STATISCHE BEREKENING DAKOPBOUW DAWN FOODS

Transcriptie

1 BEM gemeente Steenbergen STATISCHE BEREKENING DAKOPBOUW DAWN FOODS WERKNUMMER : ONDERDEEL : SB-01 OMSCHRIJVING : STATISCHE BEREKENING DAKOPBOUW DAWN FOOD A/D ZILVERHOEK TE STEENBERGEN ARCHITECT : - OPDRACHTGEVER : DAWN FOOODS A/D ZILVERHOEK TE STEENBERGEN DATUM : wijz. 0 : 23 februari 2015 wijz. A : wijz. B : wijz. C : wijz. D : CONSTRUCTEUR : ing. A.P.H. de Rooij GECONTROLEERD : ing. A.J.C.M. van Sundert Behoort bij beschikking d.d. nr.(s) ZK Medewerker Publiekszaken/vergunningen A.V.S. Engineering B.V AV - ETTEN-LEUR Tel / Fax info@avs-engineering.nl V O O R W A A R D E N C O N F O R M D N R

2 Web : engineering.nl Bladzijde : 0 INHOUDSOPGAVE Omschrijving: bladzijde: 1 ALGEMEEN Voorschriften Projectomschrijving 1 2 UITGANGSPUNTEN 2 3 MATERIALEN 3 4 BELASTINGEN Dak(en) Vloer(en) Gevels Sneeuw Nieuw dak Sneeuwophoping t.p.v. bestaand Wind Extreme stuwdruk Bouwwerkfactor CsCd 7 5 STABILITEITSBESCHOUWING dakopbouw Langsrichting Dwarsrichting Bestaand 13 6 STERKTE BEREKENING Randligger as C & H Doorsnede dakopbouw Gevelkolom + drukkokers Ligger t.b.v. opvang best. dak Belasting uit bestaand + controle bestaand as Vakwerk as 4 & Controle bestaande dakligger 19

3 Web : engineering.nl Bladzijde : 1 1 ALGEMEEN 1.1 VOORSCHRIFTEN Van toepassing zijn de volgende voorschriften volgens de Eurocode en bijbehorende nationale bijlagen. Tevens gelden alle normen en overige publicaties naar welke wordt verwezen in bovengenoemde voorschriften. Tevens is van toepassing NEN 8700 verbouw. 1.2 PROJECTOMSCHRIJVING Het betreft hier de statische berekening van een dakopbouw bij Dawn Foods a/d Zilverhoek te Steenbergen. I.v.m. een nieuwe hogere machine, dient het dak over 2 stramienen met 4,2m te worden verhoogd van ongeveer 5,2m naar 9,4m hoogte. De dakopbouw wordt middels een staalconstructie opgetrokken, waarbij het dak wordt voorzien van stalen dakplaten met isolatie en dakbedekking en de gevels worden voorzien van een binnendoos met isolatie en buitenplaat. De nieuwe constructie wordt op zichzelf stabiel gemaakt en komt direct op de fundering te staan. De bestaande constructie wordt dan ook zoveel mogelijk intact gehouden. De uitvoering van de staalconstructie geschied zodanig dat enkel de kolommen door het bestaande dak heen gaan, waarna de opbouw gemaakt wordt en als laatste pas het bestaande dak plaatselijk wordt gesloopt om zo min mogelijk overlast te hebben.

4 Web : engineering.nl Bladzijde : 2 2 UITGANGSPUNTEN Hoofdcategorie : E (Opslagruimtes) H (Daken) Gevolgklasse : CC2 (Middelmatige gevolgen ten aanzien van verlies van mensenlevens en/of aanzienlijke economische of sociale gevolgen of gevolgen voor de omgeving.) Betrouwbaarheidsklasse : RC2 K FI = 1,0 Ontwerplevensduurklasse : 3 (Gebouwen en andere gewone constructies) Ontwerplevensduur : 50 jaar BELASTINGFACTOREN [NEN-EN 1990+NB] Uiterste grenstoestand UGT ( + buitengewone belastingcombinaties): Blijvende belastingen Opgelegde belastingen Omschrijving (ongunstig) (gunstig) (overheersend) (gelijktijdig) - Groep A: verg γ G = 1,10 γ G = 0,90 γ Q = 1,50 γ Q = 1,50 - Groep B: verg. 6.10a γ G KFI = 1,35 γ G = 0,90 γ Q KFI = 1,50 verg. 6.10b ξ γ G KFI = 1,20 γ G = 0,90 γ Q KFI = 1,50 γ Q KFI = 1,50 - Groep C: verg γ G = 1,00 γ G = 1,00 γ Q = 1,30 γ Q = 1,30 - Buitengewoon verg. 6.11a/b γ G = 1,00 γ G = 1,00 γ Q = 1,00 γ Q = 1,00 - Aardbeving verg. 6.12a/b γ G = 1,00 γ G = 1,00 γ Q = 1,00 γ Q = 1,00 EQU STR / GEO EQU : Verlies aan statisch evenwicht in de constructie STR : Intern bezwijken of excessieve vervormingen van de constructie of constructie-onderdeel GEO : Bezwijken ten gevolge van excessieve deformatie van de grond Bruikbaarheid grenstoestand BGT: Blijvende belastingen Opgelegde belastingen Omschrijving (ongunstig) (gunstig) (overheersend) (gelijktijdig) - Karakteristiek verg. 6.14b γ G = 1,00 γ G = 1,00 γ Q = 1,00 γ Q = 1,00 - Frequent verg. 6.15b γ G = 1,00 γ G = 0,90 γ Q = 1,00 γ Q = 1,00 - Quasi-blijvend verg. 6.16b γ G = 1,00 γ G = 1,00 γ Q = 1,00

5 Web : engineering.nl Bladzijde : 3 3 MATERIALEN BETON [NEN-EN 1992+NB] Betonkwaliteit : C20/25 ( tenzij anders aangegeven ) Staalkwaliteit wapening : B500 B ( tenzij anders aangegeven ) Milieuklasse : XC1 / XC4 B innen B uiten Droog Vochtig Nat W isselend nat en droog Aantastingsm echanismen - Carbonatie XC M eerdere aantastingsmechanism en/milieuklassen per bouwdeel m ogelijk XC 1 XC 3 X C 2 XC 4 - Dooizouten (XD ) - XD 1 X D 2 XD 3 - Zeewater (XS ) - XS 1 X S2 XS 3 - Vorst zonder dooizouten (XF) - V orst m et d oo izouten (XF) X F1 - X F2 X F3 X F4 X F1 X F2 X F3 X F4 (zie tabel 2, hoofdstuk 4 van N E N -E N en keuzeschem a B ijlage A, tabel A 1 van N EN 8005 Agressief (XA) XA1/XA2/XA3 XA1/XA2/XA3 XA1/XA2/XA3 XA1/XA2/XA3 STAAL [NEN-EN 1993+NB] Staalkwaliteit - kokers en buizen : S 275 ( tenzij anders aangegeven ) - SFB, IFB en THQ : S 355 ( geïntegreerde liggers ) - overige profielen : S 235 ( tenzij anders aangegeven ) Kwaliteit bouten : 8.8 Kwaliteit moeren : 8 Kwaliteit ankers : 4.6 Conservering : conform bestek / technische omschrijving HOUT [NEN-EN 1995+NB] Houtsterkteklasse - Standaard hout : C18 ( tenzij anders aangegeven ) - Gelamineerd hout : GL24h ( tenzij anders aangegeven )

6 Web : engineering.nl Bladzijde : 4 4 BELASTINGEN 4.1 DAK(EN) Plat dak g k q k ψ 0 ψ 1 ψ 2 g k Dakbedekking 0,07 kn/m 2 Isolatie 0,07 kn/m 2 Stalen dakplaat 106R 0,11 kn/m 2 Plafond 0,15 kn/m 2 Installaties en armaturen 0,20 kn/m 2 Gebruiksklasse H: 0,60 kn/m 2 q k gelijkmatig (10m 2 ) 1,00 kn/m 2 0,0 0,0 0,0 Q k geconcentreerd (0,1x0,1m) 1,50 kn 4.2 VLOER(EN) Bestaande vloer d= 180 mm g k q k ψ 0 ψ 1 ψ 2 g k Afwerking 50 mm x 20 kn/m 3 1,00 kn/m 2 Betonvloer 180 mm x 24 kn/m 3 4,32 kn/m 2 Gebruiksklasse E: 5,32 kn/m 2 q k gelijkmatig 10,00 kn/m 2 1,0 0,9 0,8 4.3 GEVELS Gevels g k q k ψ 0 ψ 1 ψ 2 g k Gevel (binnendoos/buitenplaat) 0,50 kn/m 2 g k Cellenbetonwand 150 mm x 8,35 kn/m 3 1,25 kn/m 2 g k Geïsoleerde borstwering ,00 kn/m SNEEUW Nieuw dak Ontwerplevensduurklasse : 3 Ontwerplevensduur : 50 jaar t : 1,00 Obstakels : nee Dakhoek of - helling 1 : 0 s k : 0,70 kn/m 2 Sneeuwbelasting: Sneeuwbelastingsvormcoëfficiënt 1 0,80 - Sneeuwbelasting s k 0,56 kn/m2

7 Web : engineering.nl Bladzijde : Sneeuwophoping t.p.v. bestaand Levensduur : = 27 jaar Restlevensduur : = 23 jaar Ophoping as H: Gegevens: Ontwerplevensduurklasse : 3 [-] Ontwerplevensduur : 23 [jaar] Ψ t : 0,84 [-] Dakhoek of - helling α : 0,0 [ ] s k : 0,7 [kn/m 2 ] Afmetingen b 1 : 25,60 [m] b 2 : 4,80 [m] h : 6,35 [m] Sneeuwbelasting: μ 1 = : = 0,80 [-] μ 2 = μ s + μ w : = 2,39 [-] μ s = : = 0,00 [-] μ w = (b 1 +b 2 )/2 h γ h/s k : 2,39 0,8 μ w 4,0 = 2,39 [-] l s = 2 h : 12,7 5 l s 15,0 = 12,70 [m] b 2 = 4,80 < l s = 12,70 μ2' toepassen μ 2 ' = = 1,79 [-] Sneeuwbelasting 50 jaar: - geval (i) s k;μ1 = 0,56 [kn/m 2 ] - geval (ii) s k;μ2 = 1,68 [kn/m 2 ] & s k;μ2' = 1,25 [kn/m 2 ] Sneeuwbelasting 23 jaar: - geval (i) s k;μ1 = 0,47 [kn/m 2 ] - geval (ii) s k;μ2 = 1,41 [kn/m 2 ] & s k;μ2' = 1,05 [kn/m 2 ] Ophoping as 4: Gegevens: Ontwerplevensduurklasse : 3 [-] Ontwerplevensduur : 23 [jaar] Ψ t : 0,84 [-] Dakhoek of - helling α : 0,0 [ ] s k : 0,7 [kn/m 2 ] Afmetingen b 1 : 10,00 [m] b 2 : 10,20 [m] h : 2,50 [m] Sneeuwbelasting: μ 1 = : = 0,80 [-] μ 2 = μ s + μ w : = 4,00 [-] μ s = : = 0,00 [-] μ w = (b 1 +b 2 )/2 h γ h/s k : 4,04 0,8 μ w 4,0 = 4,00 [-] l s = 2 h : 5,0 5 l s 15,0 = 5,00 [m] b 2 = 10,20 l s = 5,00 μ1 toepassen

8 Web : engineering.nl Bladzijde : 6 Sneeuwbelasting 50 jaar: - geval (i) s k;μ1 = 0,56 [kn/m 2 ] - geval (ii) s k;μ2 = 2,80 [kn/m 2 ] & s k;μ2' = 0,56 [kn/m 2 ] Sneeuwbelasting 23 jaar: - geval (i) s k;μ1 = 0,47 [kn/m 2 ] - geval (ii) s k;μ2 = 2,35 [kn/m 2 ] & s k;μ2' = 0,47 [kn/m 2 ] Ophoping as 6: Gegevens: Ontwerplevensduurklasse : 3 [-] Ontwerplevensduur : 23 [jaar] Ψ t : 0,84 [-] Dakhoek of - helling α : 0,0 [ ] s k : 0,7 [kn/m 2 ] Afmetingen b 1 : 10,00 [m] b 2 : 74,80 [m] h : 4,30 [m] Sneeuwbelasting: μ 1 = : = 0,80 [-] μ 2 = μ s + μ w : = 4,00 [-] μ s = : = 0,00 [-] μ w = (b 1 +b 2 )/2 h γ h/s k : 9,86 0,8 μ w 4,0 = 4,00 [-] l s = 2 h : 8,6 5 l s 15,0 = 8,60 [m] b 2 = 74,80 l s = 8,60 μ1 toepassen Sneeuwbelasting 50 jaar: - geval (i) s k;μ1 = 0,56 [kn/m 2 ] - geval (ii) s k;μ2 = 2,80 [kn/m 2 ] & s k;μ2' = 0,56 [kn/m 2 ] Sneeuwbelasting 23 jaar: - geval (i) s k;μ1 = 0,47 [kn/m 2 ] - geval (ii) s k;μ2 = 2,35 [kn/m 2 ] & s k;μ2' = 0,47 [kn/m 2 ]

9 Web : engineering.nl Bladzijde : WIND Extreme stuwdruk Ontwerplevensduurklasse : 23 [jaar] Windgebied : III Terreincategorie : II - Onbebouwd gebied Gebouwdiepte (d) : 25,6 [m] Gebouwbreedte (b) : 10,0 [m] Gebouwhoogte (h) : 9,4 [m] Helling > 3 aanwezig? : Nee Basiswindsnelheid (artikel 4.2) V b = C dir C season V b;0 V b;p = C prob V b V b = 24,50 [m/s] V b;p = 23,17 [m/s] C dir = 1,00 [-] C season = 1,00 [-] V b;0 = 24,50 [m/s] C prob = ( 1 - K ln( -ln( 1 - p )) ) n K = 0,28 [-] = 0,9457 [-] 1 - K ln( -ln( 0,98 )) p = 0,04 [-] n = 0,50 [-] Gemiddelde- & Turbulentie windsnelheid (artikel 4.3 & 4.4) V m (z) = C r (z) C 0 (z) V b V m (z) p = C r (z) C 0 (z) V b;p V m (z) = 19,80 [m/s] V m (z) p = 18,73 [m/s] l v (z) = σ v / V m (z) l v (z) p = σ v;p / V m (z) p l v (z) = 0,26 [m/s] l v (z) p = 0,26 [m/s] z e = 9,50 [m] z min = 4,00 [m] z 0 = 0,20 [m] z max = 200,00 [m] z C r (z) = kr ln( z 0 ) = 0,808 [-] C 0 (z) = 1,00 [-] z 0 k r = 0,19 ( 0,05 0,07 ) = 0,209 [-] k l = 1,00 [-] σ v = k r V b k l = 5,13 [-] σ v;p = k r V b;p k l = 4,85 [-] Extreme stuwdruk (artikel 4.5) q p (z) = ( l v (z)) 1 / 2 ρ V m 2 (z) q p (z) p = ( l v (z)) 1 / 2 ρ V m 2 (z) q p (z) = 0,69 [kn/m²] q p (z) p = 0,62 [kn/m²] ψ0 = 0,00 / ψ1 = 0,20 / ψ2 = 0, Bouwwerkfactor CsCd Aangezien de bouwwerkhoogte kleiner is dan 15m mag voor CsCd de waarde 1,0 worden aangehouden.

10 Web : engineering.nl Bladzijde : 8 5 STABILITEITSBESCHOUWING 5.1 DAKOPBOUW De stabiliteit van de dakopbouw wordt middels een windligger in het dakvlak gewaarborgd. In de kopgevels op as C en H komt een windbok t.b.v. stabiliteit in de dwarsrichting en de stabiliteit in de langsrichting wordt gewaarborgd door portaalwerking tussen kolom en boven-/onderligger vakwerk Langsrichting Fw;1 Fw;2 Fw;2 Fw;2 Fw;2 Fw;1 hoogte windligger Veldbreedte As 4 n-velden met een gelijke lengte As 6 R1 R1 L1 = 5,00 m Aantal velden = 2 st. Hw = 4,25 m x 1 st. = Hoogte windligger = 4,25 m q w;k = 0,69 kn/m 2 Gebouwhoogte h = 9,40 m CsCd = 1,00 - Gebouwdiepte d = 25,60 m Reductie = 0,85 - (conform art (3)) Gebouwbreedte b = 10,00 m h/d = 0,37 - Wrijvingseffecten [vlgs NEN art. 5.3 (4) en 7.5]: ΣA // = Dak = 10,00 x 25,60 = 256,00 m 2 Gevels = 25,60 x 9,40 x 2 = 481,28 m ,28 m 2 ΣA _ _ = Gevels = 10,00 x 9,40 x 2 = 188,00 m 2 737,28 m 2 < 188,00 m 2 x 4 = 752,00 m 2 Wrijving verwaarloosbaar L fr = d - min[ 2b : 4h ] = 0,00 m Windbelasting: F 1;w;k Breedte Hoogte CsCd Reduc. c p q w;k Totaal Winddruk 2,50 4,20 1,00 0,85 0,80 0,69 4,93 kn Windzuiging 2,50 4,20 1,00 0,85 0,50 0,69 3,08 kn Wrijving dak 2,50 0,00 1,00 1,00 0,02 0,69 0,00 kn Wrijving gevel 4,20 0,00 1,00 1,00 0,04 0,69 0,00 kn Totaal 8,01 kn

11 Web : engineering.nl Bladzijde : 9 F 2;w;k Breedte Hoogte CsCd Reduc. c p q w;k Totaal Winddruk 5,00 4,20 1,00 0,85 0,80 0,69 9,85 kn Windzuiging 5,00 4,70 1,00 0,85 0,50 0,69 6,89 kn Wrijving dak 5,00 0,00 1,00 1,00 0,02 0,69 0,00 kn Totaal 16,74 kn Gevolgklasse: CC2 Belastingfactor: 1,0 x 1,5 = 1,5 Reacties: R 1;wind = 16,38 kn R 1;wind = 24,57 kn R 1;extra = 0,00 kn + R 1;extra = 0,00 kn R 1;k = 16,38 kn R 1;d = 24,57 kn Diagonalen: T 1;s;k = 12,93 kn T 1;s;d = 19,39 kn Keuze = 1 x L70.7 (2M16) ( N t;u;d = 105,0 kn x 1 = 105,0 kn ) Verticalen: N 1;c;s;k = 16,38 kn N 1;c;s;d = 24,57 kn N 2;c;s;k = 16,74 kn N 2;c;s;d = 25,12 kn Boven- en onderregel: M w;k = 41,86 knm M w;d = 62,79 knm N c;s;k = -9,85 kn N c;s;d = -14,77 kn T c;s;k = 9,85 kn T c;s;d = 14,77 kn

12 Web : engineering.nl Bladzijde : Dwarsrichting Fw;1 Fw;2 Fw;2 Fw;2 Fw;2 Fw;1 hoogte windligger Veldbreedte As H n-velden met een gelijke lengte As C R1 minimaal aantal velden = 4 stuks R1 L1 = 4,25 m Aantal velden = 6 st. Hw = 5,00 m x 2 st. = Hoogte windligger = 10,00 m q w;k = 0,69 kn/m 2 Gebouwhoogte h = 9,40 m CsCd = 1,00 - Gebouwdiepte d = 10,00 m Reductie = 0,85 - (conform art (3)) Gebouwbreedte b = 25,60 m h/d = 0,94 - Wrijvingseffecten [vlgs NEN art. 5.3 (4) en 7.5]: ΣA // = Dak = 25,60 x 10,00 = 256,00 m 2 Gevels = 10,00 x 9,40 x 2 = 188,00 m ,00 m 2 ΣA _ _ = Gevels = 25,60 x 9,40 x 2 = 481,28 m 2 444,00 m 2 < 481,28 m 2 x 4 = 1925,12 m 2 Wrijving verwaarloosbaar L fr = d - min[ 2b : 4h ] = 0,00 m Windbelasting: F 1;w;k Breedte Hoogte CsCd Reduc. c p q w;k Totaal Winddruk 2,13 4,20 1,00 0,85 0,80 0,69 4,19 kn Windzuiging 2,13 4,20 1,00 0,85 0,50 0,69 2,62 kn Wrijving dak 2,13 0,00 1,00 1,00 0,02 0,69 0,00 kn Wrijving gevel 4,20 0,00 1,00 1,00 0,04 0,69 0,00 kn Totaal 6,80 kn F 2;w;k Breedte Hoogte CsCd Reduc. c p q w;k Totaal Winddruk 4,25 4,20 1,00 0,85 0,80 0,69 8,38 kn Windzuiging 4,25 4,20 1,00 0,85 0,50 0,69 5,23 kn Wrijving dak 4,25 0,00 1,00 1,00 0,02 0,69 0,00 kn Totaal 13,61 kn

13 Web : engineering.nl Bladzijde : 11 Gevolgklasse: CC2 Belastingfactor: 1,0 x 1,5 = 1,5 Reacties: R 1;wind = 40,83 kn R 1;wind = 61,24 kn R 1;extra = 0,00 kn + R 1;extra = 0,00 kn R 1;k = 40,83 kn R 1;d = 61,24 kn Diagonalen: T 1;s;k = 44,65 kn T 1;s;d = 66,98 kn T 2;s;k = 26,79 kn T 2;s;d = 40,19 kn T 3;s;k = 8,93 kn T 3;s;d = 13,40 kn Keuze = 1 x L70.7 (2M16) ( N t;u;d = 105,0 kn x 1 = 105,0 kn ) Verticalen: N 1;c;s;k = 40,83 kn N 1;c;s;d = 61,24 kn N 2;c;s;k = 34,02 kn N 2;c;s;d = 51,04 kn N 3;c;s;k = 20,41 kn N 3;c;s;d = 30,62 kn N 4;c;s;k = 6,80 kn N 4;c;s;d = 10,21 kn Boven- en onderregel: M w;k = 260,29 knm M w;d = 390,43 knm N c;s;k = -26,03 kn N c;s;d = -39,04 kn T c;s;k = 26,03 kn T c;s;d = 39,04 kn

14 Web : engineering.nl Bladzijde : 12

15 Web : engineering.nl Bladzijde : BESTAAND T.p.v. de dakopbouw dient de windligger tussen as 4-5 en C-G te worden verplaatst naar as 6-7. De windligger t.p.v. as 4-6 en G-H moet gehandhaafd blijven evenals de bestaande windbokken. De stabiliteit van het bestaande gebouw blijft op deze wijze gehandhaafd (zie onderstaande overzicht).

16

17

18

19

20

21