Verstappen Metaal en Carrosseriebouw

Transcriptie

1 PROJECT PROJECTNUMMER KLANT Verstappen - Deurne SOB19/01039 Verstappen Metaal en Carrosseriebouw REV 0 / Eerste editie DATUM AUTEUR CONTROLE DOOR MRC PIB

2 Inhoud Algemeen... 3 Veronderstellingen... 3 Opmerkingen... 4 Normen en referentiedocumenten... 5 Belastingen en belastingscombinaties... 8 Eigengewicht... 8 Permanente belastingen... 8 Gebruiksbelastingen... 9 Sneeuwlasten Windbelasting Combinaties Constructieomschrijving Bovenbouw Fundering Structurele geometrie Reactiekrachten Fundering Stabiliteit van de structuur Funderingankers Ankers belast op afschuiving Trekankers

3 Algemeen De interne studiedienst van besteel voerde de structurele berekeningen uit voor het project van SOB19 / Verstappen Deurne om de stabiliteit ervan te garanderen. Deze rekennota is een preliminair verslag, bedoeld om de hoofdconstructeur duidelijkheid te verschaffen over de constructieve logica van de staalframestructuur, zodat hij de nodige stukken kan voorbereiden om de omgevingsvergunning te behalen. Veronderstellingen Gebouwparameters Beschrijving Artikel in code Klant Ligging Verstappen Metaal en Carrosseriebouw Haspelweg 10, 5751 JH Deurne, Nederland Gebouwtype Permanent -- Beschrijving Nieuwbouw -- Functie A (Residentieel) EN /Tabel 6.1 Levensduurclassificatie 4 (50 jaar) EN1990/Tabel 2.1 Gevolgklasse CC1 (Geringe gevolgen) EN1990/Tabel B1 Serviceklasse SC1 EN1090 Productieklasse PC1 EN1090 Uitvoeringsklasse EXC1 EN1090 Betrouwbaarheidsklasse RC1 (Laag veiligheidsniveau) EN1990/Tabel B2 Berekeningsparameters Beschrijving Artikel in code Psi-factoren (Ψ 0 = 0,7) / (Ψ 1 = 0,5) / (Ψ 2 = 0,3) EN1990/Tabel A1.1 Blijvende ontwerpsituatie Partiële factor UGT 'ɣg' (STR) 1,35 (ongunstig) / 1 (voordelig) EN1990/NA Tabel A1.2(B) Partiële factor UGT 'ɣq' (STR) 1,3 EN1990/NA Tabel A1.2(B) Partiële factor GGT algemeen 1 EN1990/Art. A

4 Opmerkingen De maatvoering in deze berekening is niet bestemd voor uitvoering De staalconstructie is niet op brandwerendheid gecontroleerd. Constructie brandwerend bekleden indien niet wordt voldaan aan de brandwerendheidseisen. De resultaten van officiële brandtesten zijn beschikbaar op aanvraag. Berekeningen en tekeningen derden ter controle voor te leggen aan hoofdconstructeur. Verbindingsdetails zullen in een latere fase worden geverifieerd. 4

5 Normen en referentiedocumenten Voor het bepalen van acties, belastingcombinaties en structurele verificaties is rekening gehouden met het regelgevingskader van de EUROCODES. Grondslagen EN 1990 Grondslagen van het constructief ontwerp Eurocode 1 EN EN EN EN EN EN EN Belastingen op constructies Deel 1-1: Dichtheden, eigen gewicht, opgelegde belastingen Deel 1-2: Belastingen bij brand Deel 1-3: Sneeuwbelastingen Deel 1-4: Windbelasting Deel 1-5: Thermische belasting Deel 1-6: Buitengewone belastingen (botsing, explosie) Deel 1-7: Belastingen veroorzaakt door kranen en machines Eurocode 2 EN EN Design of concrete structures Deel 1-1: Algemene regels en regels voor gebouwen Deel 1-2: Ontwerp en berekening van betonconstructies bij brand Eurocode 3 EN EN EN EN EN EN EN EN EN Staalconstructies Deel 1-1: Algemene regels en regels voor gebouwen Deel 1-2: Staalconstructies bij brand Deel 1-3: Algemene regels - Aanvullende regels voor koudgevormde dunwandige profielen en platen Deel 1-4: Aanvullende regels voor roestvaste staalsoorten Deel 1-5: Constructieve plaatvelden Deel 1-6: Algemene regels - Sterkte en Stabiliteit van Schaalconstructies Deel 1-7: Sterkte en stabiliteit haaks op het vlak belaste platen Deel 1-8: Aanvullende regels voor verbindingen Deel 1-9: Vermoeiing 5

6 EN EN EN Deel 1-10: Aanvullende regels voor taaiheid en eigenschappen in dikterichting Deel 1-11: Ontwerp en berekening van op trek belaste componenten Deel 1-12: Aanvullende regels voor de uitbreiding van EN 1993 voor staalsoorten tot en met S 700 Eurocode 4 EN EN Staal-betonconstructies Deel 1-1: Algemene regels en regels voor gebouwen Deel 1-2: Staal-betonconstructies bij brand Eurocode 5 EN EN Houtconstructies Deel 1-1: Algemene regels en regels voor gebouwen Deel 1-2: Houtconstructies bij brand Eurocode 6 EN EN EN EN Constructies van metselwerk Deel 1-1: Algemene regels voor constructies van gewapend en ongewapend metselwerk Deel 1-2: Ontwerp en berekening van metselwerkconstructies bij brand Deel 2: Ontwerp, materiaalkeuze en uitvoering van constructies van metselwerk Deel 3: Vereenvoudigde berekeningsmethoden voor constructies van ongewapend metselwerk Eurocode 7 EN EN Geotechnisch ontwerp Deel 1-1: Algemene regels Deel 2: Grondonderzoek en beproeving Eurocode 8 EN Ontwerp en berekening van aardbevingsbestendige constructies Deel 1: Algemene regels, seismische belastingen en regels voor gebouwen Eurocode 9 Aluminiumconstructies 6

7 N.B. NEN-EN /NB NEN-EN /NB NEN-EN /NB NEN-EN /NB NEN Connect Eurocodes Gebouwen Staal Nationale bijlage bij Eurocode 3: Ontwerp en berekening van staalconstructies - Deel 1-1: Algemene regels en regels voor gebouwen Nationale bijlage bij Eurocode 3: Ontwerp en berekening van staalconstructies - Deel 1-2: Algemene regels - Ontwerp en berekening van constructies bij brand Nationale bijlage bij Eurocode 3: Ontwerp en berekening van staalconstructies - Deel 1-8: Ontwerp en berekening van verbindingen Nationale bijlage bij Eurocode 3: Ontwerp en berekening van staalconstructies - Deel 1-10: Materiaaltaaiheid en eigenschappen in de dikterichting 7

8 Belastingen en belastingscombinaties Eigengewicht Het eigengewicht van structurele elementen wordt automatisch berekend met de structurele software SCIA Engineer. Permanente belastingen Dak Onderdeel Dakpannen Houten latten - 2 lagen Membraan Thermische isolatie Structurele beplating conform EN :2004+A1:2008 besteel frames + Isolatie Max. 2x gipsplaat of 1x gipsplaat + 1x OSB Belasting [kn/m²] Total 1,5 Vloer Onderdeel Belasting [kn/m²] Vloerafwerking Cementdekvloer - 70 mm Isolatie Structurele beplating conform EN :2004+A1:2008 besteel frames + Isolatie Max. 2x gipsplaat of 1x gipsplaat + 1x OSB Total 2,5 8

9 Buitenmuren Onderdeel Binnenafwerking - 2 lagen besteel frames + Isolatie Structurele beplating Thermische isolatie Bakstenen Belasting [kn/m²] 2,3 Binnenmuren Onderdeel Binnenafwerking - 1 laag besteel frames + Isolatie Binnenafwerking - 1 laag Belasting [kn/m²] 0,4 Ramen Onderdeel Belasting [kn/m²] Raam 6 cm 1,5 Gebruiksbelastingen Vloer Parameters variabele belasting Beschrijving Artikel in code Classificatie Zones voor huiselijke en residentiële activiteiten. EN /Tabel 6.1 Categorie A EN /Tabel 6.1 Belaste delen Vloeren EN /Tabel 6.2 Gelijkmatig verdeelde belasting, qₖ [kn/m²] Geconcentreerde belasting of lijnbelasting, Qₖ [kn] 2 EN /Tabel EN /Tabel 6.2 9

10 Dak Live load parameters Beschrijving Artikel in code Classificatie Daken niet toegankelijk, enkel voor normale onderhouds- en reparatieactiviteiten. EN /Tabel 6.9 Categorie H EN /Tabel 6.9 Gelijkmatig verdeelde belasting, qₖ [kn/m²] Geconcentreerde belasting of lijnbelasting, Qₖ [kn] 1 EN /Tabel ,5 EN /Tabel 6.10 Sneeuwlasten Hellend dak Sneeuwclassificatie Beschrijving Artikel in code Ontwerp situatie Persistent / Transient EN /Art. 3 Dakhelling, α₁ [ ] Dakhelling, α₂ [ ] Site hoogte boven de zeepspiegel, A [m] Blootstellingsfactor, Cₑ [-] 1 EN /Art. 5.2 Thermische coëfficiënt, Cₜ [-] 1 EN /Art. 5.2 μ 1 = 0,4 Vormcoëfficiënt, μᵢ(α₁) [-] μ 2 = N/A EN /Art μ 1 = 0,4 Vormcoëfficiënt, μᵢ(α₁) [-] μ 2 = N/A EN /Art Kenmerkende sneeuwbelasting, sₖ [kn/m²] 0,7 EN /NA Art. 4.1 Sneeuwbelasting, s(α₁) [kn/m²] 0,28 EN /NA Art. 4.1 Sneeuwbelasting, s(α₂) [kn/m²] 0,28 EN /NA Art

11 Windbelasting Windinstellingen - Locatiegegevens Beschrijving Artikel in code Ligging van de structuur Deurne -- Land Nederland -- Fundamentele basis windsnelheid, 'Vв,ᴏ' [m/s] = 24,5 EN /Exp. 4.1 Terrein categorie II EN /Table 4.1 Seizoenfactor, 'Cseason' = 1 EN /Art. 4.1 Richtingsfactor, 'Cᴅıʀ' = 1 EN /Art. 4.1 Orografische factor, 'Co(z)' = 1 EN /Art Ruwheidslengte, 'Zo' [m] = 0,05 EN /Art Maximale hoogte, 'Zmax' [m] = 200 EN /Art Luchtdichtheid, 'ρ' [kg/m³] = 1,25 -- Turbulentiefactor, 'kı' = 1 EN /Art. 4.4 Hoogte, 'z' [m] = 7.6 EN /Art. 7.2 Winddruk, 'qₚ(z)' [kn/m²] = 0,6 EN /Exp

12 Combinaties In dit rapport wordt rekening gehouden met de volgende belastingcombinaties. Uiterste Grenstoestand (UGT) Stabiliteitscontrole van de structurele profielen: 1.35 x Staal eigengewicht x Permanente belasting 1.00 x Staal eigengewicht x Permanente belasting 1.35 x Staal eigengewicht x Windlasten x Permanente belasting x Veranderlijke belasting x Sneeuwlasten 1.00 x Staal eigengewicht x Windlasten x Permanente belasting x Veranderlijke belasting x Sneeuwlasten 1.35 x Staal eigengewicht x Windlasten x Permanente belasting x Veranderlijke belasting x Sneeuwlasten 1.00 x Staal eigengewicht x Windlasten x Permanente belasting x Veranderlijke belasting x Sneeuwlasten 1.35 x Staal eigengewicht x Windlasten x Permanente belasting x Veranderlijke belasting x Sneeuwlasten 1.00 x Staal eigengewicht x Windlasten x Permanente belasting x Veranderlijke belasting x Sneeuwlasten Gebruiksgrenstoestanden (GGT) Vervormingscontrole van de structurele profielen: 1.00 x Staal eigengewicht x Permanente belasting 1.00 x Staal eigengewicht x Windlasten x Permanente belasting x Veranderlijke belasting x Sneeuwlasten 1.00 x Staal eigengewicht x Windlasten x Permanente belasting x Veranderlijke belasting x Sneeuwlasten 1.00 x Staal eigengewicht x Windlasten x Permanente belasting x Veranderlijke belasting x Sneeuwlasten 12

13 Constructieomschrijving Het project betreft een nieuw te bouwen woongebouw te Deurne. In dit rapport vindt u een opzet van de hoofddraagconstructie. De volledige constructieberekening vindt in een later stadium plaats, na het verlenen van de vergunning. Bovenbouw De besteel frames worden opgebouwd uit op maat gemaakte profielen, geproduceerd op een rolvormer. Schroef en ponsgaten worden automatisch toegevoegd om eenvoudige assemblage toe te laten. Afzonderlijke profielen worden telkens verbonden met een zelftappende schroef in elke flens. Deze elementen kunnen gebruikt worden zowel als dragende structuren als invulelementen. Staalkwaliteit: S350GD ZM310 (Magnelis coating van ArcelorMittal ) F y: 350 N/mm² F u: 420 N/mm² Vormgeving verticale elementen (wanden): De wandframes worden typisch samengesteld uit C-profielen met groottes van C75, C89 of C150. Diktes en hart-op-hart afstand variëren op basis van het stabiliteitsrapport volgens Eurocode 3. Standaard vormgeving van verticale elementen 13

14 Vormgeving vloerelementen: Panelen samengesteld uit C150, C200 of C250 profielen. Diktes en hart-op-hart afstand bepaald in een stabiliteitsrapport volgens Eurocode 3. Vakwerken samengesteld uit C89 profielen. Dikte en hart-op-hart afstand worden bepaald in een stabiliteitsrapport volgens Eurocode 3. Fundering De berekening van de funderingen voor deze structuur is niet voorzien in dit rapport. Het is de hoofdconstructeur die verantwoordelijk is voor deze controle. 14

15 Structurele geometrie EERSTE VERDIEPING Enkel C200*1,5 600 mm Rug-aan-rug C200*1,5 400 mm Rug-aan-rug C200*1,5 200 mm 15

16 DAKOVERZICHT Enkel C200*1,5 600 mm Rug-aan-rug C200*1,5 400 mm Rug-aan-rug C200*1,5 600 mm 16

17 Reactiekrachten Deze reactiekrachten geven de klant een benaderend resultaat, waarmee de funderingsstudie kan worden aangezet. Merk op dat de finale reactiekrachten pas beschikbaar zijn na uitvoering van de extensieve berekeningen door besteel. Fundering Verdeelde last: 50 KN/m² Verdeelde last: 25 KN/m² Puntlast: 135 KN 17

18 Stabiliteit van de structuur Om het gebouw lateraal te stabiliseren vertrekt deze studie van de hypothese dat alle muren vloer-/dakelementen werken als diafragma door de toepassing van structurele beplating. Om de beplating de functie van diafragma te kunnen toekennen, moet deze correct worden geplaatst volgens de regels van de kunst. Om een juiste overdracht van de belastingen te garanderen moeten de verbindingen tussen de beplating en de lichte stalen profielen berekend worden op basis van belastingscombinaties en respectievelijke veiligheidsfactoren, conform Eurocode EN1990 en EN , en het schrankvermogen volgens Eurocode EN De windbelasting is de belangrijkste laterale last die in dit project in rekening moet worden gebracht. De structurele beplating wordt uitgevoerd in OSB, aangebracht aan één zijde van de structuur. Als minimale bevestiging van deze platen, stellen we voorop : Spijkers "MAX FAP38V5" 2.7 mm, zowel in horizontale als verticale richting (e h en e v), zoals weergegeven in onderstaande figuur. Verticale en horizontale buitenprofielen: Spijkers: Ø /150 mm Tussenliggende verticale profielen: Spijkers: Ø mm 18

19 Funderingankers De berekening van de funderingen is de verantwoordelijkheid van de hoofdconstructeur. Echter, besteel vereist minimale specificaties voor de fundering om de juiste berekening van de ankers te waarborgen: Minimale kwaliteit C20/25 Minimale dikte 200 mm Minimale afstand tussen de rand van het beton en de ankerbouten 100 mm (afstand tussen de rand van het beton en de rand van het C89-profiel 55,5 mm) (afstand tussen de rand van het beton en de rand van het C150-profiel 25 mm) Indien niet aan deze specificaties wordt voldaan, zal de hoofdconstructeur op eigen verantwoordelijkheid de berekening van de ankers aanleveren. Ankers positionering volgens wanden en fundering 19

20 Ankers belast op afschuiving Ankers belast op afschuiving WÜRTH - W-FAZ/S M16 - L = 180 mm We gebruiken de M16 verankeringen om de 1,2 m om de onderregel van de wandpanelen te bevestigen aan de vloerplaat. Trekankers Het is aangewezen om ter hoogte van elk spanningspunt de verankeringen te gebruiken met een aangepaste en voorgeboorde hoeksteun. Trekankers WÜRTH - W-FAZ/S M16 - L = 180 mm Het plan met de precieze positie van de spanningsverankeringen wordt bij de detailtekeningen gevoegd. Schuifankers op het basiskanaal L-profiel ter plaatste van trekanker 20