CONSTRUCTIEBEREKENING OPBOUW (ACHTER- EN LINKERZIJDE) OP BESTAANDE AANBOUW WONING

Transcriptie

1 CONSTRUCTIEBEREKENING OPBOUW (ACHTER- EN LINKERZIJDE) OP BESTAANDE AANBOUW WONING Werk: Kloosterkampweg 7 Renkum Opdrachtgever: Fam. Temmink-Berkhout Ontwerper: H.E. Hoekzema Constructeur: H.H.M. Diesvelt Pagina 1 of 16

2 INHOUDSOPGAVE Inleiding... 3 Uitgangspunten berekening... 4 Gewichtsberekening... 5 Veranderlijke belasting... 6 Berekening dakconstructie... 6 Constructieve tekeningen... 7 Constructie... 9 berekening 1: Ligger in zoldervlvoer (1)... 9 Berekening 2: Ligger (2) Berekening 3: Ligger (3) Berekening 4: zwaarst belaste Kolom (maatgevend) Pagina 2 of 16

3 INLEIDING Het project betreft het plaatsen van een opbouw op een bestaande aanbouw bij een woning. Dit rapport beslaat de constructieve berekeningen die ten grondslag liggen aan de meegeleverde tekeningen d.d Op basis van enkele detailtekeningen zijn de constructieve elementen in de bestaande toestand bepaald. Deze maatvoering dient, zoals ook op de constructietekeningen aangegeven, in het werk te worden gecontroleerd waarbij zo nodig berekeningen opnieuw worden uitgevoerd. Hoogachtend, H.H.M. Diesvelt Pagina 3 of 16

4 UITGANGSPUNTEN BEREKENING Ontwerplevensduur De ontwerplevensduur is conform tabel 2.1 van NEN-EN 1990:2002 en NB:2007. Gebouwtype: Woongebouw Betrouwbaarheid: RC2 Referentieperiode: 50 jaar Voorschriften De volgende normen zijn van toepassing: NEN-EN 1990:2002 NEN-EN :2002 NEN-EN :2005 NEN-EN :2006 NEN-EN :2005 NEN-EN :2005 NEN-EN :2006 NEN-EN :2005 Eurocode 0 - Grondslagen Eurocode 1 - Belastingen op constructies Eurocode 2 - Ontwerp en berekening van betonconstructies Eurocode 3 - Ontwerp en berekening van staalconstructies Eurocode 4 - Ontwerp en berekening van staal-betonconstructies Eurocode 5 - Ontwerp en berekening van houtconstructies Eurocode 6 - Ontwerp en berekening van constructies van metselwerk Eurocode 7 - Geotechnisch ontwerp Materialen Uitgangspunt in de berekening zijn onderstaande materialen, tenzij anders is aangegeven. Materiaal Kwaliteit/ Sterkteklasse Materiaalfactor ym Constructie staal S235 1 Beton C28/ (trek) 1,2 (druk) Wapening B Hout C18 1,2 Veiligheidsklasse Een woning valt in veiligheidsklasse 2, met de daarbij behorende belasting factoren: Yf = 1,2 voor permanente belastingen; Yq = 1,3 voor veranderlijke belastingen. Algehele stabiliteit van de uitbreiding De algehele stabiliteit van de uitbreiding wordt ontleend aan het be staande pand door middel van de het verankeren van de nieuwe dakconstructie aan de bestaande gevel. Beschikbaar gestelde gegevens Tekenwerk Door de bouwpartners te controleren aannames in de berekening Alle in de berekening genoemde uitgangspunten en aannamen dienen door de opdrachtgever/ aannemer te worden gecontroleerd, en indien akkoord bevonden te worden toegepast. Bij afwijking dient de constructeur te worden ingelicht. Het betreft hierbij met name (indien van toepassing): Vloertypes; Overspanningsrichting vloerdelen en daken; Vloerbelastingen; Materiaalkeuzes, materiaalsterkten en materiaalkwaliteiten; Grondwaterstanden; Bodemgesteldheid; Overspanningslengten van vloeren, balken en lateien. Pagina 4 of 16

5 GEWICHTSBEREKENING Bestaand schuin dak (45 graden) Onderdeel Uitvoering kn/m 2 Afwerking Pannendak, dakbeschot, gordingen 0,65 0,65 Geprojecteerd t.b.v. fundering: 0,65 / 2 0,46 Geprojecteerd t.b.v. houtwerk 0,46 Bestaand plat dak Onderdeel Uitvoering kn/m 2 Afwerking 18mm underlayment en afwerking 0,39 Draagconstructie Balklaag 78x160 hoh 600 mm 0,20 Dak aanbouw nieuw Onderdeel Uitvoering kn/m 2 Afwerking 18mm underlayment, 80 mm isolatie en afwerking 0,43 Draagconstructie Balklaag 80x180 hoh 500 mm 0,20 Vloer aanbouw nieuw Onderdeel Uitvoering kn/m 2 Afwerking 18mm underlayment, 100 mm drukvaste isolatie 0,43 PS20 en afwerking Draagconstructie Balklaag 78x160 hoh 600 mm 0,20 Bestaande buitenwand Onderdeel Uitvoering kn/m 2 0,59 0,63 0,63 Spouwmuur 220mm metselwerk (of 2x 110 mm metselwerk) 3,74 Buitenwand nieuw Onderdeel Uitvoering kn/m 2 3,74 Spouwmuur 270mm spouwmuur 4,00 Binnenwand aanbouw nieuw Onderdeel Uitvoering kn/m 2 4,00 Wand Lichte scheidingswand 0,50 0,50 Bestaande fundering Onderdeel Uitvoering kn/m 2 Draagconstructie Stampbeton fundering en opgaand werk 6,08 6,08 Pagina 5 of 16

6 VERANDERLIJKE BELASTING Op de constructie werken de volgende veranderlijke belastingen: Dakhelling: 45,00 graden Personen: 0,00 kn/m 2 Hellend dak Geen sprake van sneeuw ophoping door dakvorm C1 = 0,8(60-45)/30 = 0,40 Psn;rep = 0,70 Prep = Psn;rep x C1 = 0,26 kn/m2 = 0,0 Personen en goederen 1,00 kn/m2 = 0,0 Plak dak Geen sprake van sneeuw ophoping door dakvorm C1 = 0,80 Psn;rep = 0,70 Prep = Psn;rep x C1 = 0,56 kn/m2 = 0,0 Personen en goederen 1,00 kn/m2 = 0,0 Verdiepingsvloeren Personen en goederen 1,75 kn/m2 = 0,40 BEREKENING DAKCONSTRUCTIE De nieuwe dakconstructie wordt loodrecht op de zijgevel opgelegd. Aangezien het grootste deel van de achtergevel (zowel op de eerste verdieping als op de begane grond) dient een latei constructie te worden gemaakt. De constructie wordt in drie stappen berekend : Berekening ligger tbv opvangen spant; Berekening ligger in plafond V1; Berekening ligger in plafond BG; Berekening kolom. Pagina 6 of 16

7 CONSTRUCTIEVE TEKENINGEN Te berekenen ligger (1) Te berekenen ligger (2) Te berekenen ligger (3) Pagina 7 of 16

8 Te berekenen ligger (2) Te berekenen ligger (1) 2300 Te berekenen ligger (3) 2900 Te berekenen kolom (zwaarst belast) Te berekenen ligger (1) Te berekenen ligger (2) Te berekenen ligger (3) Te berekenen kolom (zwaarst belast) 3D visualisatie Pagina 8 of 16

9 CONSTRUCTIE BEREKENING 1: LIGGER IN ZOLDERVLVOER (1) Vanwege het doorbreken van de muur op de eerste verdieping dienen de houtenliggers van de zoldervloer verlengd te worden. Toepassing: houten balken van 78x160 mm, als in bestaande situatie Daarnaast heeft het dak spantbenen die (deels) schuin lopen. Dit resulteert in een horizontale reactie ter plaatse van de oplegging. Ook bij de geometrieën met een verticaal spantbeen ontstaan spatkrachten ten gevolge van de verticale belasting. Ter plaatse van de doorbraak op de eerste verdieping dienen de spanten / dakvlak opgevangen te worden. De nieuwe stalen ligger ondervangt het dakspant. Op ligger 1 werken de volgende belastingen Stalen balk met lengte 4400 mm, tweemaal, hoh Permanente belasting EG ligger = 0,3 kn/m1 Houten balklaag 0,25 kn/m2 x (4,4x1,9) m2 = 2,1 kn/m1 F1 op 1000 mm (vanuit links) Dak schuin t.g.v. dakspant 0,46 kn/m2 x 6,9 m2 = 3,2 kn Veranderlijke belasting Personen en goederen 1,75 kn/m2 x 1,9 m = 3,3 kn/m¹ F1 op 1000 mm (vanuit links) Sneeuwbelasting zadeldak 0,26 kn/m2 x 6,9 m2 = 1,8 kn -> ( 1,8) = 1,4 kn BGT: Qlast = 0,30 + 2,1 + 3,3 = 5,7 kn/m¹ Flast = 3,2 + 1,4 = 4,6 kn UGT: Qlast = 1,2 * ( 0,30 + 2,1 ) + 1,3 * 3,3 = 7,2 kn/m¹ Flast = 1,2 * 3,2 + 1,3 * 1,4 = 5,7 kn Controle HE160A profiel: Doorbuiging: 9,6 mm = 1 / 458 * L < 1/250 * L; dus akkoord Sterkte: max spanning betreft 93 N/mm² < 235 N/mm²; dus akkoord Uit de berekening blijkt dat een liggerafmeting van HE160A voldoet. Pagina 9 of 16

10 Pagina 10 of 16

11 BEREKENING 2: LIGGER (2) De krachten vanuit het dakspant die steunen op ligger (1) dienen op gevangen te worden. Die krachten in combinatie met de oplegging van de houten balken van het nieuwe dak en vloerzolderverdieping zorgen ervoor dat er een stalen ligger aangebracht moet worden om de diverse belastingen op te vangen. Op ligger 2 werken de volgende belastingen Stalen ligger met lengte 4600 mm. Permanente belasting EG ligger =0,3 kn/m1 Dakconstructie aanbouw nieuw 0,63 kn/m2 x 3,0 m =1,9 kn/m1 F1 op 1900 en 2800 mm (vanuit links) tgv stalen liggers in zoldervloer (1) zie reactie ligger 1 BGT = 16,1 kn UGT = 20,3 kn Veranderlijke belasting Materialen/ personen nieuw dak 1,00 kn/m2 x 3,0 m =3,0 kn/m1 Personen op zolderverdieping 1,75 kn/m2 x 3,0m =5,3 kn/m BGT: Qlast = 0,3 + 1,9 + 3,0 + 0,4 * 5,3 = 7,3 kn/m¹ Flast = 16,1 kn UGT: Qlast = 1,2 * (0,3 + 1,9) + 1,3 * (3,0 + 5,3) = 13,4 kn/m¹ Flast = 20,3 kn Controle HE160B profiel: Doorbuiging: 17,7 mm = 1 / 260 * L < 1/250 * L; dus akkoord Sterkte: max spanning betreft 205 N/mm² < 235 N/mm²; dus akkoord Uit de berekening blijkt dat een liggerafmeting van HE160B voldoet. Pagina 11 of 16

12 Pagina 12 of 16

13 BEREKENING 3: LIGGER (3) Voor het ondervangen van de houten balken in de verdiepingsvloer dient een stalen ligger aangebracht te worden. Deze ligger zal middels een kolom ook een deel van de krachte n voortkomend uit de boven constructie opvangen. Op ligger 3 werken de volgende belastingen Stalen ligger met lengte 4000 mm. Permanente belasting EG ligger =0,3 kn/m1 Draagconstructie aanbouw nieuw 0,63 kn/m2 x 1,0 m =0,6 kn/m1 Draagconstructie verdieping 0,63 kn/m2 x 2,2 m =1,4 kn/m1 Niet dragende binnenwanden 0,50 kn/m2 x 2,3m =1,2 kn/m1 F1 op 1500 mm (vanuit links) tgv krachtenafdracht via kolom ligger (2) zie reactie ligger 2 BGT = 29,1 kn UGT = 46,3 kn Veranderlijke belasting Personen op verdiepingsvloer ( = 0,4) 1,75 kn/m2 x 3,2 =5,6 kn/m BGT: Qlast = 0,3 + 0,6 + 1,4 + 1,2 + 5,6 = 9,1 kn/m¹ Flast = 29,1 kn UGT: Qlast = 1,2 * (0,3 + 0,6 + 1,4 + 1,2) + 1,3 * (5,6) = 11,5 kn/m¹ Flast = 46,3 kn Controle HE160B profiel: Doorbuiging: 13,1 mm = 1 / 305 * L < 1/250 * L; dus akkoord Sterkte: max spanning betreft 209 N/mm² < 235 N/mm²; dus akkoord Uit de berekening blijkt dat een liggerafmeting van HE160B voldoet. Pagina 13 of 16

14 Pagina 14 of 16

15 BEREKENING 4: ZWAARST BELASTE KOLOM Een geschoorde kolom is noodzakelijk om de krachten voortkomend uit ligger (3) op te vangen. Doordat deze kolom zwaarder belast zal worden dan de kolom op de eerste verdieping en deze kolom tevens een grotere kniklengte heeft, is deze kolom maatgevend voor de berekening. Op de kolom werken de volgende belastingen Stalen kolom met lengte: 2900 mm Permanente belasting F1 Tgv oplegging ligger verdiepingsvloer zie reactie ligger 3 BGT = 36,4 kn Staalcontrole UGT = 52,0 kn Lineaire berekening, Extreem: Staaf Selectie: Alle Belastingsgevallen: UGT EN Norm Controle Staaf S1 MSH100x100x5.0 S 235 UGT 0.36 Basisgegevens EC3 : EN 1993 Partiële veiligheidsfactor Gamma M0 voor weerstand van doorsneden 1.00 Partiële veiligheidsfactor Gamma M1 voor weerstand tegen instabiliteit 1.00 Partiële veiligheidsfactor Gamma M2 voor weerstand van netto doorsnede 1.25 Gegevens materiaal bezwijksterkte fy MPa treksterkte fu MPa fabricatie gewalst Doorsnede controle Breedte-tot-dikte verhouding voor interne drukonderdelen (EN : Tab.5.2. blad 1) verhouding op positie m Verhouding maximale verhouding maximale verhouding maximale verhouding ==> Profiel klasse: 1 Kritische controle op positie m Interne krachten NEd kn Vy,Ed 0.00 kn Vz,Ed 0.00 kn TEd 0.00 knm My,Ed 0.00 knm Mz,Ed 0.00 knm Pagina 15 of 16

16 Controle druk Volgens artikel EN : en formule (6.9). Doorsnede classificatie is 1. Tabel van waarden Nc.Rd kn Eenheidscontrole Gecombineerde controle buiging, normaalkrachten afschuiving Volgens artikel EN : en formule (6.31). Doorsnede classificatie is 1. Tabel van waarden MNVy.Rd knm MNVz.Rd knm alfa 1.69 Beta 1.69 Eenheidscontrole Staaf voldoet aan spanningscontrole! STABILITEITSCONTROLE Buigingsknik Controle. Volgens artikel EN : en formule (6.46) Knikparameters yy zz Zijd. flex. type ongeschoord geschoord Systeemlengte L m lef/lsys k Kniklengte Lcr m Kritische Euler belastingen Ncr kn Slankheid Relatieve slankheid Lambda Limiet slankheid Lambda, Knikkromme a a Imperfectie Alpha Reductie factor Chi Knikweerstand Nb,Rd kn Tabel van waarden A e-03 m^2 Knikweerstand Nb,Rd kn Eenheidscontrole Element voldoet aan stabiliteitscontrole! Uit de berekening blijkt dat een kolom met een afmeting van 100x100x5,0 voor op de voldoet. De kolom op de eerste verdieping dient alsmede daardoor ook uitgevoerd te worden als 100x100x5,0. Pagina 16 of 16