV)Wateraccumulatie
‣ Gewicht water : 1000 kg/m3 dus 20 cm water = 200 kg/m2
‣ Wat er zou kunnen gebeuren, is dat er water blijft staan op een
plat dak.
➡ Het zou kunnen dat de waterafvoeren verstopt zijn geraakt.
In dat geval zijn er spuwers voorzien die ook verstopt zijn
geraakt. Het kan ook zijn dat het gewild is dat er water
blijft opstaan, omdat dat zorgt voor de afkoeling van het
dak. Dus dit moet mee in rekening worden gebracht.
‣ Wat er zou kunnen gebeuren, is dat er water blijft staan op een
hellend dak.
➡ Als dit geen gewenste wateraccumulatie is, dan zal door het
gewicht de constructie gaan doorbuigen. Hierdoor kan er
nog meer water ophopen, als dit wordt doorgezet, kan het
zijn dat uw constructie zal gaan begeven.
V) Hydrostatische waterdruk
‣ Grondwater kan op 1 à 2 à 3 meter onder het maaiveld zitten.
➡ Dat kan er voor zorgen dat er op een kelderconstructie zowel een
horizontale als een verticale waterdruk kan zitten.
➡ Stel dat er in uw gebouw een diepe parkeerkelder zit die op zich niet
zoveel weegt, omdat het vooral bestaat uit lucht. Als dan het grondwater maaiveld
heel hoog zou staan, dan zou uw gebouw omhoog kunnen worden gedrukt grondwater
door de hydrostatische waterdruk (niet het geval bij een hoog appartement
bijvoorbeeld), dus zullen er trekpalen moeten worden geplaatst.
➡ Hetzelfde fenomeen kan gebeuren bij bijvoorbeeld zwembaden die leegstaan.
VI)Gronddruk
‣ Droog : 1600 kg/m3
Nat : 2000 kg/m3
‣ Vaak kan er niet in een talud afgegraven worden, omdat er daarnaast
bijvoorbeeld een straat of bebouwing is, dus moet er scherp naar beneden
met een hoek van 90 graden gegraven worden en moet er een tijdelijke talud
constructie voorzien worden (= grondkerende wand). De tijdelijke
constructie is er om de gronddruk tegen te houden, want als er geen
tijdelijke wand zou staan, dan zou de grond inkalven en zou het geen hoek van 90 graden
vormen.
VII)Temperatuurverschillen
‣ Hogere temperatuur = uitzetten
Lagere temperatuur = krimpen
‣ Bij gebouwen is dit minder het geval.
‣ Je kan een uitzettingsvoeg voorzien zodat tijdens het uitzetten en krimpen die hierin kan worden
opgenomen.
