Herbestemmen naoorlogse woongebouwen

Transcriptie

1 Herbestemmen naoorlogse woongebouwen Hanzehogeschool Groningen Gerda Potuijt Studentnummer Afstudeerrichting Constructief Ontwerpen Versie 1 12 augustus 2014 Onderzoeksvraag Wat zijn de constructieve mogelijkheden tot herbestemmen van een naoorlogs woongebouw in een krimpgebied? Opdrachtgever Mevr. I.S. de Jong (Bureau Noorder Ruimte) Afstudeerbegeleider Dhr. J.R. Pama Lezer Dhr. F.J. de Boer

2 1 Voorwoord Mijn naam is Gerda Potuijt, 23 jaar en student Bouwkunde aan de Hanzehogeschool te Groningen. Voor het laatste semester van mijn opleiding met als uitstroomrichting constructief ontwerpen presenteer ik u hierbij mijn afstudeerscriptie. De motivatie achter de keuze voor het onderzoek naar de mogelijkheden tot herbestemmen van naoorlogse woongebouwen ligt voor mij bij het hierdoor samenkomen van vele onderdelen waar ik mij de afgelopen zes en een half jaar mee bezig heb gehouden. Dit betreft zowel nieuwbouw als verbouw. Tijdens mijn huidige opleiding HBO Bouwkunde en mijn voorgaande opleiding MBO Bouwkunde is de nieuwe wetgeving (Eurocode) omtrent het construeren van gebouwen ingegaan. Door onderzoek te hebben gedaan naar de hedendaagse mogelijkheden van naoorlogse woongebouwen zijn zowel de oude als de nieuwe wetgeving voorbij gekomen. Hierdoor heb ik nog meer inzicht gekregen in de verschillen van beide normen en de toepasbaarheid van de nieuwe norm op een constructie daterende uit een periode van de oude norm. Ten behoeven van dit onderzoek heb ik voorafgaande tekeningen en berekeningen van een aantal woongebouwen op moeten vragen. Zowel woningcorporatie Lefier als de gemeente Stadskanaal waren bereid hierbij te hulp te schieten en mij van de benodigde informatie te voorzien. Hierbij zou ik dan ook graag deze partijen voor hun medewerking willen bedanken! Zo ook wil ik mijn afstudeerbegeleider dhr. Pama en mijn opdrachtgever mevr. de Jong bedanken voor de begeleiding die ik van hen heb gekregen. Ik wens u, de lezer van mijn afstudeerscriptie, veel plezier toe bij het lezen van mijn onderzoek en de conclusies/adviezen die hieruit zijn voortgekomen! Afstudeerverslag 1

3 INHOUDSOPGAVE 1 Voorwoord Inleiding / doelstelling Gekozen cases Stadskanaal Woongebouw Belgiëlaan Woongebouw Marijkelaan Woongebouw Lyceumlaan Analyse hoofddraagconstructie woongebouwen Woongebouw Belgiëlaan Woongebouw Marijkelaan Analyse statische berekeningen woongebouwen Woongebouw Belgiëlaan Woongebouw Marijkelaan Vergelijking eigenschappen woongebouwen Uitgangspunten voor berekeningen van ingrepen in bestaande constructies Belastingsfactoren Veranderlijke/opgelegde belasting Overzicht van mogelijkheden constructieve ingrepen bij naoorlogse woongebouwen Mogelijkheden constructieve ingrepen bij woongebouw Belgiëlaan Horizontaal samenvoegen, muurdoorbraak Horizontaal samenvoegen, muurdoorbraak Horizontaal samenvoegen, muurdoorbraak Verticaal samenvoegen, vloerdoorbraak Verticaal uitbreiden, optopping Mogelijkheden constructieve ingrepen bij woongebouw Marijkelaan Horizontaal samenvoegen, muurdoorbraak Horizontaal samenvoegen, muurdoorbraak Verticaal samenvoegen, vloerdoorbraak Horizontaal uitbreiden, aanbouw balkon Verticaal uitbreiden, optopping DO uitwerkingen mogelijke herbestemmingen Belgiëlaan Horizontaal samenvoegen Horizontaal uitbreiden Conclusies en adviezen betreffende mogelijkheden herbestemmen naoorlogse woongebouwen Persoonlijke reflectie op onderzoek Geraadpleegde literatuur Afstudeerverslag 2

4 2 Inleiding / doelstelling Kansen in krimp. Dat is één van de onderwerpen waar het onderzoekscentrum Bureau Noorder Ruimte (BNR) zich al een poos in verdiept. Ook studenten van de Hanzehogeschool krijgen van BNR de mogelijkheid om zich tijdens het afstuderen in te zetten voor dit onderzoek. Dit was voor mij de aanleiding om te solliciteren bij BNR. Verschillende regionen in Nederland hebben of krijgen in de toekomst te maken met zogeheten krimp. De oorzaken van deze krimp zijn grotendeels terug te vinden in de mindere geboortes van kinderen en het wegtrekken naar grotere steden van jongeren, hoogopgeleiden en gezinnen met kinderen. Gevolgen van deze leegstroom van dorpen zijn dat er een hoop faciliteiten verkleinen of verdwijnen. Te denken valt hierbij aan scholen, zorgvoorzieningen, openbaar vervoer, winkels, bioscopen, enz. Hierdoor worden de dorpen nog minder aantrekkelijk, dalen de huizenprijzen en ontstaat er leegstand. Wanneer deze vicieuze cirkel niet wordt doorbroken zullen krimpregionen alsmaar meer vergrijzen. Mijn aandeel in de verdieping van het onderwerp kansen in krimp door het onderzoekscentrum BNR heeft betrekking op de constructieve gesteldheid van naoorlogse woongebouwen in krimpgebieden. Wat kunnen we verbeteren, aanpassen of vernieuwen aan de hoofddraagconstructie van een woongebouw waardoor deze weer aantrekkelijk wordt voor jongeren en hierdoor de krimp stagneert of zelfs verminderd. Dit leidt tot de volgende onderzoeksvraag: Wat zijn de constructieve mogelijkheden tot herbestemmen van een naoorlogs woongebouw in een krimpgebied?. Om deze vraag correct en volledig te kunnen beantwoorden zullen er tijdens dit onderzoek een aantal stappen worden doorlopen. Deze beginnen met het op zoek gaan naar twee representatieve woongebouwen dit zich bevinden in een krimpregio. Van deze woongebouwen wordt de constructieve opbouw vastgesteld en met elkaar vergeleken. Na deze voorbereidende stappen kan worden over gegaan tot het onderzoeken naar de mogelijkheden van het constructief herbestemmen van beide woongebouwen. Dit zal eerst geschieden op het niveau van een voorlopig ontwerp waarna het woongebouw met de meeste constructieve herbestemmingmogelijkheden verder wordt uitgewerkt op basis van een definitief ontwerp. Na voltooiing van deze werkzaamheden kunnen er conclusies en adviezen t.b.v. het constructief herbestemmen van een naoorlogs woongebouw worden gegenereerd. Afstudeerverslag 3

5 3 Gekozen cases In samenwerking met de woningcorporatie Lefier te Emmen ben ik op zoek gegaan naar twee naoorlogse woongebouwen die zich bevinden in een krimpgebied. Na enig zoekwerk kwamen we uit in Stadskanaal. 3.1 Stadskanaal In 1765 werd er besloten om een kanaal naar de stad Groningen te ontgraven. Dit kanaal werd het stadskanaal genoemd. Hedendaags is Stadskanaal een plaats in het zuiden van de provincie Groningen en dus ontstaan als veenkolonie. De plaats wordt gevormd door een bijna 10 kilometer lang lint langs het kanaal waaraan ter weerszijden nieuwe woonwijken zijn gebouwd. Figuur 3.1a Provincies Nederland Figuur 3.1b Provincie Groningen Afstudeerverslag 4

6 Op dit moment telt Stadskanaal rond de inwoners. Dit aantal is een kleine daling in vergelijking met Hoewel deze daling minimaal is zal de stad in de toekomst rekening moeten gaan houden met krimp. Volgens onderzoeken door het Centraal Bureau voor de Statistiek (CBR) zal de regio waarin zich deze plaats bevind tussen de jaren 2025 en 2040 te maken krijgen met krimp. Dit maakt deze regio op dit moment tot een zogeheten anticipeerregio. Dit houdt in dat er nu maatregelen zullen moeten worden genomen om de voorspelde krimp in de toekomst te kunnen tegengaan. Figuur 3.1c Krimp in Nederland Afstudeerverslag 5

7 3.2 Woongebouw Belgiëlaan Het eerste woongebouw welke ik toegewezen heb gekregen van de woningcorporatie Lefier staat aan de Belgiëlaan in Stadskanaal. Dit woongebouw bestaat uit vier lagen. Hiervan dient de eerste laag als bergingen voor de bewoners. De drie lagen hierboven zijn woonlagen met op iedere woonlaag tien appartementen. De appartementen op de derde woonlaag beschikken over een vliering. In het gebouw bevinden zich vijf trappenhuizen die toegang bieden tot de appartementen. Het totaal aantal appartementen in dit gebouw bedraagt 30 stuks. Het woongebouw aan de Belgiëlaan is gebouwd in het jaar 1961 en wordt op heden voornamelijk betrokken door jongeren. Met een hal, keuken, woonkamer, badkamer, berging, toilet, drie slaapkamers en twee balkons zijn deze appartementen dan ook prima geschikt voor jongeren. Zij kunnen één van de slaapkamers gebruiken als studeerkamer. Wat voor hen ook aantrekkelijke feiten zijn aan deze appartementen is dat het woongebouw gesitueerd is op korte afstand van het sportpark en dat er op enkele meters loopafstand toegang is tot het openbaar vervoer. Figuur 3.2a Plattegrond woongebouw Belgiëlaan Afstudeerverslag 6

8 Figuur 3.2b,c,d Impressie woongebouw Belgiëlaan Afstudeerverslag 7

9 3.3 Woongebouw Marijkelaan Het tweede toegewezen woongebouw bevind zich aan de Marijkelaan in Stadskanaal. Dit woongebouw bestaat uit twee lagen. De woningen zijn bereikbaar via twee trappenhuizen aan de lange zijde van het gebouw. Het totaal aantal appartementen bedraagt 8 stuks. Het woongebouw is gesitueerd op steenworp afstand van het Julianapark en eveneens als bij de appartementen aan de Belgiëlaan op loopafstand van het openbaar vervoer. Het woongebouw aan de Marijkelaan is gebouwd in het jaar 1957 en wordt sindsdien bewoond door verschillende soorten huishoudens. Dit betreffen zowel studenten, kleine gezinnen, starters als ook ouderen. Eveneens als bij het woongebouw aan de Belgiëlaan bestaat ieder appartement in dit gebouw uit een hal, keuken, woonkamer, badkamer, berging, toilet en drie slaapkamers. In tegenstelling tot het aantal balkons. Hierover beschikt een appartement in het gebouw aan de Marijkelaan slecht over één stuk. Een ander verschil met de Belgiëlaan is dat de bewoners op de begane grond in het bezit zijn van een stuk tuin van ongeveer 24 m2 aan de achterzijde van het gebouw. Ook zijn de twee buitenste appartementen op de begane grond van het woongebouw voorzien van een extra ruimte door een aanbouw aan beide zijgevels. Waar bewoners aan de Belgiëlaan in de eerste laag van het gebouw ruimte hebben voor opslag van fietsen o.i.d. beschikt men hier over bergingen op de begane grond aan de achterzijde van het gebouw. Figuur 3.3a Plattegrond woongebouw Marijkelaan Afstudeerverslag 8

10 Figuur 3.3b,c,d Impressie woongebouw Marijkelaan Afstudeerverslag 9

11 3.4 Woongebouw Lyceumlaan Voor er is gekozen voor het woongebouw aan de Marijkelaan kwam het woongebouw aan de Lyceumlaan aan bod. Dit woongebouw bestaat uit vijf lagen waarvan de eerste laag als garages voor de bewoners dienen. De overige vier lagen van het woongebouw bestaan uit maisonnette woningen. Iedere woning heeft twee woonlagen. De woningen zijn bereikbaar via het trappenhuis aan de korte zijde, en de galerij aan de lange zijde van het gebouw. Het totaal aantal woningen bedraagt 22. Het woongebouw aan de Lyceumlaan is gebouwd in het jaar 1958 en wordt sindsdien bewoond door verschillende soorten huishoudens. Dit betreffen zowel starters, gezinnen als ook ouderen. Helaas zijn er van dit woongebouw onvoldoende technische gegevens en tekeningen beschikbaar om voor dit afstudeerproject de constructieve mogelijkheden tot herbestemmingen te onderzoeken. Ook na navraag bij de gemeente Stadskanaal bleken er geen oorspronkelijke constructieve berekeningen meer te bestaan. Figuur 3.4a Plattegronden woongebouw Lyceumlaan Afstudeerverslag 10

12 Figuur 3.4b,c,d Impressie woongebouw Lyceumlaan Afstudeerverslag 11

13 4 Analyse hoofddraagconstructie woongebouwen In dit hoofdstuk van het onderzoeksrapport wordt er gekeken naar de opbouw van de hoofddraagconstructie van beide woongebouwen en worden deze bevindingen onderbouwd met tekeningen/schetsen. 4.1 Woongebouw Belgiëlaan Het woongebouw aan de Belgiëlaan is opgebouwd uit dragende wanden, vloeren en lateien. De wanden zijn opbouwd uit halfsteens kalkzandsteen. De vloeren en lateien zijn vervaardigd uit in het werk gestort beton. De begane grondvloer is 150 millimeter dik, de verdiepingsvloeren 90 en de vlieringvloer bedraagt 80 millimeter. De afdracht van het gewicht van de vloeren geschied in één richting. Deze richting loopt parallel aan de lengte van het woongebouw. Het woongebouw beschikt over een souterrain. Hierdoor bevind de eerste woonvloer van het gebouw zich op 1,46 meter boven het maaiveld. Onder het souterrain bevindt zich een stroken fundering op staal. Deze stroken variëren in breedtes van 0,5 meter tot 0,85 meter. Figuur 4.1a Doorsnede woongebouw Belgiëlaan Afstudeerverslag 12

14 Figuur 4.1b Strokenfundering woongebouw Belgiëlaan Afstudeerverslag 13

15 4.2 Woongebouw Marijkelaan Ook het woongebouw aan de Marijkelaan is opgebouwd uit dragende wanden, vloeren en lateien. De wanden zijn opbouwd uit metselwerk. De verdiepingsvloeren zijn in het werk gestorte betonnen elementen en zijn 100 millimeter dik. De begane grondvloer is een zogeheten broodjesliggervloer van 80 millimeter dik. De afdracht van het gewicht van de vloeren geschied in zowel één als twee richtingen. Dit hangt af per verblijfsruimte. De fundering van dit woongebouw bestaat uit balken met hieronder putringen. Deze balken bevinden zich op 1,95 meter beneden vloerpeil. Figuur 4.2a Doorsnede woongebouw Marijkelaan Figuur 4.2b Balkenfundering woongebouw Marijkelaan Afstudeerverslag 14

16 5 Analyse statische berekeningen woongebouwen In dit hoofdstuk van het onderzoeksrapport wordt er gekeken naar de statische berekeningen van de woongebouwen. Hierbij gaat het om de eigenschappen van het beton en staal en de gewichten waar ten tijden van het opstellen van de berekeningen mee gerekend is. Ter ondersteuning van deze bevindingen worden fragmenten van de berekening getoond. Aangenomen belastingen voor berekening vloeren: Vloeren 24,0 kn/m³ Afwerklaag 0,4 kn/m² Afwerklaag vliering 0,2 kn/m² Veranderlijke belasting 2,0 kn/m² Veranderlijke belasting vliering 1,5 kn/m² 5.1 Woongebouw Belgiëlaan Voor de berekening van het woongebouw aan de Belgiëlaan is men ten tijden uitgegaan van de hier onderstaande gegevens. Kubus druksterkte = 20 N/mm² Staalkwaliteit = FeB 240 en/of FeB 420 Draagvermogen grond = 200 kn/m² Aangenomen belastingen voor berekening fundering: Dak Vloeren Metselwerk Funderingsstrook 1,2 kn/m² 3,7 kn/m² 20 kn/m³ 3,5 kn/m¹ Afstudeerverslag 15

17 5.2 Woongebouw Marijkelaan Voor de berekening van het woongebouw aan de Marijkelaan is men ten tijden uitgegaan van de hier onderstaande gegevens. Kubus druksterkte = 22,5 N/mm² Staalkwaliteit = FeB 220 Draagvermogen grond = 250 kn/m² Aangenomen gewichten voor berekening fundering: Begane grondvloer Verdiepingsvloer Vlieringvloer Metselwerk Funderingsbalk Putring 2,4 kn/m² 4,65 kn/m² 3,65 kn/m² 20 kn/m³ 24 kn/m³ 23 kn/m³ Aangenomen gewichten voor berekening vloeren: Vloeren Afwerklaag Veranderlijke belasting Veranderlijke belasting vliering 24 kn/m³ 0,25 kn/m² 2,0 kn/m² 1,0 kn/m² Afstudeerverslag 16

18 6 Vergelijking eigenschappen woongebouwen De tabel hieronder geeft een duidelijk overzicht van de verschillen en overeenkomsten van de eigenschappen van de woongebouwen aan de Belgiëlaan en de Marijkelaan. Belgiëlaan Marijkelaan Constructieve onderdelen Begane grondvloer in het werk gestort "op staal" broodjesliggervloer 150 mm 80 mm Verdiepingsvloeren in het werk gestort in het werk gestort 90 mm 100 mm Vlieringvloer in het werk gestort in het werk gestort 80mm 100 mm Dragende wanden halfsteens kalkzandsteen halfsteens kalkzandsteen Fundering stroken balken en putringen Eigenschappen/belastingen Kubus druksterkte 20 N/mm² 22,5 N/mm² Staalkwaliteit FeB 240 en/of FeB 420 FeB 220 Draagvermogen grond 200 kn/m² 250 kn/m² Vloer 24 kn/m³ 24 kn/m³ Afwerklaag 0,4 kn/m² 0,25 kn/m² Afwerklaag vliering 0,2 kn/m² 0,25 kn/m² Metselwerk 20 kn/m³ 20 kn/m³ Veranderlijke belasting 2,0 kn/m² 2,0 kn/m² Veranderlijke belasting vliering 1,5 kn/m² 1,0 kn/m² Afstudeerverslag 17

19 7 Uitgangspunten voor berekeningen van ingrepen in bestaande constructies In NEN 8700 worden eisen beschreven aan het rekenen aan bestaande gebouwen. Deze grondslagen hebben betrekking op de toe te passen veiligheid. 7.1 Belastingsfactoren In bijlage A1 van NEN 8700 wordt beschreven welke belastingsfactoren moeten worden gehanteerd tijdens het rekenen aan een bestaand gebouw. Deze belastingsfactoren zijn lager dan in de huidige normen omdat in situaties als deze mag worden geconcludeerd dat de constructie zich over een bepaalde periode al heeft bewezen. De twee woongebouwen waarvoor in dit onderzoek de herbestemming mogelijkheden worden onderzocht vallen onder Gevolgklasse 2. Dit betekend dat er een veiligheid voor de permanente belastingen moet worden gehanteerd van 1,2 en voor de veranderlijke belastingen 1,15. Tabel 7.1b Belastingsfactoren voor de uiterste grenstoestanden Tabel 7.1a Gevolgklasse 2 Afstudeerverslag 18

20 7.2 Veranderlijke/opgelegde belasting In NEN 8700 wordt voor het bepalen van de veranderlijk/opgelegde belasting voor bestaande gebouwen verwezen naar NEN-EN Hierin staat een opgelegde belasting voor vloeren beschreven als een vlaklast van 1,5 tot 2,0 kn/m² of, wanneer deze maatgevend is, een puntlast van 2,0 tot 3,0 kn. De Ψ-factoren staan reeds wel vermeld in NEN Tabel 7.2c Opgelegde belastingen klasse A Tabel 7.2a Ψ-factoren voor gebouwen Tabel 7.2b Gebruiksklasse A Afstudeerverslag 19

21 8 Overzicht van mogelijkheden constructieve ingrepen bij naoorlogse woongebouwen Bij het constructief herbestemmen van naoorlogse woningen kan aan verschillende mogelijkheden worden gedacht. Eén van deze mogelijkheden is het horizontaal samenvoegen van ruimtes/woningen. Een groot kenmerk van woningen uit de jaren 50 tot 70 is dat deze beschikken over veel (kleine) ruimtes in de woning. Waar tegenwoordig wordt gekozen voor een keuken en woonkamer in één ruimte werd dit in de vroegere jaren gescheiden gehouden. Mede hierdoor werden de woningen erg hokkerig. Om meer ruimte in deze woningen te creëren is het een zeer gewenste optie om muren te doorbreken. Een mogelijkheid waarmee ook meer ruimte kan worden gecreëerd is het horizontaal uitbreiden van een woning. Dit zou kunnen geschieden in de vorm van een balkonuitbreiding of door een volledig nieuw balkon te realiseren. Een derde mogelijkheid van een constructieve ingreep in een naoorlogs woongebouw is het verticaal samenvoegen van twee verdiepingen. Door het maken van een trapsparing kan er toegang worden gecreëerd van de ene verdieping naar de andere. Zo zouden twee woningen kunnen leiden tot één riante woning. Een laatste mogelijkheid tot het herbestemmen van een woongebouw zou verticaal uitbreiden kunnen zijn. Denk hierbij bijvoorbeeld aan het toepassen van een dakkapel over de gehele lengte van het gebouw waardoor de vliering ineens een volwaardige verdieping wordt. Afstudeerverslag 20

22 9 Mogelijkheden constructieve ingrepen bij woongebouw Belgiëlaan Op deze en de volgende pagina s staan schetsen van de bestaande situatie en de mogelijke herbestemmingen getekend. Deze schetsen geven een overzichtelijk beeld van de ingrepen die mogelijk kunnen worden toegepast om de woning tot een leefbaarder en aantrekkelijker thuis te maken. In de volgende paragrafen zal worden berekend wat de haalbaarheid van deze ideeën zijn. Figuur 9a Bestaande fundering Figuur 9b Bestaande doorsnede Afstudeerverslag 21

23 Figuur 9c Horizontaal samenvoegen, muurdoorbraak 1 Figuur 9d Bestaande plattegrond Figuur 9e Horizontaal samenvoegen, muurdoorbraak 2 Afstudeerverslag 22

24 Figuur 9f Horizontaal samenvoegen, muurdoorbraak 3 Figuur 9g Verticaal samenvoegen, vloerdoorbraak Figuur 9h Verticaal uitbreiden, optopping Afstudeerverslag 23

25 9.1 Horizontaal samenvoegen, muurdoorbraak 1 Afstudeerverslag 24

26 Algemene gegevens Gevolgklasse 2 γ P.B. nieuwbouw = 1,20 γ V.B. nieuwbouw = 1,50 γ P.B. bestaand = 1,20 γ V.B. bestaand = 1,15 Ψ = 0,4 belastingbreedte = 2,75 m overspanningslengte = 3,30 m aantal verdiepingen ligger = 3 muurdikte = 0,1 m Permanente belastingen dak = 1,20 kn/m² vloer = 2,15 kn/m² afwerkvloer = 0,40 kn/m² metselwerk = 20,00 kn/m³ fundering = 24,00 kn/m³ Veranderlijke belastingen vloer = 1,75 kn/m² vliering = 1,50 kn/m² Afstudeerverslag 25

27 Berekening ligger 1 Qg;rep dak = 1,20 kn/m² * 2,75 m = 3,30 kn/m Qg;rep vloer = 2,15 kn/m² * 2,75 m = 5,91 kn/m Qg;rep afwerkvloer = 0,40 kn/m² * 2,75 m = 1,10 kn/m Qg;rep metselwerk = 20,00 kn/m³ * 0,1 m * 1,76 m = 3,52 kn/m Qg;rep = 13,83 kn/m Qg;d = 13,83 kn/m * 1,20 = 16,60 kn/m Qq;rep = 1,75 kn/m² * 2,75 m = 4,81 kn/m Qq;d = 4,81 kn/m * 1,50 = 7,22 kn/m Q;rep = 13,83 kn/m + 4,81 kn/m = 18,65 kn/m Q;d = 16,60 kn/m + 7,22 kn/m = 23,82 kn/m Dimensionering profiel op sterkte M;d = 1/8 * 23,82 kn/m * 3,30 ² m = 32,42 knm vloeispanning = 235 N/mm² Wy;ben 32,42 knm * 10⁶ / 235 N/mm² = 137,97 *10³mm³ Profielkeuze = HE140A Wy = 155 *10³mm³ Unitycheck 1 = 32,42 knm / 155 *10³mm³ * 235 N/mm² = 0,89 Voldoet Afstudeerverslag 26

28 Dimensionering profiel op doorbuiging elasticiteitsmodulus = N/mm² Iy = 1033 *10⁴mm⁴ doorbuiging = 5 18,65 kn/m * 3,30 ⁴ m * = N/mm² * 1033 *10⁴mm⁴ 13,27 mm doorbuiging max. = 0,004 * 3,30 m = 13,20 mm Voldoet niet grotere profielkeuze = HE160A Iy = 1673 *10⁴mm⁴ doorbuiging = 5 18,65 kn/m * 3,30 ⁴ m * N/mm² * 1673 *10⁴mm⁴ = 8,19 mm Voldoet toetsing metselwerk penant op sterkte eigen gewicht profiel = 0,30 kn/m Fg;rep dak = 3,30 kn/m * 3,30 m = 10,89 kn Fg;rep vloer = 5,91 kn/m * 3 * 3,30 m = 58,53 kn Fg;rep afwerkvloer = 1,10 kn/m * 3 * 3,30 m = 10,89 kn Fg;rep metselwerk = 3,52 kn/m * 3,30 m = 11,62 kn Fg;rep ligger = 0,30 kn/m * 3,30 m = 1,00 kn Fg;rep = 92,93 kn Fg;d = 92,93 kn * 1,20 = 111,52 kn Afstudeerverslag 27

29 Qq;rep vloer = 1,75 kn/m² * 2,75 m = 4,81 kn/m Qq;rep vloer (momentaan) = 1,75 kn/m² * 0,4 * 2,75 m = 1,93 kn/m Qq;rep vliering (momentaan) = 1,50 kn/m² * 0,4 * 2,75 m = 1,65 kn/m Fq;rep = 8,39 kn/m * 3,30 m = 27,68 kn Fq;d = 27,68 kn * 1,50 = 41,52 kn R;d = 76,52 kn representatieve druksterkte = 10 N/mm² materiaalfactor = 1,8 druksterkte = 10 N/mm² / 1,8 = 5,56 N/mm² minimale oppervlakte oplegging = 76,52 kn / 5,56 N/mm² = mm² breedte oplegging (t) = 100 mm minimale lengte oplegging* = mm² / 100 mm = 138 mm * 120 mm = 138 mm toetsing metselwerk penant op knik reductiefactor capaciteit Φ = 1,00-2,00 * 0,05t t = 1,00-2,00 * 5 mm 100 mm = 0,90 maximale weerstand N;rd = 100 mm * 0,90 * 5,56 N/mm² = 500 N/mm minimale lengte penant * = 76,52 kn / 500 N/mm = 153 mm * 120 mm = 153 mm Afstudeerverslag 28

30 Controle capaciteit fundering funderingstrook 4a = 0,50 m * 0,20 m max. gronddrukspanning = 200 kn/m² spreidbreedte last uit ligger = 1,41 m Afstudeerverslag 29

31 Qg;rep dak = 1,20 kn/m² * 2,75 m = 3,30 kn/m Qg;rep vloer = 2,15 kn/m² * 2,75 m * 4 = 23,65 kn/m Qg;rep afwerkvloer = 0,40 kn/m² * 2,75 m * 4 = 4,40 kn/m Qg;rep metselwerk = 20,00 kn/m³ * 0,10 m * 12,50 m = 25,00 kn/m Qg;rep fundering = 24,00 kn/m³ * 0,50 m * 0,20 m = 2,40 kn/m Qg;rep = 58,75 kn/m Qg;d = 58,75 kn/m * 1,20 = 70,50 kn/m Qq;rep vloer = 1,75 kn/m² * 2,75 m = 4,81 kn/m Qq;rep vloer (momentaan) = 1,75 kn/m² * 2,75 m * 0,4 * 2 = 3,85 kn/m Qq;rep vliering (momentaan) = 1,50 kn/m² * 2,75 m * 0,4 = 1,65 kn/m Qq;rep = 10,31 kn/m Qq;d = 10,31 kn/m * 1,15 = 11,86 kn/m belastingen uit ligger Fg;d = 92,93 kn * 1,20 = 111,52 kn Fq;d = 27,68 kn * 1,15 = 31,83 kn R;d = 71,68 kn Q;d = 71,68 kn / 1,41 m = 50,87 kn/m Q;d totaal op fundering = 70,50 kn/m + 11,86 kn/m + 50,87 kn/m = 133,23 kn/m minimale strookbreedte = 133,23 kn/m / 200,00 kn/m² = 0,67 m Voldoet niet Afstudeerverslag 30

32 Conclusie horizontaal samenvoegen, muurdoorbraak 1 Doel het realiseren van een zo groot mogelijke muurdoorbraak zonder dat de constructie in gevaar is. Randvoorwaarden - voldoende capaciteit penant - voldoende capaciteit fundering - voldoende stabiliteit constructie Het realiseren van een muurdoorbraak heeft geen gevolgen ten aanzien van de stabiliteit van het woongebouw. Deze wordt uit meerdere wanden verkregen. De dragende wanden in het gebouw zorgen voor stabiliteit. Wanneer één van deze wanden wordt onderbroken door een sparing heeft dit geen consequenties omdat er in zowel richting x als z immers nog minimaal één dragende wand intact blijft. Dit is voldoende om de stabiliteit van het gebouw te waarborgen. Resultaten - capaciteit penant voldoet - capaciteit fundering voldoet niet - stabiliteit constructie voldoet Conclusie Voor het realiseren van een muurdoorbraak ter plaatse van ligger nummer 1 is er een aanpassing nodig aan het gebouw. Deze aanpassing is het plaatselijk verbreden van de fundering. Wanneer er niet word gekozen voor het plaatselijk verbreden van de fundering kan er ook worden besloten om de muurdoorbraak alleen op de verdiepingen door te voeren. Zo worden de krachten uit de penanten kleiner en terug verspreid over de lengte van de muurdoorbraak. Hierdoor zullen er geen/nauwelijks gewichtsveranderingen plaatsvinden op de fundering. Afstudeerverslag 31

33 9.2 Horizontaal samenvoegen, muurdoorbraak 2 Afstudeerverslag 32

34 Ligger nummer 3 De berekening van ligger nummer 3 is dezelfde als die voor ligger nummer 1. Dit komt doordat de overspanninglengte van de liggers even groot is. Conclusies die getrokken zijn voor de mogelijkheden van optie 1 gelden daarom ook voor deze muurdoorbraak. Wel is er bij deze doorbraak een extra aandachtspunt ter plaatse van de penant aan de zijde van de buitengevel. Hier is de oplegging zoals in eerste instantie ontworden 100 mm (260mm minus buitenblad en spouw). Er moet dus rekening worden gehouden tijdens het vervaardigen van de doorbraak dat de lengte van de penant aan de zijde van de buitengevel minimaal 180 mm blijft. Afstudeerverslag 33

35 Algemene gegevens Gevolgklasse 2 γ P.B. nieuwbouw = 1,20 γ V.B. nieuwbouw = 1,50 γ P.B. bestaand = 1,20 γ V.B. bestaand = 1,15 Ψ = 0,4 belastingbreedte = 1,85 m overspanningslengte = 2,30 m aantal verdiepingen ligger = 3 muurdikte = 0,1 m Permanente belastingen dak = 1,20 kn/m² vloer = 2,15 kn/m² afwerkvloer = 0,40 kn/m² metselwerk = 20,00 kn/m³ fundering = 24,00 kn/m³ Veranderlijke belastingen vloer = 1,75 kn/m² vliering = 1,50 kn/m² Afstudeerverslag 34

36 Berekening ligger 4 Qg;rep dak = 1,20 kn/m² * 1,85 m = 2,22 kn/m Qg;rep vloer = 2,15 kn/m² * 1,85 m = 3,98 kn/m Qg;rep afwerkvloer = 0,40 kn/m² * 1,85 m = 0,74 kn/m Qg;rep metselwerk = 20,00 kn/m³ * 0,1 m * 1,76 m = 3,52 kn/m Qg;rep = 10,46 kn/m Qg;d = 10,46 kn/m * 1,20 = 12,55 kn/m Qq;rep = 1,75 kn/m² * 1,85 m = 3,24 kn/m Qq;d = 3,24 kn/m * 1,50 = 4,86 kn/m Q;rep = 10,46 kn/m + 3,24 kn/m = 13,70 kn/m Q;d = 12,55 kn/m + 4,86 kn/m = 17,41 kn/m Dimensionering profiel op sterkte M;d = 1/8 * 17,41 kn/m * 2,30 ² m = 11,51 knm vloeispanning = 235 N/mm² Wy;ben 11,51 knm * 10⁶ / 235 N/mm² = 48,98 *10³mm³ Profielkeuze = HE100A Wy = 73 *10³mm³ Unitycheck 1 = 11,51 knm / 73 *10³mm³ * 235 N/mm² = 0,67 Voldoet Afstudeerverslag 35

37 Dimensionering profiel op doorbuiging elasticiteitsmodulus = N/mm² Iy = 349 *10⁴mm⁴ doorbuiging = 5 13,70 kn/m * 2,30 ⁴ m * N/mm² * 349 *10⁴mm⁴ = 6,81 mm doorbuiging max. = 0,004 * 2,30 m = 9,20 mm Voldoet toetsing metselwerk penant op sterkte eigen gewicht profiel = 0,17 kn/m Fg;rep dak = 2,22 kn/m * 2,30 m = 5,11 kn Fg;rep vloer = 3,98 kn/m * 3 * 2,30 m = 27,44 kn Fg;rep afwerkvloer = 0,74 kn/m * 3 * 2,30 m = 5,11 kn Fg;rep metselwerk = 3,52 kn/m * 2,30 m = 8,10 kn Fg;rep ligger = 0,17 kn/m * 2,30 m = 0,38 kn Fg;rep = 46,14 kn Fg;d = 46,14 kn * 1,20 = 55,36 kn Qq;rep vloer = 1,75 kn/m² * 1,85 m = 3,24 kn/m Qq;rep vloer (momentaan) = 1,75 kn/m² * 0,4 * 1,85 m = 1,30 kn/m Qq;rep vliering (momentaan) = 1,50 kn/m² * 0,4 * 1,85 m = 1,11 kn/m Fq;rep = 5,64 kn/m * 2,30 m = 12,98 kn Fq;d = 12,98 kn * 1,50 = 19,47 kn Afstudeerverslag 36

38 R;d = 37,42 kn representatieve druksterkte = 10 N/mm² materiaalfactor = 1,8 druksterkte = 10 N/mm² / 1,8 = 5,56 N/mm² minimale oppervlakte oplegging = 37,42 kn / 5,56 N/mm² = 6735 mm² breedte oplegging (t) = 100 mm minimale lengte oplegging* = 6735 mm² / 100 mm = 67 mm * 120 mm = 120 mm Berekening minimale oplegging ligger o.b.v. knik reductiefactor capaciteit Φ = 1,00-2,00 * 0,05t t = 1,00-2,00 * 5 mm 100 mm = 0,90 maximale weerstand N;rd = 100 mm * 0,90 * 5,56 N/mm² = 500 N/mm minimale lengte penant * = 37,42 kn / 500 N/mm = 75 mm * 120 mm = 120 mm Afstudeerverslag 37

39 Controle capaciteit fundering funderingstrook 4c = 0,50 m * 0,20 m max. gronddrukspanning = 200 kn/m² spreidbreedte last uit ligger = 1,41 m Afstudeerverslag 38

40 Qg;rep dak = 1,20 kn/m² * 1,85 m = 2,22 kn/m Qg;rep vloer = 2,15 kn/m² * 1,85 m * 4 = 15,91 kn/m Qg;rep afwerkvloer = 0,40 kn/m² * 1,85 m * 4 = 2,96 kn/m Qg;rep metselwerk = 20,00 kn/m³ * 0,10 m * 12,50 m = 25,00 kn/m Qg;rep fundering = 24,00 kn/m³ * 0,50 m * 0,20 m = 2,40 kn/m Qg;rep = 48,49 kn/m Qg;d = 48,49 kn/m * 1,20 = 58,19 kn/m Qq;rep vloer = 1,75 kn/m² * 1,85 m = 3,24 kn/m Qq;rep vloer (momentaan) = 1,75 kn/m² * 1,85 m * 0,4 * 2 = 2,59 kn/m Qq;rep vliering (momentaan) = 1,50 kn/m² * 1,85 m * 0,4 = 1,11 kn/m Qq;rep = 6,94 kn/m Qq;d = 6,94 kn/m * 1,15 = 7,98 kn/m belastingen uit ligger Fg;d = 46,14 kn * 1,20 = 55,36 kn Fq;d = 12,98 kn * 1,15 = 14,92 kn R;d = 35,14 kn Q;d = 35,14 kn / 1,41 m = 24,94 kn/m Q;d totaal op fundering = 58,19 kn/m + 7,98 kn/m + 24,94 kn/m = 91,11 kn/m minimale strookbreedte = 91,11 kn/m / 200,00 kn/m² = 0,46 m Voldoet Afstudeerverslag 39

41 Conclusie horizontaal samenvoegen, muurdoorbraak 2 Doel het realiseren van een zo groot mogelijke muurdoorbraak zonder dat de constructie in gevaar is. Randvoorwaarden - voldoende capaciteit penant - voldoende capaciteit fundering - voldoende stabiliteit constructie Ook heeft het realiseren van een muurdoorbraak geen gevolgen ten aanzien van de stabiliteit van het woongebouw. Deze wordt uit meerdere wanden verkregen. De dragende wanden in het gebouw zorgen voor stabiliteit. Wanneer één van deze wanden wordt onderbroken door een sparing heeft dit geen consequenties omdat er in zowel richting x als z immers nog minimaal één dragende wand intact blijft. Dit is voldoende om de stabiliteit van het gebouw te waarborgen. Resultaten - capaciteit penant voldoet niet - capaciteit fundering voldoet - stabiliteit constructie voldoet Conclusie Het realiseren van een muurdoorbraak ter plaatse van ligger nummer 4 is een prima optie voor dit woongebouw. Zoals in de berekeningen is af te lezen brengt dit geen moeilijkheden met zich mee omtrent de constructieve veiligheid. Er moet slechts rekening worden gehouden met een minimale penantlengte van 120 millimeter. Afstudeerverslag 40

42 9.3 Horizontaal samenvoegen, muurdoorbraak 3 Afstudeerverslag 41

43 Algemene gegevens Gevolgklasse 2 γ P.B. nieuwbouw = 1,20 γ V.B. nieuwbouw = 1,50 γ P.B. bestaand = 1,20 γ V.B. bestaand = 1,15 Ψ = 0,4 belastingbreedte = 2,12 m overspanningslengte = 2,90 m aantal verdiepingen ligger = 3 muurdikte = 0,1 m Permanente belastingen dak = 1,20 kn/m² vloer = 2,15 kn/m² afwerkvloer = 0,40 kn/m² metselwerk = 20,00 kn/m³ fundering = 24,00 kn/m³ Veranderlijke belastingen vloer = 1,75 kn/m² vliering = 1,50 kn/m² Afstudeerverslag 42

44 Berekening ligger 2 Qg;rep dak = 1,20 kn/m² * 2,12 m = 2,54 kn/m Qg;rep vloer = 2,15 kn/m² * 2,12 m = 4,55 kn/m Qg;rep afwerkvloer = 0,40 kn/m² * 2,12 m = 0,85 kn/m Qg;rep metselwerk = 20,00 kn/m³ * 0,1 m * 1,76 m = 3,52 kn/m Qg;rep = 11,45 kn/m Qg;d = 11,45 kn/m * 1,20 = 13,74 kn/m Qq;rep = 1,75 kn/m² * 2,12 m = 3,70 kn/m Qq;d = 3,70 kn/m * 1,50 = 5,55 kn/m Q;rep = 11,45 kn/m + 3,70 kn/m = 15,15 kn/m Q;d = 13,74 kn/m + 5,55 kn/m = 19,29 kn/m Dimensionering profiel op sterkte M;d = 1/8 * 19,29 kn/m * 2,90 ² m = 20,28 knm vloeispanning = 235 N/mm² Wy;ben 20,28 knm * 10⁶ / 235 N/mm² = 86,31 *10³mm³ Profielkeuze = HE120A Wy = 106 *10³mm³ Unitycheck 1 = 20,28 knm / 106 *10³mm³ * 235 N/mm² = 0,81 Voldoet Afstudeerverslag 43

45 Dimensionering profiel op doorbuiging elasticiteitsmodulus = N/mm² Iy = 606 *10⁴mm⁴ doorbuiging = 5 15,15 kn/m * 2,90 ⁴ m * N/mm² * 606 *10⁴mm⁴ = 10,97 mm doorbuiging max. = 0,004 * 2,90 m = 11,60 mm Voldoet toetsing metselwerk penant op sterkte eigen gewicht profiel = 0,20 kn/m Fg;rep dak = 2,54 kn/m * 2,90 m = 7,36 kn Fg;rep vloer = 4,55 kn/m * 3 * 2,90 m = 39,56 kn Fg;rep afwerkvloer = 0,85 kn/m * 3 * 2,90 m = 7,36 kn Fg;rep metselwerk = 3,52 kn/m * 2,90 m = 10,21 kn Fg;rep ligger = 0,20 kn/m * 2,90 m = 0,58 kn Fg;rep = 65,07 kn Fg;d = 65,07 kn * 1,20 = 78,08 kn Qq;rep vloer = 1,75 kn/m² * 2,12 m = 3,70 kn/m Qq;rep vloer (momentaan) = 1,75 kn/m² * 0,4 * 2,12 m = 1,48 kn/m Qq;rep vliering (momentaan) = 1,50 kn/m² * 0,4 * 2,12 m = 1,27 kn/m Fq;rep = 6,45 kn/m * 2,90 m = 18,71 kn Fq;d = 18,71 kn * 1,50 = 28,06 kn Afstudeerverslag 44

46 R;d = 53,07 kn representatieve druksterkte = 10 N/mm² materiaalfactor = 1,8 druksterkte = 10 N/mm² / 1,8 = 5,56 N/mm² minimale oppervlakte oplegging = 53,07 kn / 5,56 N/mm² = 9553 mm² breedte oplegging (t) = 100 mm minimale lengte oplegging* = 9553 mm² / 100 mm = 96 mm * 120 mm = 120 mm toetsing metselwerk penant op knik reductiefactor capaciteit Φ = 1,00-2,00 * 0,05t t = 1,00-2,00 * 5 mm 100 mm = 0,90 maximale weerstand N;rd = 100 mm * 0,90 * 5,56 N/mm² = 500 N/mm minimale lengte penant * = 53,07 kn / 500 N/mm = 106 mm * 120 mm = 120 mm Afstudeerverslag 45

47 Controle capaciteit fundering funderingstrook 4b = 0,50 m * 0,20 m max. gronddrukspanning = 200 kn/m² spreidbreedte last uit ligger = 0,80 m Afstudeerverslag 46

48 Qg;rep dak = 1,20 kn/m² * 2,12 m = 2,54 kn/m Qg;rep vloer = 2,15 kn/m² * 2,12 m * 4 = 18,19 kn/m Qg;rep afwerkvloer = 0,40 kn/m² * 2,12 m * 4 = 3,38 kn/m Qg;rep metselwerk = 20,00 kn/m³ * 0,10 m * 12,50 m = 25,00 kn/m Qg;rep fundering = 24,00 kn/m³ * 0,50 m * 0,20 m = 2,40 kn/m Qg;rep = 51,51 kn/m Qg;d = 51,51 kn/m * 1,20 = 61,81 kn/m Qq;rep vloer = 1,75 kn/m² * 2,12 m = 3,70 kn/m Qq;rep vloer (momentaan) = 1,75 kn/m² * 2,12 m * 0,4 * 2 = 2,96 kn/m Qq;rep vliering (momentaan) = 1,50 kn/m² * 2,12 m * 0,4 = 1,27 kn/m Qq;rep = 7,93 kn/m Qq;d = 7,93 kn/m * 1,15 = 9,12 kn/m belastingen uit ligger Fg;d = 65,07 kn * 1,20 = 78,08 kn Fq;d = 18,71 kn * 1,15 = 21,51 kn R;d = 49,80 kn Q;d = 49,80 kn / 0,80 m = 62,25 kn/m Q;d totaal op fundering = 61,81 kn/m + 9,12 kn/m + 62,25 kn/m = 133,18 kn/m minimale strookbreedte = 133,18 kn/m / 200,00 kn/m² = 0,67 m Voldoet niet Afstudeerverslag 47

49 Conclusie horizontaal samenvoegen, muurdoorbraak 3 Doel het realiseren van een zo groot mogelijke muurdoorbraak zonder dat de constructie in gevaar is. Randvoorwaarden - voldoende capaciteit penant - voldoende capaciteit fundering - voldoende stabiliteit constructie Resultaten - capaciteit penant voldoet - capaciteit fundering voldoet niet - stabiliteit constructie voldoet uit de penanten kleiner en terug verspreid over de lengte van de muurdoorbraak. Hierdoor zullen er geen/nauwelijks gewichtsveranderingen plaatsvinden op de fundering. Het realiseren van een muurdoorbraak heeft geen gevolgen ten aanzien van de stabiliteit van het woongebouw. Deze wordt uit meerdere wanden verkregen. De dragende wanden in het gebouw zorgen voor stabiliteit. Wanneer twee van deze wanden wordt onderbroken door een sparing heeft dit geen consequenties omdat er in zowel richting x als z immers nog minimaal één dragende wand intact blijft. Dit is voldoende om de stabiliteit van het gebouw te waarborgen. Conclusie Voor het realiseren van een muurdoorbraak ter plaatse van ligger nummer 1 en 2 is er een aanpassing nodig aan het gebouw. Deze aanpassing is het plaatselijk verbreden van de fundering. De berekeningen van de doorbraak ten behoeve van ligger nummer 1 zijn te vinden in de paragraaf Optie 1, muurdoorbraak 1. Hier is deze ligger reeds berekend. Wanneer er niet word gekozen voor het plaatselijk verbreden van de fundering kan er ook worden besloten om de muurdoorbraak alleen op de verdiepingen door te voeren. Zo worden de krachten Afstudeerverslag 48

50 9.4 Verticaal samenvoegen, vloerdoorbraak Algemene gegevens Gevolgklasse 2 γ P.B. nieuwbouw = 1,20 γ V.B. nieuwbouw = 1,50 Permanente belastingen vloer = 2,15 kn/m² afwerkvloer = 0,40 kn/m² Veranderlijke belastingen vloer = 1,75 kn/m² Afstudeerverslag 49

51 Belasting strook A strookbreedte overspanning = 1,28 m = 2,50 m Qg;rep vloer = 2,15 kn/m² * 1,28 m = 2,74 kn/m Qg;rep afwerkvloer = 0,40 kn/m² * 1,28 m = 0,51 kn/m Qg;rep = 3,25 kn/m Qg;d = 3,25 kn/m * 1,20 = 3,90 kn/m Qq;rep vloer = 1,75 kn/m² * 1,28 m = 2,23 kn/m Qq;d = 2,23 kn/m * 1,50 = 3,35 kn/m Q;rep = 3,25 kn/m + 2,23 kn/m = 5,48 kn/m Q;d = 3,90 kn/m + 3,35 kn/m = 7,25 kn/m R;d = 7,25 kn/m * 2,50 m / 2 = 9,06 kn Afstudeerverslag 50

52 Belasting strook B meewerkende strookbreedte 0,90 m Qg;rep vloer = 2,15 kn/m² * 0,90 m = 1,94 kn/m Qg;rep afwerkvloer = 0,40 kn/m² * 0,90 m = 0,36 kn/m Qg;rep = 2,30 kn/m Qg;d = 2,30 kn/m * 1,20 = 2,75 kn/m Qq;rep vloer = 1,75 kn/m² * 0,90 m = 1,58 kn/m Qq;d = 1,58 kn/m * 1,50 = 2,36 kn/m Q;rep = 2,30 kn/m + 1,58 kn/m = 3,87 kn/m Q;d = 2,75 kn/m + 2,36 kn/m = 5,12 kn/m F;d = 9,06 kn Afstudeerverslag 51

53 Berekening capaciteit doorbuiging strook B toegepaste onderwapening = Ø mm + Ø 8-280mm As = 414 mm² nuttige hoogte vloer = 60 mm staalkwaliteit = QRn 42 vloeispanning staal = 420 N/mm² M;d max = 60 mm * 420 N/mm² * 414 mm² * 0,9 = 9,39 knm M;d = 11,84 knm Voldoet niet Berekening capaciteit steunpunt strook B toegepaste steunpuntwapening = Ø 8-280mm + Ø mm As = 413 mm² nuttige hoogte vloer = 60 mm staalkwaliteit = QRn 42 vloeispanning staal = 420 N/mm² M;d max = 60 mm * 420 N/mm² * 413 mm² * 0,9 = 9,37 knm M;d = 10,57 knm Voldoet niet Afstudeerverslag 52

54 Conclusie optie 4, vloerdoorbraak Doel het realiseren van een trapsparing met zo weinig mogelijk constructie ingrepen. Randvoorwaarden - voldoende capaciteit vloer - voldoende stabiliteit constructie Resultaten - capaciteit vloer voldoet niet - stabiliteit constructie voldoet Conclusie Zoals in de berekeningen is af te lezen kan er vanwege de grote doorbuiging geen vloerdoorbraak worden gerealiseerd zonder dat dit fatale consequenties heeft voor de draagconstructie. Om deze vloerdoorbraak toch te kunnen realiseren zal er een raveelconstructie moeten worden toegepast. Deze constructie zou bijvoorbeeld kunnen worden vervaardigd uit stalen liggers. Deze liggers brengen de krachten die ontstaan uit de vloerdoorbraak naar de dragende wanden. Het doorvoeren van een vloerdoorbraak heeft geen consequenties voor de stabiliteit van het woongebouw. Deze wordt immers verkregen uit de dragende wanden. Figuur 9.4 Raveelconstructie t.p.v. vloerdoorbraak Afstudeerverslag 53

55 9.5 Verticaal uitbreiden, optopping In deze paragraag wordt gekeken naar de mogelijkheid van een optopping op het woongebouw. Deze optopping is in de vorm van een dakkapel. Hierdoor wordt er meer ruimte op de vliering gecreëerd en kan deze in de toekomst mogelijk als slaapkamer dienen. Belasting vlieringvloer γ P.B. = 1,20 γ V.B. = 1,15 Qg;rep vloer = 1,90 kn/m² Qg;rep afwerkvloer = 0,20 kn/m² Qg;rep = 2,10 kn/m² Qg;d = 2,52 kn/m² Qq;rep vloer = 1,75 kn/m² Qq;rep = 1,75 kn/m² Qq;d = 2,01 kn/m² Q;d = 4,53 kn/m² Afstudeerverslag 54

56 Afstudeerverslag 55

57 Algemene gegevens vlieringvloer vloerdikte = 80 mm nuttige hoogte vloer = 50 mm staalkwaliteit = QRn 42 vloeispanning staal = 420 N/mm² berekening capaciteit veld A-B toegepaste onderwapening = Ø mm + Ø 8-280mm As = 460 mm² M;d max = 50 mm * 420 N/mm² * 460 mm² * 0,9 = 8,69 knm M;d = 5,22 knm Voldoet berekening capaciteit veld B-C toegepaste onderwapening = Ø 6-140mm As = 201 mm² M;d max = 50 mm * 420 N/mm² * 201 mm² * 0,9 = 3,80 knm M;d = 1,18 knm Voldoet Afstudeerverslag 56

58 berekening capaciteit veld C-D toegepaste onderwapening = Ø 6-280mm + Ø 6-280mm As = 201 mm² M;d max = 50 mm * 420 N/mm² * 201 mm² * 0,9 = 3,80 knm M;d = 2,66 knm Voldoet berekening capaciteit steunpunt B toegepaste steunpuntwapening = Ø mm + Ø 8-280mm As = 460 mm² M;d max = 50 mm * 420 N/mm² * 460 mm² * 0,9 = 8,69 knm M;d = 5,56 knm Voldoet berekening capaciteit steunpunt C toegepaste steunpuntwapening = Ø 6-280mm + Ø 8-280mm As = 280 mm² M;d max = 50 mm * 420 N/mm² * 280 mm² * 0,9 = 5,29 knm M;d = 1,56 knm Voldoet Afstudeerverslag 57

59 Veranderingen belasting op fundering Bestaand Optopping Veranderlijke belasting verdiepingsvloer 1 2 kn/m² 1,75 kn/m² Veranderlijke belasting verdiepingsvloer 1 2 kn/m² 1,75 kn/m² Veranderlijke belasting verdiepingsvloer 2 2 kn/m² 1,75 kn/m² Veranderlijke belasting vliering 1,5 kn/m² 1,75 kn/m² * * Veiligheidsklasse veranderlijke belasting 1,5 1,15 = = 11,25 kn/m² 8,05 kn/m² Fundering voldoet Afstudeerverslag 58

60 Conclusie verticaal uitbreiden, optopping Doel het realiseren van een extra volwaardige verdieping met zo weinig mogelijk constructieve ingrepen. Randvoorwaarden - voldoende capaciteit vloer - voldoende capaciteit fundering - voldoende stabiliteit constructie Resultaten - capaciteit vloer voldoet - capaciteit fundering voldoet - stabiliteit constructie voldoet Conclusie Het realiseren van een dakkapel is een uitstekende optie voor dit woongebouw. Zoals in de berekeningen is af te lezen brengt deze geen moeilijkheden met zich mee omtrent de constructieve veiligheid. Deze optie bied meer ruimte op de vliering voor bijvoorbeeld een extra slaapkamer. Het doorvoeren van deze optopping heeft geen consequenties voor de stabiliteit van het woongebouw. Deze wordt verkregen uit de dragende wanden. Afstudeerverslag 59

61 10 Mogelijkheden constructieve ingrepen bij woongebouw Marijkelaan Op deze en de volgende pagina s staan schetsen van de bestaande situatie en de mogelijke herbestemmingen getekend. Deze schetsen geven een overzichtelijk beeld van de ingrepen die mogelijk kunnen worden toegepast om de woning tot een leefbaarder en aantrekkelijker thuis te maken. In de volgende paragrafen zal worden berekend wat de haalbaarheid van deze ideeën zijn. Figuur 10a Bestaande fundering Figuur 10b Bestaande doorsnede Afstudeerverslag 60

62 Figuur 10c Horizontaal samenvoegen, muurdoorbraak 1 Figuur 10d Bestaande plattegrond Figuur 10e Horizontaal samenvoegen, muurdoorbraak 2 Afstudeerverslag 61

63 Figuur 10f Verticaal samenvoegen, vloerdoorbraak Figuur 10g Horizontaal uitbreiden, aanbouw balkon Figuur 10h Verticaal uitbreiden, optopping Afstudeerverslag 62

64 10.1 Horizontaal samenvoegen, muurdoorbraak 1 Afstudeerverslag 63

65 Algemene gegevens Gevolgklasse 2 γ P.B. nieuwbouw = 1,20 γ V.B. nieuwbouw = 1,50 γ P.B. bestaand = 1,20 γ V.B. bestaand = 1,15 Ψ = 0,4 belastingbreedte = 2,00 m overspanningslengte = 2,70 m aantal verdiepingen ligger = 2 Permanente belastingen begane grondvloer = 2,17 kn/m² verdiepingsvloer = 2,65 kn/m² vlieringvloer = 2,65 kn/m² metselwerk = 2,00 kn/m² fundering = 24,00 kn/m³ Veranderlijke belastingen vloer = 1,75 kn/m² vliering = 1,50 kn/m² Afstudeerverslag 64

66 Berekening ligger 1 Qg;rep = 2,65 kn/m² * 2,00 m = 5,30 kn/m Qg;d = 5,30 kn/m * 1,20 = 6,36 kn/m Qq;rep = 1,75 kn/m² * 2,00 m = 3,50 kn/m Qq;d = 3,50 kn/m * 1,50 = 5,25 kn/m Q;rep = 5,30 kn/m + 3,50 kn/m = 8,80 kn/m Q;d = 6,36 kn/m + 5,25 kn/m = 11,61 kn/m Dimensionering profiel op sterkte M;d = 1/8 * 11,61 kn/m * 2,70 ² m = 10,58 knm vloeispanning = 235 N/mm² Wy;ben 10,58 knm * 10⁶ / 235 N/mm² = 45,02 *10³mm³ Profielkeuze = HE100A Wy = 73 *10³mm³ Unitycheck 1 = 10,58 knm / 73 *10³mm³ * 235 N/mm² = 0,62 Voldoet Afstudeerverslag 65

67 Dimensionering profiel op doorbuiging elasticiteitsmodulus = N/mm² Iy = 349 *10⁴mm⁴ doorbuiging = 5 8,80 kn/m * 2,70 ⁴ m * = N/mm² * 349 *10⁴mm⁴ 8,31 mm doorbuiging max. = 0,004 * 2,70 m = 10,80 mm Voldoet toetsing metselwerk penant op sterkte eigen gewicht profiel = 0,17 kn/m Fg;rep verdingsvloer = 2,65 kn/m² * 2,00 m * 2,70 m = 14,31 kn Fg;rep vlieringvloer = 2,65 kn/m² * 2,00 m * 2,70 m = 14,31 kn Fg;rep liggers = 0,17 kn/m * 2 * 2,70 m = 0,45 kn Fg;rep = 29,07 kn Fg;d = 29,07 kn * 1,20 = 34,89 kn Qq;rep verdiepingsvloer = 1,75 kn/m² * 2,00 m = 3,50 kn/m Qq;rep vliering (momentaan) = 1,50 kn/m² * 0,4 * 2,00 m = 1,20 kn/m Fq;rep = 4,70 kn/m * 2,70 m = 12,69 kn Fq;d = 12,69 kn * 1,50 = 19,04 kn R;d = 26,96 kn Afstudeerverslag 66

68 representatieve druksterkte = 10 N/mm² materiaalfactor = 1,8 druksterkte = 10 N/mm² / 1,8 = 5,56 N/mm² minimale oppervlakte oplegging = 26,96 kn / 5,56 N/mm² = 4853 mm² breedte oplegging (t) = 110 mm minimale lengte oplegging * = 4853 mm² / 110 mm = 44 mm * 120 mm = 120 mm toetsing metselwerk penant op knik reductiefactor capaciteit Φ = 1,00-2,00 * 0,05t t 6 mm = 1,00-2,00 * = 0, mm maximale weerstand N;rd = 110 mm * 0,90 * 5,56 N/mm² = 550 N/mm minimale lengte penant * = 26,96 kn / 550 N/mm = 49 mm * 120 mm = 120 mm Afstudeerverslag 67

69 Belastingen funderingsbalk 5 balkafmetingen = 0,27 m * 0,65 m balklengte = 4,09 m Qg;rep begane grondvloer = 2,17 kn/m² * 2,00 m = 4,34 kn/m Qg;rep verdiepingsvloer = 2,65 kn/m² * 2,00 m = 5,30 kn/m Qg;rep vlieringvloer = 2,65 kn/m² * 2,00 m = 5,30 kn/m Qg;rep metselwerk = 2,00 kn/m³ * 5,20 m = 10,40 kn/m Qg;rep fundering = 24,00 kn/m³ * 0,27 m * 0,65 m = 4,21 kn/m Q1g;rep = 29,55 kn/m Q1g;d = 29,55 kn/m * 1,20 = 35,46 kn/m Q2g;rep = 8,55 kn/m Q2g;d = 8,55 kn/m * 1,20 = 10,26 kn/m Qq;rep vloer = 1,75 kn/m² * 2,00 m = 3,50 kn/m Qq;rep vloer (momentaan) = 1,75 kn/m² * 2,00 m * 0,4 = 1,40 kn/m Qq;rep vliering (momentaan) = 1,50 kn/m² * 2,00 m * 0,4 = 1,20 kn/m Q1q;rep = 6,10 kn/m Q1q;d = 6,10 kn/m * 1,15 = 7,02 kn/m Q2q;rep = 1,40 kn/m Q2q;d = 1,40 kn/m * 1,15 = 1,61 kn/m Q1;d = 35,46 kn/m + 7,02 kn/m = 42,48 kn/m Q2;d = 10,26 kn/m + 1,61 kn/m = 11,87 kn/m Afstudeerverslag 68

70 belastingen uit liggers Fg;d = 29,07 kn * 1,20 = 34,89 kn Fq;d = 12,69 kn * 1,15 = 14,59 kn R;d = 24,74 kn Zoals in de afbeelding van de balkenfundering van het woongebouw is te zien bevind er op funderingsbalk 5, naast de puntlasten die ontstaan uit de liggers, ook een puntlast uit funderingsbalk 4. Ook funderingsbalk 4 ondervind puntlasten uit andere balken. Namelijk uit balk 1 en 3. Om tot het controleren van de capaciteit van funderingsbalk 5 te kunnen komen zullen dus eerst de balken 1, 3 en 4 moeten worden berekend op belasting Afstudeerverslag 69

71 Belastingen funderingsbalk 1 balkafmetingen = 0,20 m * 0,50 m balklengte = 2,95 m belastingbreedte = 1,53 m Qg;rep begane grondvloer = 2,17 kn/m² * 1,53 m = 3,32 kn/m Qg;rep verdiepingsvloer = 2,65 kn/m² * 1,53 m = 4,05 kn/m Qg;rep vlieringvloer = 2,65 kn/m² * 1,53 m = 4,05 kn/m Qg;rep metselwerk = 2,00 kn/m³ * 5,50 m = 11,00 kn/m Qg;rep fundering = 24,00 kn/m³ * 0,20 m * 0,50 m = 2,40 kn/m Qg;rep = 24,83 kn/m Qg;d = 24,83 kn/m * 1,20 = 29,79 kn/m Qq;rep vloer = 1,75 kn/m² * 1,53 m = 2,68 kn/m Qq;rep vloer (momentaan) = 1,75 kn/m² * 1,53 m * 0,4 = 1,07 kn/m Qq;rep vliering (momentaan) = 1,50 kn/m² * 1,53 m * 0,4 = 0,92 kn/m Qq;rep = 4,67 kn/m Qq;d = 4,67 kn/m * 1,15 = 5,37 kn/m Q;d = 29,79 kn/m + 5,37 kn/m = 35,16 kn/m R;d = 35,16 kn/m * 2,95 m / 2 = 51,86 kn Afstudeerverslag 70

72 Belastingen funderingsbalk 3 balkafmetingen = 0,15 m * 0,50 m balklengte = 0,80 m belastingbreedte = 0,30 m Qg;rep begane grondvloer = 2,17 kn/m² * 0,30 m = 0,65 kn/m Qg;rep halfsteensmuur = 2,65 kn/m² * 0,30 m = 2,00 kn/m Qg;rep fundering = 24,00 kn/m³ * 0,15 m * 0,50 m = 1,80 kn/m Qg;rep = 4,45 kn/m Qg;d = 4,45 kn/m * 1,20 = 5,34 kn/m Qq;rep vloer = 1,75 kn/m² * 0,30 m = 0,53 kn/m Qq;d = 0,53 kn/m * 1,15 = 0,60 kn/m Q;d = 5,34 kn/m + 0,60 kn/m = 5,94 kn/m R;d = 5,94 kn/m * 0,80 m / 2 = 2,38 kn Afstudeerverslag 71

73 Belastingen funderingsbalk 4 balkafmetingen = 0,30 m * 0,50 m balklengte = 4,00 m Q1 Qg;rep kozijn = 0,50 kn/m Qg;rep metselwerk = 2,00 kn/m³ * 0,80 m = 1,60 kn/m Qg;rep fundering = 24,00 kn/m³ * 0,30 m * 0,50 m = 3,60 kn/m Qg;rep = 5,70 kn/m Qg;d = 5,70 kn/m * 1,20 = 6,84 kn/m Q2 Qg;rep metselwerk = 2,00 kn/m³ * 11,00 m = 22,00 kn/m Qg;rep fundering = 24,00 kn/m³ * 0,30 m * 0,50 m = 3,60 kn/m Qg;rep = 25,60 kn/m Qg;d = 25,60 kn/m * 1,20 = 30,72 kn/m R;d latei 5* = 7,70 kn/m * 1,20 * 2 = 18,48 kn * (zie originele berekening balk 4) R;d balk 1 = 51,86 kn R;d balk 3 = 2,38 kn Afstudeerverslag 72

74 belastingen funderingsbalk 5 Q1;d Q2;d R;d ligger R;d balk 4 = 42,48 kn/m = 11,87 kn/m = 24,74 kn = 71,42 kn Berekening capaciteit doorbuiging funderingsbalk 5 balkafmetingen = 0,27 m * 0,65 m staalkwaliteit = QR 22 vloeispanning staal fyd = 220 N/mm² nuttige hoogte balk d = 600 mm toegepaste onderwapening = 4 Ø 22mm As = 1520 mm² M;d max = 600 mm * 220 N/mm² * 1520 mm² * 0,9 = 180,576 knm M;d = 104,18 knm Voldoet Afstudeerverslag 73

75 Afstudeerverslag 74

76 Berekening capaciteit dwarskracht funderingsbalk 5 balkafmetingen = 0,27 m * 0,65 m staalkwaliteit = QR 22 vloeispanning staal fyd = 220 N/mm² nuttige hoogte balk d = 600 mm inwendige hefsboomarm z = 540 mm lengte y opgebogen wapening = 600 mm beugelwapening = Ø6-300mm As = 94 mm² opgebogen wapening veld A = Ø 22mm As = 380 mm² opgebogen wapening veld C = Ø 25mm As = 490 mm² V;d max beugels = As * 1,8 * fyd b * 10³ * b * d V;d max beugels = 94 mm² * 1,8 * 220 N/mm² * 270 mm * 600 mm = 22,33 kn 270 mm * 10³ Afstudeerverslag 75

77 V;d max opgebogen wapening = As * z * fyd y * 1/2 * 2 V;d max opgebogen wapening 380 mm² * 540 mm * 220 N/mm² = = 106,41 kn veld A 600 mm * 1/2 * 2 V;d max opgebogen wapening 490 mm² * 540 mm * 220 N/mm² = = 137,21 kn veld C 600 mm * 1/2 * 2 V;d max veld A = 22,33 kn + 106,41 kn = 128,74 kn V;d veld A = 83,67 kn Voldoet V;d max veld B = 22,33 kn V;d veld B = 38,00 kn Voldoet niet V;d max veld C = 22,33 kn + 137,21 kn = 159,54 kn V;d veld C = 128,33 kn Voldoet Afstudeerverslag 76

78 Conclusie horizontaal samenvoegen, muurdoorbraak 1 Doel het realiseren van een zo groot mogelijke muurdoorbraak zonder dat de constructie in gevaar is. Randvoorwaarden - voldoende capaciteit penant - voldoende capaciteit fundering - voldoende stabiliteit constructie Resultaten - capaciteit penant voldoet - capaciteit fundering voldoet niet - stabiliteit constructie voldoet Conclusie Voor het realiseren van een muurdoorbraak ter plaatse van ligger nummer 1 is er een aanpassing nodig aan het gebouw. Deze aanpassing is het plaatselijk versterken van de fundering. Wanneer er niet word gekozen voor het plaatselijk versterken van de funderingsbalk kan er ook worden besloten om de muurdoorbraak alleen op de verdieping door te voeren. Zo worden de krachten uit de penanten kleiner en terug verspreid over de lengte van de muurdoorbraak. Hierdoor zullen er geen/nauwelijks gewichtsveranderingen plaatsvinden op de fundering. Het realiseren van een muurdoorbraak heeft geen gevolgen ten aanzien van de stabiliteit van het woongebouw. Deze wordt uit meerdere wanden verkregen. De dragende wanden in het gebouw zorgen voor stabiliteit. Wanneer één van deze wanden wordt onderbroken door een sparing heeft dit geen consequenties omdat er in zowel richting x als z immers nog minimaal één dragende wand intact blijft. Dit is voldoende om de stabiliteit van het gebouw te waarborgen. Hoewel de fundering voldoet aan de maximale doorbuiging voldoet het daarentegen niet aan de maximale dwarskracht op basis van de beugelwapening. Deze schiet ter plaatse van veld B (zie berekening) te kort. Afstudeerverslag 77