STATISCHE BEREKENING + CONSTRUCTIESCHEMA'S

Transcriptie

1 0 Adviesbureau voor Bouwconstructies M. van der Linden Wanroijseweg 63-B 5451 GZ MILL Telefoon (0485) Fax (0485) Website: STATISCHE BEREKENING + CONSTRUCTIESCHEMA'S Werknummer : Project : Aanbouwen bergruimte woning a/d Torteltuin 43 te Deurne Onderdeel : Boven- en onderbouw Opdrachtgever : Dhr. J. Vossen Torteltuin HA Deurne Architect : PatArch architectenbureau Langeweg XX Venray Constructeur : ing. M.J.M. van der Linden Datum : (bestandsnaam: 16067_ber pdf)

2 Project : Aanbouw bergruimte Torteltuin 43 Deurne Blz.: 1 Inhoudsopgave 1. Algemeen Projectomschrijving Normen Materialen Software Standaard belastingen Uitgangspunten Belastingfactoren uiterste grenstoestand (ULS) Stabiliteit Belastingen Sneeuwbelasting op grond van herhalingstijd Sneeuwophoping plat dak grenzend aan hoger bouwwerk Sneeuwbelasting bij meer overspanningen t.p.v. goot Belasting door regenwater (noodafvoeren) Basisbelastingen Windbelasting aanbouw Inwendige druk Overzicht basis- en standaard belastingen Berekening Balklaag plat dak Raveelbalken dakopening Balklaag overstek Fundering...15 BIJLAGE A: Constructieschema s + details...16

3 Project : Aanbouw bergruimte Torteltuin 43 Deurne Blz.: 2 1. Algemeen 1.1 Projectomschrijving Het project betreft de aanbouw van een bergruimte aan een bestaande woning aan de Torteltuin 43 te Deurne. 1.2 Normen NEN 8700 : Grondslagen bestaand bouwwerk Eurocode 0 : Grondslagen Eurocode 1 : Belastingen op constructies Eurocode 2 : Betonconstructies Eurocode 3 : Staalconstructies Eurocode 4 : Staal-betonconstructies Eurocode 5 : Houtconstructies Eurocode 6 : Constructies van metselwerk 1.3 Materialen Beton : C20/25 Betonstaal : B500 Constructiestaal : S235 Bouten : 8.8 Ankerbouten : 4.6 Hout, klasse C : C18 Gevelmetselwerk : f k = 4,8 N/mm2 Binnenmetselwerk : f k = 5,2 N/mm2 Metselwerk bestaand : f k = 3,0 N/mm2

4 Project : Aanbouw bergruimte Torteltuin 43 Deurne Blz.: Software Technosoft Liggers V6.21 Technosoft Raamwerken V6.05 MatrixFrame Toolbox Staalverbindingen V5.4 Wateraccumulatie 1.10 Rekenbladen Qec BricsCAD Classic V Standaard belastingen Spouwmuur (100-sp-100) : p g;k = 4,00 kn/m2

5 Project : Aanbouw bergruimte Torteltuin 43 Deurne Blz.: Uitgangspunten Gebouwfunctie = Woonhuis Speciale constructie = Nee Toe te passen norm = Eurocode nieuwbouw Gevolgklasse = CC1 Gebruikscategorie = SC1 Ontwerplevensduur = 50 jaar Productiecategorie = PC1 Executieklasse (uitvoeringsklasse) staalconstructie volgens NEN-EN = EXC Belastingfactoren uiterste grenstoestand (ULS) Groep A (EQU) Belastingcomb. Verg Verg G Q extr Q mom 1,10 1,50 1,50 0,90 1,50 1,50 Groep B (STR/GEO) Wind niet dominant Belastingcomb. Verg a Verg a Verg b Verg b Belastingcomb. Verg b Verg b G Q extr Q mom 1,22-1,35 0,90-1,35 1,08 1,35 1,35 0,90 1,35 1,35 Wind dominant G Q wind Q mom 1,08 1,35 1,35 0,90 1,35 1,35 Groep C (STR/GEO) Belastingcomb. Verg G Q extr Q mom 1,00 1,30 1, Stabiliteit De stabiliteit wordt verzorgd door de metselwerk wanden in samenwerking met de schijfwerking van het platte dak.

6 Project : Aanbouw bergruimte Torteltuin 43 Deurne Blz.: 5 2. Belastingen 2.1 Sneeuwbelasting op grond van herhalingstijd S k = 0,7 kn/m2 n = 50 jaar S n = 1,00 x 0,7 = 0,70 kn/m Sneeuwophoping plat dak grenzend aan hoger bouwwerk Dakhelling hoger dak = 59 l s = 5,0 m b 1 (hoger bouwerk) = 11 m mu 1 = 0,87 (voor b2 < ls) b 2 (plat dak) = 4 m mu w = 1,14 h = 0,4 m mu s = 0,01 mu 2 = 0,01 + 1,14 = 1,16 p sneeuw;min;k = 0,87 x 0,70 = 0,61 kn/m2 p sneeuw;max;k = 1,16 x 0,70 = 0,81 kn/m Sneeuwbelasting bij meer overspanningen t.p.v. goot α 1 = 59,0 α 2 = 0,0 α gem = 29,5 µ 2 = 1,59 p sneeuw;k = 1,59 x 0,70 = 1,11 kn/m2 MAATGEVENDE SNEEUWBELASTING! 2.2 Belasting door regenwater (noodafvoeren) t = 50 jaar i r = 0,05 x 10-3 m/s A = 35 m2 Q h = 0,0018 m3/s Soort noodafvoer = Rechte vrije overlaat Aantal noodafvoeren = 1 stuk Breedte afvoer = 200 mm h min = 60 mm d nd = 30 mm h nd = 50 mm d hw = = 80 mm p w = 80 x 10 / 1000 = 0,80 kn/m2 Inplakhoogte maximaal 50 mm (h nd) boven laagste punt

7 Project : Aanbouw bergruimte Torteltuin 43 Deurne Blz.: Basisbelastingen 1 Plat dak Houten balklaag + beplating + dakbedekking = 0,35 kn/m2 Plafond = 0,15 kn/m2 Blijvende belasting p g;k = 0,50 kn/m2 Sneeuwbelasting psi 0 = 0 psi 1 = 0,2 psi 2 = 0 p q;k = 1,59 x 0,70 = 1,11 kn/m2 2 Plat dak (A < 10 m2) Houten balklaag + beplating + dakbedekking = 0,35 kn/m2 Plafond = 0,15 kn/m2 Blijvende belasting p g;k = 0,50 kn/m2 Opgelegde belasting: Klasse H psi 0 = 0 psi 1 = 0 psi 2 = 0 p q;k = 1,00 kn/m2

8 Project : Aanbouw bergruimte Torteltuin 43 Deurne Blz.: Windbelasting aanbouw Extreme stuwdruk Windgebied = III Basiswindsnelheid v b = 24,5 m/s Tereincategorie = Onbebouwd Vormfactor K = 0,28 Ontwerplevensduur = 50 jaar Exponent n = 0,5 Referentiehoogte z = 3 m Ruwheidslengte terrein z 0 = 0,2 m Overschrijdingskans p = 0,02 z min = 4 m Waarschijnlijkheidsfactor c prob = 1,00 Terreinfactor k r = 0,21 Orografiefactor c o (z) = 1,0 Ruwheidscoefficiënt c r (z) = 0,63 Gem. windsnelheid v m (z) = 15,4 m/s Turbulentie-intensiteit I v (z) = 0,33 Extreme stuwdruk q p (z) = 0,49 kn/m2 Wind op kopgevel Hoogte h = 3 m Afmeting loodrecht op windrichting b = 9 m Afmeting // aan windrichting d = 10 m Kleinste waarde van b of 2 h e = 6 m Verhouding h / d = 0,30 Aanzicht volgens figuur 7.5 = e < d Zone A B C D E Winddruk Windzuiging B q p (h) c pe q w c pe q w m kn/m2 kn/m2 kn/m2 1,2 0,49-1,2-0,59 4,8 0,49-0,8-0,39 4,0 0,49-0,5-0,25 9,0 0,49 0,8 0,39 9,0 0,49-0,5-0,25 Wind op langsgevel Hoogte h = 3 m Afmeting loodrecht op windrichting b = 10 m Afmeting // aan windrichting d = 9 m Kleinste waarde van b of 2 h e = 6 m Verhouding h / d = 0,33 Aanzicht volgens figuur 7.5 = e < d Zone A B C D E Winddruk Windzuiging B q p (h) c pe q w c pe q w m kn/m2 kn/m2 kn/m2 1,2 0,49-1,2-0,59 4,8 0,49-0,8-0,39 3,0 0,49-0,5-0,25 10,0 0,49 0,8 0,39 10,0 0,49-0,5-0,25

9 Project : Aanbouw bergruimte Torteltuin 43 Deurne Blz.: 8 Vervolg windbelasting Plat dak Hoogte h = 3 m Afmeting loodrecht op windrichting b = 4,5 m Kleinste waarde van b of 2 h e = 4,5 m Zone F G H I Winddruk Windzuiging B L q p (h) c pe q w c pe q w m m kn/m2 kn/m2 kn/m2 1,1 0,5 0,49-1,8-0,89 2,3 0,5 0,49-1,2-0,59 4,5 rest 0,49-0,7-0,34 4,5 rest 0,49 0,2 0,10-0,2-0, Inwendige druk Overdruk = 0,2 x 0,49 = 0,10 kn/m2 Onderdruk = -0,3 x 0,49 = -0,15 kn/m2

10 Project : Aanbouw bergruimte Torteltuin 43 Deurne Blz.: Overzicht basis- en standaard belastingen Overzicht belastingen Verg. 6.10a = 1,22 G + 1,35 Q mom Verg. 6.10b = 1,08 G + 1,35 Q extr Basisbelastingen Nr Omschrijving G Q extr Q mom psi 0 psi 1 psi 2 Kar C 6.10a 6.10b kn/m2 kn/m2 kn/m2 kn/m2 kn/m2 kn/m2 1 Plat dak 0,50 1,11 0,00 0 0,2 0 1,6 0,6 2,0 2 Plat dak (A < 10 m2) 0,50 1,00 0, ,5 0,6 1, Standaard belastingen Nr Omschrijving G Q extr Q mom psi 0 psi 1 psi 2 Kar C 6.10a 6.10b kn/m2 kn/m2 kn/m2 kn/m2 kn/m2 kn/m2 16 Spouwmuur (100-sp-100) 4,00 4,0 4,9 4, ,00 0,00 0 0,0 0,0 0,0

11 Project : Aanbouw bergruimte Torteltuin 43 Deurne Blz.: Berekening 3.1 Balklaag plat dak Balklaag plat dak volgens eurocode 5 Plat dak bergruimte Neem 71 x 171 h.o.h. 610, unity-check : M Ed V Ed R Ed u bij u eind u abs 0,62 0,17 0,59 0,58 0,78 0,60 Veiligheidsklasse Norm = Eurocode NIEUWBOUW Gevolgklasse = CC1 Wind = Niet dominant Ontwerplevensduur = 50 jaar Toepassing = Gebouwen en andere gewone constructies Belastingfactoren Formule 6.10a γ G = 1,22 Formule 6.10b γ G = 1,08 γ Q = 1,35 γ Q = 1,35 Gegevens balklaag Overspanning l sys = 3,8 m Lengte beplating = 2,44 m H.o.h afstand = 0,61 m Aantal balkafstanden = 4 st Dikte beplating t = 18 mm u bij;toe = 0,004 x L sys = 15,2 mm Elas.mod. beplating E 0;mean = 5000 N/mm2 u eind;toe = 0,004 x L sys = 15,2 mm Opleglengte l opleg = 50 mm u abs;toe = toe. absolute doorbuig. = 20 mm Belastingen Eigen gewicht G k = 0,5 kn/m2 Ψ 0 Ψ 1 Ψ 2 Personen Q k = 1 kn/m2 Personen = 0 nvt 0 Sneeuw 1,59 0,70 = Q k = 1,11 kn/m2 Sneeuw = 0 nvt 0 Regenwater Q k = 1 kn/m2 Regenwater = 0 nvt 0 Puntlast F k = 2 kn Puntlast = nvt nvt 0 Materiaal-, hoogte-, en modificatiefactoren Materiaal = Vuren: kwaliteit C - bouwhout Houtsoort = Gezaagd Sterkteklasse = C18 Materiaalfactor γ M = 1,3 Balkbreedte b = 71 mm Hoogtefactor k h = 1,00 Balkhoogte h = 171 mm Factor klimaat en bel.duur k mod = 0,9 Klimaatklasse = 1 Factor kruip k def = 0,6 Belastingsduurklasse = Kort Factor oplegdruk k c;90 = 2,80 k def verhogen i.v.m. vochtgehalte : Nee ( k def niet verhoogd met 1,0 i.v.m. vochtgeh. / of gel. gelam. hout) Profiel-, en materiaalgegevens Traagheidsmoment I y = 1/12 x 71 x = 2958 cm4 Weerstandsmoment W y = 1/6 x 71 x 171 = 346 cm3 Buigsterkte f m;d = 1,00 0,9 18 / 1,3 = 12,46 N/mm2 Schuifsterkte f v;d = 0,9 x 3,4 / 1,3 = 2,35 N/mm2 Druksterkte f c;90;d = 0,9 x 2,2 / 1,3 = 1,52 N/mm2 Elasticiteitsmod. E 0;mean = = 9000 N/mm2 Elasticiteitsmod. fin E 0;mean;fin = 9000 / ( 1 + 0,6 ) = 5625 N/mm2 2

12 Project : Aanbouw bergruimte Torteltuin 43 Deurne Blz.: 11 Vervolg : Plat dak bergruimte 71 x 171 h.o.h. 610 Mechanicaberekening q G;k = 0,61 x 0,5 = 0,31 kn/m q Q;k = 0,61 x 1,113 = 0,68 kn/m (maatgevende bel.geval = Sneeuw) F k = 2,00 kn Reductiefactor puntlast : k red = 0,81 Formule 6.10a q d = 1,22 0,31 + 1,35 0 0,68 = 0,37 kn/m Formule 6.10b q d = 1,08 0,31 + 1,35 x 0,68 = 1,25 kn/m R Ed = 1/2 1,25 x 3,8 = 2,37 kn (maatg. comb. = Formule 6.10b) V Ed = 2,37-0,171 1,25 = 2,15 kn M Ed = 1/8 1,25 3,8 3,8 = 2,25 knm (maatg. comb. = Formule 6.10b) Formule 6.10b q d = 1,08 x 0,31 = 0,33 kn/m F d = 1,35 x 2,00 = 2,70 kn R Ed = 1/2 0,33 3,8 + 2, / 3800 = 3,20 kn V Ed = 3,20-0,171 x 0,33 = 3,15 kn M Ed = 1/8 0,33 3,8 Toetsing sterkte M Ed;max = 2,67 knm 2 + 1/4 0,81 2,70 3,8 = 2,67 knm σ m;d = 2,67 x 1000 / 346 = 7,72 N/mm2 UC = σ m;d / f m;d = 7,72 / 12,46 = 0,62 < 1,0, dus Ok V Ed;max = 3,15 kn τ d = 3 3, / ( ) = 0,39 N/mm2 UC = τ d / f v;d = 0,39 / 2,35 = 0,17 < 1,0, dus Ok R Ed;max = 3,20 kn σ c;90;d = 3,20 x 1000 / ( ) = 0,90 N/mm2 UC = σ c;90;d / (k c;90 x f c;90;d) = 0,90 / ( 2,80 1,52 ) = 0,59 < 1,0, dus Ok

13 Project : Aanbouw bergruimte Torteltuin 43 Deurne Blz.: 12 Vervolg : Plat dak bergruimte 71 x 171 h.o.h. 610 Belastingen doorbuiging G k (u on ) = = 0,31 kn/m Q k (u elas) = = 0,68 kn/m F k (u elas) = 0,81 x 2,00 = 1,62 kn k def x (G k + Ψ 2 x Q k) = 0,6 x ( 0, x 0,68 ) = 0,18 kn/m Berekening doorbuiging u on = 5 0, / ( ) = 3,11 mm u elas = 5 0, / ( ) = 6,92 mm u elas;f = / ( ) = 6,95 mm u kruip = 5 0, / ( ) = 1,87 mm u kruip;f = 0,6 x ( 3, x 6,95 ) = 1,87 mm Toetsing doorbuiging Doorbuiging G + Q G + F w 1 = (u on) = 3,1 3,1 mm w 2 = (u kruip) = 1,9 1,9 mm w 3 = (u elas) = 6,9 7,0 mm w 2+w 3 = (u bij) = 8,8 8,8 mm u bij;toe = 0,004 x 3800 = 15,2 15,2 mm UC bij = w 2 +w 3 / u bij;toe = 0,58 0,58 < 1,0 dus Ok w max = (u eind) = 11,9 11,9 mm u eind;toe = 0,004 x 3800 = 15,2 15,2 mm UC eind = w max / u eind;toe = 0,78 0,78 < 1,0 dus Ok u abs;toe = toe. absolute doorbuig. = mm UC abs = w max / u abs;toe = 0,59 0,60 < 1,0 dus Ok opmerkingen

14 Project : Aanbouw bergruimte Torteltuin 43 Deurne Blz.: Raveelbalken dakopening HOUTEN LIGGER MET q-last Raveelbalken dakopening Neem 142 x 171 mm, unity-check : M y U bij U eind 0,45 0,44 0,60 BALKGEGEVENS Overspanning l sys = 3,8 m Traagheidsmoment I = 5917 cm4 Belastingbreedte = 1,00 m Weerstandsmoment W = 692 cm3 Balkbreedte b = 142 mm γ M = 1,30 Balkhoogte h = 171 mm k h = 1,00 Houtsoort = Gezaagd k mod = 0,80 Houtkwaliteit = C18 k def = 0,60 Klimaatklasse = 1 f m;0;k = 18,00 N/mm2 Belastingsduurklasse = Middellang E mean = 9000 N/mm2 BELASTINGGEGEVENS Blijvende belasting G k = 0,50 x 1,00 = 0,50 kn/m Veranderlijke bel. Q k = 1,00 x 1,00 = 1,00 kn/m ψ 0 = 0 ψ 2 = 0 Gevolgklasse = CC1 γ G = 1,22 ξ = 0,89 γ Q = 1,35 TOETSING STERKTE Comb. q d M Ed σ m;d f m;0;d UC kn/m knm N/mm2 N/mm a 0,61 1,10 1,58 11,08 0, b 1,89 3,41 4,93 11,08 0,45 BEREKENING DOORBUIGING Door- G Q Totaal w 1 = 2,55 mm buiging mm mm mm w 2 = 1,53 mm u inst 2,55 5,10 7,65 w 3 = 5,10 mm u fin 4,08 5,10 9,18 w2+w3 = 6,63 mm u creep 1,53 0,00 1,53 w max = 9,18 mm TOETSING DOORBUIGING Door- Optredend Toelaatbaar UC buiging mm L / mm U bij 6, ,20 0,44 U eind 9, ,20 0,60 Toe te passen 2x 71x171 gekoppeld dmv constructielijm en / of bouten

15 Project : Aanbouw bergruimte Torteltuin 43 Deurne Blz.: Balklaag overstek 59x Grep = 0,4 x 0,5 = 0,2 kn/m Qrep = 0,4 x 1,0 = 0,4 kn/m Adviesbureau M. van der Linden Versie : ; NDP : NL printdatum : Overstek plat dak H ligger 2 stpt overstek EC_NL b 59 Torteltuin Deurne F1 h q1 M Ed,max 0,0 Eurocode NIEUWBOUW q2 V Ed,max 0,9 H: daken R Ed,max 1,9 u eind -0,1 ontwerplevensduur 50 jaar L1 L2 R Ed,min -0,5 u bij 0,0 veiligheidsklasse CC1 - UGT buiging 0,23 dwarskr. 0,08 stabiliteit 0,23 BGT u eind 0,31 u bij 0,33 opmerking sterkteklasse naaldhout C18 liggerlengte L1 0,9 m resultaten materiaal gezaagd hout overstek L2 1,2 m M Ed,stpt,max 0,5 knm houtbreedte b 59 mm q1 G rep 0,2 kn/m M Ed,veld,max 0,0 knm houthoogte h 156 mm Q extr+mom 0,4 kn/m V Ed,max 0,9 kn klimaatklasse 3 Q mom 0 kn/m R Ed,max 1,9 kn belastingduurklasse kort q2 G rep 0,2 kn/m R Ed,min -0,5 kn factor volume-effect s 0,12 Q extr+mom 0,4 kn/m s m.y.d 2,3 N/mm 2 doorbuiging eind 1: 250 * L1 Q mom 0 kn/m t d 0,15 N/mm 2 doorbuiging bij 1: 333 * L1 F1 G rep 0 kn doorbuiging eind 1: 125 * L2 Q extr+mom 0 kn doorbuiging u eind -0,1 mm(veld) doorbuiging bij 1: 167 * L2 Q mom 0 kn doorbuiging u bij 0,0 mm(veld) zeeg veld 0 mm doorbuiging u eind 3,0 mm(overst) zeeg uitkraging 0 mm doorbuiging u bij 2,4 mm(overst) g M sterkte 1,30 - k h buiging 1,00 - E 0;mean;d 9000 N/mm 2 f m;d 9,69 N/mm 2 k mod sterkte 0,70 - I y mm 4 f v;d 1,83 N/mm 2 k def vervorming 2,00 - W y 239, mm 3 Let op! trek bij opleggingen => balkaag goed verankeren

16 Project : Aanbouw bergruimte Torteltuin 43 Deurne Blz.: Fundering Strook : 1 Omschrijving : Rechter zijgevel Nr e/m Omschrijving L G Q extr Q mom 6.10a 6.10b Wn Kar Nivo m kn/m2 kn/m2 kn/m2 kn/m cum kn/m cum kn/m 1 e Plat dak 2 0,50 1,11 0,00 1,22 1,22 4,09 4,09 3,23 16 m Spouwmuur (100-sp-100) 3 4,00 0,00 0,00 14,64 15,86 12,96 17,05 12,00 q Ed;bg = kn/m q Ed;v1 = kn/m Totaal = 15,86 kn/m 17,05 kn/m 15,23 kn/m Strook : 2 Omschrijving : Voorgevel Nr e/m Omschrijving L G Q extr Q mom 6.10a 6.10b Wn Kar Nivo m kn/m2 kn/m2 kn/m2 kn/m cum kn/m cum kn/m 1 e Plat dak 2 0,50 1,11 0,00 1,22 1,22 4,09 4,09 3,23 16 m Spouwmuur (100-sp-100) 3 4,00 0,00 0,00 14,64 15,86 12,96 17,05 12,00 q Ed;bg = kn/m q Ed;v1 = kn/m Totaal = 15,86 kn/m 17,05 kn/m 15,23 kn/m Wapening fundering Betonkwaliteit = C20/25 f cd = 13,33 N/mm2 f s = 435 N/mm2 Betondekking = 40 mm f ctm = 2,21 N/mm2 Doorsnede 1 2 Vorm F Ed B L H σ grond;d m Ed;toets ø k h.o.h. m Rd UC kn(/m) m m m kn/m2 knm/m mm mm knm/m STROOK 17,05 0,6 1 0,2 28 1, ,1 0,13 STROOK 17,05 0,6 1 0,2 28 1, ,1 0, ,3

17 Project : Aanbouw bergruimte Torteltuin 43 Deurne Blz.: 16 BIJLAGE A: Constructieschema s + details

18

19

20

21

22

23