Introductie. Inhoud. Regen. Wateraccumulatie. Wateraccumulatie schades. Dakinstortingen bij regen en sneeuw

Transcriptie

1 Introductie Dakinstortingen bij regen en sneeuw Adviesbureau Hageman te Rijswijk Veel ervaring met de analyse van bouwkundige constructieve schades. Betrokken bij de analyse van ruim 2 schadegevallen bij regen en sneeuw in de laatste 2 jaar. Simon Wijte EMN Masterclass 25 april 216 Zie ook VROM Inspectierapport Instortingen van lichte platte daken, febr. 23 Advisering op het gebied van constructies voor gebouwen en civiele werken Inhoud Regen Foto s van schades Hoe komt het? Hoe te voorkomen? Herstel Sneeuw Foto s van enkele schades Globaal inzicht in de verschillende oorzaken Tot slot Regen Na regen komt.wateraccumulatie Wateraccumulatie Wateraccumulatie schades De lokale opeenhoping van water op een dak die wordt veroorzaakt doordat het dak vervormt ten gevolge van het gewicht van het water 1

2 Wateraccumulatie schades Wateraccumulatie schades Wateraccumulatie schades Wateraccumulatie schades Schade beperkt zich niet altijd tot het dak Wateraccumulatie - schades Wateraccumulatie schades Schade ten gevolge van sneeuw is in het algemeen omvangrijker dan schade ten gevolge van regen Soms is er alleen sprake van een deuk in het dak bron: nu.nl 2

3 Wanneer Wanneer - HWA Wateraccumulatie treedt voornamelijk op bij een combinatie van: een gebrek aan het reguliere hwa- systeem neerslag met een hoge intensiteit een constructie met een beperkte wateropvoerende capaciteit Wanneer - HWA Wanneer - HWA Wanneer - HWA Wanneer - HWA Het gebrek aan het HWA is niet altijd op het dak te vinden. Ook onvoldoende capaciteit van het gemeentelijk riool kan tot een verzameling van regenwater op het dak leiden. 3

4 Wanneer - Noodweer Wanneer - Noodweer Wanneer - Noodweer Wanneer lokaties van op 29 juni 25 gedeeltelijk ingestorte dakconstructies Niet al het water komt van boven. Wanneer - Constructie De capaciteit van de constructie bij een belasting door regenwater kan worden beschreven met de wateropvoerende capaciteit. Waarbij Schade ten gevolge van wateraccumulatie treedt voornamelijk op bij constructies met de volgende eigenschappen/kenmerken: waterstand [m] platte daken daken met beperkt eigen gewicht daken met een groot oppervlak 4

5 Waarbij - platte daken De helling van een dak is in grote mate bepalend voor de wateropvoerende capaciteit. De helling wordt bepaald door het en de zeeg: Waarbij beperkt eigen gewicht Stalen daken Waarbij beperkt eigen gewicht Waarbij - grote dakoppervlakken Sandwich Panelen Waarbij - grote dakoppervlakken Eén groot afvoergebied Waarbij - grote dakoppervlakken Twee afvoer-gebieden: minder water 5

6 Bij een gebrek aan het reguliere hwa-systeem en een intensieve regenbui verzamelt zich water op het dak. De dakconstructie zal ten gevolge hiervan gaan doorbuigen. Het water stroomt dan naar het laagste punt. m³ Hoogteligging dakconstructie 1 m³ Waterstand m³ 3 m³

7 4 m³ 5 m³ m³ 7 m³ m³ 9 m³

8 1 m³ - - waterstand [m],12,1,8,6,4, hoeveelheid geborgen water [m³] wateropvoerende capaciteit: 14 mm Invloed op de wateropvoerende capaciteit: (helling) stijfheid overspanning De sterkte heeft vaak geen invloed waterstand [m] moment in de ligger [knm] 1,% 1,6% hoogteverschil Afschot 1% i.p.v. 1,6 % overspanning = hoogteverschil / overspanning geen zeeg waterstand [m] waterstand [m] hoeveelheid geborgen water [m³] hoeveelheid geborgen water [m³] 8

9 IPE 33 i.p.v. IPE 36 waterstand [m] Plaats van de instorting wordt bepaald door: hoogteverschillen door maatafwijkingen en/of bouwfouten wind-richting en -kracht constructieve eigenschappen hoeveelheid geborgen water [m³] Wat te doen? Ontwerp een deugdelijk noodafvoersysteem Een goed noodafvoersysteem is in staat om bij de combinatie van een voorgeschreven neerslagintensiteit en een volledige verstopping van het reguliere systeem de waterstand te beperken tot onder de wateropvoerende capaciteit van de constructie. Regen - Eisen Schade door wateraccumulatie kan worden voorkomen als: De wateropvoerende capaciteit van het dak wordt bepaald De noodafvoeren zodanig worden ontworpen dat de waterstand op het dak kleiner is dan de wateropvoerende capaciteit Wateropvoerende capaciteit iteratieproces Wateropvoerende capaciteit iteratieproces waterniveau evenwichtsstand waterniveau - - 9

10 Noodafvoeren - vormen Noodafvoeren - vormen Noodafvoeren - detaillering Noodafvoeren - detaillering UV-systemen als noodafvoersysteem? Eisen aan de uitvoering van een noodafvoersysteem: Niet aansluiten op gemeenteriool / systeem heeft een vrije uitloop Niet gevoelig voor vervuiling / geen roosters met kleine openingen Principe van UV-systeem is een grote onderdruk Noodafvoeren - ontwerp Neerslag hoeveelheid in mm als functie van tijdsduur en frequentie van overschrijding (bron: KNMI d.d ) frequentie minuten x per 1 jaar x per 2 jaar x per 5 jaar x per 1 jaar Noodafvoeren - ontwerp Vergelijking neerslagintensiteiten: Ontwerp van dakconstructies: Neerslag hoeveelheid van 15 mm per 5 minuten intensiteit: i =,5 l/(s m²) = 5 l/(s ha) Ontwerp van hwa-systemen: intensiteit: i = 3 l/(s ha) nog te reduceren voor berging 1

11 Noodafvoeren - ontwerp Noodafvoeren - ontwerp Uitgangspunten voor ontwerp noodafvoeren: het reguliere hwa systeem werkt niet debiet volgt uit intensiteit en oppervlakte afvoergebied Q = i A beschouwd als stationaire situatie waterstand is gelijk in het afvoergebied rechte vrije overlaat: ronde steekafvoer: Qh b 2 Q 3 h dnd =, 7 b d 2 Q 3 h dnd =, 29 d Qh Noodafvoeren - ontwerp Eisen aan de constructie Historie van eisen: Voor 1992 geen eisen aan nieuwbouw gerelateerd aan belasting door regenwater. In 1992 zijn eisen opgenomen in NEN 672. Deze norm werd aangestuurd vanuit het toenmalige Bouwbesluit TGB 199-serie Eisen aan de constructie Eisen nu: Bouwbesluit 212 Constructieve veiligheid voor nieuwbouw wordt ontleend aan de Eurocodes Belasting door regenwater is alleen in Nederland beschreven Opgenomen in de nationale bijlage bij NEN-EN Sneeuwbelasting Eisen aan de constructie Eisen bestaande bouw Bouwbesluit 212 stelt eisen aan nieuwbouw, maar ook aan bestaande bouw Eisen zijn beschreven in NEN 87 Deze norm verwijst naar de Eurocodes en aanvullende nationale normen waarin regels voor bestaande bouw zijn beschreven. Bestaande constructies moeten in staat zijn belasting door regenwater te weerstaan Dit is beschreven in NEN 871 Ook als ze zijn ontworpen voor 1992 Als de constructie niet voldoet, wordt niet aan de wet voldaan 11

12 Herstel van de constructie Herstel van de constructie Na het ontstaan van een dakinstorting moet herstel worden uitgevoerd. Herstel is een vergunningplichtige activiteit. Hierbij moet, volgens het Bouwbesluit, worden voldaan aan het verbouwniveau volgens NEN 87. Welke overwegingen zijn hierbij van belang? KANTOORGEDEELTE = NOODAFVOER NA 1 NA NA 2 NA NA 3 NA NA NA (HERSTELD) NA 5 SCHADE NA NA 5 NA H G F E D C B A Herstel van de constructie Gegeven: Het bezweken deel van de staalconstructie komt in het algemeen vaker voor in de constructie; De grootte van de regenwaterbelasting kan worden beïnvloed door de uitvoeringswijze van de noodafvoeren; Werkplaatstekeningen van de bezweken constructie zijn soms nog beschikbaar. Conclusie: Lokaal versterken van de constructie heeft daarom geen zin; Herstel tot de oorspronkelijke constructie; Bepaal wateropvoerende capaciteit; Ontwerp deugdelijke noodafvoeren; Check bestaande constructie voor eisen bestaande bouw. Sneeuw Op vrijdag 25 en zaterdag 26 november 25 is een grote hoeveelheid sneeuw gevallen. Dit heeft geleid tot relatief veel (gedeeltelijke) instortingen van gebouwconstructies. VROM Inspectie rapporteerd over 93 instortingen waarbij het schadebedrag groter is dan 5 bron: VROM Inspectie; Bouwkundige schades t.g.v. sneeuwval, mei 26 Instortingen in november 25 Instortingen in november 25 12

13 Instortingen in november 25 Instortingen in november 25 Instortingen in november 25 Instortingen in november 25 Aantal instortingen totaal 93 Locatie Apeldoorn Hengelo Enschede Volkel Maastricht totale hoeveelheid sneeuw van 25 tot 28 november 25 uitgedrukt in equivalente waterhoeveelheid [mm] 69,7 51,6 62,2 34,4 14,8 bijbehorende sneeuwbelasting [kn/m²],697,516,622,344,148 Sneeuwbelasting volgens de norm NEN 672:,7 kn/m² Instortingen in november 25 Omvang van de schade: volledige instorting 46%, gedeeltelijke instorting 26% ernstige doorbuiging dakconstructie 28%. Instortingen in november 25 Verdeling schadegevallen naar functie van gebouw veestal opslag 24 productie/expeditie 23 publieksfunctie

14 Instortingen in november 25 Verdeling schadegevallen naar dakvorm figuur 3: verdeling schadegevallen naar dakvorm plat 5 Instortingen in november 25 Conclusie: Bezweken constructies voldeden niet aan de eisen van de bouwvoorschriften licht hellend < 3 graden sterker hellend > 3 graden anders (gebogen daken, lichtstraten, luifels) Oorzaak van de instortingen gelegen in: onjuist ontworpen details een afwijkende uitvoering. Tot slot Bouwkundige schades bij regen en sneeuw Oorzaak is in het algemeen niet gelegen in het weer maar in het ontwerp en/of de uitvoering van de constructie. Het weer is veelal een omstandigheid waarbij het gebrek aan de orde komt. Ook constructies van voor 1992 moeten volgens het Bouwbesluit bestand zijn tegen belasting door regenwater 14