Bouwconstructie 1.2
1. draagstructuur
1.1 inleiding
Krachten die op gebouw inwerken = eigen gewicht van structuur (permanente belasting) + ‘mobiele’
krachten (niet-permanente belasting)
• ‘Mobiele’ krachten: windbelasting, sneeuwbelasting, mensen, flexibele
wanden, meubels,… -> in alle richtingen optreden, maar verticaal naar
beneden via fundering afleiden
=> draagstructuur moet ruimtelijk stijf en draagkrachtig systeem zijn
Opwaartse kracht (van ondergrond) is minstens even groot al neerwaartse kracht.
Nagaan of materiaal alle spanningen die ontstaan in onderdeel kan opnemen zonder te barsten ->
betonbalken kunnen niet tegen trekkrachten want dan barsten ze.
1.1.1 vlakvormige structuurelementen
Een plaat: vlakvormig structuurelement waarbij krachten loodrecht inwerken
op het vlak -> bv. Vloerplaat
Een schijf: vlakvormig structuurelement waarbij krachten werken in het vlak ->
bv. Dragende muur
CLT platen (Cross Laminated Timber) -> hedendaagse techniek die werkt met
deze 2 elementen
• CLT wanden en vloeren opgebouwd uit
planken die kruiselings op elkaar
worden gelijmd
• Kunnen trekkrachten opnemen ->
fungeren als balk
Bv. Vloerplaat ophangen aan muren van
verdieping om grote ruimte te maken zonder zichtbare balken
• Materiaal heeft ecologische voordelen
1.1.2 lijnvormige structuurelementen
Een balk: horizontale staaf met (meestal) rechte lengteas die belast wordt door
krachten loodrecht op de staafas
Een kolom: verticale staaf met (meestal) een rechte lengteas, die belast wordt door
krachten in de staafrichting
In de prehistorie vs 2000
• Prehistorie: ‘bouwkundige’ structuren gemaakt -> verticale stenen met daarop horizontale
plaat, bv. Dolmen en menhirs
• Nu: prefab-gebouwen opgebouwd uit grote platen
die horizontaal en verticaal geplaatst worden zodat
er ruimtes ontstaan
,1.1.3 boogvormige structuurelementen
Een boog: gewelfde constructie die een opening
overspant en de druk van de last erboven opvangt en
afleidt
• Belangrijk onderdeel van het gewelf
• Bestaat uit 1 geheel of opgebouwd uit meerdere wigvormige stenen of rechthoekige stenen
met wigvormige voegen
• Spatkrachten in constructie opvangen d.m.v. volgende
oplossingen
o Oplegpunten verbinden met elkaar door
trekstaaf (staal) die horizontale krachten
opvangt
o Plaatsen van zeer dikke steunpunten of brede fundering, zoals bij Romeinse
aquaducten
o Maken van spitsbogen die verzwaard worden met pinakels op steunpunten ->
krachten die op boog komen gaan recht naar beneden, waardoor steunpunten veel
dunner kunnen
worden
1.1.4 gewelf
Een gewelf: doorsnee gebogen constructie die een ruimte met rechthoekig plattegrond overdekt
(meestal cirkelvormig voor koepel). Zijdelingse druk wordt opgevangen door al dan niet verzwaarde
muren, aan beide zijden kleinere- of halve gewelven, hoger opgaande zijruimten of schoorwerk
Een tongewelf: gewelf dat over gehele lengte dezelfde vorm heeft en waarvan
dwarsdoorsnede een halve cirkel vormt zodat gewelf een halve cilinder vormt
Een kruisgewelf: kruising van 2 tongewelven, assen loodrecht op elkaar
Een koepel: een boog gewenteld om een verticale as. Spatkrachten
opvangen met trekkers of ringbalk
,Pantheon in Rome -> grootste koepel in ongewapend beton. Diameter van 43,3 m dankzij
doordachte constructies:
• Druk wordt opgevangen door zware muren (soms wel
7 m dik)
• Materiaal van de koepel: basis basalt (zwaar en druk
vast) bovenaan puimsteen (licht vulkanisch
gesteente)
• Oculus voorkomt dat spanning in koepel weggewerkt
wordt
• Koepel bestaat uit cassettes die gewicht besparend zijn
• Koepel wordt dunner naar boven toe (1,2 m dikte)
1.2 de soorten krachten die op een constructie inwerken
Een puntlast: belasting die aangrijpt op een constructiedeel waarbij oppervlakte van aangrijpingsvlak
klein is in verhouding tot het constructiedeel
• Heeft een aangrijpingspunt, richting (= zin) en grootte
• Belasting samengebundeld in 1 punt
• Voorbeelden van puntlasten:
o Kolom op een plaat
o Persoon op een vloer
o Poten van magazijnstelling op vloer van magazijn
Een eenparig verdeelde belasting: belasting wordt gelijkmatig als balk verdeeld
over een oppervlak. Vergelijkbaar met muur op funderingszool of vloerplaat op
muur of balk.
1.3 spanningen in een constructie
Bij een balk of plaat die opgelegd is op 2 steunpunten zal doorbuigen door eigen gewicht, maar ook
door externe belasting -> optreden van verschillende krachten:
• Trekspanning
o Balk buigt door en wordt onderaan langer ->
trekken aan materiaal
o Staal en hout vangen trekkrachten op
o Beton of natuursteen vangen trekkrachten niet op
-> geen grote overspanningen maken, bij beton
oplossen door wapening onderaan balk te plaatsen
• Drukspanning
o Bovenaan wordt de balk samengedrukt
o Beton en natuursteen weerstaan hoge drukkrachten -> geen wapening nodig, maar
in praktijk toch met veel kleinere sectie dan trekwapening
o In overgang drukspanning en trekspanning geen normaalspanning = neutrale zone
• Schuifspanning
o Treedt op dwars op balk, in breedte en hoogte van balk
o Gevolg van vervorming in de balk: bovenaan dikker, onderaan
dunner -> krachten opvangen door dwarswapening
, • Buigspanning
o Gevolg van trek- en drukkrachten willen doorbuigen
o Buigspanning vergroot door afstand van kracht tot
steunpunten en afhankelijk van vorm balk -> hoe
hoger de balk, hoe lager de buigspanning
o Tekening: bovenaan schematische voorstelling van
balk op 2 steunpunten met in het midden een
puntlast. Eronder schuifkrachten en daaronder
(buig)momentenlijn)
Buigmoment = torsiekracht in
materiaal
Bv. Moersleutel: door kracht te zetten
op moersleutel ontstaat er in moer
een buigmoment dat gelijk is aan kracht die we uitoefenen x de afstand van
moer naar aangrijppunt (krachtarm)
1.4 belastingen op een constructie
Permanente belasting = eigen gewicht van de constructieve delen (balken, vloerplaten, muren,…)
met afwerking (chape, bepleistering, tegels,…). Belasting wijzigt niet in levensduur van gebouw
Niet-permanente belasting = grootte belasting verandert in loop van tijd. Gewicht van personen,
meubilair, sneeuwbelasting, windbelasting, parkeerdaken,…
Nuttige belasting:
KLASSE I 200 kg /m² (2 KN /m²) vb woongebouwen
KLASSE II 300 kg /m² (3 KN /m²) vb klaslokalen
KLASSE III 400 kg /m² (4 KN /m²) vb tribunes
Toevallige belasting:
Sneeuwbelasting 50 à 120 kg /m²
Onderhoud van platte daken 100 kg /m² (1 KN /m²)
Newton = eenheid van kracht. Het is de kracht die nodig is om een object met massa
van 1kg een versnelling te geven van 1 meter per seconde².
Hoeveel Newton een object met massa 1kg uitoefent op de grond hangt af van valversnelling -> BE
en NL +- 9,81m/s²
=> baksteen met massa 1kg oefent een kracht uit van 9,81Newton -> afgerond naar 10N
1.5 wat bepaalt de structuur van een gebouw?
De bouwplaats
• De samenstelling van de ondergrond
• Locatie van de werf (vrijstaand of aansluitend)
• Wettelijke voorschriften
De functie
• Privégebouwen
o Woongebouw particulier
o Woongebouw gemeenschappelijk
1. draagstructuur
1.1 inleiding
Krachten die op gebouw inwerken = eigen gewicht van structuur (permanente belasting) + ‘mobiele’
krachten (niet-permanente belasting)
• ‘Mobiele’ krachten: windbelasting, sneeuwbelasting, mensen, flexibele
wanden, meubels,… -> in alle richtingen optreden, maar verticaal naar
beneden via fundering afleiden
=> draagstructuur moet ruimtelijk stijf en draagkrachtig systeem zijn
Opwaartse kracht (van ondergrond) is minstens even groot al neerwaartse kracht.
Nagaan of materiaal alle spanningen die ontstaan in onderdeel kan opnemen zonder te barsten ->
betonbalken kunnen niet tegen trekkrachten want dan barsten ze.
1.1.1 vlakvormige structuurelementen
Een plaat: vlakvormig structuurelement waarbij krachten loodrecht inwerken
op het vlak -> bv. Vloerplaat
Een schijf: vlakvormig structuurelement waarbij krachten werken in het vlak ->
bv. Dragende muur
CLT platen (Cross Laminated Timber) -> hedendaagse techniek die werkt met
deze 2 elementen
• CLT wanden en vloeren opgebouwd uit
planken die kruiselings op elkaar
worden gelijmd
• Kunnen trekkrachten opnemen ->
fungeren als balk
Bv. Vloerplaat ophangen aan muren van
verdieping om grote ruimte te maken zonder zichtbare balken
• Materiaal heeft ecologische voordelen
1.1.2 lijnvormige structuurelementen
Een balk: horizontale staaf met (meestal) rechte lengteas die belast wordt door
krachten loodrecht op de staafas
Een kolom: verticale staaf met (meestal) een rechte lengteas, die belast wordt door
krachten in de staafrichting
In de prehistorie vs 2000
• Prehistorie: ‘bouwkundige’ structuren gemaakt -> verticale stenen met daarop horizontale
plaat, bv. Dolmen en menhirs
• Nu: prefab-gebouwen opgebouwd uit grote platen
die horizontaal en verticaal geplaatst worden zodat
er ruimtes ontstaan
,1.1.3 boogvormige structuurelementen
Een boog: gewelfde constructie die een opening
overspant en de druk van de last erboven opvangt en
afleidt
• Belangrijk onderdeel van het gewelf
• Bestaat uit 1 geheel of opgebouwd uit meerdere wigvormige stenen of rechthoekige stenen
met wigvormige voegen
• Spatkrachten in constructie opvangen d.m.v. volgende
oplossingen
o Oplegpunten verbinden met elkaar door
trekstaaf (staal) die horizontale krachten
opvangt
o Plaatsen van zeer dikke steunpunten of brede fundering, zoals bij Romeinse
aquaducten
o Maken van spitsbogen die verzwaard worden met pinakels op steunpunten ->
krachten die op boog komen gaan recht naar beneden, waardoor steunpunten veel
dunner kunnen
worden
1.1.4 gewelf
Een gewelf: doorsnee gebogen constructie die een ruimte met rechthoekig plattegrond overdekt
(meestal cirkelvormig voor koepel). Zijdelingse druk wordt opgevangen door al dan niet verzwaarde
muren, aan beide zijden kleinere- of halve gewelven, hoger opgaande zijruimten of schoorwerk
Een tongewelf: gewelf dat over gehele lengte dezelfde vorm heeft en waarvan
dwarsdoorsnede een halve cirkel vormt zodat gewelf een halve cilinder vormt
Een kruisgewelf: kruising van 2 tongewelven, assen loodrecht op elkaar
Een koepel: een boog gewenteld om een verticale as. Spatkrachten
opvangen met trekkers of ringbalk
,Pantheon in Rome -> grootste koepel in ongewapend beton. Diameter van 43,3 m dankzij
doordachte constructies:
• Druk wordt opgevangen door zware muren (soms wel
7 m dik)
• Materiaal van de koepel: basis basalt (zwaar en druk
vast) bovenaan puimsteen (licht vulkanisch
gesteente)
• Oculus voorkomt dat spanning in koepel weggewerkt
wordt
• Koepel bestaat uit cassettes die gewicht besparend zijn
• Koepel wordt dunner naar boven toe (1,2 m dikte)
1.2 de soorten krachten die op een constructie inwerken
Een puntlast: belasting die aangrijpt op een constructiedeel waarbij oppervlakte van aangrijpingsvlak
klein is in verhouding tot het constructiedeel
• Heeft een aangrijpingspunt, richting (= zin) en grootte
• Belasting samengebundeld in 1 punt
• Voorbeelden van puntlasten:
o Kolom op een plaat
o Persoon op een vloer
o Poten van magazijnstelling op vloer van magazijn
Een eenparig verdeelde belasting: belasting wordt gelijkmatig als balk verdeeld
over een oppervlak. Vergelijkbaar met muur op funderingszool of vloerplaat op
muur of balk.
1.3 spanningen in een constructie
Bij een balk of plaat die opgelegd is op 2 steunpunten zal doorbuigen door eigen gewicht, maar ook
door externe belasting -> optreden van verschillende krachten:
• Trekspanning
o Balk buigt door en wordt onderaan langer ->
trekken aan materiaal
o Staal en hout vangen trekkrachten op
o Beton of natuursteen vangen trekkrachten niet op
-> geen grote overspanningen maken, bij beton
oplossen door wapening onderaan balk te plaatsen
• Drukspanning
o Bovenaan wordt de balk samengedrukt
o Beton en natuursteen weerstaan hoge drukkrachten -> geen wapening nodig, maar
in praktijk toch met veel kleinere sectie dan trekwapening
o In overgang drukspanning en trekspanning geen normaalspanning = neutrale zone
• Schuifspanning
o Treedt op dwars op balk, in breedte en hoogte van balk
o Gevolg van vervorming in de balk: bovenaan dikker, onderaan
dunner -> krachten opvangen door dwarswapening
, • Buigspanning
o Gevolg van trek- en drukkrachten willen doorbuigen
o Buigspanning vergroot door afstand van kracht tot
steunpunten en afhankelijk van vorm balk -> hoe
hoger de balk, hoe lager de buigspanning
o Tekening: bovenaan schematische voorstelling van
balk op 2 steunpunten met in het midden een
puntlast. Eronder schuifkrachten en daaronder
(buig)momentenlijn)
Buigmoment = torsiekracht in
materiaal
Bv. Moersleutel: door kracht te zetten
op moersleutel ontstaat er in moer
een buigmoment dat gelijk is aan kracht die we uitoefenen x de afstand van
moer naar aangrijppunt (krachtarm)
1.4 belastingen op een constructie
Permanente belasting = eigen gewicht van de constructieve delen (balken, vloerplaten, muren,…)
met afwerking (chape, bepleistering, tegels,…). Belasting wijzigt niet in levensduur van gebouw
Niet-permanente belasting = grootte belasting verandert in loop van tijd. Gewicht van personen,
meubilair, sneeuwbelasting, windbelasting, parkeerdaken,…
Nuttige belasting:
KLASSE I 200 kg /m² (2 KN /m²) vb woongebouwen
KLASSE II 300 kg /m² (3 KN /m²) vb klaslokalen
KLASSE III 400 kg /m² (4 KN /m²) vb tribunes
Toevallige belasting:
Sneeuwbelasting 50 à 120 kg /m²
Onderhoud van platte daken 100 kg /m² (1 KN /m²)
Newton = eenheid van kracht. Het is de kracht die nodig is om een object met massa
van 1kg een versnelling te geven van 1 meter per seconde².
Hoeveel Newton een object met massa 1kg uitoefent op de grond hangt af van valversnelling -> BE
en NL +- 9,81m/s²
=> baksteen met massa 1kg oefent een kracht uit van 9,81Newton -> afgerond naar 10N
1.5 wat bepaalt de structuur van een gebouw?
De bouwplaats
• De samenstelling van de ondergrond
• Locatie van de werf (vrijstaand of aansluitend)
• Wettelijke voorschriften
De functie
• Privégebouwen
o Woongebouw particulier
o Woongebouw gemeenschappelijk
