Constructieberekening

Transcriptie

1 Constructieberekening Project : Expositieruimte Zuidplein Amsterdam Onderdeel : Constructieberekening Opdrachtgever : Tomo Savic-Gecan Werknummer : DL16520 Documentnummer : DL16520-U1 Datum : Constructeur : Ing. A.A. van Vugt avanvugt@delinge.net Mobiel : Paraaf : Ingenieursbureau De Linge - Dam BL Arkel T: E: info@delinge.net - I: Ingenieursbureau De Linge is ingeschreven bij de Kamer van Koophandel te Midden Nederland onder nummer Op al onze werkzaamheden zijn van toepassing de Rechtsverhouding opdrachtgever-architect, ingenieur en adviseur DNR 2011, gedeponeerd op 21 juli 2011 ter griffie van de Rechtbank te Amsterdam onder nummer 78/2011.

2 INHOUDSOPGAVE 1 Inleiding 3 1 Houten balklaag plat dak Uitvoer 5 2 Stalen spanten Uitvoer 8 3 Houten balklaag begane grondvloer Uitvoer 21 4 Stalen spanten in begane grondvloer Uitvoer 24 5 Houten gevelstijlen Uitvoer 34 6 Schematisch overzicht van de constructie Plattegrond Zijaanzicht Bovenaanzicht Doorsnede 38 Pagina 2

3 1 Inleiding Voor de bouw van een verplaatsbare expositieruimte is een statische berekening gemaakt. De expositieruimte bestaat uit houtskeletbouwwanden waarop een aantal stalen truss-constructies liggen. Tussen de stalen truss-constructies is een houten balklaag aangebracht waarop het dak ligt. Ook de begane grond bestaat uit een aantal stalen truss-constructies waartussen een houten balklaag ligt. De gevels worden voorzien van plaatmateriaal zodat er stijve schijven ontstaan de expositieruimte stabiel is. Uitgangspunten Het betreft een bijeenkomstgebouw welke in CC2 valt Referentieperiode 50 jaar Staalkwaliteit S235 Houtkwaliteit C18 Gehanteerde normen Eurocode 0: Grondslagen van constructief ontwerp (EN 1990) Eurocode 1: Belastingen op constructies (EN 1991) Eurocode 3: Ontwerp en berekening van staalconstructies (EN 1993) Eurocode 5: Ontwerp en berekening van houtconstructies (EN 1995) Gebruikte rekenprogramma s Voor het maken van de berekeningen is gebruikt gemaakt van de onderstaand programma: Technosoft, Raamwerken Excel-sheets 3D-view Pagina 3

4 1 Houten balklaag plat dak De dakbalklaag overspant tussen de trussconstructies, waardoor de max. overspanning 1,5m bedraagt. Blijvende belasting e.g. golfplaten = 0,35 kn/m 2 Opgelegde belasting Zie Excel-sheet. Houten balklaag 44x96mm hoh610mm voldoet. Pagina 4

5 1.1 Uitvoer Pagina 5

6 Pagina 6

7 2 Stalen spanten Blijvende belasting e.g. dak 0,35kN/m 2 * 2,7m/2 = 0,47 kn/m 1 Opgelegde belasting v.b. dak 1,0kN/m 2 * 2,7m/2 = 1,35 kn/m 1 De stalen spanten hebben een overspanning van 3,5m. De boven- en onderregel bestaat uit een dubbel hoekstaal 40x40x4 (deze wordt in het model als een enkele L50x50x5 gemodeleerd) en de wandstaven zijn kokers 50x50. De kolommen bestaan uit houten stijlen 40x150mm welke worden versterkt door een L40x40x4 aan weerszijden. Het staal voldoet, het hout wordt verderop in de berekening gecontroleerd. Pagina 7

8 2.1 Uitvoer TS/Raamwerken Rel: mrt 2016 Project..: Expositieruimte Zuidplein Amsterdam Onderdeel: Stalen portalen Dimensies: kn;m;rad (tenzij anders aangegeven) Datum...: 26/02/2016 Bestand..: c:\de linge\dl16520\portaal.rww Rekenmodel...: 1e-orde-elastisch. Theorie voor de bepaling van de krachtsverdeling: Geometrisch lineair. Fysisch lineair. Gunstige werking van de permanente belasting wordt automatisch verwerkt Toegepaste normen volgens Eurocode met Nederlandse NB Belastingen NEN-EN 1990:2002 C2:2010 NB:2011(nl) NEN-EN :2002 C1:2009 NB:2011(nl) Staal NEN-EN :2006 C2:2009 NB:2011(nl) GEOMETRIE B*H 40* B*H 40* ,200, ,350 0,350 0,350 0,350 0,350 0,350 0,350 0,350 0,350 0,350 Pagina 8

9 Project..: Expositieruimte Zuidplein Amsterdam Onderdeel: Stalen portalen MATERIALEN Mt Omschrijving E-modulus[N/mm2] S.M. S.M.verhoogd Pois. Uitz. coëff 1 S e C e-006 Bij de bepaling v.h. e.g. van houten staven is de S.M.verhoogd toegepast. PROFIELEN [mm] Prof. Omschrijving Materiaal Oppervlak Traagheid Vormf. 1 H50/50/5 1:S e e B*H 40*150 2:C e e K50/50/3CF 1:S e e PROFIELEN vervolg [mm] Prof. Staaftype Breedte Hoogte e Type b1 h1 b2 h2 1 0:Normaal :Normaal :RH 3 0:Normaal PROFIELVORMEN [mm] 1 H50/50/5 2 B*H 40*150 3 K50/50/3CF KNOPEN Knoop X Z Knoop X Z STAVEN St. ki kj Profiel Aansl.i Aansl.j Lengte Opm :B*H 40*150 NDM NDM :B*H 40*150 ND NDM :B*H 40*150 NDM NDM :B*H 40*150 NDM ND :H50/50/5 ND NDM :H50/50/5 NDM NDM :H50/50/5 NDM NDM :H50/50/5 NDM NDM :H50/50/5 NDM NDM :H50/50/5 NDM ND Pagina 9

10 Project..: Expositieruimte Zuidplein Amsterdam Onderdeel: Stalen portalen STAVEN St. ki kj Profiel Aansl.i Aansl.j Lengte Opm :H50/50/5 NDM NDM :H50/50/5 NDM NDM :H50/50/5 NDM NDM :H50/50/5 NDM NDM :H50/50/5 NDM NDM :K50/50/3CF NDM NDM :K50/50/3CF NDM NDM :K50/50/3CF NDM NDM :K50/50/3CF NDM NDM :K50/50/3CF NDM NDM :K50/50/3CF NDM NDM :K50/50/3CF NDM NDM :K50/50/3CF NDM NDM :K50/50/3CF NDM NDM :K50/50/3CF NDM NDM VASTE STEUNPUNTEN Nr. knoop Kode XZR 1=vast 0=vrij Hoek BELASTINGGEVALLEN B.G. Omschrijving Type 1 Permanente belasting EGZ= Sneeuw 22 Sneeuw A 3 Knik 0 Onbekend Pagina 10

11 Project..: Expositieruimte Zuidplein Amsterdam Onderdeel: Stalen portalen BELASTINGEN Eigen gewicht van alle staven is meegenomen in berekening. Richting: B.G:1 Permanente belasting STAAFBELASTINGEN B.G:1 Permanente belasting Staaf Type q1/p/m q2 A B ψ0 ψ1 ψ2 11 1:QZLokaal :QZLokaal :QZLokaal :QZLokaal :QZLokaal MOMENTEN B.G:1 Permanente belasting Pagina 11

12 Project..: Expositieruimte Zuidplein Amsterdam Onderdeel: Stalen portalen VERPLAATSINGEN [mm] B.G:1 Permanente belasting REACTIES Kn. X Z M : Som van de reacties : Som van de belastingen BELASTINGEN B.G:1 Permanente belasting B.G:2 Sneeuw Pagina 12

13 Project..: Expositieruimte Zuidplein Amsterdam Onderdeel: Stalen portalen STAAFBELASTINGEN B.G:2 Sneeuw Staaf Type q1/p/m q2 A B ψ0 ψ1 ψ2 11 1:QZLokaal :QZLokaal :QZLokaal :QZLokaal :QZLokaal MOMENTEN B.G:2 Sneeuw VERPLAATSINGEN [mm] B.G:2 Sneeuw REACTIES Kn. X Z M : Som van de reacties : Som van de belastingen B.G:2 Sneeuw Pagina 13

14 Project..: Expositieruimte Zuidplein Amsterdam Onderdeel: Stalen portalen BELASTINGEN B.G:3 Knik KNOOPBELASTINGEN Last Knoop Richting 1 2 X X X X X X X X X X X X X waarde ψ0 ψ1 ψ2 B.G:3 Knik Pagina 14

15 Project..: Expositieruimte Zuidplein Amsterdam Onderdeel: Stalen portalen MOMENTEN B.G:3 Knik VERPLAATSINGEN [mm] B.G:3 Knik REACTIES Kn. X Z M : Som van de reacties : Som van de belastingen B.G:3 Knik BELASTINGCOMBINATIES BC Type BG Gen. Factor BG Gen. Factor BG Gen. Factor BG Gen. Factor 1 Fund. 1 Perm Extr Fund. 1 Perm Kar. 1 Perm Extr Kar. 1 Perm Blij. 1 Perm 1.00 Pagina 15

16 Project..: Expositieruimte Zuidplein Amsterdam Onderdeel: Stalen portalen GUNSTIGE WERKING PERMANENTE BELASTINGEN BC Staven met gunstige werking 1 Geen 2 Geen OMHULLENDE VAN DE FUNDAMENTELE COMBINATIES MOMENTEN Fundamentele combinatie DWARSKRACHTEN Fundamentele combinatie Pagina 16

17 Project..: Expositieruimte Zuidplein Amsterdam Onderdeel: Stalen portalen NORMAALKRACHTEN Fundamentele combinatie REACTIES Fundamentele combinatie Kn. X-min X-max Z-min Z-max M-min M-max OMHULLENDE VAN DE KARAKTERISTIEKE COMBINATIES VERPLAATSINGEN [mm] Karakteristieke combinatie Pagina 17

18 Project..: Expositieruimte Zuidplein Amsterdam Onderdeel: Stalen portalen STAALPROFIELEN - ALGEMENE GEGEVENS Stabiliteit: Classificatie gehele constructie: Ongeschoord Belastinggeval m.b.t. bepaling kniklengte: 3=Knik Aanpassing inkl. parameter C : Nee Tweede-orde-effect: Aan te houden verhouding n/(n-1) voor steunmomenten en verplaatsingen: 1.10 Doorbuiging en verplaatsing: Aantal bouwlagen: 1 Gebouwtype: Overig Toel. horiz. verplaatsing gehele gebouw: h/300 Kleinste gevelhoogte [m]: 0.0 MATERIAAL Mat Profielnaam Vloeisp. Productie Min. drsn. nr. [N/mm 2 ] methode klasse 1 H50/50/5 235 Gewalst 1 3 K50/50/3CF 235 Koudgewalst 1 Partiële veiligheidsfactoren: Gamma M;0 : 1.00 Gamma M;1 : 1.00 KNIKSTABILITEIT Extra Extra Staaf ls y s Classif. y lk n i k ; y aanp. y Classif. z lk n i k ; z aanp. z [m] sterke as [m] [kn] zwakke as [m] [kn] Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Geschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord KIPSTABILITEIT Staaf Plts. l gaffel Kipsteunafstanden aangr. [m] [m] 5 1.0*h boven: onder: *h boven: ,7 onder: , *h boven: ,7 onder: , *h boven: ,7 onder: , *h boven: ,7 onder: ,7 Pagina 18

19 Project..: Expositieruimte Zuidplein Amsterdam Onderdeel: Stalen portalen KIPSTABILITEIT Staaf Plts. l gaffel Kipsteunafstanden aangr. [m] [m] *h boven: onder: *h boven: ,7 onder: , *h boven: ,7 onder: , *h boven: ,7 onder: , *h boven: ,7 onder: , *h boven: ,7 onder: , *h boven: , *h boven: , *h boven: , *h boven: , *h boven: , *h boven: , *h boven: , *h boven: , *h boven: , *h boven: ,442 TOETSING SPANNINGEN Staaf Mat BC Sit Kl Plaats Norm Artikel Formule Hoogste toetsing Opm. nr. U.C. [N/mm 2 ] Einde EN (6.2) Einde EN (6.2) Einde EN (6.2) Begin EN (6.2) Begin EN (6.2) Staaf EN (6.62) Staaf EN (6.62) Staaf EN (6.62) Staaf EN (6.62) Staaf EN (6.62) Begin EN (6.2) Begin EN (6.5) Staaf EN (6.61) Begin EN (6.5) Staaf EN (6.61) Begin EN (6.12y) Einde EN (6.31) Staaf EN (6.61) Einde EN (6.5) Staaf EN (6.61) Begin EN N+D Pagina 19

20 3 Houten balklaag begane grondvloer Blijvende belasting e.g. vloer = 0,5 kn/m 2 Opgelegde belasting v.b. vloer = 5,0 kn/m 2 De houten balklaag heeft een overspanning van 1,5m. Houten balklaag 44x95mm hoh500mm voldoet, over deze balklaag wordt 2*18mm OSB aangebracht. Dit wordt onderling goed met elkaar verbonden waardoor we rekenen met een balkafmeting van 44*131mm. Pagina 20

22 Pagina 22

23 4 Stalen spanten in begane grondvloer Blijvende belasting e.g. vloer 0,5kN/m 2 * 2,7m/2 = 0,68 kn/m 1 Opgelegde belasting v.b. vloer 5,0kN/m 2 * 2,7m/2 = 6,75 kn/m 1 De stalen spanten worden rechtstreeks op het straatwerk gelegd De boven- en onderregel bestaat uit een dubbel hoekstaal 40x40x4 (deze wordt in het model als een enkele L50x50x5 gemodeleerd) en de wandstaven zijn kokers 50x50. Het staal voldoet. Pagina 23

24 4.1 Uitvoer TS/Raamwerken Rel: mrt 2016 Project..: Expositieruimte Zuidplein Amsterdam Onderdeel: Staalconstructie tpv vloer Dimensies: kn;m;rad (tenzij anders aangegeven) Datum...: 26/02/2016 Bestand..: C:\De Linge\DL16520\frame tpv vloer.rww Rekenmodel...: 1e-orde-elastisch. Theorie voor de bepaling van de krachtsverdeling: Geometrisch lineair. Fysisch lineair. Gunstige werking van de permanente belasting wordt automatisch verwerkt Toegepaste normen volgens Eurocode met Nederlandse NB Belastingen NEN-EN 1990:2002 C2:2010 NB:2011(nl) NEN-EN :2002 C1:2009 NB:2011(nl) Staal NEN-EN :2006 C2:2009 NB:2011(nl) GEOMETRIE ,350 0,350 0,350 0,350 0,350 0,350 0,350 0,350 0,350 0, ,27 MATERIALEN Mt Omschrijving E-modulus[N/mm2] S.M. S.M.verhoogd Pois. Uitz. coëff 1 S e C e-006 Bij de bepaling v.h. e.g. van houten staven is de S.M.verhoogd toegepast. PROFIELEN [mm] Prof. Omschrijving Materiaal Oppervlak Traagheid Vormf. 1 H50/50/5 1:S e e B*H 40*150 2:C e e K50/50/3CF 1:S e e PROFIELEN vervolg [mm] Prof. Staaftype Breedte Hoogte e Type b1 h1 b2 h2 1 0:Normaal :Normaal :RH 3 0:Normaal PROFIELVORMEN [mm] 1 H50/50/5 2 B*H 40*150 3 K50/50/3CF Pagina 24

25 Project..: Expositieruimte Zuidplein Amsterdam Onderdeel: Staalconstructie tpv vloer KNOPEN Knoop X Z Knoop X Z STAVEN St. ki kj Profiel Aansl.i Aansl.j Lengte Opm :B*H 40*150 NDM ND :B*H 40*150 NDM ND :H50/50/5 ND NDM :H50/50/5 NDM NDM :H50/50/5 NDM NDM :H50/50/5 NDM NDM :H50/50/5 NDM NDM :H50/50/5 NDM ND :H50/50/5 NDM NDM :H50/50/5 NDM NDM :H50/50/5 NDM NDM :H50/50/5 NDM NDM :H50/50/5 NDM NDM :K50/50/3CF NDM NDM :K50/50/3CF NDM NDM :K50/50/3CF NDM NDM :K50/50/3CF NDM NDM :K50/50/3CF NDM NDM :K50/50/3CF NDM NDM :K50/50/3CF NDM NDM :K50/50/3CF NDM NDM :K50/50/3CF NDM NDM :K50/50/3CF NDM NDM VASTE STEUNPUNTEN Nr. knoop Kode XZR 1=vast 0=vrij Hoek BEDDINGEN Nr. Staven Bedding Breedte[mm] Zijde negatief BELASTINGGEVALLEN B.G. Omschrijving Type 1 Permanente belasting EGZ= Veranderlijke belasting 2 Ver. bel. pers. ed. (p_rep) Pagina 25

26 Project..: Expositieruimte Zuidplein Amsterdam Onderdeel: Staalconstructie tpv vloer BELASTINGEN Eigen gewicht van alle staven is meegenomen in berekening. Richting: B.G:1 Permanente belasting STAAFBELASTINGEN B.G:1 Permanente belasting Staaf Type q1/p/m q2 A B ψ0 ψ1 ψ2 9 1:QZLokaal :QZLokaal :QZLokaal :QZLokaal :QZLokaal MOMENTEN B.G:1 Permanente belasting VERPLAATSINGEN [mm] B.G:1 Permanente belasting REACTIES Kn. X Z M : Som van de reacties : Som van de belastingen B.G:1 Permanente belasting Pagina 26

27 Project..: Expositieruimte Zuidplein Amsterdam Onderdeel: Staalconstructie tpv vloer BELASTINGEN B.G:2 Veranderlijke belasting STAAFBELASTINGEN B.G:2 Veranderlijke belasting Staaf Type q1/p/m q2 A B ψ0 ψ1 ψ2 9 1:QZLokaal :QZLokaal :QZLokaal :QZLokaal :QZLokaal MOMENTEN B.G:2 Veranderlijke belasting VERPLAATSINGEN [mm] B.G:2 Veranderlijke belasting REACTIES Kn. X Z M : Som van de reacties : Som van de belastingen B.G:2 Veranderlijke belasting Pagina 27

28 Project..: Expositieruimte Zuidplein Amsterdam Onderdeel: Staalconstructie tpv vloer BELASTINGCOMBINATIES BC Type BG Gen. Factor BG Gen. Factor BG Gen. Factor BG Gen. Factor 1 Fund. 1 Perm Extr Fund. 1 Perm Kar. 1 Perm Extr Kar. 1 Perm Blij. 1 Perm 1.00 GUNSTIGE WERKING PERMANENTE BELASTINGEN BC Staven met gunstige werking 1 Geen 2 Geen OMHULLENDE VAN DE FUNDAMENTELE COMBINATIES MOMENTEN Fundamentele combinatie Pagina 28

29 Project..: Expositieruimte Zuidplein Amsterdam Onderdeel: Staalconstructie tpv vloer DWARSKRACHTEN Fundamentele combinatie NORMAALKRACHTEN Fundamentele combinatie VERPLAATSINGEN [mm;rad] Fundamentele combinatie. X-verpl. Z-verpl. Rotatie Kn. Min Max Min Max Min Max REACTIES Fundamentele combinatie Kn. X-min X-max Z-min Z-max M-min M-max Pagina 29

30 Project..: Expositieruimte Zuidplein Amsterdam Onderdeel: Staalconstructie tpv vloer OMHULLENDE VAN DE KARAKTERISTIEKE COMBINATIES VERPLAATSINGEN [mm] Karakteristieke combinatie STAALPROFIELEN - ALGEMENE GEGEVENS Stabiliteit: Classificatie gehele constructie: Geschoord Doorbuiging en verplaatsing: Aantal bouwlagen: 1 Gebouwtype: Overig Toel. horiz. verplaatsing gehele gebouw: h/300 Kleinste gevelhoogte [m]: 0.0 MATERIAAL Mat Profielnaam Vloeisp. Productie Min. drsn. nr. [N/mm 2 ] methode klasse 1 H50/50/5 235 Gewalst 1 3 K50/50/3CF 235 Koudgewalst 1 Partiële veiligheidsfactoren: Gamma M;0 : 1.00 Gamma M;1 : 1.00 KNIKSTABILITEIT Extra Extra Staaf ls y s Classif. y lk n i k ; y aanp. y Classif. z lk n i k ; z aanp. z [m] sterke as [m] [kn] zwakke as [m] [kn] Ongeschoord Geschoord Geschoord Geschoord Geschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Geschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Geschoord Geschoord Geschoord Geschoord Geschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Geschoord Geschoord Geschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Ongeschoord Geschoord Geschoord Geschoord Pagina 30

31 Project..: Expositieruimte Zuidplein Amsterdam Onderdeel: Staalconstructie tpv vloer KIPSTABILITEIT Staaf Plts. l gaffel Kipsteunafstanden aangr. [m] [m] 3 1.0*h boven: onder: *h boven: ,7 onder: , *h boven: ,7 onder: , *h boven: ,7 onder: , *h boven: ,7 onder: , *h boven: onder: *h boven: ,7 onder: , *h boven: ,7 onder: , *h boven: ,7 onder: , *h boven: ,7 onder: , *h boven: ,7 onder: , *h boven: , *h boven: , *h boven: , *h boven: , *h boven: , *h boven: , *h boven: , *h boven: , *h boven: , *h boven: ,442 TOETSING SPANNINGEN Staaf Mat BC Sit Kl Plaats Norm Artikel Formule Hoogste toetsing Opm. nr. U.C. [N/mm 2 ] Einde EN (6.29) Einde EN (6.2) Begin EN (6.2) Einde EN (6.2) Begin EN (6.2) Begin EN (6.29) Einde EN (6.2) Einde EN (6.2) Begin EN (6.2) Begin EN (6.2) Pagina 31

32 Project..: Expositieruimte Zuidplein Amsterdam Onderdeel: Staalconstructie tpv vloer TOETSING SPANNINGEN Staaf Mat BC Sit Kl Plaats Norm Artikel Formule Hoogste toetsing Opm. nr. U.C. [N/mm 2 ] Begin EN (6.2) Staaf EN (6.61) Staaf EN (6.61) Staaf EN (6.61) Staaf EN (6.61) Staaf EN (6.61) Staaf EN (6.61) Staaf EN (6.61) Staaf EN (6.61) Staaf EN (6.61) Einde EN (6.31) Pagina 32

33 5 Houten gevelstijlen De gevel bestaat uit houten stijlen 40x150mm, aangezien de afstand tussen deze stijlen in het maatgevende vak 1,5m is, worden er horizontale regels 44x95mm tussen de gevelstijlen gezet. Daarop komt het MDF. Blijvende belasting e.g. dak (zie oplegreactie uit spant) Opgelegde belasting e.g. dak (zie oplegreactie uit spant) = 1,1 kn = 2,3 kn De houten stijlen 40x150mm voldoen, in de praktijk zijn deze ook nog versterkt door een L40x40x4 aan weerszijden. Pagina 33

35 Pagina 35

36 6 Schematisch overzicht van de constructie 6.1 Plattegrond Pagina 36

37 6.2 Zijaanzicht 6.3 Bovenaanzicht Pagina 37

38 6.4 Doorsnede Pagina 38

39 Pagina 39