STRUCTUUR EN MORFOLOGIE
A. Basis
KRACHTEN
Ingrijpende krachten (actiekrachten)
• Drukkracht, trekkracht en draaiing
• Worden doorgegeven doorheen een stijf niet-vervormbaar element
• Onder invloed van elke actiekracht ontstaan 4 mogelijke interne krachten ih element:
druk, trek, moment en schuifkracht
Worden door het elementen naar de steunpunten geleidt en veroorzaken de reactiekrachten
• 3de wet Newton actie=reactie, de som van de krachten is gelijk aan 0 (=evenwichtsvergelijking )
• Worden ook de belastingen of lasten genoemd
Terugwerkende krachten (reactiekrachten)
• Horizontale kracht, verticale kracht en moment
• Kunnen worden opgenomen door de steunpunten: scharnier, rolopleg of inklemming
• Elk soort steunpunt heeft een eigen combinatie van externe reactiekrachten die kunnen opgenomen
worden
- scharnier als steunpunt, voorwerp kan niet verplaatsen maar kan draaien
- scharnier heeft mogelijk als reactiekrachten Rx en Ry
- 2 onbekende per scharnier
- rolopleg als steunpunt, voorwerp kan niet verticaal verplaatsen, maar kan wel
horizontaal verplaatsen en kan draaien
- rolopleg heeft mogelijk als reactiekracht Ry
- 1 onbekende per scharnier
- inklemming als steunpunt, voorwerp kan niet verplaatsen en kan niet draaien
- inklemming heeft mogelijk als reactiekracht Rx, Ry en M
- 3 onbekende per scharnier
KNOPEN
1
,LASTEN
• Puntlast F (kN) te ontbinden in Fx en Fy
• Verdeelde last q (kN/m) totale last Q (kN): 𝑞 × 𝑙
• Verdeelde last q (kN/m2) totale last Q (kN): 𝑞 × 𝑙 × 𝑏
• Verticale / horizontale / speciale last
SPANNINGEN N/mm2
Interne krachten zorgen voor interne spanningen σ in het
element
• Normaalspanningen: drukspanning 𝜎c & trekspanning 𝜎t
Grijpen in loodrecht op het vlak/evenwijdig met de
as vh element)
• Buigspanning 𝜎m
Geheel van trek en drukspanning tegelijkertijd
over een bepaalde snede
Weerstandsmoment = een waarde van een vorm
van een element dat weergeeft hoeveel weerstand de
doorsnede biedt tegen buiging (vormafh)
• Schuifspanningen 𝜎d
Zorgen voor interne schuifspanningen 𝝉 in het
element, grijpen aan ih vlak vd doorsnede/dwars op
het element (buigen + uit elkaar schuiven in
langs/dwarsrichting)
KNIK
• Bij lange elementen
• Boven een bepaalde grensslankheid zal het gedrukte element uitknikken
• Bijna elke kolom heeft een slankheid hoger dan de grensslankheid en zal dus eerder uitknikken dan
verkorten (= complex fenomeen met eigen formules)
• Kan zeer plots optreden bij een toenemende belasting waarbij de kolom ineens een gevaarlijke
mechanisme wordt (alsof er een scharnier wordt toegevoegd)
UITWENDIG MOMENT
• De draaiing die ontstaat aan het geheel en die moeten worden opgenomen door de steunpunten
• Heeft een inklemming als steunpunt, voorwerp kan niet verplaatsen en kan niet draaien dus kan een
moment opnemen
• De kracht vermenigvuldigd met de afstand tot het element waarop de kracht wordt uitgeoefend
𝑀(𝑁𝑚) = 𝐹 × 𝑙
• Een koppel is een moment veroorzaakt door twee parallel maar tegengestelde krachten op een punt
2
, B. Soorten structuren
1- DIMENSIONALE ELEMENTEN Kenmerken:
• Enkel opnemen van puntlasten in kN
• Trekker Kabel, Hangstaaf • Enkel normaalspanningen
• Drukker (niet ingeklemd) Kolom, Pyloon (= massieve kolom) • Slechts 1 oplegpunt
• Schoor Windstabiliteit verzekeren (horiz) • Een slanke kolom is onderhevig aan
• Paal In de grond, daarop fundering knik!
≠ kolom (boven grond)
2-DIMENSIONELE ELEMENTEN Kenmerken:
• Ligger • Opnemen van lijnlasten in kN/m
- Balk • Normaalspanningen en/of
- Onderspannen ligger (=verstevigingsbalk) buigspanningen
- Vakwerk (hoeken) • Meestal 2 oplegpunten
- Vierendeel (samengestelde balk: veel
momenten)
= meer mat. voorzien door vele momenten
die voor buigspanning zorgen
• Boog Zoveel mogelijk druk & weinig momenten
• Ketting Gebruik van 2 scharnieren
3-DIMENSIONALE ELEMENTEN Kenmerken:
• Rooster • Opnemen van lijnlasten in kN/m2 n
• Platen • Normaalspanningen en/of
- Wand (=muur) als verticale plaat buigspanningen
- Vloer als horizontale plaat • Steunpunten, steunlijnen en
• Schalen steunvlakken
- Membraan als soepele schaal op trek
- Net
- Koepel als stijve schaal op druk
• Zool
- Bv poer: verzamelnblok uit beton, uitgevoerd
op palen (versch. puntlasten vd palen
verzamelen)
3
A. Basis
KRACHTEN
Ingrijpende krachten (actiekrachten)
• Drukkracht, trekkracht en draaiing
• Worden doorgegeven doorheen een stijf niet-vervormbaar element
• Onder invloed van elke actiekracht ontstaan 4 mogelijke interne krachten ih element:
druk, trek, moment en schuifkracht
Worden door het elementen naar de steunpunten geleidt en veroorzaken de reactiekrachten
• 3de wet Newton actie=reactie, de som van de krachten is gelijk aan 0 (=evenwichtsvergelijking )
• Worden ook de belastingen of lasten genoemd
Terugwerkende krachten (reactiekrachten)
• Horizontale kracht, verticale kracht en moment
• Kunnen worden opgenomen door de steunpunten: scharnier, rolopleg of inklemming
• Elk soort steunpunt heeft een eigen combinatie van externe reactiekrachten die kunnen opgenomen
worden
- scharnier als steunpunt, voorwerp kan niet verplaatsen maar kan draaien
- scharnier heeft mogelijk als reactiekrachten Rx en Ry
- 2 onbekende per scharnier
- rolopleg als steunpunt, voorwerp kan niet verticaal verplaatsen, maar kan wel
horizontaal verplaatsen en kan draaien
- rolopleg heeft mogelijk als reactiekracht Ry
- 1 onbekende per scharnier
- inklemming als steunpunt, voorwerp kan niet verplaatsen en kan niet draaien
- inklemming heeft mogelijk als reactiekracht Rx, Ry en M
- 3 onbekende per scharnier
KNOPEN
1
,LASTEN
• Puntlast F (kN) te ontbinden in Fx en Fy
• Verdeelde last q (kN/m) totale last Q (kN): 𝑞 × 𝑙
• Verdeelde last q (kN/m2) totale last Q (kN): 𝑞 × 𝑙 × 𝑏
• Verticale / horizontale / speciale last
SPANNINGEN N/mm2
Interne krachten zorgen voor interne spanningen σ in het
element
• Normaalspanningen: drukspanning 𝜎c & trekspanning 𝜎t
Grijpen in loodrecht op het vlak/evenwijdig met de
as vh element)
• Buigspanning 𝜎m
Geheel van trek en drukspanning tegelijkertijd
over een bepaalde snede
Weerstandsmoment = een waarde van een vorm
van een element dat weergeeft hoeveel weerstand de
doorsnede biedt tegen buiging (vormafh)
• Schuifspanningen 𝜎d
Zorgen voor interne schuifspanningen 𝝉 in het
element, grijpen aan ih vlak vd doorsnede/dwars op
het element (buigen + uit elkaar schuiven in
langs/dwarsrichting)
KNIK
• Bij lange elementen
• Boven een bepaalde grensslankheid zal het gedrukte element uitknikken
• Bijna elke kolom heeft een slankheid hoger dan de grensslankheid en zal dus eerder uitknikken dan
verkorten (= complex fenomeen met eigen formules)
• Kan zeer plots optreden bij een toenemende belasting waarbij de kolom ineens een gevaarlijke
mechanisme wordt (alsof er een scharnier wordt toegevoegd)
UITWENDIG MOMENT
• De draaiing die ontstaat aan het geheel en die moeten worden opgenomen door de steunpunten
• Heeft een inklemming als steunpunt, voorwerp kan niet verplaatsen en kan niet draaien dus kan een
moment opnemen
• De kracht vermenigvuldigd met de afstand tot het element waarop de kracht wordt uitgeoefend
𝑀(𝑁𝑚) = 𝐹 × 𝑙
• Een koppel is een moment veroorzaakt door twee parallel maar tegengestelde krachten op een punt
2
, B. Soorten structuren
1- DIMENSIONALE ELEMENTEN Kenmerken:
• Enkel opnemen van puntlasten in kN
• Trekker Kabel, Hangstaaf • Enkel normaalspanningen
• Drukker (niet ingeklemd) Kolom, Pyloon (= massieve kolom) • Slechts 1 oplegpunt
• Schoor Windstabiliteit verzekeren (horiz) • Een slanke kolom is onderhevig aan
• Paal In de grond, daarop fundering knik!
≠ kolom (boven grond)
2-DIMENSIONELE ELEMENTEN Kenmerken:
• Ligger • Opnemen van lijnlasten in kN/m
- Balk • Normaalspanningen en/of
- Onderspannen ligger (=verstevigingsbalk) buigspanningen
- Vakwerk (hoeken) • Meestal 2 oplegpunten
- Vierendeel (samengestelde balk: veel
momenten)
= meer mat. voorzien door vele momenten
die voor buigspanning zorgen
• Boog Zoveel mogelijk druk & weinig momenten
• Ketting Gebruik van 2 scharnieren
3-DIMENSIONALE ELEMENTEN Kenmerken:
• Rooster • Opnemen van lijnlasten in kN/m2 n
• Platen • Normaalspanningen en/of
- Wand (=muur) als verticale plaat buigspanningen
- Vloer als horizontale plaat • Steunpunten, steunlijnen en
• Schalen steunvlakken
- Membraan als soepele schaal op trek
- Net
- Koepel als stijve schaal op druk
• Zool
- Bv poer: verzamelnblok uit beton, uitgevoerd
op palen (versch. puntlasten vd palen
verzamelen)
3
