BES-code 2010 Technische grondslagen voor bouwconstructies Belastingen en vervormingen Conceptversie 11 December 2010 R.Sagel IOB

Transcriptie

1 BES-code 2010 Technische grondslagen voor bouwconstructies Belastingen en vervormingen Conceptversie 11 December 2010 R.Sagel IOB

2 Inhoud Hoofdstuk 1: Algemeen Voorwoord Onderwerp en toepassingsgebied Termen en definities Symbolen 5 Hoofdstuk 2: Grondslagen van het constructief ontwerp Inleiding Eisen Beginselen van ontwerp en berekening op basis van grenstoestanden Bestaande bouwwerken 12 Hoofdstuk 3: Belastingen op constructies Permanente- en opgelegde belastingen voor gebouwen Inleiding Blijvende of permanente belastingen (G k ) Veranderlijke belastingen (Q k ) Bijzondere belastingen (A) Bestaande bouwwerken : Bijzondere belastingssituatie bij brand Inleiding Betonconstructies Staalconstructies Houtconstructies Bestaande bouwwerken : Windbelastingen (Q w ) Inleiding Windbelasting p rep 26 Bijlage A : Belasting door regenwater Inleiding Belasting door regenwater Bouwen op berghellingen : Overige belastingen Belastingen vloerafscheidingen ter plaatse van hoogteverschil Opslag van goederen 39 Hoofdstuk 4: Praktijkregelgeving voor eenvoudige gebouwen Inleiding Praktijkregelgeving voor de Benedenwindse Eilanden (Aruba), Bonaire (en Curaçao) Praktijkregelgeving voor de Bovenwindse Eilanden Saba, St. Eustatius (en St. Maarten) Gebouwen in houtskeletbouw vallend onder gevolgklasse CC1 via praktijkregelgeving 64 1

3 Hoofdstuk 1: Algemeen 1.1 Voorwoord De BES-code 2010 legt de eisen vast betreffende de veiligheid en bruikbaarheid van bouwwerken op de BES-eilanden, Bonaire, Saba en St. Eustatius. Uitgangspunt is een beperkte set voorschriften die aansluit op de op de BES-eilanden gebruikelijke bouwwijze. Wat betreft de constructieve veiligheid zijn de Nederlandse NEN-normen en de Eurocodes het vertrekpunt. 1.2 Onderwerp en toepassingsgebied De BES-code 2010 stelt de beginselen van eisen van veiligheid, bruikbaarheid en duurzaamheid van nieuw te bouwen- en bestaande bouwwerken vast. Omschrijft de grondslagen voor hun ontwerp, berekening en toetsing en geeft richtlijnen voor samenhangende aspecten van de constructieve betrouwbaarheid. De BES-code 2010 is mede bedoeld om eenvoudige, op staal gefundeerde, bouwwerken behorende tot de gevolgklasse CC 1 (zie hoofdstuk 2 tabel 2.1) met een oppervlak 150 m 2 met behulp van praktijkregelgeving voor eenvoudige gebouwen te realiseren. Voor constructies vallende buiten gevolgklasse CC1 met een oppervlak 150 m 2 moet de constructie worden ontworpen met behulp van de NEN-normen of de Eurocodes, met in achtname van de in de hoofdstukken 1, 2 en 3 aangegeven uitgangspunten. Constructies vallend binnen gevolgklasse CC1 met een oppervlak 150 m 2 mogen ook worden ontworpen met behulp van de NEN-normen of de Eurocodes, met in achtname van de in de hoofdstukken 1, 2 en 3 aangegeven uitgangspunten. de volgende NEN-normen zijn van toepassing: NEN 6700 Algemene basiseisen NEN 6701 Namen en symbolen voor grootheden NEN 6702 Belastingen en vervormingen NEN 6706 Verkeersbelasting op bruggen NEN 6707 Bevestiging van dakbedekkingen NEN 6710 Aluminium-constructies NEN 6720 Betonconstructies (ook NEN-EN 206-1, NEN 6722 en NEN 6071) NEN 6740 Geotechniek (ook NEN 6743 en NEN 6744) NEN 6760 Houtconstructies (ook NEN 6762t.m.NEN 6765 en NEN 6073) NEN 6770 Staalconstructies (ook NEN 6771 t.m. NEN 6774 en NEN 6072) NEN 6790 Steenconstructies (ook NPR 6791) de volgende Eurocodes kunnen worden toegepast: Eurocode 0; NEN - EN 1990 Grondslagen van het ontwerp, inclusief de Nationale Bijlage NB Eurocode 1; NEN - EN 1991 Belastingen op constructies, inclusief de Nationale Bijlage NB Eurocode 2; NEN-EN 1992 Betonconstructies, inclusief de Nationale Bijlage NB Eurocode 3; NEN-EN 1993 Staalconstructies, inclusief de Nationale Bijlage NB Eurocode 4; NEN-EN 1994 Staal-beton-constructies, inclusief de Nationale Bijlage NB Eurocode 5; NEN-EN 1995 Houtconstructies, inclusief de Nationale Bijlage NB Eurocode 6; NEN-EN 1996 Metselwerkconstructies, inclusief de Nationale Bijlage NB Eurocode 7; NEN-EN 1997 Geotechnisch ontwerp, inclusief de Nationale Bijlage NB Eurocode 8; NEN-EN 1998 Seismisch ontwerp, de Nationale Bijlage NB moet nog worden geschreven. De genoemde Eurocodes kunnen uit meer delen bestaan. Bij iedere Eurocode hoort onlosmakelijk de Nationale Bijlage NB. In de NB zijn keuzes vastgelegd uit de in het normblad gegeven mogelijkheden en zijn de voor Nederland geldende waarden voor de 2

4 nationaal bepaalde parameters vastgelegd. Hiermee kan in Nederland het niveau van constructieve veiligheid worden bereikt zoals vastgelegd in het BES Bouwbesluit. De BES-code 2010 is niet bedoeld voor infra-werken, havenkades, waterkeringen, petrochemische industrie, silo s, bouwwerken voor militaire doeleinden en offshore-constructies. Voor verkeersbelasting, belasting veroorzaakt door kranen en machines en belastingen in silo s en opslagtanks e.d. zie de betreffende normen Eurocode 8; NEN-EN 1998 Seismisch ontwerp; de Nationale Bijlage NB moet nog worden geschreven. Geaccepteerde normen in plaats van Eurocode 8: UBC (Uniform Building Code Volume 2) 1997 met name section 1630 over de aardbevingsberekeningen en IBC (International Building Code) 2009 (laatste versie) met name section 1613 over aardbevingsbelastingen 1.3 Termen en definities Gebruikelijke termen met betrekking tot ontwerp zijn: Afschot Helling ten opzichte van het horizontale vlak, aangebracht om te zorgen voor een goede afvoer van het regenwater Belastingsgeval Algemene benaming om onderscheid tussen soorten van belastingen aan te geven, bijv. het belastingsgeval wind of belastingsgeval eigen gewicht. Grootte en richting komen hierin niet ter sprake. Belastingscombinatie Verzameling van verschillende soorten belastingen, belastingsgevallen, en/of belastingsconfiguraties die gelijktijdig kunnen optreden. Betrouwbaarheid Geschiktheid van een constructie om te voldoen aan de voorgeschreven eisen, met inbegrip van de ontwerplevensduur, waarvoor zij is ontworpen. Bijzondere belastingscombinatie Aanvullende belastingscombinatie die een mogelijk maatgevend effect heeft op de bouwconstructie, maar waarvan de kans klein is dat deze optreedt gedurende de referentieperiode. Bruikbaarheidsgrenstoestand BGT (Serviceability limit states SLS) Grenstoestand die gebruikt wordt bij de toetsing aan de eisen voor vooropgesteld gebruik Fundamentele belastingscombinatie Algemeen van toepassing zijnde belastingscombinatie van permanente en veranderlijke belastingen die wordt gebruikt bij de beoordeling van de uiterste grenstoestand Grenstoestand Toestand waarbij het effect van de belasting(en) en de respons van de bouwconstructie de gestelde eisen juist niet overschrijden Ontsluitingswegen van ruimten Onder ontsluitingswegen verstaan we buiten een verblijfsgebied gelegen verkeersroutes, of ruimten waardoor een verkeersroute voert zoals trappen, bordessen, portalen, gangen, e.d. Ontwerplevensduur of referentieperiode Tijdsbestek waarin een bouwconstructie, of een deel daarvan aan de gestelde eisen moet voldoen met een vastgestelde mate van betrouwbaarheid 3

5 Sterkte Mechanische eigenschap die de geschiktheid aangeeft van een materiaal om belasting te weerstaan, meestal uitgedrukt in spanning N/mm 2. Uiterste grenstoestand UGT (Ultimate limit states ULS) Grenstoestand die wordt gebruikt bij de toetsing aan de eisen ten aanzien van de constructieve veiligheid Zeeg Vorm die bewust is aangebracht in bijvoorbeeld daken en vloeren om ongewenste effecten van doorbuigingen en hoekverdraaiingen geheel of gedeeltelijk te compenseren Gebruikelijke termen met betrekking tot belastingen zijn: Aardbevingsbelasting (A E ) Belasting die ontstaat door grondbewegingen door een aardbeving Belasting(F) a) stelsel van krachten (belastingen) werkend op een constructie (rechtstreekse belasting) b) stelsel van opgelegde vervormingen of versnellingen, veroorzaakt bijvoorbeeld door temperatuursveranderingen, vochtigheidsschommelingen, ongelijke zettingen of aardbevingen (niet rechtstreekse belastingen) Belastingscombinatie Samenstel van rekenwaarden gebruikt voor de toetsing van de constructieve betrouwbaarheid bij een grenstoestand waarbij verscheidene belastingen gelijktijdig werken. Blijvende of permanente belasting (G) Belasting die naar alle waarschijnlijkheid werkzaam is gedurende een gegeven referentieperiode (bijv. 50 jaar) en waar de variatie van haar grootte in de tijd verwaarloosbaar is. Bijzondere belasting (A) Belasting, gewoonlijk van korte duur maar van aanmerkelijke grootte, waarvan de kans van optreden tijdens de ontwerplevensduur van de constructie gering is. Combinatiewaarde van een veranderlijke belasting, de momentane belasting (ψ 0 Q k ) Waarde gekozen voor zover deze kan worden bepaald op statistische gronden zodanig, dat de kans, dat de effecten veroorzaakt door de combinatie worden overschreden, bij benadering dezelfde is als voor de karakteristieke waarde van een afzonderlijke belasting. Zij mag worden geformuleerd als een berekende fractie van de karakteristieke waarde gebruikmakend van een factor ψ 0 1. Dynamische belasting Belasting die een versnelling van meer dan 0,5 m/s 2 kan veroorzaken in een bouwconstructie, of onderdelen daarvan. Extreme belasting Waarde voor de veranderlijke belasting waarvan de kans op overschrijding gedurende de referentieperiode van de bouwconstructie klein is. Geotechnische belasting Belastingsoverdracht op de constructie door de grond, grondaanvulling of grondwater. Hoofddraagconstructie onder brandomstandigheden Deel van de constructie dat tijdens brand constructieve veiligheid moet leveren Hoofddraagconstructie algemeen Deel van de bouwconstructie waarvan het bezwijken leidt tot het bezwijken van constructieonderdelen die niet in de directe nabijheid van het bezweken onderdeel zijn gelegen. 4

6 Karakteristieke waarde van de belasting (F k ) Belangrijkste representatieve waarde van de belasting. Voor zover een karakteristieke waarde kan worden vastgelegd op statistische gronden, wordt zij gekozen in overeenstemming met de voorgeschreven kans om niet te worden overschreden naar de ongunstige kant gedurende een referentieperiode, rekening houdend met de ontwerplevensduur van de constructie. Momentane belasting Waarde voor de veranderlijke belasting die men zeer waarschijnlijk op een willekeurig tijdstip zal aantreffen. Permanente belasting Belasting die gedurende de referentieperiode slechts beperkt in grootte varieert, of een belasting waarvan de grootte tot een limiet nadert. Quasi-statische belasting Dynamische belasting die door een gelijkwaardige statische belasting in een statisch model wordt gerepresenteerd. Referentieperiode Tijdsbestek waarin de bouwconstructie of een deel daarvan aan de gestelde eisen moet voldoen met een vastgestelde mate van betrouwbaarheid. Rekenwaarde van de belasting (F d ) Bij een toetsing van een bouwconstructie aan te houden waarde voor de belasting Representatieve waarde van de belasting (F rep ) Voorgeschreven basisbelasting waaruit met de belastingsfactor een rekenwaarde voor de belasting wordt bepaald. Statische belasting Belasting die geen versnelling van meer dan 0,5 m/s 2 teweegbrengt in de bouwconstructie of onderdelen van de bouwconstructie en waarvan het aantal belastingswisselingen gedurende de referentieperiode kleiner is dan Veranderlijke belastingen (Q) Belasting die gedurende de gehele referentieperiode niet altijd aanwezig is, of belasting waarvan de verandering als functie van de tijd niet meer verwaarloosbaar klein is in vegelijking tot het gemiddelde. 1.4 Symbolen Gebruikelijke symbolen met betrekking tot belastingen zijn: F Belasting G Permanente belasting Q Veranderlijke belasting A Bijzondere belasting ψ 0 Factor voor de bepaling van de momentane belasting ψ t Correctiefactor q Veranderlijke belasting M Moment N Normaalkracht R Oplegreactie V Dwarskracht T Trek D Druk 5

7 1.4.2 Gebruikelijke symbolen met betrekking tot betonconstructies zijn: A s Oppervlakte van de doorsnede van betonstaal C Betonkwaliteit (voorheen B) c Betondekking d Totale hoogte van de betondoorsnede f s Rekenwaarde van de treksterkte van het betonstaal Ø Diameter Gebruikelijke symbolen met betrekking tot aardbevingsbelasting zijn: E De aardbevingsbelasting op (een element van) de constructie. E h De horizontale belasting toe te schrijven aan de basis schuifkracht V E v De verticale belasting toe te schrijven aan de aardbevings-grond-beweging E max De maximale aardbevingsbelasting C a Een aardbevingscoëfficiënt D De rustende belasting op het betreffende constructie-element I Een belangrijkheidsfactor, R Factor afhankelijk van het gekozen bouwsysteem S D Type aanduiding grondprofiel V h Horizontale schuifkracht W De totale rustende belasting op het betreffende element/verdieping/begane grond/fundering Z Factor betrekking hebbend op de aardbevingszone ρ Een vergrotingsfactor voor de betrouwbaarheid Een vergrotingsfactor Ω Gebruikelijke symbolen met betrekking tot windbelasting zijn: C eq Een drukvereffeningsfactor C index De windvormfactoren, zoals: - C pe voor externe druk of zuiging op vlakken te bepalen - C pe;loc voor lokale situaties in vlakken te bepalen - C pi voor interne over- en onderdruk te bepalen - C f voor wrijving te bepalen - C t voor het bepalen van de totale windbelasting c e (z) Een waarde die de windturbulentie op hoogte z in rekening brengt p rep De windbelasting door winddruk, windzuiging, windwrijving en over- en onderdruk (kn/m 2 ) p w Extreme waarde van de stuwdruk door wind q b (z) De extreme waarde van de stuwdruk op hoogte z q p (z) De basiswinddruk op hoogte z ρ Volumieke massa van lucht Een factor die de dynamische invloed op het bouwwerk in rekening brengt Ø Indices b Breedte d Rekenwaarde van h Horizontaal, hoogte k Karakteristieke waarde van rep Representatieve waarde van stp Steunpunt v Vertikaal, veld 6

8 Hoofdstuk 2: Grondslagen van het constructief ontwerp 2.1 Inleiding Dit hoofdstuk legt de basis voor nieuw te bouwen- en bestaande bouwwerken, ongeacht de aard van het bouwmateriaal. De principes en vereisten met betrekking tot veiligheid, bruikbaarheid en duurzaamheid van de constructies worden gegeven. Toelichting, bepalen van de grondslagen Als uitgangsdocumenten voor het bepalen van de grondslagen van het constructief ontwerp op de BES-eilanden is gekozen voor NEN 6700 TGB 1990 Algemene basiseisen en NEN-EN 1990 Eurocode 0: Grondslagen voor het constructief ontwerp. Hierin zijn op een fundamenteel niveau de betrouwbaarheidseisen (veiligheid, bruikbaarheid) gegeven die op alle bouwconstructies van toepassing zijn, ongeacht het materiaal waarvan zij gemaakt zijn. Tevens zijn de volgende documenten geraadpleegd: IBC de International Building Code 2009; Section 1613 NEN-EN 1991 Eurocode 1 Belastingen op constructies NEN 6702 Technische grondslagen voor bouwconstructies TGB 1990 Belastingen en vervormingen 1997 Uniform Building Code Volume 2; Section 1630 Informatieblad Afdeling Toezicht Dienst Openbare Werken Aruba E eisen In dit artikel worden de eisen vermeld waaraan de constructie moet voldoen: Fundamentele eisen Regeling van de betrouwbaarheid Ontwerplevensduur en duurzaamheid Fundamentele eisen Een constructie moet zo zijn ontworpen en uitgevoerd dat zij, tijdens de voorziene levensduur - Alle belastingen en invloeden, die kunnen optreden tijdens de uitvoering en het gebruik zal weerstaan, en - Geschikt zal blijven voor het gebruik waarvoor zij bestemd is. Dit betekent dat de constructie afhankelijk van de mogelijke gevolgen van bezwijken in termen van levensgevaar, letsel, eventuele economische verliezen, voldoende weerstand (sterkte), bruikbaarheid en duurzaamheid moet bezitten Regeling van de betrouwbaarheid Toelichting: De vereiste betrouwbaarheid moet worden verkregen door het ontwerp en de berekening uit te voeren volgens de geldende voorschriften. Verschillende betrouwbaarheidsniveaus mogen worden aangenomen, bijvoorbeeld met betrekking tot de constructieve weerstand (UGT) en bruikbaarheid (BGT). De keuze van de betrouwbaarheidsniveaus moet rekening houden met: - De mogelijke oorzaak en/of wijze van bereiken van een grenstoestand - De mogelijke gevolgen van bezwijken in termen van levensgevaar, letsel, eventuele economische verliezen - Publieke afkeer, of angst tegen bezwijken - De kosten nodig om het risico van bezwijken te verminderen Klassen-indeling Het is toegestaan een zekere differentiatie in de betrouwbaarheid van constructies aan te brengen op basis van de gevolgen van bezwijken van een constructie. Afhankelijk van de gevolgen wordt met een betrouwbaarheid van de uitspraak geaccepteerd dat een bepaalde 7

9 faalkans niet wordt overschreden. Hoe groter de gevolgen van bezwijken van een constructie, des te hoger is de betrouwbaarheid van de uitspraak en des te kleiner is de kans op falen. - CC1; geringe gevolgen ten aanzien van verlies van mensenlevens en/of kleine of verwaarloosbare economische, of sociale gevolgen of gevolgen voor de omgeving - CC2; middelmatige gevolgen ten aanzien van verlies van mensenlevens en/of aanzienlijke economische of sociale gevolgen of gevolgen voor de omgeving - CC3; grote gevolgen ten aanzien van verlies van mensenlevens (enkele tientallen), en/of zeer grote economische of sociale gevolgen of gevolgen voor de omgeving De gevolgklassen CC (Consequences Classes) worden gekoppeld aan de betrouwbaarheidsklassen RC (Reliability Classes). De verschillende betrouwbaarheidsklassen, RC 1, RC 2 en RC 3 geven aan welke faalkansen over de referentieperiode bij diverse betrouwbaarheidsklassen worden geaccepteerd en hoe groot de betrouwbaarheidsindex β moet zijn wil deze geaccepteerde faalkans niet wordt overschreden. De grootte van de belastingsfactoren wordt bepaald door de betrouwbaarheidsklasse van een bouwwerk Ontwerplevensduur en duurzaamheid De constructie moet zo zijn ontworpen dat achteruitgang tijdens haar ontwerplevensduur, de referentieperiode, geen afbreuk kan doen aan de prestatie van de constructie tot beneden het vereiste bestaande niveau. De richtwaarde van de ontwerplevensduur van monumentale gebouwen, bruggen en andere civieltechnische werken wordt gesteld op 100 jaar (bepaald in overleg met de opdrachtgever). Voor alle overige bouwwerken geldt een ontwerplevensduur van 50 jaar. 2.3 Beginselen van ontwerp en berekening op basis van grenstoestanden De term belastingscombinaties wordt gebruikt voor het definiëren van de grootte van de belasting te hanteren in een grenstoestand waarin sprake is van het gezamenlijk optreden van verschillende belastingen. Toelichting De volgende stappen moeten worden ondernomen om de voor de berekening benodigde belasting vast te stellen: - Bepaal de ontwerpsituatie, bijvoorbeeld tijdelijk, blijvend, bijzonder - Bepaal alle belastingen - Bepaal de partiële factoren (tabellen 2.2, 2.3 en 2.4) - Rangschik de belastingen zodat de meest kritische waarden worden verkregen Is er slechts sprake van 1 combinatie met 1 veranderlijke belasting dan wordt de grootte van deze belasting verkregen door vermenigvuldiging met de betreffende partiële belastingsfactor. Is er meer dan één veranderlijke belasting, moet er onderscheid worden gemaakt tussen de overheersende belasting (Q k1 ) en de andere mogelijk gelijktijdig optredende belastingen(q ki ). Een gelijktijdig optredende belasting wordt altijd meegenomen in de combinatiewaarde. Er moet onderscheid worden gemaakt in: - Uiterste grenstoestand, van toepassing bij de sterkteberekening (UGT). - Bruikbaarheidsgrenstoestand, van toepassing bij toetsing van doorbuiging, uitbuiging en scheurwijdteberekening voor betonconstructies (BGT). Het bepalen van de belastingscombinaties omvat het combineren van de blijvende belasting G k met de karakteristieke Q k1, of momentane waarde van de veranderlijke belasting ψ 0 Q ki. De grootte van de belastingsfactoren wordt bepaald door de klasse RC 1 en RC 2 (tabel 2.2), of RC 3 ( tabel 2.3). Voor de bijzondere belastingscombinatie zijn alle belastingsfactoren gelijk aan 1,0 (tabel 2.2 en 2.3). 8

10 Tabel 2.1: Indeling van gebouwconstructies in betrouwbaarheidsklassen (RC), respectievelijk gevolgklassen (CC) RC CC omschrijving voorbeelden 1/2 1a geringe gevolgen ten aanzien van verlies van mensenlevens en/of kleine of verwaarloosbare economische of sociale gevolgen of gevolgen voor de omgeving Op staal gefundeerde gemetselde gebouwen met een grondoppervlak 150 m 2, die ontworpen worden gebaseerd op standaarddetails en voorwaarden, zoals: - woonhuizen, vrijstaand en in een rijtje 3 bouwlagen - gebouwen met agrarische bestemming - gebouwen 2 bouwlagen en industriële gebouwen 2 bouwlagen niet vallend onder CC 3, waarin zich niet veel personen ophouden, mits geen enkel deel van het gebouw zich dichter dan 10 meter bij een ander gebouw of een 2 1b middelmatige gevolgen ten aanzien van verlies van mensenlevens en/of aanzienlijke economische of sociale gevolgen of gevolgen voor de omgeving 2 2a risicogroep: laag 3 2b risicogroep: hoog 3 3 grote gevolgen ten aanzien van verlies van mensenlevens (enkele tientallen) en/of zeer grote economische of sociale gevolgen of gevolgen voor de omgeving gebied waar zich personen ophouden, bevindt. Op staal- en op palen gefundeerde gebouwen met een grondoppervlak 150 m 2 die ontworpen worden gebaseerd op standaarddetails en voorwaarden aangevuld met eenvoudige statische berekeningen, zoals bij: -éénlaagse gebouwen, zoals: appartementen, kantoren en winkels -één- en tweelaagse gebouwen, voorbeelden zie CC1a; Toelichting: de paalfundering, funderingsbalken, poeren, kolommen, ev. grotere overspanning vloeren, e.d. moeten m.b.v. een eenvoudige aanvullende constructieberekening worden gedimensioneerd. Gebouwen niet vallend onder CC 1: - woonhuizen, 4 bouwlagen - flats, appartementen, andere woongebouwen, kantoren en hotels 4 bouwlagen - industriële gebouwen 3 bouwlagen - winkels 3 bouwlagen, grondoppervlakte m 2 - onderwijsgebouwen met één bouwlaag - tribunes, stadions 2000 toeschouwers - alle openbare gebouwen met maximaal 2 bouwlagen en een grondoppervlak 1000 m 2 - flats, appartementen, andere woongebouwen en hotels met > 4-, maar 6 bouwlagen - onderwijsgebouwen met > 1, maar 4 bouwlagen - winkels 4 bouwlagen en/of grondoppervlak > 1000 m 2. - kantoren met > 4-, maar 6 bouwlagen - alle openbare gebouwen > 2, maar 6 bouwlagen, en/of met een grondoppervlakte > 1000 m 2, maar m 2 - parkeergarages 4 bouwlagen - alle gebouwen die in geval van calamiteit (orkaan, aardbeving) essentieel zijn, zoals: brandweerkazernes, ziekenhuizen, communicatie- en operationele centra, drinkwatervoorzieningen, elektriciteitscentrales, controletorens vliegveld e.d. - alle gebouwen (niet) hierboven vermeld, en/of die buiten de grenzen van oppervlakte of aantal bouwlagen vallen - schoorstenen - alle gebouwen waarin publiek in grote aantallen wordt toegelaten (grote openbare gebouwen, concertzalen, enz.) - stadions, tribunes voor meer dan toeschouwers - gebouwen met gevaarlijke stoffen of processen Opmerking: Bij gebouwen met meer dan één gebruiksdoel de strengste gevolgklasse aanhouden. 9

11 2.3.1 Uiterste grenstoestanden UGT (sterkteberekening) De uiterste grenstoestanden worden onderverdeeld in de volgende categorieën: EQU verlies van statisch evenwicht, kortweg de standzekerheid STR intern bezwijken of buitensporige vervormingen van de totale constructie of een constructie-onderdeel GEO bezwijken ten gevolge van buitensporige vervorming van de grond We kennen drie vormen van uiterste grenstoestanden: - fundamentele combinatie, belastingscombinaties voor de ontwerpsituatie. - belastingscombinaties voor de buitengewone ontwerpsituatie - belastingscombinaties voor de aardbevingsontwerpsituatie Belastingscombinaties Dimensionering kolombelastingen, poeren en paalfunderingen - op maximaal twee vloerniveaus extreme veranderlijke belasting Q k en op de overige vloerniveaus ψ 0 Q k. - bij gunstig werkende neerwaartse belasting, op geen enkel vloerniveau veranderlijke belasting en het gunstige effect van blijvende belasting 0,9G k in rekening brengen. We onderscheiden de volgende belastingscombinaties, zie tabellen 2.2 en 2.3: Voor de combinatie STR/GEO moet de strengste combinatie worden aangehouden. Tabel 2.2: Belastingsfactoren in UGT voor bouwwerken in RC 1 en RC 2 EQU STR/GEO STR/GEO G k ongunstig 1,1 1,2 1,35 G k gunstig 0,9 0,9 0,9 Overheersende Veranderlijke belasting Q k1 1,5 1,5 Andere Veranderlijke belasting ψ 0 Q ki 1,5 1,5 Buitengewone Belasting A en A E Bijz. comb. 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 Tabel 2.3: Belastingsfactoren in UGT voor bouwwerken in RC 3 EQU STR/GEO STR/GEO G k ongunstig 1,1 1,3 1,35 G k gunstig 0,9 0,9 0,9 Overheersende Veranderlijke belasting Q k1 1,65 1,65 Andere Veranderlijke belasting ψ 0 Q ki 1,65 1,65 Buitengewone Belasting A en A E Bijz. comb. 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 Voorbeeld: Kantoorgebouw bestaande uit twee lagen kan worden belast door wind en een veranderlijke belasting op de vloeren. Wind: ψ 0 = 0 (hoofdstuk 3) Veranderlijke belasting: ψ 0 = 0,5 (hoofdstuk 3) We onderscheiden de volgende situaties a. Windbelasting overheersend. Voor RC 2 dus 1,5 Q w Veranderlijke vloerbelasting als combinatiewaarde. Voor RC 2 dus 1,5 x 0,5 Q ki. b. Vloerbelasting overheersend. Voor RC 2 dus 1,5 Q k1. Windbelasting op gevel als combinatiewaarde. Voor RC 2 dus 1,5 x 0 Q ki. 10

12 Dimensioneren van vloeren en balken op hetzelfde vloerniveau met de coëfficiënten-methode Voor belastingsschikking in de UGT, als in de BGT het volgende hanteren: - Afwisselend dragen de velden de rekenwaarde van de veranderlijke belasting en de blijvende belasting, met de andere velden belast door de rekenwaarde van de blijvende belasting. Gangbaar taalgebruik; rekenen met belast- en onbelaste velden. Op deze wijze wordt het maximale veldmoment gevonden. - Elke twee naast elkaar gelegen velden dragen de rekenwaarde van de veranderlijke belasting en de blijvende belasting, met de andere velden belast door de rekenwaarde van de blijvende belasting. Op deze wijze wordt het maximale steunpuntsmoment gevonden. - de coëfficiënten-methode mag onder voorwaarden worden toegepast Coëfficiënten voor momenten, dwarskrachten en oplegreacties Opmerking: Deze coëfficiëntenmethode zal vooral bij betonconstructies toepassing vinden. 11

13 Voorwaarden toepassen coëfficiënten-methode op één veld: op ander veld: G k,min 0,75 G k,max Q k,min 0,75 Q k,max l eff,min 0,8 l eff,max op alle velden: Q/G 0, Bruikbaarheidsgrenstoestand BGT Bruikbaarheidsgrenstoestanden zijn onder andere: - Vervormingen of scheurvorming die het uiterlijk of het doeltreffend gebruik van een constructie nadelig beïnvloeden, of die schade veroorzaken aan afwerklagen of aan op de constructie staande metselwerkwanden. - Hinderlijke trillingen die onderdelen of apparatuur nadelig beïnvloeden. Scheurvorming behoeft niet te leiden tot een uiterste grenstoestand. Scheuren kunnen echter de levensduur van de constructie beïnvloeden. Bij de controle op scheurvorming en vervorming (bijv. doorbuiging) moeten we uitgaan van de bruikbaarheidsgrenstoestand. Voor de bruikbaarheidsgrenstoestand geldt voor alle belastingscombinaties, dat γ G = 1,0 en γ Q = 1,0 (zie tabel 2.4). We onderscheiden voor de bruikbaarheidsgrenstoestand de karakteristieke en de quasi-blijvende belastingscombinatie. Toelichting De karakteristieke combinatie in de bruikbaarheidsgrenstoestand moet worden gebruikt bij excessief overbelasten van de constructie, bijvoorbeeld de onmiddellijk optredende scheurvorming ten gevolge van deze belasting. De quasi-blijvende combinatie in de bruikbaarheidsgrenstoestand moet worden gebruikt als er sprake is van langeduur-effecten. Denk daarbij aan de doorbuiging in een betonconstructie ten gevolge van kruip, omdat de belasting langdurend aanwezig is. De in rekening te brengen langeduur belasting is de momentane waarde van de belasting, dus: 1,0 G k + 1,0 ψ 0 Q k. Tabel 2.4: Belastingsfactoren in BGT voor bouwwerken in RC1, RC 2 en RC 3 G k G k ongunstig gunstig Overheersende Veranderlijke belasting Q k1 Andere Veranderlijke belasting ψ 0 Q ki Buitengewone Belasting A Alle comb. 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 Voor de controle op scheurvorming is de staalspanning in het gebruiksstadium maatgevend. Tevens is de milieuklasse van belang. In een agressief milieu is de kans op aantasting van de wapening groter dan in een droog milieu. Op de Antillen wordt er steeds van uit gegaan dat alle constructies zich in een agressief milieu bevinden. De constructies komen in contact met chloriden afkomstig uit zeewater. Voor de beheersing van de scheurwijdte bestaan detailleringsregels Deze regels zijn gegeven in NEN 6720, de VBC, of in NEN-EN 1992, Eurocode Bestaande bouwwerken Toelichting: Regelgeving bestaande bouw wordt gebruikelijk toegepast als visueel een bouwwerk, of een onderdeel ervan zich (visueel) in slechte staat bevindt. De voornaamste reden voor regelgeving bestaande bouwwerken is niet dat bij de bepaling van de sterkte van een bestaand bouwwerk of dat onderdeel gedurende (het restant) van de levensduur voldoende veilig is, maar de vraag of dat bestaande bouwwerk of dat onderdeel op het moment van bepaling voldoende veilig is. Het gaat namelijk niet om de bepaling van de duurzame veiligheid, maar om de veiligheid op enig moment. Zo zal bijv. 12

14 van een anker dat door roestvorming gedeeltelijk is aangetast, slechts dat deel van de doorsnede van het anker in rekening moeten worden gebracht dat niet door roest is aangetast. Voor de beoordeling van op oude wijze geconstrueerde onderdelen (bv niet vlakke bouwmuren van kalksteen of pijpenkoraal), dient de constructeur van geval tot geval een afweging te maken of de bestaande onderdelen genoeg waarborging biedt voor de veiligheid en de bruikbaarheid. Het versterken van bestaande onderdelen kan daarbij een optie zijn. Een bestaand bouwwerk moet ten minste voldoen aan de voor de bestaande bouwwerken geldende regelgeving, zoals in dit deel verwoord. Het is toegestaan een zekere differentiatie in de betrouwbaarheid van de constructie aan te brengen. Voor bestaande bouwwerken kan dit bijv. door de referentieperiode van 50 jaar te verlagen naar 1 resp. 15 jaar, afhankelijk van de mogelijke gevolgen van falen, uitgedrukt in levensbedreigende situaties, ongevallen en economische schade. De regelgeving voor de bestaande bouwwerken komt overeen met die van de nieuw te bouwen bouwwerken met uitzondering van: Bij de beoordeling van de veiligheid/standzekerheid van bestaande bouwwerken moet art. 2.3 als volgt worden gelezen; De referentieperiode voor een bouwconstructie is ten minste 1 jaar voor bouwwerken met geringe gevolgen ten aanzien van verlies van mensenlevens en/of verwaarloosbare economische schade. Dit betreft dus bouwwerken waarin zich slechts incidenteel mensen bevinden, zoals: bergruimtes, vrijstaande garages, trafohuisjes, werktuigloodsen, e.d. Ook tuinmuren vallen hier onder. We noemen dit bouwwerken vallend onder RC1 en komt overeen met een deel van de bouwwerken vallend in gevolgklasse CC 1a. Bouwwerken vallend onder RC2 komen overeen met de overige bouwwerken uit gevolgklasse CC1 en die van CC 2a. RC 3 komt overeen met de bouwwerken uit gevolgklasse CC2b en CC 3. Tabel 2.2 en 2.3 moet voor de beoordeling van bestaande bouwwerken als volgt worden gelezen, zie tabel 2.5. Tabel 2.5 Belastingsfactoren in UGT (of ULS) voor bestaande bouwwerken RC Bijz. comb. 1,2 en 3 G k ongunstig 1,0 1,15 1,2 G k gunstig 0,9 0,9 0,9 Overheersende Veranderlijke belasting Q k1 1,0 1,05 1,1 Andere Veranderlijke belasting ψ 0 Q ki 1,0 1,05 1,1 Wind belasting 1,0 1,3 1,5 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 Voor de gelijkmatig verdeelde veranderlijke belastingen, die moeten worden aangehouden bij bestaande bouwwerken, zie

15 Hoofdstuk 3: Belastingen op constructies In hoofdstuk 3 zijn concrete waarden, eisen en bepalingsmethoden geformuleerd ten aanzien van belastingen en vervormingen en wordt de basis gelegd voor nieuw te bouwen- en bestaande bouwwerken, ongeacht de aard van het bouwmateriaal. De principes en vereisten met betrekking tot veiligheid, bruikbaarheid en duurzaamheid van constructies worden gegeven. Toelichting, bepalen van de belastingen op de constructie Als uitgangsdocumenten voor het bepalen van de belasting op constructies op de BES-eilanden is gekozen voor NEN 6702 TGB 1990 Belastingen en vervormingen. Tevens zijn de volgende documenten geraadpleegd: IBC de International Building Code; Section 1613 NEN 6702 Technische grondslagen voor bouwconstructies TGB 1990 Belastingen en vervormingen Uniform Building Code Volume 2, de UBC; Section 1630 Informatieblad Afdeling Toezicht Dienst Openbare Werken Aruba Dit hoofdstuk bevat 5 delen. Deze delen geven de constructeur de benodigde informatie om de individuele belastingen op een constructie vast te stellen. De delen zijn: 3.1. Permanente- en opgelegde belastingen voor gebouwen 3.2. Belasting bij brand 3.3. Windbelasting 3.4. Belasting door regenwater 3.5. Overige belastingen De BES-code 2010 is niet bedoeld voor infra-werken, havenkades, waterkeringen, petrochemische industrie, silo s, offshore-constructies en bouwwerken voor militaire doeleinden. Voor verkeersbelasting, belasting veroorzaakt door kranen en machines en belastingen in silo s, opslagtanks e.d. zie de betreffende normen. 3.1 Permanente- en opgelegde belastingen voor gebouwen Inleiding Artikel 3.1 geeft de representatieve waarde van de belastingen ten aanzien van: - de blijvende of permanente belastingen (zie 3.1.2) - de veranderlijke belastingen (voor nieuwbouw zie en voor bestaande bouwwerken zie 3.1.7) - de bijzondere belastingen (zie t.m ) Blijvende of permanente belastingen (G k ) Blijvende of permanente belastingen (G k ) omvatten voornamelijk - Het eigen gewicht van de constructiedelen - Het gewicht van niet-dragende elementen, die permanent op het beschouwde constructie-onderdeel rusten, hetzij direct, hetzij indirect - Afwerklagen, dakbedekkingen, isolatiematerialen, e.d. - Vaste voorzieningen, zoals: liften, roltrappen, ventilatie- en airconditioningsapperatuur - Belasting door grond en grondwater - Waterdruk - (Stort)gewicht van goederen Een overzicht van de gemiddelde gewichten van veel voorkomende permanente belastingen is gegeven in tabel

16 Tabel 3.1 Overzicht van veel voorkomende permanente belastingen Beton al dan niet gewapend 24 kn/m 3. Metselwerk 18 kn/m 3. Pleisterlagen op wanden 19 kn/m 3. Afwerklagen op betonvloeren 20 kn/m 3. Pannendak met gordingen, bebording e.d. Plafond, gipsplaat + regels en lampen e.d. Zinken, stalen enz. dakplaten + bebording e.d. Vezelversterktecement-golfplaat + gordingen Gegalvaniseerde golfplaat + gordingen Platte houten dak + mastiek dakbedekking Houten vloer + plafond,lampen e.d. 0,65 kn/m 2. 0,10 kn/m 2. 0,25 kn/m 2. 0,30 kn/m 2. 0,15 kn/m 2. 0,65 kn/m 2. 0,45 kn/m Veranderlijke belastingen (Q k ) De veranderlijke belasting (Q k ) moet worden onderverdeeld in: - Een belasting, gelijkmatig verdeeld over het oppervlakte van de constructie. De karakteristieke waarde wordt aangegeven met q k. We kennen: - extreme waarde van de belasting q k - momentane waarde van de belasting ψ 0.q k - Een geconcentreerde belasting, een puntlast, werkend op een oppervlak van 0,50 x 0,50 m 2 ; tenzij anders aangegeven. De karakteristieke waarde wordt aangegeven met Q k. - Een lijnlast, gelijkmatig verdeeld en geplaatst op een willekeurige plaats. In het geval van vrije randen, zoals bij uitkragende vloeren, trapopeningen en balkons moet een lijnlast worden toegepast van q k 5 kn/m over een lengte van 1m en binnen een afstand van 0,1 m van de rand. - Voor daken: een lijnlast, van q k 2 kn/m over een lengte van 1m en een breedte van 0,1 m geplaatst op een willekeurige plaats op het dakvlak. Voor de beoordeling op doorbuiging behoeft deze tijdelijke belasting niet in beschouwing te zijn genomen. - Vrij indeelbare vloeren. Voor vloeren in woningen geldt een veranderlijke belasting van 2,0 kn/m 2. Hierin is inbegrepen de mogelijke plaatsing van lichte niet dragende scheidingswanden met een gewicht 1 kn/m 1. Deze kunnen rechtstreeks op de vloer worden geplaatst. Voor de overige bestemmingen vallend onder gevolgklasse CC 1, kantoren, scholen, e.d. geldt een veranderlijke belasting van 2,5 kn/m 2. Bij gebouwen met vrij indeelbare vloeren moet rekening worden gehouden met een extra belasting uit niet dragende scheidingswanden met een gewicht van 2,5 kn/m 1 wandlengte. De veranderlijke belasting moet daarbij worden verhoogd met 1,0 kn/m 2. De totale veranderlijke belasting wordt in dit geval 2,5 + 1,0 = 3,5 kn/m 2. Een overzicht van de veranderlijke en geconcentreerde belastingen op vloeren, balkons, trappen en daken is gegeven in tabel

17 Tabel 3.2: Veranderlijke en geconcentreerde belastingen op vloeren, balkons, trappen en daken 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) vloeren, balkons en trappen Q k 1) Ontsluitingswegen en vluchtwegen gebruiksklasse bestemming q k q k ψ 0 (kn/m 2 ) (kn) (kn/m 2 ) (kn) A Woningen, woongebouwen, hotels 2 3 0,4 vloeren 2 2) 3 2) trappen 2 3 balkons 2,5 3 zolders, niet bereikbaar met vaste trap en 0,7 0 een vrije hoogte < 2 m B Kantoren, scholen, ziekenhuizen 2, ,5 B 1 Keldervloeren 3,5 3 3,5 3 B 2 Gedeelten mede bestemd voor bezoekers C Bijeenkomstgebouwen, sportgebouwen 5 7 0,25 C1 Gebieden met (vaste) stoelen en/of tafels 4 7 C2 Gebieden zonder obstakels, geschikt 5 7 voor grote menigtes D Winkels, verkoopruimten ,4 E Vloeren voor opslag en industrieel 1,0 gebruik E1 winkels 5 7 E1 bibliotheken 2,5 3) E1 overige E2 Gebouwen voor industrieel gebruik 3 4) 7 5) 4 4 E2 lichte industrie gebouwen F Garages bij woningen en parkeergarages F1 Voertuiggewicht < 25 kn ,7 G Daken alleen toegankelijk voor 0 onderhoud α ,5 6) Voor α > ,5 6) H Windbelasting 7) 7) 0 In het geval van vrije randen, zoals bij overkragende vloeren, trapopeningen en balkons, moet een lijnlast worden toegepast van q k 5 kn/m over een lengte van 1 m en binnen een afstand van 0,10 m van de rand. Voor daken: een lijnlast, van q k 2 kn/m over een lengte van 1m en een breedte van 0,1 m geplaatst op een willekeurige plaats op het dakvlak. Voor de beoordeling op doorbuiging behoeft deze tijdelijke belasting niet in beschouwing te zijn genomen. Op voorwaarde dat de vloerconstructie een zijdelingse verdeling van belastingen toelaat, mag het eigen gewicht van verplaatsbare scheidingswanden in rekening worden gebracht door een gelijkmatig verdeelde belasting q k, die behoort te zijn opgeteld bij de veranderlijke belastingen op vloeren die zijn verkregen uit de tabel. Deze gedefinieerde gelijkmatig verdeelde belasting is als volgt afhankelijk van het eigen gewicht van de scheidingswanden: - voor niet dragende scheidingswanden met een eigen gewicht 1,0 kn/m wandlengte: q k = 0,5 kn/m 2 ; - voor niet dragende scheidingswanden met een eigen gewicht 2,0 kn/m wandlengte: q k = 0,8 kn/m 2 ; - voor niet dragende scheidingswanden met een eigen gewicht 3,0 kn/m wandlengte: q k = 1,2 kn/m 2. In het ontwerp en de berekening moeten zwaardere scheidingswanden in aanmerking worden genomen, rekening houdend met de plaatsing en richting van de scheidingswanden en het constructietype van de vloeren. Werkend op een oppervlak van 0,50 x 0,50 m 2 ; tenzij anders aangegeven. Deze waarden moeten ook worden gebruikt voor constructies van ondergeschikte betekenis. Waarde toe te passen op de ruimte tussen de stellingen. Voor een ruimte waar de stellingen zijn geplaatst, geldt de werkelijke geplande gelijkmatig verdeelde belasting, of puntlasten uit de stellingpoten Afhankelijk van gebruik, maar niet kleiner dan 3,0 kn/m 2. Afhankelijk van gebruik, maar niet kleiner dan 7,0 kn.. Werkend op een oppervlakte van 0,10 x 0,10 m 2. Grootte belasting niet benoemd, omdat deze sterk afhankelijk is van lokale factoren. Zie ook deel 3 Q k 1) 16

18 3.1.4 Bijzondere belastingen (A) Naast de permanente- en veranderlijke belastingen kennen we de bijzondere belastingen. Een bijzondere belasting (A) is een belasting die een mogelijk effect heeft op de constructie, maar waarvan de kans klein is dat deze gedurende de referentieperiode zal optreden. Onder de bijzondere belasting vallen o.a. aardbevingen ( ), botsingen door voertuigen ( 3.1.5), gasexplosies ( 3.1.6) en de bijzondere belastingssituatie bij brand (3.2), Opmerking: De in dit deel aangegeven wapening is Betonstaal FeB 500. Wordt FeB 400 (Venezuela), of Grade 60 (FeB 355) gebruikt dan moet de wapening verhoudingsgewijs worden vermenigvuldigd, dus met een factor 500/400 x, of een factor 500/355 x. De betonkwaliteit van de genoemde betonnen kolommen en ringbalken is C 15/20 ( hetgeen overeenkomt met de voorheen toegepaste betonkwaliteit B 20. Voor de Benedenwindse eilanden (Aruba), Bonaire (en Curaҫao) is de aardbevingsbelasting dusdanig, dat indien gebouwd wordt volgens de vastgestelde praktijkregelgeving voor eenvoudige gebouwen (hoofdstuk 4) er van uit mag worden gegaan dat de constructie bestand is tegen de optredende beperkte aardbevingsbelasting. Wordt hieraan niet voldaan, dan moet bij het berekenen van de aardbevingsbelasting op gebouwen gebruik worden gemaakt van de in art aangegeven berekeningswijze. Met in achtname van de in aangegeven uitgangspunten mag voor de ontwerpprocedure ook gebruik worden gemaakt van: UBC (Uniform Building Code Volume 2) 97 met name Section 1630 over de aardbevingsberekeningen en IBC (International Building Code) 2009 met name Section 1613 over aardbevingsbelastingen. Op de Bovenwindse eilanden Saba, St Eustatius (en St. Maarten) moet bij het berekenen van de aardbevingsbelasting op gebouwen gebruik worden gemaakt van de in art aangegeven berekeningswijze. Met in achtname van de in aangegeven uitgangspunten mag voor de ontwerpprocedure ook gebruik worden gemaakt van: UBC (Uniform Building Code Volume 2) 1997 met name Section 1630 over de aardbevingsberekeningen en IBC (International Building Code) 2009 met name Section 1613 over aardbevingsbelastingen. Opmerking: Wegens het ontbreken van de Nationale Bijlage is NEN-EN Eurocode 8; Ontwerp en berekening van aardbevingsbestendige constructies nog niet aangewezen als te gebruiken norm Voor op staal gefundeerde gebouwen (hellingshoek 20 ) met een oppervlak 150 m 2 op zowel de Benedenwindse- als de Bovenwindse Eilanden vallend in de gevolgklasse CC 1 mag worden volstaan met de in hoofdstuk 4 aangegeven praktijkregelgeving voor eenvoudige gebouwen. Opmerking 1: Voor op palen gefundeerde gebouwen van gevolgklasse CC 1b gelden dezelfde regels als bij op staal gefundeerde gebouwen in gevolgklasse CC 1, m.u.v. het afvoeren van de totale horizontale aardbevingsbelasting uit de fundering. Met behulp van een geotechnisch advies (horizontale veerconstante grond, inklemming paal in draagkrachtige laag e.d.) moet de krachtsoverdracht van de fundering naar de draagkrachtige grondlaag worden verantwoord. Opmerking 2: Voor op staal gefundeerde gebouwen geplaatst op een helling met een hellingshoek > 20 van gevolgklasse CC 1b gelden dezelfde regels als bij op staal gefundeerde gebouwen in gevolgklasse CC 1, m.u.v. het afvoeren van de totale horizontale aardbevingsbelasting uit de fundering. Met behulp van een geotechnisch advies moet de krachtsoverdracht van de fundering naar de draagkrachtige laag worden verantwoord. Bij het bouwen op berghellingen moet rekening worden gehouden met belasting door langs de hellingen stromend regenwater. De hoeveelheid kan worden beïnvloed door de hoger op de helling gelegen bebouwing. Tevens moet op basis van de grondslag het glijvlak worden beschouwd. Bij een schuin oplopende fundering op harde lagen als klip, moet de verankering in de grondslag door berekening worden vastgesteld. 17

19 Aardbevingsbelastingen (A E ) De aardbevingsbelasting E moet worden bepaald volgens: E = ρe h + E v met maximaal in rekening te brengen: E max = Ω 0 E h. Hierin is: E is de aardbevingsbelasting op (een element van) de constructie. De belasting is een combinatie van een horizontale component E h een verticale component E v E h is de horizontale belasting toe te schrijven aan de basis schuifkracht V. De maximaal in rekening te brengen waarde : E hmax =2,5 C a I W/ R E v is de verticale belasting (trek en/of druk) toe te schrijven aan de aardbevings-grondbeweging en is gelijk aan een toevoeging van: 0,5 C a I D aan de rustende belasting. D is rustende belasting op het betreffende constructie-element I is een belangrijkheidsfactor, Voor bouwwerken vallend onder RC 1 en RC 2 moet voor I = 1,00 worden aangehouden. Voor bouwwerken vallend onder RC 3 moet I = 1,25 worden aangehouden. C a is een aardbevingscoëfficiënt volgens tabel 3.3. Bij een onbekend grondprofiel moet type S D worden aangehouden. De factor Z heeft betrekking op de aardbevingszone. Voor de Bovenwindse eilanden geldt zone 3 en moet voor Z = 0,3 (tabel 3.4) worden aangehouden. ρ is een vergrotingsfactor voor de betrouwbaarheid. 1,0 < ρ < 1,5. Bij stabiliteitswanden in twee richtingen moet voor ρ = 1,25 worden aangehouden. E m is de maximale aardbevingsbelasting Ω 0 is een vergrotingsfactor, die vereist is om de benodigde extra sterkte van de constructie zeker te stellen. Voor dragende wandsystemen met stabiliteitswanden van beton of metselwerk in beide richtingen en voor houtskeletbouw gebouwen bestaand uit maximaal 3 verdiepingen geldt: Ω 0 = 2,8 Dus E max = 2,8 E h. R is een coëfficiënt die afhankelijk is van het systeem dat weerstand moet bieden aan de zijwaartse kracht. Voor dragende wandsystemen met stabiliteitswanden van beton of metselwerk in beide richtingen en voor houtskeletbouw gebouwen bestaand uit maximaal 3 verdiepingen geldt: R = 4,5. Toelichting: Voor het bepalen van de aardbevingsbelasting is gebruik gemaakt van het op de Bovenwindse Antillen gangbare voorschrift de UBC; artikel 1630 t.m. 1636). Tabel 3.3 Aardbevingscoëfficiënt C a (UBC table 16 Q) Type grondprofiel Aardbevingsfactor Z = 0,3 S A harde rots 0,24 S B rots 0,30 S C zeer dicht grondprofiel 0,33 en zachte rots S D stijf grondprofiel 0,36 S E zacht grondprofiel 0,36 S F Geotechnisch onderzoek Tabel 3.4 Aardbevingszone factor Z (UBC table 16 I) Zone 1 2A 2B 3 4 Z 0,075 0,15 0,20 0,30 0,40 18

20 Voor de op staal gefundeerde gebouwen vallend onder de gevolgklasse CC1 met een oppervlak 150 m 2, mag een vereenvoudigde berekening worden uitgevoerd volgens Vereenvoudigde aardbevings-bestendige ontwerpprocedure In geval van lage aardbevingsgevoelige regio s mag voor gebouwen vallend in de gevolgklasse CC 1 in aardbevingszones 3 en 4 de vereenvoudigde aardbevings-bestendige ontwerpprocedure worden toegepast volgens Deze vereenvoudigde methode ligt mede ten grondslag aan de uitsluitend via praktijkregelgeving voor op staal gefundeerde gebouwen met een oppervlak 150 m 2, aangegeven methode in hoofdstuk 4. Opmerking 1: Voor op palen gefundeerde gebouwen met een oppervlak 150 m 2 van gevolgklasse CC 1b gelden dezelfde regels als bij op staal gefundeerde gebouwen in gevolgklasse CC 1, m.u.v. het afvoeren van de totale horizontale aardbevingsbelasting uit de fundering. Met behulp van een geotechnisch advies (horizontale veerconstante grond, inklemming paal in draagkrachtige laag e.d.) moet de krachtsoverdracht van de fundering naar de draagkrachtige grondlaag worden verantwoord. Opmerking 2: Voor op staal gefundeerde gebouwen met een oppervlak 150 m 2, geplaatst op een helling met een hellingshoek > 20 van gevolgklasse CC 1b gelden dezelfde regels als bij op staal gefundeerde gebouwen in gevolgklasse CC 1, m.u.v. het afvoeren van de totale horizontale aardbevingsbelasting uit de fundering. Met behulp van een geotechnisch advies moet de krachtsoverdracht van de fundering naar de draagkrachtige laag worden verantwoord. Bij het bouwen op berghellingen moet rekening worden gehouden met belasting door langs de hellingen stromend regenwater. De hoeveelheid kan worden beïnvloed door de hoger op de helling gelegen bebouwing. Tevens moet op basis van de grondslag het glijvlak worden beschouwd. Bij een schuin oplopende fundering op harde lagen als klip, moet de verankering in de grondslag door berekening worden vastgesteld Aardbevingsbelasting volgens de vereenvoudigde methode Aardbevingsbelasting moet worden onderverdeeld in een horizontale kracht E h in elke richting en een verticale kracht E v (trek/druk) De totale horizontaal gerichte aardbevingsbelasting E h in elke richting moet worden bepaald volgens: V h = E h = 0,25 W. De verticale belasting (trek/druk) uit E v = 0,18 W Hierin is: W is de totale rustende belasting op de betreffende element/verdieping/begane grond/fundering. Toelichting: E = ρe h + E v ; met maximaal in rekening te brengen: E max = Ω 0 E h. E hmax =2,5 C a I W/ R Voor de eenvoudige methode geldt E h =3,0 C a I W/ R W is de totale rustende belasting op de betreffende verdieping/begane grond/fundering. Tabel 3.3 geeft bij Z = 0,3, voor grondprofiel onbekend, dus S D : C a = 0,36 Voor bouwwerken vallend onder RC 1 en RC 2geldt; I = 1,00 R, Voor dragende wandsystemen met stabiliteitswanden van beton of metselwerk in beide richtingen geldt: R = 4,50 en Ω 0 = 2,80 ρ = 1,25 voor gebouwen met stabiliteitswanden in twee richtingen. Ingevuld: E hmax = ρ (2,5 C a I W/ R) = 0,25 W. Voor de eenvoudige methode geldt E hmax =3,0 C a I W/ R 0,25 W. E v = 0,5 C a I W, ingevuld geeft: E v = 0,18 W Krachtsverdeling aardbevingsbelasting V naar stabiliteitswanden Voor de afmeting en aantal stabiliteitswanden zie hoofdstuk 4 De in berekende aardbevingsbelasting per richting wordt over de stabiliteitswanden verdeeld in verhouding van de lengtes van deze wanden. De stabiliteitswand uitgevoerd als opgesloten metselwerk is omsloten door een ringbalk en aan weerszijden een betonkolom. 19