projectnr berekend J.E. datum

Transcriptie

1 1 Inhoudsopgave 1 ALGEMEEN CONSTRUCTIEVE SIMPLICITEIT UNIFORMITEIT, SYMMETRIE EN REDUNDANTIE TWEEZIJDIGE WEERSTAND EN STIJFHEID WEERSTAND EN STIJFHEID TEGEN TORDEREN SCHIJFWERKING VAN VLOEREN GESCHIKTE FUNDATIE KEUZE RISICOKLASSE STABILITEIT BETONCONSTRUCTIES MATERIAALEIGENSCHAPPEN AANDACHTSPUNTEN STAALCONSTRUCTIES MATERIAALEIGENSCHAPPEN AANDACHTSPUNTEN HOUTCONSTRUCTIES MATERIAALEIGENSCHAPPEN DETAILLERINGREGELS AANDACHTSPUNTEN STEENCONSTRUCTIES MATERIAALEIGENSCHAPPEN ONTWERPREGELS VOOR STEENCONSTRUCTIES DIVERSEN SEISMISCHE VERBINDINGEN TUSSEN DYNAMISCHE ONAFHANKELIJKE DELEN (DILATATIES) NIET-CONSTRUCTIEVE ELEMENTEN AANBEVELINGEN VOOR CONSTRUCTIES VAN RAAMWERKEN OPGEVULD MET METSELWERK CRITERIA VOOR CONSTRUCTIEVE REGELMATIGHEID CRITERIA VOOR REGELMATIGHEID IN HET PLATTE VLAK CRITERIA VOOR REGELMATIGHEID IN DE HOOGTERICHTING VAN HET GEBOUW...11

2 2 1 Algemeen Uitgangspunten voor het schetsontwerp De leidende uitgangspunten voor het schetsontwerp moeten zijn: 1. Constructieve simpliciteit; 2. Uniformiteit, symmetrie en redundantie; 3. Tweezijdige weerstand en stijfheid; 4. Weerstand en stijfheid tegen torderen; 5. Schijfwerking van vloeren; 6. Geschikte fundatie. 1.1 Constructieve simpliciteit Constructieve simpliciteit wordt gekenmerkt door de heldere wegen voor verdeling van aardbevingbelastingen. Het modelleren, analyseren, dimensioneren, detailleren en construeren van constructief simpele gebouwen leidt tot minder onzekerheden en daardoor zijn voorspellingen over het gedrag van een gebouw tijdens aardbevingen meer betrouwbaar. 1.2 Uniformiteit, symmetrie en redundantie Uniformiteit in een plattegrond wordt gerealiseerd door een gelijkmatige verspreiding van constructieve elementen. Dit leidt tot korte en directe verspreiding van de innerlijke krachten. Het kan nodig zijn dat het gehele gebouw in dynamisch onafhankelijke delen moet worden opgedeeld, waarbij de dilataties tussen deze delen moeten worden gecontroleerd op botsen. Uniformiteit in het ontwerp van de constructie in de hoogte is ook belangrijk. Het kan voorkomen dat er locaties ontstaan waar grote concentraties van spanningen optreden. Grote verschillen tussen de verspreiding van massa en stijfheid moeten worden voorkomen. Als het gebouw symmetrisch of quasi-symmetrisch is, is een symmetrische verdeling van constructieve elementen noodzakelijk om uniformiteit te realiseren. Het gebruik van gelijkmatig verdeelde constructieve elementen verhoogt de redundantie en maakt een gunstige belastingafdracht en verspreiding van de energie over de gehele constructie mogelijk. 1.3 Tweezijdige weerstand en stijfheid Horizontale aardbevingbelasting is een tweezijdige belasting dus het gebouw moet de belasting in twee horizontale richtingen kunnen weerstaan. De constructieve elementen moeten in beide richtingen aanwezig zijn, zodat in beide richtingen de stijfheid en weerstand zijn te garanderen.

3 3 De keuze van de stijfheidkenmerken van het gebouw moeten zo worden gekozen dat de vervorming beperkt blijft, zodat tweedeorde-effecten of grote schade in de constructie wordt voorkomen. 1.4 Weerstand en stijfheid tegen torderen Het gebouw moet weerstand kunnen bieden tegen torderen. Hierdoor moeten elementen, die weerstand bieden tegen de aardbeving, dicht bij de buitenkant van het gebouw worden geplaatst. 1.5 Schijfwerking van vloeren In gebouwen spelen vloeren (inclusief dakvloer) een belangrijke rol in het gedrag van gebouwen tijdens een aardbeving. Ze gedragen zich als horizontale schijven die de belasting verzamelen en verspreiden naar de verticale elementen. Vloersystemen moeten zelf weerstand kunnen bieden aan belastingen veroorzaakt door een aardbeving en een effectieve verbinding hebben met de verticale elementen. Speciale aandacht bij zeer langwerpige en niet-compacte vormen. Aan grote vloeropeningen moet ook extra aandacht worden besteed. Met name als deze zich in de buurt bevinden van koppelingen met verticale constructieve elementen. Vloeren moeten voldoende stijfheid in het platte vlak hebben voor de distributie van de krachten. Stijfheidverschillen tussen verticale elementen onder en boven deze schijf moeten beperkt worden. 1.6 Geschikte fundatie Wij raden aan om één fundatietype toe te passen of om dynamisch onafhankelijk van elkaar werkende delen toe te passen. De belasting moet gelijkmatig verdeeld worden vanaf de hoofddraagconstructie naar de bodem. Voor constructies bestaande uit een minimaal aantal constructieve wanden, die verschillen in stijfheid en breedte, is een stijve doosachtige fundering aan te bevelen. Voor gebouwen met individuele elementen (palen, stroken), is het gebruik van een fundatieplaat aan te bevelen of om buigstijve koppelingen tussen deze elementen in beide richtingen te maken (balkenrooster). Bij het gebruik van een paalfundering raden wij aan om één type paal toe te passen van één lengte.

4 4 2 Keuze risicoklasse De ontwerper kan kiezen uit de volgende risicoklassen: I, II, III en IV. Deze komen in principe overeen met de risicoklassen van een standaard statische berekening conform de Eurocode te weten CC1 t/m CC3. In de Eurocode 8 wordt gesproken over verschillende ductiliteitsklassen, waarbij voor elke ductiliteitsklasse minimale waarden worden gegeven. Ons advies is om aan de minimale materiaaleisen van de hoogste ductiliteitsklasse (DCH) te voldoen. De overige eisen, bijvoorbeeld detailtechnische eisen kunnen voldoen aan de lagere ductiliteitsklasse (DCM). 3 Stabiliteit Wij raden aan om alle stabiliserende elementen zoals kernen, constructieve wanden of raamwerken ononderbroken te laten lopen vanaf de fundering tot de bovenkant van het gebouw.

5 5 4 Betonconstructies Bij het ontwerp van betonconstructies dient er met de volgende randvoorwaarden rekening te worden gehouden: 4.1 Materiaaleigenschappen Betonconstructies moeten voldoen aan NEN-EN1992+NB. Een betonkwaliteit lager dan C20/25 mag niet worden gebruikt voor primaire seismische elementen; Er mag alleen geribt staal worden toegepast in gewapende betonconstructies; In kritieke regio s van de constructie moet wapeningsstaalklasse C worden toegepast; Gepuntlaste netten mogen worden toegepast als ze voldoen aan bovengenoemde eisen. 4.2 Aandachtspunten Bij prefab betonconstructies moet extra aandacht worden besteed aan de detaillering. Hierbij valt te denken aan de locatie van de verbindingen en mogelijk doorlopende wapening.

6 6 5 Staalconstructies Bij staalconstructies moet er met de volgende randvoorwaarden rekening worden gehouden: 5.1 Materiaaleigenschappen Constructief staal volgens NEN-EN1993+NB. Boutkwaliteit voor een primaire seismische constructie moet minimaal 8.8 of 10.9 zijn. 5.2 Aandachtspunten Verbindingen belast op druk moeten zo worden uitgevoerd dat, ten gevolge van een bij een aardbeving ontstane belasting op trek, deze niet kunnen scheiden en in hun positie blijven.

7 7 6 Houtconstructies Bij houtconstructies moet er met de volgende randvoorwaarden rekening worden gehouden: 6.1 Materiaaleigenschappen Voor bekledingsmateriaal van stabiliteitswanden en schijven gelden de volgende eisen: Houtconstructies moeten voldoen aan NEN-EN1995+NB Spaanplaatpanelen moeten een minimale dichtheid hebben van minimaal 650 kg/m3. Multiplex van minimaal 9 mm dik. Spaanplaat en vezelplaatbekleding van minimaal 13 mm dik. Stalen verbindingen moeten voldoen aan NEN-EN1993+NB 6.2 Detailleringregels Detailleringregels voor verbindingen in houtconstructies. Verbindingen belast op druk moeten zo worden uitgevoerd dat ten gevolge van een bij een aardbeving ontstane belasting op trek deze niet kunnen scheiden en in hun positie blijven. Bouten en pluggen moeten afdoende bevestigd zijn. Grote bouten en pluggen (d>16mm) mogen niet worden gebruikt in hout-op-houtverbindingen en staal-ophoutverbindingen, uitgezonderd in combinatie met ringdeuvels. Deuvels, gladde nagels en nieten mogen niet worden gebruikt zonder een extra voorzieningen tegen verschuiving. In het geval van trek loodrecht op de richting van de vezel, is er een voorziening nodig tegen het splijten van het hout. 6.3 Aandachtspunten Verankeringen van verbindingen van grote subelementen. Verbindingen tussen vloeren en stabiliserende wanden.

8 8 7 Steenconstructies Bij het ontwerp van steenconstructies moet er met de volgende randvoorwaarden rekening worden gehouden; 7.1 Materiaaleigenschappen Metselwerk moeten voldoen aan NEN-EN1996+NB; Minimale sterkte van het metselwerk f b,min =5 N/mm 2, f bh,min =2 N/mm 2 ; Mortelkwaliteit f m,min =5 N/mm 2 voor ongewapend metselwerk en f m,min =10 N/mm 2 voor gewapend metselwerk. 7.2 Ontwerpregels voor steenconstructies De verbinding tussen de vloeren en de wanden moeten worden uitgevoerd in stalen koppelingen of een gewapende betonnen ringbalk; Elk type vloer mag worden gebruikt, indien wordt voldaan aan de eerder genoemde algemene regels van schijfwerking; Stabiliteitswanden moeten in beide horizontale richtingen worden toegepast;

9 9 8 Diversen 8.1 Seismische verbindingen tussen dynamische onafhankelijke delen (Dilataties) Een aardbeving kan onderling botsen veroorzaken tussen naast elkaar liggende gebouwen of botsen veroorzaken tussen dynamisch onafhankelijke delen binnen één gebouw. Om dit te voorkomen moeten de volgende afstanden in acht worden genomen: De afstand tot de erfgrens is minimaal de maximale horizontale verplaatsing van het gebouw of van het dynamisch onafhankelijk deel. Voor gebouwen of dynamische onafhankelijke delen op hetzelfde perceel moet de tussenafstand minimaal de wortel van het som van de kwadraten van de maximale horizontale verplaatsingen zijn. 8.2 Niet-constructieve elementen Niet-constructieve elementen van gebouwen (bijvoorbeeld; borstweringen, gevelbekleding, antennes, vliesgevels, leuningen, systeemplafonds) die in het geval van falen, risico kunnen veroorzaken aan personen of effect hebben op het functioneren van het gebouw moeten ook worden getoetst op belastingen tijdens aardbevingen. 8.3 Aanbevelingen voor constructies van raamwerken opgevuld met metselwerk De volgende aanbevelingen gelden voor raamwerken, waarbij het metselwerk geen constructieve functie heeft en waarbij de opvulling van metselwerk in een raamwerk de constructie niet mag hinderen in het vervormen: De metselwerkconstructie staat in verbinding met het raamwerk, maar niet met een constructieve verbindingen.

10 10 9 Criteria voor constructieve regelmatigheid 9.1 Criteria voor regelmatigheid in het platte vlak Indien aan alle onderstaande punten wordt voldaan mag het gebouw als regelmatig worden gecategoriseerd in het platte vlak. Het gebouw* moet ongeveer symmetrisch zijn. Het ontwerp van de vloervelden moet compact zijn, hierbij moet men denken aan een rechthoek of regelmatige veelhoek. Inspringen, randuitsparingen mogen maximaal 5% van het oppervlakte van het vloerveld vormen. Regelmatige veelhoek Inspringende veelhoek Extra aandacht voor vloervelden met een L-, C-, H-, I- en X- achtige vorm, zodat schijfwerking via het vloerveld mogelijk blijft. De slankheid van het gebouw λ=l max /L min in de plattegrond dient niet groter te zijn dan 4. Waarbij L max en L min zijn gemeten in loodrechte richting over het gebouw. * gebouw mag ook gelezen worden als dynamisch onafhankelijke deel.

11 Criteria voor regelmatigheid in de hoogterichting van het gebouw Indien aan alle onderstaande punten wordt voldaan mag het gebouw als regelmatig in de hoogterichting worden gecategoriseerd. Alle stabiliserende elementen zoals kernen, constructieve wanden of raamwerken lopen ononderbroken vanaf fundering tot de bovenkant van het gebouw. De stijfheid en massa van de verdiepingen verloopt constant of neemt langzaam af vanaf fundering tot bovenkant gebouw. Wanneer er inspringingen plaatsvinden, zijn de volgende voorwaarden van toepassing: o Voor geleidelijk verlopende inspringingen die symmetrie behouden boven 15% van de hoogte van het gebouw, mag de sprong niet groter zijn dan de 20% van de afmeting van de onderliggende verdieping. (zie figuren a en b) o Voor inspringingen onder 15% van de hoogte van het gebouw, mogen de inspringingen niet groter zijn dan 50% van de afmeting van de onderliggende plattegrond/omtrek. (zie figuur c) o Als de inspringingen geen symmetrie behouden dan mag de sprong niet groter zijn dan de 10% van de afmetingen van de onderliggende verdieping. Tevens mag de totale hoeveelheid inspringingen niet groter zijn dan 30% van de afmeting van de begane grondvloer. (zie figuur d)