Antoni van Leeuwenhoek ziekenhuis

Transcriptie

1 PROJECT : Antoni van Leeuwenhoek ziekenhuis RAPPORTNUMMER ONDERDEEL : : CB01 Berekening borstwering OPDRACHTGEVER RAPPORTNUMMER : : Riboton RS Versie Datum Constructeur Projectleider Gezien BBO SCR SZE A BBo SCR SZE Aantal bladen Constructeur Projectleider : : : 31 B. Boumans IBAN: NL86 RABO I BTWnr: NL B.01 I KvK:

2 150110CB01 dd blad 2 van INHOUDSOPGAVE 2. Algemeen Omschrijving project Voorschriften Uitgangspunten Combinaties Berekeningen Merk SP Stekankers Merk SP Merk SP Overige merken Hoekstaal Boutverbinding in borstwering Boutverbinding in Bubbledeck Boutverbinding onderzijde Bubbledeck Verbinding as J21 / J Boutverbinding in Bubbledeck Boutverbinding in borstwering Berekening opgelaste plaat hoekstaal...31 IBAN: NL86 RABO I BTWnr: NL B.01 I KvK:

3 blad 3 van ALGEMEEN 2.1. OMSCHRIJVING PROJECT Door Riboton worden de prefab borstweringen voor het project Antoni van Leeuwenhoek ziekenhuis geleverd VOORSCHRIFTEN De berekeningen zijn uitgevoerd conform de volgende normen: NEN-EN-1990+NB Grondslagen van het constructief ontwerp (Eurocode 0) NEN-EN-1991+NB Belastingen op constructies (Eurocode 1) NEN-EN-1992+NB Betonconstructies (Eurocode 2) NEN-EN-1993+NB Staalconstructies (Eurocode 3) 2.3. UITGANGSPUNTEN - Betonsterkteklasse prefab C55/67 - Milieuklasse XC1 - Constructieklasse S2 S4 1(sterkteklasse) 1(plaatgeometrie) - Dekking cnom = cmin + cdev = = 20 mm - Betonstaal B500B - Staalkwaliteit constructiestaal standaard S235 - Gegevens derden Naam Blad van datum status UT Gew.- en stab berek. De Jong Gortemaker Algra Definitief 2.4. COMBINATIES Combinaties behorende bij gevolgklasse 2 worden aangehouden.

4 blad 4 van BEREKENINGEN 3.1. MERK SP63 De borstwering steekt 1,42 m uit boven het dak. Pw = 0,85 kn/m 2. qrep,wind = 0,85 x (0,8 + 0,3) = 0,94 kn/m 2 MEd = 0,5 x 1,11 x 1,42 2 x 1,5 = 1,42 knm Buiging zonder normaalkracht : b x h = 1000 x 160 mm² (C55/67, d = 137 mm) MEd = 1,4 knm (Mqp = 1,0 knm) A_s,req = 24 mm² (z = 136,9 mm, x = 0,40 mm) Amin = 30 mm² (Mr = 18 knm, ωo;min = 0,22%) A_s,prov : Ø6-150 (As = 188 mm², MRd = 11,2 knm) scheurvorming : Økm < 53,9 mm of s < 400 mm (mk XC1, σs = 37 N/mm²) : ber. scheurwijdte: 0,02 mm (eis wmax = 0,4 mm) In langsrichting wordt de plaat berekend als een ligger op 3 steunpunten. De maximale hart op hart afstand van de ondersteuningen (hoekstaal) bedraagt 3928 mm. Tevens is er een bovenbelasting van een bovenliggend element (SP56) gerekend over een lengte van 5680 mm MEd;stpt = 43,83 knm MEd;veld = 13,98 knm Buiging zonder normaalkracht steunpunt: b x h = 160 x 2365 mm² (C55/67, d = 2109 mm) MEd = 44 knm (Mqp = 35 knm) Aben = 48 mm² (z = 2107,1 mm, x = 5,00 mm) Amin = 60 mm² (Mr = 629 knm, ωo;min = 0,20%) keuze : 2Ø12 (As = 226 mm², MRd = 207,2 knm) scheurvorming : Økm < 71,6 mm of s < 400 mm (mk XC1, σs = 73 N/mm²) : ber. scheurwijdte: 0,22 mm (eis wmax = 0,4 mm)

5 blad 5 van 31 Buiging zonder normaalkracht veld: b x h = 160 x 2365 mm² (C55/67, d = 1375 mm) MEd = 14 knm (Mqp = 11 knm) Aben = 23 mm² (z = 1374,0 mm, x = 2,45 mm) Amin = 29 mm² (Mr = 629 knm, ωo;min = 0,48%) keuze : 2Ø12 (As = 226 mm², MRd = 135,1 knm) scheurvorming : Økm < 18,5 mm of s < 400 mm (mk XC1, σs = 35 N/mm²) : ber. scheurwijdte: 0,12 mm (eis wmax = 0,4 mm)

6 blad 6 van STEKANKERS Stekankers in de borstweringen worden belast op afschuiving. Maatgevende element is SP56 (A = 1,815 x 5,68 = 10,31 m 2 ) q_ek,wind = 1,11 kn/m 2 F_Ed,wind = 1,11 x 10,31 x 1,5 x 3= 29,73 kn A_s,req = 29,73 / 0,435 = 69 mm 2 A_s,prov = stekeind 12; As = 113 mm 2

7 blad 7 van MERK SP30 Merk SP30 wordt berekend op een normaalkracht van 2 bovenliggende elementen en een moment komend uit wind. NEd = 10,88 x (0,16 x ,12 x 0,3 + 0,03 x 30) x 1,2 = 64,44 kn q_ek,wind = 0,85 x 0,8 x 3,64 = 2,48 kn/m MEd,wind = 0,125 x 2,48 x 3,64 2 x 1,5 = 6,16 knm Zie onderstaande berekening van wandelement. 1. Kolom + Brand (NEN-EN C2:2010/NB:2011) ALGEMEEN Constructietype Wand Milieuklasse XC1 Profiel R1000x160 Cement S Beton C55/67 Rel. vochtigheid 60 % Wapening B500B Beton leeftijd 28 Dag(en) Systeemlengte 3.64 m Tijd Inf Dag(en) Buiging Enkel Kruipfactor 1.4 Constructieklasse S4 Brandwerendheid Uitgeschakeld Controle profielgrootte h,min: 160 >= 120 mm NEN-EN #9.6.1(2) KNIK Y - As Knikmethode Afb. 5.7 Kniksysteem Afb. 5.7a, 1.0l Kniklengte 3.64 m BELASTINGSGEVALLEN Type Nd Mdy B.G kn knm FUNDAMENTEEL B.G. Omschrijving Fu.C.1 B.G WAPENING Y - As Zijdig Staal As,tot Basis Extra Cnom Ctoe 2-zijdig B500B 377 R mm² - - mm mm

8 blad 8 van 31 KRACHTEN (Y) NEd M,max Lmbd. L.lim. 2.orde M0Ed M2 MEd Nee kn knm knm knm knm WAPENINGSDETAILS (Y) As,toe As,ben w0 Xu d Mu mm² mm² % mm mm knm CONTROLE (Y) Mu: >= knm NEN-EN #6.1 As,toe: 188 >= 77 mm² NEN-EN #6.1 S,min: 162 >= 37 mm NEN-EN #8.2 As,min: 377 >= 0 mm² NEN-EN #9.6.2 As,max: 377 <= 6400 mm² NEN-EN #9.6.2 Diam,min: 6.0 >= 5.0 mm NEN-EN #9.6.1(3) Hoekstaal en boutverbinding conform SP63

9 blad 9 van MERK SP33 Merk SP33 wordt berekend op een normaalkracht van ½ verdiepingshoogte en een moment komend uit wind. NEd = 0,5 x 3,58 x (0,16 x ,12 x 0,3 + 0,03 x 30) x 1,2 = 10,61 kn q_ek,wind = 0,85 x 0,8 x 3,58 = 2,44 kn/m MEd,wind = 0,125 x 2,44 x 3,58 2 x 1,5 = 5,87 knm Zie onderstaande berekening van wandelement. 1. Kolom + Brand (NEN-EN C2:2010/NB:2011) ALGEMEEN Constructietype Wand Milieuklasse XC1 Profiel R1000x160 Cement S Beton C55/67 Rel. vochtigheid 60 % Wapening B500B Beton leeftijd 28 Dag(en) Systeemlengte 3.58 m Tijd Inf Dag(en) Buiging Enkel Kruipfactor 1.4 Constructieklasse S4 Brandwerendheid Uitgeschakeld Controle profielgrootte h,min: 160 >= 120 mm NEN-EN #9.6.1(2) KNIK Y - As Knikmethode Afb. 5.7 Kniksysteem Afb. 5.7a, 1.0l Kniklengte 3.58 m BELASTINGSGEVALLEN Type Nd Mdy B.G kn knm FUNDAMENTEEL B.G. Omschrijving Fu.C.1 B.G WAPENING Y - As Zijdig Staal As,tot Basis Extra Cnom Ctoe 2-zijdig B500B 377 R mm² - - mm mm

10 blad 10 van 31 KRACHTEN (Y) NEd M,max Lmbd. L.lim. 2.orde M0Ed M2 MEd Nee kn knm knm knm knm WAPENINGSDETAILS (Y) As,toe As,ben w0 Xu d Mu mm² mm² % mm mm knm CONTROLE (Y) Mu: >= 6.54 knm NEN-EN #6.1 As,toe: 188 >= 83 mm² NEN-EN #6.1 S,min: 162 >= 37 mm NEN-EN #8.2 As,min: 377 >= 0 mm² NEN-EN #9.6.2 As,max: 377 <= 6400 mm² NEN-EN #9.6.2 Diam,min: 6.0 >= 5.0 mm NEN-EN #9.6.1(3) Hoekstaal en boutverbinding conform SP63

11 blad 11 van OVERIGE MERKEN Voor overige merken zie onderstaande tabel. Merk b h l Merk b h l SP praktisch SP hoofdmerk 3.1 SP praktisch SP praktisch SP hoofdmerk 3.1 SP hoofdmerk 3.1 SP praktisch SP hoofdmerk 3.1 SP hoofdmerk 3.1 SP hoofdmerk 3.1 SP praktisch SP hoofdmerk 3.1 SP hoofdmerk 3.1 SP hoofdmerk 3.1 SP praktisch SP hoofdmerk 3.1 SP praktisch SP praktisch SP hoofdmerk 3.1 SP praktisch SP praktisch SP praktisch SP hoofdmerk 3.1 SP hoofdmerk 3.1 SP hoofdmerk 3.1 SP hoofdmerk 3.1 SP hoofdmerk 3.1 SP praktisch SP hoofdmerk 3.1 SP hoofdmerk 3.1 SP hoofdmerk 3.1 SP hoofdmerk 3.1 SP hoofdmerk 3.1 SP praktisch SP praktisch SP hoofdmerk 3.1 SP hoofdmerk 3.1 SP praktisch SP praktisch SP praktisch SP hoofdmerk 3.1 SP hoofdmerk 3.1 SP hoofdmerk 3.1 SP praktisch SP praktisch SP praktisch SP hoofdmerk 3.1 SP hoofdmerk 3.1 SP hoofdmerk 3.1 SP hoofdmerk 3.1 SP hoofdmerk 3.1 SP SP praktisch SP praktisch SP praktisch SP praktisch SP praktisch SP hoofdmerk 3.1 SP SP hoofdmerk 3.1 SP conform SP30 SP hoofdmerk 3.1 SP praktisch SP hoofdmerk 3.1 SP berekend SP praktisch SP hoofdmerk 3.1 SP hoofdmerk 3.1 SP hoofdmerk 3.1 SP praktisch SP praktisch SP praktisch SP hoofdmerk 3.1 SP praktisch

12 blad 12 van HOEKSTAAL Hoekstaal wordt volgens onderstaande berekening gecontroleerd. SP63 l mm bubbledeckvloer d = 360 mm d 160 mm steenwolvulling tussen vloer en borstwering 20 mm h 2365 mm γ g = 1,2 G 111,49 kn γ q = 1,5 natuursteen d = 30 mm γ = 30 kn/m 3 g = 0,9 kn/m 2 = 2,13 kn/m isolatie d = 120 mm γ = 0,3 kn/m 3 g = 0,036 kn/m 2 = 0,09 kn/m luchtspouw = 15 mm bovenliggend elem = 50,86 kn (SP56) kozijn = 1,00 kn/m 1 vloerafscheiding 0,80 kn/m1 wind q p = 0,85 kn/m 2 dr+z C pe = 1,1 corrfactor 1 0,94 kn/m 2 aantal koppelingen 3 h.o.h. koppelingen 3928 mm coeff stat. Onbep. 1,10 q g = (111,49 / x / 1000 x (2,13 + 0,09 + 1,00)) x 1,10 = 54,76 kn / 3,93 m q q;wind = 0,94 x (3928 / 1000) x (2365 / 1000) x 1,10 = 9,56 kn / 3,93 m q q;vloeraf = 0,80 x 3,928 = 3,14 kn / 3,93 m hoekstaal ,86283 kn 160 mm 45 mm F1 w2 50 mm w1 100 mm 78 mm 360 mm = 510 mm 9,88 knm w1 100 mm F2 Fed = (54, ,86) x 1,2 = 126,8 kn bepaling zwpt borstwering d h A γ = A x γ e A x γ x e beton ,57E+08 isolatie , luchtspouw ,5 0 natuursteen ,6E+08 + som ,44E+09 zwpt = 123 mm e = = 78 mm Med = 126,75 x 0,078 = 9,88 knm / 3,93 m Med, vloerafscheiding = 3,14 5,19 knm / 3,93 m 1,1 m σ staal = 355 N/mm 2 W y;ben = mm 3 Wy;L200= 1/6 x 700 x 20 x 20 = mm 3 akkoord U.C. = 0,91 F1 uit g 9,88 / (510 / 1000) = 19,38 kn uit vloerafs 1,5 x 3,14 x (1,10 + 0,51) / 0,51 = 14,88 kn uit q;wind 9,56 x 1,5 / 2 = 7,17 kn + F1 = 41,42 kn F2 uit g 9,88 / (510 / 1000) = 19,38 kn uit vloerafs 14,88 - (1,5 x 3,14) = 10,17 kn uit q;wind 9,56 x 1,5 / 2 = -7,17 kn F1 = 22,38 kn breedte L-staal = 700 mm h.o.h. boutanker 180 mm akkoord pas toe 4 boutanker M 20 eindafstand = 80 akkoord vertikale belasting per anker horizontale belasting per anker 31,69 kn 10,36 kn

13 blad 13 van BOUTVERBINDING IN BORSTWERING Boutverbinding wordt gecontroleerd met DEMU software. Belasting per hoekstaal bedraagt: NEd = 41,42 kn VEd = 126,8 kn Er worden 3 van de 4 ankers getoets. Zie volgende pagina s voor toetsing ankers. Pas toe 4 x DEMU 1980P M20x90 per hoekstaal wapening rondom anker: As_req = 126,8 / 4 / 0,435 = 73 mm 2 As_prov = 1 hrsp 10 = 157 mm 2 As_req = 41,42 x 3 / 4 / 0,435 = 42 mm 2 As_prov = 2 10 = 157 mm hrsp 10

14 blad 14 van 31

15 blad 15 van 31

16 blad 16 van BOUTVERBINDING IN BUBBLEDECK Boutverbinding wordt gecontroleerd met DEMU software. Belasting per hoekstaal bedraagt: NEd = -126,8 kn VEd = 41,42 kn Betonkwaliteit is C30/37 Er worden 3 van de 4 ankers getoets. Zie volgende pagina s voor toetsing ankers. Pas toe 4 x DEMU 4010 M20x270 per hoekstaal. DEMU anker inpakken met langswapening en haarspelden. Belasting per anker bedraagt 41,42 kn / 4 = 8,42 kn A_s,req = 8,42 kn / 0,435 N/mm 2 = 24 mm 2. A_s,prov = 2 6; A_s = 56 mm 2. As_req = 41,42 x 3 / 4 / 0,435 = 41 mm 2 As_prov = 2 10 = 157 mm 2 2 hrsp

17 blad 17 van 31

18 blad 18 van 31

19 blad 19 van BOUTVERBINDING ONDERZIJDE BUBBLEDECK Boutverbinding wordt gecontroleerd met DEMU software. Belasting per hoekstaal bedraagt: NEd = 0 kn VEd = -41,42 kn Er wordt 1 anker berekend Zie volgende pagina s voor toetsing ankers. Pas toe 2 x HILTI HST M16

20 blad 20 van 31

21 blad 21 van 31

22 blad 22 van VERBINDING AS J21 / J23 De volgende wandelementen staan niet op de vloer: As J21: SP3, SP5 en SP7 Hier is gekozen voor onderstaande oplossing: bepaling zwpt borstwering d h A = A x e A x x e beton ,57E+08 isolatie , luchtspouw ,5 0 natuursteen ,6E+08 + som ,44E+09 zwpt = 123 mm Inklassing = 30 mm e = = 93 mm maximale h.o.h. afstand conform SP63; 3,928 m

23 blad 23 van 31 bepaling FEd onderdeel [kn] Eigen gewicht 0,16 x 1,48 x 3,928 x 25 23,26 Isolatie 0,12 x 1,48 x 3,928 x 0,3 0,21 Natuursteen 0,03 x 1,48 x 3,928 x 30 5,23 kozijn 1 x 3,928 3,928 Eigen gewicht SP2 24,74 Isolatie SP2 0,12 x 1,815 x 4,33 x 0,3 0,28 Natuursteen SP2 0,03 x 1,815 x 4,33 x 30 7,07 Totaal 64,72 64,72 x 1,35 = 87,37 kn MEd = 87,37 x 0,093 = 8,13 knm a = 1,48 m 1,48 m FEd = 8,13 / 1,48 = 5,50 kn As_req achter anker = 5,5 x 3 / 0,435 = 22 mm 2 As_prov = 1 12 = 113 mm 2 87,37 kn 0,13 m 0,12 m

24 blad 24 van 31 MEd; stpt = 87,37 x 0,13 = 11,36 knm = 355 N/mm 2 W_req = 11,36 x 10 6 / 355 = mm 3 Pas toe hoekstaal 200 x 200 x 20; l = 700 mm W_prov = 1/6 x 700 x 20 2 = mm 3 87,37 kn F1 F2 0,13 m 0,12 m F1 = 182 kn F2 = -95 kn

25 blad 25 van BOUTVERBINDING IN BUBBLEDECK NEd = 95 kn VEd = 5,50 kn Betonkwaliteit is C30/37 Er worden 3 van de 4 ankers getoetst. Zie volgende pagina s voor toetsing ankers. Pas toe 4 x DEMU 1988 M20 per hoekstaal. Demu anker inpakken met langswapening en haarspelden. Afschuiving: Belasting per anker bedraagt 5,50 kn / 4 = 1,38 kn A_s,req = 1,38 kn / 0,435 N/mm 2 = 4 mm 2. A_s,prov = 1 hrsp 6; A_s = 56 mm 2. Trek: Belasting per anker bedraagt 95 kn x 3 / 4 = 41,14 kn A_s,req = 41,14 kn / 0,435 N/mm 2 = 95 mm 2. A_s,prov = 2 10; A_s = 157 mm 2. 1 hrsp

26 blad 26 van 31

27 blad 27 van 31

28 blad 28 van BOUTVERBINDING IN BORSTWERING VEd = 5,50 kn Betonkwaliteit is C55/67 Zie volgende pagina s voor toetsing ankers.

29 blad 29 van 31

30 blad 30 van 31

31 blad 31 van BEREKENING OPGELASTE PLAAT HOEKSTAAL MEd = 8,13 knm VEd = 87,37 kn Plaatdikte is 16 mm a las is 5 mm Lascontrole volgens onderstaande berekening: Algemene gegevens Lasdikte 5 mm Laslengte 350 mm Lassoort 2 dubbelzijdig Staalsoort 355 γ M 1,25 β 0,90 f t;d 510 N/mm 2 f w;u;d 262 N/mm 2 f t;u;d 408 N/mm 2 Dikte plaat 16 mm F F F Basisgeval 1 Basisgeval 2 Basisgeval 3 Controle UGT lasverbinding Basisgeval 1 Basisgeval 4 F d 0,0 kn M d 0,0 knm σ 1 = τ 1 0,0 N/mm 2 σ 1 = τ 1 0,0 N/mm 2 τ 2 0,0 N/mm 2 τ 2 0,0 N/mm 2 Basisgeval 2 Basisgeval 5 F d 87,4 kn M d 8,1 knm σ 1 = τ 1 17,7 N/mm 2 σ 1 = τ 1 158,6 N/mm 2 τ 2 0,0 N/mm 2 τ 2 0,0 N/mm 2 Basisgeval 3 Basisgeval 6 F d 0,0 kn M d 0,0 knm σ 1 = τ 1 0,0 N/mm 2 σ 1 = τ 1 0,0 N/mm 2 τ 2 0,0 N/mm 2 τ 2 0,0 N/mm 2 M M M Basisgeval 4 Basisgeval 5 σ w;s;d 204 N/mm 2 Basisgeval 6 UC 0,78 Las voldoet σ N/mm 2 UC 0,43