Naam Cursist Beoordeling

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Naam Cursist Beoordeling"

Joannes Molenaar
6 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Vak Construeren Staal basis Docent Verschuren Module Staal Basis Datum Tijd Toegestaan materiaal Alle leermiddelen Naam Cursist Beoordeling Voorzie alle bladzijden van je naam en bladzijdenummer De toets bestaat uit 5..opgaven. Lees alle vragen goed door. Maak gebruik van de bijgevoegde antwoordenbladzijden. Onderstreep de antwoorden. Berekeningen uiteraard ook inleveren. Licht de gevraagde detailtekeningen met je motivatie toe. BV/BmS Toetsvragen jan 2011 Vsc Pagina 1

2 Opgave 1( 40 punten) Geef aan of de bewering juist of onjuist is. nr Bewering Juist Onjuist 1 Een verschil tussen het hoogoven-oxystaalproces en het electroovenstaal proces is dat bij de laatste schroot de belangrijkste grondstof is. 2 Gekalmeerd staal is staal met een laag koolstofgehalte. 3 Zowel door gloeien als walsen wordt staal fijnkorreliger, wat echter de sterkte en taaiheid nadelig beïnvloed. 4 De hoogte van de vloeigrens in de aanduiding: S235 is een maat voor de voor de staalkwaliteit. 5 Bij roestvast staal is chroom een belangrijke toevoeging, bij Cor-Ten staal is dat koper. 6 Met de slingerhamerproef van Charpy kan het bros gedag van staal worden bepaald, met de trekproef kan alléén de treksterkte van staal worden bepaald. 7 Door koudvervormen vertoont het σ-ε diagram geen duidelijke vloeigrens meer, maar een 0,2% rekgrens. 8 Koudgewalst staal is staal dat op kamertemperatuur wordt uitgewalst. 9 Gietstaal wordt verkregen door, meestal schroot, te smelten en in een definitieve vorm te gieten. De treksterkte ervan is echter heel laag. 10 Om staal voor draagconstructies te mogen toepassen moet de treksterkte minimaal 20% hoger zijn dan de vloeigrens en de rek bij de treksterkte groter zijn dan 8%. 11 Een verhoging van het koolstofgehalte in staal leidt tot onder meer een hogere treksterkte, een lagere rek en een hogere vloeigrens. 12 Bij toepassing van staal onder lage temperaturen dient een staalkwaliteit met een hoge overgangstemperatuur gekozen te worden. Opgave 2 ( 30 punten) Gegeven een groot twee-scharnierspant (fig. 1). Zowel de dakligger als de kolom zijn uitgevoerd in een IPE 600. a) De verbinding bij C wordt uitgevoerd als een momentvaste boutverbinding. De momenten zijn echter zo groot, dat de verbinding nog extra versterkt moet worden. Schets een detail van Figuur 1 deze verbinding. Geef ook duidelijk de lassen met streepjes aan: ı ı ı ı ı ı. (fig7 op antwoordenblad) BV/BmS Toetsvragen jan 2011 Vsc Pagina 2

3 b) Bij B treden eveneens grote momenten op. En ook deze hoek moet verstevigd worden. Schets een detail van deze verbinding uitgevoerd als een gelaste verbinding. (fig 8 op antwordenblad) c) Ten gevolge van belastingen treden grote horizontale kracht bij A op. Deze kunnen niet door een trekband of de bouten opgenomen worden. Schets ook een detail van de kolomvoet A. (fig. 9 op antwoordenblad). Opgave 3 (100 punten = ) Gegeven is een grote hal ( fig. 2). Het dak is opgebouwd uit: Dakbedekking: 0,1 kn/m 2 Isolatie: dikte 0,10 m met 120 kg/m 3 Stalen dakplaten: 0,08 kn/m 2 Gordingen: 0,04 kn/m 2 Verder: Sneeuwbelasting: 0,6 kn/m 2 Figuur 2 a) De gordingen (IPE-profielen in de cijfer-assen) liggen op de hoofdliggers (letterassen) en worden uitgevoerd als doorgaande liggers over twee velden, opgelegd op 3 steunpunten. De pijltjes geven de overspanningsrichtingen van de dakplaten. Teken het mechanicamodel van de gordingen. Doe een schatting voor het gordingprofiel. Maak gebruik van de bijgevoegde vuistregels. BV/BmS Toetsvragen jan 2011 Vsc Pagina 3

4 Schets de vervormingslijn van de gordingen ten gevolge van de belasting. b) De sneeuwbelasting bedraagt: 0,6 kn/m 2 en het eigen gewicht van de gordingen: 0,04 kn/m 2. Bepaal de rekenwaarde van de belasting in kn/m waarop de gordingen in Uiterste Grenstoestand moeten worden bereken. Maak gebruik van verg. 6.10b uit de tabellen in de bijlage. c) De hoofdliggers in assen B t/m/ H worden uitgevoerd als statisch bepaalde liggers. Doe een schatting van het profiel voor deze liggers uitgevoerd als IPEraatligger en als HE-A volle wandigger. De hoofdligger wordt uitgevoerd als een volle wand IPE 500 ligger. Bepaal de rekenwaarde van de belasting in kn/m in Bruikbaarheidsgrenstoestand ten gevolge van de karakteristieke belastingcombinatie: blijvende belasting en sneeuw. Voor de blijvende belastingen vanuit de gordingen mag 0,4 kn/m 2 worden aangehouden. d) De rekenwaarde van de belasting op de hoofdliggers in Uiterste Grenstoestand ten gevolge van belastingcombinatie: blijvende belasting en sneeuw bedraagt: q = 10 kn/m. (Liggers: S235). Teken de dwarskrachten en momentenlijn. Tot welke doorsnedeklasse behoort de ligger? Toets de ligger op sterkte (plastisch) ten gevolge van het maximale moment. Toets de ligger op sterkte (plastisch) ten gevolge van de maximale dwarskracht. e) De hoofdligger heeft een zeeg van 50 millimeter. Bereken de doorbuiging ten gevolge van de belastingcombinatie: blijvende belasting en sneeuw. Ga hierbij nu uit van een rekenwaarde van de belasting: q = 6 kn/m. Toets de doorbuiging aan de eis van 0,004 L en w max? (Zie ook bijlage). f) De hoofdligger moet op brandwerendheid van 30 minuten worden getoetst. Maak gebruik van de bijgevoegde formules, tabellen en nomogram. De belasting is opgebouwd uit: G blijvend = 2,5 kn/m en Q sneeuw = 3,5 kn/m. De ligger is statisch bepaald, onbekleed en wordt vier-zijdig verhit. Bereken de benuttingsgraad μ 0. Bepaal de correctiefactoren K1 en k2 Hoe hoog is de staaltemperatuur na 30 minuten. Na welke tijd bezwijkt de constructie? g) De hal dient in beide richtingen stabiel gemaakt worden door middel van schoren in de gevels en windverbanden in het dakvlak. Teken het stabiliteitssysteem in figuur 10 op antwoordenblad. BV/BmS Toetsvragen jan 2011 Vsc Pagina 4

Opgave 4 (50 punten = 10 + 10 + 30 ) Gegeven is de constructie van een hoge hal.

5 Geef ook een motivatie van de gekozen oplossing. ( Geef verbanden in de niet zichtbare gevels aan door middel van duidelijke stippellijnen). Opgave 4 (50 punten = ) Gegeven is de constructie van een hoge hal.(figuur 3) Figuur 4 geeft de kopgevel. De hal bestaat uit 4 hoofdspanten die scharnierend met de kolommen verbonden zijn. Schoor Figuur 3 Schoor kopgevel Figuur 4 BV/BmS Toetsvragen jan 2011 Vsc Pagina 5

6 a) Voor de windbelasting in rekenwaarde ( Uiterste Grenstoestand) houden we aan: q wind,d = 1,2 kn/m 2. Zie ook figuren 3 en 4. Bereken de kracht van de schoor in de kopgevel tgv de windbelasting. b) Ga uit van de kracht in de schoor van de kopgevel van N ED = 260 kn. De schoor bestaat uit een strip (S235), die met M20 (8.8) bouten wordt bevestigd. De strip heeft een dikte van 15 mm. De bouten zitten in lengterichting achter elkaar. Bereken de minimale stripbreedte. (Reken zonder aanpendelende belasting). c) De spanningdoorsnede van een M20 bout bedraagt: A b,sp : 245 mm 2. Bereken de schuifkracht per afschuifvlak die een M20-bout op kan nemen. Gekozen wordt een strip van 160 * 15 mm. Zie fig 5. Bereken de stuikkracht. Conclusie: hoeveel bouten zijn nodig?. Figuur 5 BV/BmS Toetsvragen jan 2011 Vsc Pagina 6

Opgave 5 (30 punten = 10+20 ) Opnieuw de hal uit voorgaande vraag. De kolommen (S235) in de langsgevel worden door de horizontale regels; die verbonden zijn met de windbokken; horizontaal gesteund.

7 Opgave 5 (30 punten = ) Opnieuw de hal uit voorgaande vraag. De kolommen (S235) in de langsgevel worden door de horizontale regels; die verbonden zijn met de windbokken; horizontaal gesteund. Zie figuur 6. a) Uitgegaan wordt van de belastingcombinatie: blijvende belasting en sneeuw. De belasting: N ED = 300 kn. Dimensioneer een HE-A kolomprofiel met behulp van de 800-formule. De stand van de kolommen is in de figuur aangegeven. Figuur 6 b) Het kolomprofiel wordt een IPE 300. Toets de kolom conform de Eurocode op knik. BV/BmS Toetsvragen jan 2011 Vsc Pagina 7

Vergelijkbare documenten

INHOUD. 1 Inleiding 3. 2 Samenvatting en conclusies 4. 3 Controle Berekening Gording Controle Hoofdligger 17

INHOUD. 1 Inleiding 3. 2 Samenvatting en conclusies 4. 3 Controle Berekening Gording Controle Hoofdligger 17 INHOUD 1 Inleiding 3 2 Samenvatting en conclusies 4 2.1 Algemene gegevens 6 2.2 Materiaalgegevens 7 2.3 Vervormingen 7 2.4 Overzicht belastingen en gewichten 8 2.5 Windbelastingen. 11 3 Controle Berekening