Statische berekening. Geldersekade 37-3 te Amsterdam. werk no aug-17. Opdrachtgever. dhr. Philip Provoost

Transcriptie

1 Statische berekening Geldersekade 37-3 te Amsterdam werk no. 820 aug-17 Opdrachtgever P en S Ingenieurs Zijllaan GK Nieuwegein info@pensingenieurs.nl

2 Inhoudsopgave blz. 1 Algemene gegevens voor de berekening 1 2 Conclusie 2 3 Berekening de spanten in de nieuwe situatie (na het zagen van de hanenbalk) 3 4 Dak balklaag Terras 5 5 Staalconstructie 8 6 De leuning 12 Bijlagen spanten Onderdeel: Par : Blad : Datum:8-17

3 1 Algemene gegevens voor de berekening Ten behoeve van Geldersekade 37-3 te Amsterdam is deze berekening gemaakt. De bestaande onderdelen worden (indien nodig) getoetst en de nieuwe onderdelen worden hier gedimensioneerd. Zie de bijbehorend bouwkundige tekeningen Toegepaste normen Eurocode 2 t/m 7 Kwaliteiten toegepaste materialen - betonkwaliteit C20/25 - wapeningsstaal : B500 B -Houtconstructies Klimaatklasse 1 (woningen) -Staal S235 Belastingscoëfficiënten permanente belasting 1,20 veranderlijke belasting 1,50 veiligheidklasse /gevolgklasse 2 Belasting aanname : Dak : plat = 0,8 kn/m2 dakbedekking van pannen veranderlijke belasting y=0 = 2,5 kn/m2 Sneeuw = 0,56 kn/m2 Wind y=0 = 0,8 kn/m2 Gebied II bebouwd h = 11 m Pw =0,8 kn/m2 Cpe =(0,8+,4) per 0,6 m q= 0,36 kn/m1 Kleine scheurtjes in de overgang oud/ nieuw zijn niet uitgesloten. Voor deze rapportage gelden onze algemene bepalingen. Onderdeel: Algemene gegevens voor de berekening Par : Blad : 1 Datum:8-17

4 2 Conclusie De aangehouden /benodigde constructieve aanpassingen zijn: A I.v.m. het zagen van de hanenbalken Aan weerzijde aanbrengen stalen koker 100*100*8 S1 (S235) ( 2 stukken) Goed bevestigen aan de bestaande spanten en aan de bouwmuur. op de wanden, oplegging 100*100 B Het realiseren van een dakkapel en dakterras Dakbalklaag min. 75*150 hoh 600 mm Langs stalen balken HE140A (S2) (S235) ( 2 stukken) op stalen koker 90*6 Dwars stalen balk HE200A (S3) (S235) ( 2 stukken) op de wanden, oplegging 200*100 Voorstel voor de leuning balustrade koker 60*40*2,9 stalen buis 76,1*4 baluster hoh 1,6 meter Voor deze rapportage geldt onze algemene bepalingen. P en S Onderdeel: Conclusie ingenieurs Par : Blad : 2 Datum 8-17

5 3 Berekening de spanten in de nieuwe situatie (na het zagen van de hanenbalk) hanenbalk Belastingen q rep b g Permanente = 0,70 1,00 0,70 kn /m 1,10 Wind= 0,80 1,00 0,80 kn /m 1,50 sneeuw= 0,56 1,00 0,56 kn/m 1,50 De constructie is in bijlage ingevoerd voor de nieuwe situatie:. Na het zagen van de hanenbalk om horizontale kracht te bepalen zie bijlage De resultaten Maximale vervormingen blijft binnen 15 mm De spanning= 5,00 N/mm opneembaar <9,5 N/mm2 De reacties RZ Ed= 15,00 kn Horizontaal Rx= 3,00 kn Deze kracht moet opgenpmen worden door een nieuwe stalen balk. P en S Onderdeel: Berekening de spanten in de nieuwe situatie (na het zagen van de hanenbalk) genieurs Par : Blad : 3 Datum: 8-17

6 Stabiliteit/ maatregelen om de kracht in de hanenbalk op te vangen Stalen koker 100*100 *8 Uit de berekening van de spanten blijkt dat de horizontale kracht die opgevangen moet worden door de stalen balk (om de hanenbalken te kunnen verwijderen) ca. 3 kn /m is. Controle stalen koker 100*100 *8 (S1) L= 4,4 m M Ed= 3*4,4^2/8 7,26 knm W= 89,63 N/mm^2 Opneembaar! Er is wat ruimte ivm de beperking van de vervormingen! 3 kn 6,00 kn De reactie wordt in de bouwmuren opgenomen, gespreid aan ene zijde (kopgevel). Aan de andere zijde wordt opgenomen in de dwars stalen balk en verder afgevoerd naar de bouwmuren. Max. trekkracht in de dwaarsbalk= 6 kn P en S Onderdeel: Stabiliteit/ maatregelen om de kracht in de hanenbalk op te vangen genieurs Par : Blad : 4 Datum: 8-17

7 Houtconstructie Balklaag 70 * 150,0 a) 4 Dak balklaag Terras h.o.h 0,60 (in het werk controleren voor het bestaande deel) spant Belastingscoëfficiënten permanente belasting 1,20 veranderlijke belasting 1,50 Veiligheidklasse 2 Materialen Houtconstructies Klimaatklasse 1 (woningen) Sterkteklasse C 18 Materiaalgrootheden : f u;d = f rep * k mod * k h g m f rep buigsterkte f m;0;rep = 18,0 N/mm 2 treksterkte // f t;0;rep = 11,0 N/mm 2 treksterkte f t;90;rep = 0,3 N/mm 2 druksterkte // f c;0;rep = 19,0 N/mm 2 druksterkte f c;90;rep = 5,2 N/mm 2 schuifsterkte f v;0;rep = 1,8 N/mm 2 E-mod. B.G.T. E 0;ser;rep = 9000 N/mm 2 E-mod. U.G.T. E 0;u;d = 6500 N/mm 2 g m = 1,2 ( Uiterste Grens Toestand U.G.T. ) g m = 1,0 ( Bruikbaarheids Grens Toestand B.T.G. ) k mod = 0,50 ( voor trek ) k mod = 0,60 ( voor overige spanningen ) k h = ( 150 / h ) 0.2 met k h max = 1,5 ( h < 75 ) k h min = 1,0 ( h > 200 ) De belastingen Veranderlijke belasting volgens NEN-EN = 2,5 kn/m2 Eisen ten aanzien van de vervormingen dak u bij = u eind = 1 / 250 * l rep vloer u bij = u eind = 1 / 250 * l rep P en S Onderdeel: Dak ingenieurs Par : Blad : 5 Datum: 8-17

8 Dak balklaag Terras a= 0,00 2,000 m U.G.T. voldoet u.c= 0,69 70 * 150 mm B.G.T. voldoet 0,38 hoh 0,60 e.g vloer + rubbertegels = vb= 0,80 kn/m^2 2,50 kn/m^2 Belastingen per m 1 g Y Momenten in de belastingcombinaties Perman.belasting 0,48 kn/m 1 1,2 1,0 0,29 0,29 0,22 0,29 0,29 0,29 Verand. belasting 1,50 kn/m 1 1,5 0,7 1,13 Windbelasting (1) 0,28 kn/m 1 1,5 0,0 0,4 Windbelasting (2) -0,39 kn/m 1 1,5 0,0-0,17 Wateraccumulatie 0,00 kn/m 1 1,5 0,0 0,00 Sneeuwbelasting 0,48 kn/m 1 1,5 0,0 0,36 Puntlast 3,00 kn 1,5 0,0 2,25 S Mom. 1,41 0,7 0,04 0,29 0,65 2,54 Mmax = 2,54 knm Mmax = 2,54 knm cos a= 1,00 *(cos a) sin a= 0,00 Dwarskracht tan a= 0,00 Belastingen per m 1 g Y Dwarskrachten in de belastingcombinaties Perman.belasting 0,48 kn/m 1 1,2 1,0 0,58 0,58 0,43 0,58 0,58 0,58 Verand. belasting 1,50 kn/m 1 1,5 0,7 2,25 Windbelasting (1) 0,28 kn/m 1 1,5 0,0 0,41 Windbelasting (2) -0,39 kn/m 1 1,5 0,0-0,58 Wateraccumulatie 0,00 kn/m 1 1,5 0,0 0,00 Sneeuwbelasting 0,48 kn/m 1 1,5 0,0 0,72 Puntlast 3,00 kn 1,5 0,0 3,00 S Dwkr. 2,83 0,99-0,15 0,58 1,30 3,58 Vmax = 3,58 kn trekkracht Materiaalgrootheden U.G.T. onderslagbalk Wx = mm 3 toelaatbare buigspanningen 9,00 N/mm 2 toelaatbare schuifspanningen 1,01 N/mm 2 Optredende buigspanning = 6,19 N/mm 2 Controle spanningen Optredende buigspanning = 6,19 N/mm 2 kleiner dan 09 N/mm 2 Optredende schuifspanning = 0,22 N/mm 2 kleiner dan 1,01 N/mm 2 Onderdeel: Dak Par : Blad : 6 Datum: 8-17

9 Balklaag Bruikbaarheids grenstoestand Materiaalgrootheden B.G.T. onderslagbalk Ix = mm 4 E-modulus hout 9000 N/mm 2 Doorbuigingen Doorbuiging Doorbuiging Belastingen per m 1 Y Y krp excl. kruip incl. kruip Perman.belasting 0,48 kn/m 1 1,0 1,0 0,56 0,56 Verand. belasting 1,50 kn/m 1 0,4 1,0 0,71 0,71 Windbelasting (1) 0,28 kn/m 1 1,0 0,0 0,32 0,00 Windbelasting (2) -0,39 kn/m 1 1,0 0,0-0,5 0,00 Wateraccumulatie 0,00 kn/m 1 1,0 1,0 0,00 0,00 Sneeuwbelasting 0,48 kn/m 1 0,0 1,0 0,00 0,00 d direct = d kruip = 0,56 mm 1,27 mm S delta 1,27 1,27 Controle doorbuigingen bijkomende doorbuiging kleiner dan : 1 / 300 * l rep = 6,67 mm doorbuiging in eindtoestand kleiner dan : 1 / 300 * l rep = 6,67 mm u tot = u el + u kr = 1,3 + 1,3 = 2,54 mm u bij = u tot - u on = 2,5-0,6 = 1,98 mm u eind = u tot - u zeeg = 2,5-0,0 = 2,54 mm u bij = 1,98 is kleiner dan 6,67 mm u eind = 2,54 is kleiner dan 6,67 mm Onderdeel: Dak Par : Blad : 7 Datum: 8-17

10 5 Staalconstructie Berekening stalen balk S2 Materialen staal S2 S235 vol.gew. buigsp. schuifsp. E-mod [kg/m 3 ] [N/mm 2 ] [N/mm 2 ] [N/mm 2 ] Overspanning 5000 mm Flensbreedte dragers 140 mm max. Toelaatbare doorbuigingen - langsdrager 1 / 300 * overspanning = 16,7 mm Belastingfactor permanente 1,20 Belastingfactor vb 1,50 Ingevoerde belastingen breedte =1,2 m eigen gewicht + per 2,7 kn/m eg +dak/ leuning qd= 3,2 vb 3,0 kn/m qd= 4,5 q rep 5,7 qd= 7,7 kn/m Reactie= 19 kn Resultaat berekeningen sterkte dwarskracht doorbuiging langsdragers eg + verand. of q-vb acc. acc. acc. u.c= 0,53 0,11 0,85 Onderdeel: Controle langsdrager HE 140 A Par : Blad : 8 Datum:

11 Berekening langsdrager HE 140 A Overspanning 5000 mm Draagende breedte 0 mm Profielgrootheden Eigen gewicht 25 kg/m 1 Sx = 87 cm 3 dikte lijf 5,5 mm Wx = 155 cm 3 Oppervlakte 3140 mm 2 Ix = 1033 cm 4 Belasting (rekenwaarden) eig.gew+ permanente + 3,19 kn/m 1 Veranderlijke belasting 4,50 kn/m 1 Momenten eig.gew+ permanente 7,98 knm + VB 11,25 knm Buigspanningen combinatie tgv eigen gewicht 51,48 N/mm 2 [1] eg + per belasting 124,06 N/mm 2 + VB 72,58 N/mm 2 +vb toelaatbare buigspanning 235,0 N/mm 2 Schuifspanningen combinatie tgv eigen gewicht 12 N/mm 2 [1] eg + per belasting 29,35 N/mm 2 + VB 17,17 N/mm 2 toelaatbare schuifspanning 135,7 N/mm 2 Doorbuigingen combinatie tgv eigen gewicht 7,98 mm [1] eg + per belasting 16,99 mm + VB 9,00 mm toelaatbare doorbuiging of 0,002*l= of 20,00 mm 10,00 mm 10,00 mm Conclusies sterkte doorbuiging dwarskracht eg + belasting voldoet ruim voldoet voldoet ruim op stalen koker 90*6 De spanning= 8,90 N/mm^2 Ordernummer: Onderdeel: Controle langsdrager HE 140 A Par : Blad : 9 Datum:

12 Staalconstructie Berekening stalen balk S3 23,1 19,23 Trekkracht 6 kn ( verwaarloosbaar klein) Materialen staal S235 vol.gew. buigsp. schuifsp. E-mod [kg/m 3 ] [N/mm 2 ] [N/mm 2 ] [N/mm 2 ] Overspanning 4800 mm Flensbreedte dragers 200 mm max. Toelaatbare doorbuigingen - langsdrager 1 / 300 * overspanning = 16,0 mm Belastingfactor permanente 1,20 Belastingfactor vb 1,50 Ingevoerde belastingen eigen gewicht + per 1,2 kn/m eg +dak 1m qd= 1,4 vb 1,0 kn/m qd= 1,5 q rep 2,2 qd= Reactie= 2,9 kn/m 7 kn Resultaat berekeningen sterkte dwarskracht doorbuiging langsdragers eg + verand. of q-vb acc. acc. acc. u.c= 0,66 0,21 0,80 Onderdeel: Controle langsdrager HE 200 A Par : Blad : 10 Datum:

13 Berekening langsdrager HE 200 A Overspanning 4800 mm Draagende breedte 0 mm Profielgrootheden Eigen gewicht 42 kg/m 1 Sx = 215 cm 3 dikte lijf 6,5 mm Wx = 389 cm 3 Oppervlakte 5380 mm 2 Ix = 3692 cm 4 Belasting (rekenwaarden) eig.gew+ permanente + 24,52 kn/m 1 Veranderlijke belasting 1,50 kn/m 1 Momenten eig.gew+ permanente 56,48 knm + VB 3,46 knm Buigspanningen combinatie tgv eigen gewicht 145,21 N/mm 2 [1] eg + per belasting 154,09 N/mm 2 + VB 8,88 N/mm 2 +vb toelaatbare buigspanning 235,0 N/mm 2 Schuifspanningen combinatie tgv eigen gewicht 53 N/mm 2 [1] eg + per belasting 55,94 N/mm 2 + VB 3,23 N/mm 2 toelaatbare schuifspanning 135,7 N/mm 2 Doorbuigingen combinatie tgv eigen gewicht 14,57 mm [1] eg + per belasting 15,28 mm + VB 0,71 mm toelaatbare doorbuiging of 0,002*l= of 19,20 mm 9,60 mm 10,00 mm Conclusies sterkte doorbuiging dwarskracht eg + belasting voldoet ruim voldoet voldoet ruim op stalen koker 90*6 of op de wanden (de oplegging :breedte 200* lengte 100 mm) F Ed= 17,06 kn De spanning= 0,85 N/mm^2 < 2,5 N/mm62 Ordernummer: Onderdeel: Controle langsdrager HE 200 A Par : Blad : 11 Datum:

14 6 De leuning 3 velden 1,6 m Principe leuning (voorstel) 60*40*2,9 stalen koker koker 60*40*2,9 De maximale overspanning is 1,6 m F Ed= 1*1,35= 1,35 kn/m M Ed= 0,43 knm stalen buis 76,1*4 Controle stalen buis 76,1*4 W= 8600 mm^3 s= 50,23 N/mm2 < 275 V E,d= Hoogte 1 m M Ed= 2,16 kn 2,16 knm Controle stalen koker 60*40*2,9 s= 251,16 N/mm2 < 275 N/mm2 4 ankers M 12 hoh 160 mm F anker= 6,75 kn verankeren aan de stalen balk P en S Onderdeel: De leuning ingenieurs Par : Blad : 12 Datum 8-17