Bouwfysica Staal/beton Staal/staal 75
Materialen Materialen Roestvaststaal materiaalnnr.: 1.4401, 1.4404, 1.4362 en 1.4571 Draadeinden sterkteklasse 70 1.4404 (A4L), 1.4362 (-) en 1.4571 (A5) Kokerprofiel S 355 Drukplaat (module Q) S 275 Afstandsplaat (module Z) S 235 Isolatiemateriaal Neopor - dit isolatiemateriaal is een polystyreen-hardschuim, λ = 0,031 W/m K Corrosiebescherming De corrosiebestendigheid van deze staalsoorten zijn ieder toepassingsgebied vastgelegd in tabel A.1 volgens NEN-EN 1993-1-4. Contactcorrosie Bij een aansluiting van de met een thermisch verzinkte kopplaat is er geen gevaar contactcorrosie. Daar bij de aansluiting van de Schöck Isokorf het oppervlak van het onedeler metaal wezenlijk groter is dan die van het RVS, is het bezwijken van de constructie door contactcorrosie uitgesloten. Spanningscorrosie Voor de bescherming tegen chloride houdende omgevingen zijn speciale Schöck-systeemoplossingen noodzakelijk. Meer informatie is verkrijgbaar via de afdeling Engineering, contact zie pag. 3. 76
Schöck Isokorf module Z en module Q De Schöck Isokorf modules Z en Q zijn ontworpen staal-staal aansluitingen. Schöck Isokorf module Z draagt normaalkrachten over, Schöck Isokorf module Q draagt zowel normaalkrachten als dwarskrachten over. Bij toepassing van een combinatie van modulen kunnen momenten, dwarskrachten en normaalkrachten worden overgedragen. Geschikt uitkragende stalen balkons aan staalconstructies. Het element is in staat om negatieve en positieve momenten over te dragen, alsmede opwaartse en neerwaartse dwarskrachten. 77
Toepassingsbeelden Kopplaat Kopplaat Stalen ligger Q Stalen ligger Q Staalconstructie Staalconstructie Z buiten binnen Kolom Ondersteuning Buiten Isolatielaag zoals bij raampartijen Afb. 94: Schöck Isokorf module Q: ondersteunde staalconstructie Afb. 95: Schöck Isokorf modules Z en Q: thermische onderbreking in een stalen ligger Kopplaat Kopplaat Z Stalen ligger Z Staalconstructie Stalen ligger Staalconstructie Q Q Afb. 96: Schöck Isokorf modules Z en Q: uitkragende staalconstructie Afb. 97: Schöck Isokorf modules Z en Q: uitkragende stalen ligger met een in het werk aan te brengen tussenstuk Kopplaat 2 Z Gording Kopplaat Gording Aansluitconsole Stalen ligger Staalconstructie Luifelconstructie Luifelconstructie 2 Q Kopplaat Afb. 98: Schöck Isokorf modules Z en Q: uitkragende staalconstructie Afb. 99: : Buitenhoek 79
Toepassingsbeelden 2 Z Kopplaat B St Kopplaat Gewapend beton Gewapend beton Stalen ligger Stalen ligger Stalen ligger Z Q Gewapend beton 2 Q Afb. 100: Schöck Isokorf modules Z en Q: aansluiting staalconstructie in gewapende betonconstructie Afb. 101: Schöck Isokorf modules Z en Q: aansluiting staalconstructie in gewapende betonconstructie Q Later aangebrachte stalen ligger Later aangebrachte stalen ligger Kolom Z Constructieve oplegging creëren Constructieve oplegging creëren Afb. 102: Schöck Isokorf modules Z en Q: achteraf gemonteerde, ondersteunde staalconstructie; meer renovatiebeelden zie pag. S. 103 Afb. 103: Schöck Isokorf modules Z en Q: achteraf gemonteerde, uitkragende staalconstructie; meer renovatiebeelden zie pag. S. 103 buiten binnen buiten Chloridehoudende atmosfeer Kopplaat Vloer binnen Afb. 104: met beschermende dopmoeren: uitkragende staalconstructie; binnen chloridehoudende atmosfeer Afb. 105: Schöck Isokorf modules Z en Q: momentvaste verbinding secundaire constructies (er dient rekening te worden gehouden met extra momenten door imperfecties) 80
Productvarianten Typeaanduiding Maatwerkoplossingen Varianten, module Z en module Q De uitvoering van, module Z en module Q kan als volgt worden gevarieerd: Combinatie van modules: de modules en de isolatietussenstukken kunnen op basis van geometrische en statische eisen worden gecombineerd. Gelieve bestelling zowel het aantal vereiste modules als het aantal vereiste isolatietussenstukken opgeven. Module/capaciteit: module Z16, module Z22 module Q16, module Q22 16, 22 Hoogte: module Z H = 60 mm module Q H = 80 mm isolatietussenstuk H = 20 mm isolatietussenstuk H = 30 mm bestaande uit: 1 module Z, 1 module Q, 1 isolatietussenstuk H = 20 mm 1 isolatietussenstuk H = 30 mm. Standaard hoogten die zonder snijden de kunnen worden gerealiseerd: h = 140 mm (Z + Q) h = 160 mm (Z + Q + isolatietussenstuk H = 20 mm) h = 170 mm (Z + Q + isolatietussenstuk H = 30 mm) h = 190 mm (Z + Q + isolatietussenstuk H = 20 mm + isolatietussenstuk H = 30 mm) Voor andere hoogten kunnen extra isolatietussenstukken worden bijbesteld. Hoogte met afgesneden isolatie-elementen: h = 100 mm (Z + Q; isolatie-element tot aan de staalplaten afgesneden; zie pag. 99) Typeaanduiding in technische documenten Module/capaciteit Model/capaciteit Z16 16 Module Z wit wit wit blauw Isolatietussenstukken Module Z Module Q Module Q blauw Type Afb. 106: Schöck Isokorf module Z en module Q Afb. 107: : Bestaande uit 1 module Z, 2 isolatietussenstukken en 1 module Q Constructies op maat Aansluitsituaties die met de in deze informatie weergegeven standaard productvarianten niet realiseerbaar zijn, kunnen bij de afdeling Engineering (contact zie pagina 3) worden aangevraagd. 81
Ontwerpoverzicht Normaalkracht ±N x,ed ; 1 module Z Pagina 86 ±N x,ed Normaalkracht ±N x,ed, dwarskracht ±V z,ed, ±V y,ed ; 1 module Q Pagina 86 ±V z,ed ±V y,ed ±N x,ed Normaalkracht ±N x,ed, dwarskracht ±V z,ed, ±V y,ed ; 2 x module Q Pagina 87 ±V z,ed ±V y,ed ±N x,ed Dwarskracht +V z,ed, moment -M y,ed ; 1 type Pagina 88 +V z,ed -M y,ed Dwarskracht -V z,ed, moment +M y,ed ; 1 type Pagina 88 -V z,ed +M y,ed 82
Ontwerpoverzicht Dwarskracht ±V z,ed, moment ±M y,ed ; 2 Q Pagina 89 ±V z,ed ±M y,ed Normaalkracht ±N x,ed, dwarskracht ±V z,ed, ±V y,ed, moment ±M y,ed, ±M z,ed ; 1 type Pagina 90 ±V z,ed ±V y,ed ±N x,ed ±M y,ed ±M z,ed Normaalkracht ±N x,ed, dwarskracht ±V z,ed, ±V y,ed, moment ±M y,ed, ±M z,ed ; 2 module Q Pagina 90 ±V z,ed ±V y,ed ±N x,ed ±M y,ed ±M z,ed Ontwerp Voor een snelle en efficiënte dimensionering kan de ontwerpsoftware worden toegepast (download via www.schock.nl/download) Voor meer informatie kunt u contact opnemen met de afdeling Engineering (contact zie pag. 3). 83
Ontwerpoverzicht Normaalkracht ±N x,ed, dwarskracht ±V z,ed, ±V y,ed, moment ±M y,ed, ±M z,ed ; n type Pagina 92 ±V z,ed ±V y,ed ±N x,ed ±M y,ed ±M z,ed Normaalkracht ±N x,ed, dwarskracht ±V z,ed, ±V y,ed, moment ±M y,ed, ±M z,ed ; n Q Pagina 92 ±V z,ed ±V y,ed ±N x,ed ±M y,ed ±M z,ed Ontwerp Voor een snelle en efficiënte dimensionering kan de ontwerpsoftware worden toegepast (download via www.schock.nl/download) Voor meer informatie kunt u contact opnemen met de afdeling Engineering (contact zie pag. 3). 84
Tekenafspraken Instructies Tekenafspraak de berekening V y,rd M y,rd y N x,rd x z M z,rd V z,rd Afb. 108: : Tekenafspraak de dimensionering Aanwijzingen het ontwerp De, de module Z en de module Q zijn alleen bedoeld toepassing bij statische belastingen. Het ontwerp vindt plaats volgens Zulassungsnr. Z-14.4-518 (gebaseerd op NEN-EN 1993-1-4). Berekening van de dwarskracht Er moet worden bepaald in welke zone de Schöck Isokorf module Q zich bevindt: Druk: beide draadeinden zijn op druk belast. Druk/trek: een draadeind is op druk belast, de andere draadeind is op trek belast, bijv. ten gevolge van M z,ed. Trek: beide draadeinden zijn op trek belast. Interactie alle bereiken: opneembare dwarskracht in z-richting V z,rd is afhankelijk van de optredende dwarskracht in y-richting V y,rd en omgekeerd. Interactie in de druk-/trekzone en trekzone: opneembare dwarskracht is afhankelijk van de optredende normaalkracht N x,ed of de normaalkracht uit het optredende moment N x,ed (M Ed ). 85
Dimensionering bij normaalkracht Dimensionering bij normaalkracht en dwarskracht Normaalkracht N x,rd - 1 Schöck Isokorf module Z ±N x,ed Schöck Isokorf module Z16 Z22 Capaciteit (rekenwaarde) N x,rd [kn/module] Module 116,8/ 63,4 225,4/ 149,6 Normaalkracht N x,rd en dwarskracht V Rd - 1 Schöck Isokorf module Q ±V z,ed ±V y,ed ±N x,ed Schöck Isokorf module Q16 Q22 Capaciteit (rekenwaarde) N x,rd [kn/module] Module ±116,8 ±225,4 Module Module Dwarskrachtcapaciteit in drukzone V z,rd [kn/module] 0 V y,ed 6 ±30 0 V y,ed 6 ±36 6 < V y,ed 15 ±(30 - V y,ed ) 6 < V y,ed 18 ±(36 - V y,ed ) V y,rd [kn/module] ±min {15; 30 - V z,ed } ±min {18; 36 - V z,ed } Dwarskrachtcapaciteit in trekzone V z,rd [kn/module] 0 N x,ed 26,8 ±(30 - V y,ed ) 0 N x,ed 117,4 ±(36 - V y,ed ) 26,8 < N x,ed 116,8 ±(1/3 (116,8 - N x,ed ) - V y,ed ) 117,4 < N x,ed 225,4 ±(1/3 (225,4 - N x,ed ) - V y,ed ) 0 N x,ed 26,8 ±min {15; 30 - V z,ed } 26,8 < N x,ed 116,8 ±min{15; 1/3 (116,8 - N x,ed ) - V z,ed } V y,rd [kn/module] 0 N x,ed 117,4 ±min {18; 36 - V z,ed } 117,4 < N x,ed 225,4 ±min{18; 1/3 (225,4 - N x,ed ) - V z,ed } Aanwijzingen het ontwerp De hierboven vermelde waarden gelden een aansluiting met een enkele Schöck Isokorf module Q. Andere modules Q mogen aan het drukbereik worden toegewezen. 86
Dimensionering bij normaalkracht en dwarskracht Normaalkracht N x,rd en dwarskracht V Rd - N Schöck Isokorf module Q ±V z,ed ±V y,ed ±N x,ed Schöck Isokorf module n Q16 n Q22 Capaciteit (rekenwaarde) N x,rd [kn/module] Module ±116,8 ±225,4 Module Module Dwarskrachtcapaciteit in drukzone V z,rd [kn/module] ±(46 - V y,ed ) ±(50 - V y,ed ) V y,rd [kn/module] ±min {23; 46 - V z,ed } ±min {25; 50 - V z,ed } Dwarskrachtcapaciteit in trekzone V z,rd [kn/module] 0 < N x,ed 26,8 ±(30 - V y,ed ) 0 < N x,ed 117,4 ±(36 - V y,ed ) 26,8 < N x,ed 116,8 ±(1/3 (116,8 - N x,ed ) - V y,ed ) 117,4 < N x,ed 225,4 ±(1/3 (225,4 - N x,ed ) - V y,ed ) 0 < N x,ed 26,8 ±min {23; 30 - V z,ed } 26,8 < N x,ed 116,8 ±min {23; 1/3 (116,8 - N x,ed ) - V z,ed } V y,rd [kn/module] 0 < N x,ed 117,4 ±min {25; 36 - V z,ed } 117,4 < N x,ed 225,4 ±min {25; 1/3 (225,4 - N x,ed ) - V z,ed } Aanwijzingen het ontwerp Als N x,ed = 0, dan moet de Schöck Isokorf module Q worden beschouwd in de trekzone. Indien Nx,Ed < 0 dan mag de Schöck Isokorf module Q worden beschouwd in de drukzone. De in deze tabel aangegeven capaciteiten gelden uitsluitend een ondersteunde aansluiting. Er dient te worden gegarandeerd, dat ook bij de plaatsing van meerdere Schöck Isokorf modules Q een scharnierende aansluiting aanwezig is. Andere modules Q mogen aan het drukbereik worden toegewezen. 87
Dimensionering bij dwarskracht en moment Positieve dwarskracht V z,rd en negatief moment M y,rd - 1 +V z,ed -M y,ed a Schöck Isokorf module 16 22 Capaciteit (rekenwaarde) M y,rd [knm/type] Type -116,8 a -225,4 a V z,rd [kn/type] Type 46 50 Aanwijzingen het ontwerp a [m]: Hefboomsarm (afstand tussen trekbelaste en drukbelaste draadeinden) Minimale hefboomsarm a = 50 mm (zonder isolatietussenstukken en na het op maat snijden van het isolatie-element, zie pag. 99) Het belastinggeval zoals hierboven gegeven (positieve dwarskracht en negatief moment) kan met behoud van dezelfde aansluiting gecombineerd worden met het onderstaande belastinggeval (negatieve dwarskracht en positief moment). Negatieve dwarskracht V z,rd en positief moment M y,rd - 1 -V z,ed +M y,ed a 16 22 Capaciteit (rekenwaarde) M y,rd [knm/type] Type 63,4 a 149,6 a Type 0 < N x,ed (M y,ed ) 26,8-30 V z,rd [kn/type] 0 < N x,ed (M y,ed ) 117,4-36 26,8 < N x,ed (M y,ed ) < 63,4-1/3 (116,8 - N x,ed (M y,ed ) ) 117,4 < N x,ed (M y,ed ) < 149,6-1/3 (225,4 - N x,ed (M y,ed ) ) 63,4-17,8 149,6-25,3 Aanwijzingen het ontwerp N x,ed (M y,ed ) = M y,ed / a a [m]: Hefboomsarm (afstand tussen trekbelaste en drukbelaste draadeinden) Minimale hefboomsarm a = 50 mm (zonder isolatietussenstukken en na het op maat snijden van het isolatie-element, zie pag. 99) Indien de opwaartse belastingen de aansluiting met een maatgevend zijn, wordt geadviseerd de modules om te wisselen (boven Q, onder Z) of zowel onder als boven een Q toe te passen. Het belastinggeval zoals hierboven gegeven (negatieve dwarskracht en positief moment) kan met behoud van dezelfde aansluiting gecombineerd worden met het tegengestelde belastinggeval (positieve dwarskracht en negatief moment). 88
Dimensionering bij dwarskracht en moment Positieve en negatieve dwarskracht V z,rd uen negatief en positief moment M y,rd - 2 Schöck Isokorf modules ±V z,ed ±M y,ed a Schöck Isokorf module 2 Q16 2 Q22 Capaciteit (rekenwaarde) M y,rd [knm/aansluiting] Aansluiting ±116,8 a ±225,4 a Module Module Dwarskrachtcapaciteit in drukzone V z,rd [kn/module] ±46 ±50 Dwarskrachtcapaciteit in trekzone V z,rd [kn/module] 0 < N x,ed (M y,ed ) 26,8 ±30 0 < N x,ed (M y,ed ) 117,4 ±36 26,8 < N x,ed (M y,ed ) < 116,8 ±1/3 (116,8 - N x,ed (M y,ed ) ) 117,4 < N x,ed (M z,ed) 225,4 ±1/3 (225,4 - N x,ed (M y,ed ) ) Aanwijzingen het ontwerp N x,ed (M y,ed ) = M y,ed / a a [m]: Hefboomsarm (afstand tussen trekbelaste en drukbelaste draadeinden) Minimale hefboomsarm a = 50 mm (zonder isolatietussenstukken en na het op maat snijden van het isolatie-element, zie pag. 99) 89
Dimensionering bij normaalkracht, dwarskracht en moment Normaalkracht N x,rd en dwarskracht V z,rd, V y,rd en momenten M y,rd, M z,rd - 1 type of 2 Q ±V z,ed ±V y,ed ±N x,ed ±M y,ed ±M z,ed z y z y z z y y Opneembare normaalkracht N x,rd per draadeind, opneembare momenten M y,rd M z,rd per aansluiting Z16 Z22 Q16 Q22 Capaciteit (rekenwaarde) N GS,Rd [kn/draadeind] Draadeind +58,4/-31,7 +112,7/-74,8 ±58,4 ±112,7 N GS,Mz,Rd [kn/draadeind] Draadeind ±29,2 ±56,3 ±29,2 ±56,3 Tekenafspraak +N GS,Rd : Trekkracht in draadeind. -N GS,Rd : Drukkracht in draadeind. Elke draadeind wordt door een normale kracht N GS,Ed belast. Deze bestaat uit 3 deelcomponenten. Deelcomponenten uit normaalkracht N x,ed : N 1,GS,Ed = N x,ed /4 uit moment M y,ed : N 2,GS,Ed = ±M y,ed /(4 z) uit moment M z, Ed: N 3,GS, Ed = ±M z,ed /(4 y) Voorwaarde 1: Voorwaarde 2: N 1,GS,Ed + N 2,GS,Ed + N 3,GS,Ed N GS,Rd [kn/draadeind] De maximaal of minimaal belaste draadeind is maatgevend. N 1, GS,Ed + N 3,GS,Ed N GS,Mz,Rd [kn/draadeind] 90
Dimensionering bij normaalkracht, dwarskracht en moment Opneembare dwarskracht per module en per aansluiting Schöck Isokorf module Capaciteit (rekenwaarde) Module Module Q16 Dwarskrachtcapaciteit in drukzone V z,i,rd [kn/module] Q22 ±(46 - V y,i,ed ) ±(50 - V y,i,ed ) V y,i,rd [kn/module] ±min {23; 46 - V z,i,ed } ±min {25; 50 - V z,i,ed } Dwarskrachtcapaciteit buiten drukzone V z,i,rd [kn/module] 0 < N GS,i,Ed 13,4 ±(30 - V y,i,ed ) 0 < N GS,i,Ed 58,7 ±(36 - V y,i,ed ) 13,4 < N GS,i,Ed 58,4 ±2/3 (58,4 - N GS,i,Ed ) - V y,i,ed 58,7 < N GS,i,Ed 112,7 ±2/3 (112,7 - N GS,i,Ed ) - V y,i,ed 0 < N GS,i,Ed 13,4 ±min {23; 30 - V z,i,ed } 13,4 < N GS,i,Ed 58,4 ±min {23; 2/3 (58,4 - N GS,i,Ed ) - V z,i,ed } Bepaling van de optredende normaalkracht N GS,i,Ed per draadeind N GS,i,Ed = N x,ed /4 ± M y,ed / (4 z) ± M z,ed / (4 y) V y,i,rd [kn/module] Bepaling van de opneembare dwarskracht per module Q De opneembare dwarskracht per module Q is afhankelijk van de belasting van de draadeinden. Hier zijn zones gedefinieerd: 0 < N GS,i,Ed 58,7 ±min {25; 36 - V z,i,ed } 58,7 < N GS,i,Ed 112,7 ±min {25; 2/3 (112,7 - N GS,i,Ed) - V z,i,ed } Druk: Beide draadeinden zijn drukbelast. Druk/trek: Een draadeind is drukbelast, de andere draadeind is trekbelast. Trek: Beide draadeinden zijn trekbelast. (In de zones waar druk/trek en trek optreden, dient de maximum positieve normaalkracht +N GS,i,Ed te worden aangehouden) V z,i,rd : V y,i,rd : Opneembare dwarskracht in z-richting van de afzonderlijke module Q, afhankelijk van +N GS,i,Ed in de betreffende module i. Opneembare dwarskracht in y-richting van de afzonderlijke module Q, afhankelijk van +N GS,i,Ed in de betreffende module i. V z,i,rd bepalen V y,i,rd bepalen De verticale dwarskracht V z,ed en de horizontale dwarskracht V y,ed worden in de verhouding V z,ed /V y,ed over de afzonderlijke modules Q verdeeld. Voorwaarde: V z,ed /V y,ed = V z,i,rd /V y,i,rd = V z,rd /V y,rd Als deze waarde niet kan worden vervuld, dan wordt V z,i,rd of V y,i,rd gereduceerd, zodat de verhouding alsnog wordt bereikt. Toetsing: V z,ed V z,i,rd V y,ed V y,i,rd Ontwerp Voor een snelle en efficiënte dimensionering kan de ontwerpsoftware worden toegepast (download via www.schock.nl/download) Voor meer informatie kunt u contact opnemen met de afdeling Engineering (contact zie pag. 3). 91
Dimensionering bij normaalkracht, dwarskracht en moment Normaalkracht N x,rd en dwarskracht V z,rd, V y,rd en momenten M y,rd, M z,rd - n x Z en n x Q ±V z,ed ±V y,ed ±N x,ed ±M y,ed ±M z,ed z2 z2 z1 y z1 y Aantal draadeinden (n) z y 1 y 2 Aantal draadeinden (n) z y 1 y 2 Aantal draadeinden (m) Aantal draadeinden (m) Opneembare normaalkracht N x,rd per draadeind, opneembare momenten M y,rd M z,rd per aansluiting Z16 Z22 Q16 Q22 Capaciteit (rekenwaarde) N GS,Rd [kn/draadeind] Draadeind +58,4/-31,7 +112,7/-74,8 ±58,4 ±112,7 N GS,Mz,Rd [kn/draadeind] Draadeind ±29,2 ±56,3 ±29,2 ±56,3 Tekenafspraak +N GS,Rd : Trekkracht in draadeind. -N GS,Rd : Drukkracht in draadeind. m: Aantal draadeinden per aansluiting in z-richting n: Aantal draadeinden per aansluiting in y-richting Elk draadeind wordt door een normaalkracht N GS,Ed belast. Deze bestaat uit 3 deelcomponenten. Deelcomponenten uit normaalkracht N x,ed : N 1,GS,Ed = N x,ed /m n uit moment M y,ed : N 2,GS,Ed = ±M y,ed /(2 m z 2 + 2 m z 1 /z 2 z 1 ) uit moment M z, Ed : N 3,GS, Ed = ±M z,ed /(2 n y 2 + 2 n y 1 /y 2 y 1 ) Voorwaarde 1: Voorwaarde 2: N 1,GS,Ed + N 2,GS,Ed + N 3,GS,Ed N GS,Rd [kn/draadeind] De maximaal of minimaal belaste draadeind is maatgevend. N 1, GS,Ed + N 3,GS,Ed N GS,Mz,Rd [kn/draadeind] 92
Dimensionering bij normaalkracht, dwarskracht en moment Opneembare dwarskracht per module en per aansluiting Schöck Isokorf module Capaciteit (rekenwaarde) Module Module Q16 Dwarskrachtcapaciteit in drukzone V z,i,rd [kn/module] Q22 ±(46 - V y,i,ed ) ±(50 - V y,i,ed ) V y,i,rd [kn/module] ±min {23; 46 - V z,i,ed } ±min {25; 50 - V z,i,ed } Dwarskrachtcapaciteit buiten drukzone V z,i,rd [kn/module] 0 < N GS,i,Ed 13,4 ±(30 - V y,i,ed ) 0 < N GS,i,Ed 58,7 ±(36 - V y,i,ed ) 13,4 < N GS,i,Ed 58,4 ±2/3 (58,4 - N GS,i,Ed ) - V y,i,ed 58,7 < N GS,i,Ed 112,7 ±2/3 (112,7 - N GS,i,Ed ) - V y,i,ed 0 < N GS,i,Ed 13,4 ±min {23; 30 - V z,i,ed } 13,4 < N GS,i,Ed 58,4 ±min {23; 2/3 (58,4 - N GS,i,Ed ) - V z,i,ed } V y,i,rd [kn/module] Bepaling van de optredende normaalkracht N GS,i,Ed per draadstang N GS,i,Ed = N x,ed / (m n) ± M y,ed / (2 m z 2 + 2 m z i /z 2 z i ) ± M z,ed / (2 n y 2 + 2 n y i /y 2 y i ) Bepaling van de opneembare dwarskracht per module Q De opneembare dwarskracht per module Q is afhankelijk van de belasting van de draadeinden. Hier zijn zones gedefinieerd: 0 < N GS,i,Ed 58,7 ±min {25; 36 - V z,i,ed } 58,7 < N GS,i,Ed 112,7 ±min {25; 2/3 (112,7 - N GS,i,Ed) - V z,i,ed } Druk: Beide draadeinden zijn drukbelast. Druk/trek: Een draadeind is drukbelast, de andere draadeind is trekbelast. Trek: Beide draadeinden zijn trekbelast. (In de zones waar druk/trek en trek optreden, dient de maximum positieve normaalkracht +N GS,i,Ed te worden aangehouden) V z,i,rd : V y,i,rd : Opneembare dwarskracht in z-richting van de afzonderlijke module Q, afhankelijk van +N GS,i,Ed in de betreffende module i. Opneembare dwarskracht in y-richting van de afzonderlijke module Q, afhankelijk van +N GS,i,Ed in de betreffende module i. V z,i,rd bepalen V y,i,rd bepalen De verticale dwarskracht V z,ed en de horizontale dwarskracht V y,ed worden in de verhouding V z,ed /V y,ed over de afzonderlijke modules Q verdeeld. Voorwaarde: V z,ed /V y,ed = V z,i,rd /V y,i,rd = V z,rd /V y,rd Als deze waarde niet kan worden vervuld, dan wordt V z,i,rd of V y,i,rd gereduceerd, zodat de verhouding alsnog wordt bereikt. Toetsing: V z,ed V z,i,rd V y,ed V y,i,rd Ontwerp Voor een snelle en efficiënte dimensionering kan de ontwerpsoftware worden toegepast (download via www.schock.nl/download) Voor meer informatie kunt u contact opnemen met de afdeling Engineering (contact zie pag. 3). 93
Vervorming Vervorming Schöck Isokorf module als gevolg van normaalkracht N x,ed Trekzone: l Z = + N x,ed k z [mm] Drukzone: l D = - N x,ed k D [mm] Reciproque veerconstante in het trekzone: k Z Reciproque veerconstante in het drukbereik: Schöck Isokorf module Z16 Z22 Q16 Q22 Reciproque veerconstante per zone k [mm/kn] Module trek 2,27 10-3 1,37 10-3 1,69 10-3 1,15 10-3 Module druk 1,33 10-3 0,69 10-3 0,40 10-3 0,29 10-3 k D Hoekverdraaiing en 2 x module Q als gevolg van moment M y,ed l Z ϕ +N x,ed a l D -N x,ed 2 Q Afb. 109: en 2 Q: hoekverdraaiing ϕ tan ϕ = ( l Z + l D) / a Een moment M y,ed zorgt een rotatie van de Schöck Isokorf. De hoekverdraaiing van de of een Schöck Isokorf aansluiting met 2 modules Q kan bij benadering als volgt aangegeven worden: ϕ = M y,ed / C [rad] ϕ [rad] hoekverdraaiing M y,ed [kn mm] representatief moment in de gebruikstoestand C [kn mm/rad] rotatieveerstijfheid a [mm] hefboomsarm Uitgangspunten Kopplaat is oneindig stijf Belasting door moment M y Vervorming door dwarskracht is verwaarloosbaar Tevens kunnen vervormingen in de aansluitende componenten ontstaan. 16 22 2 Q16 2 Q22 Rotatieveerstijfheid C [kn mm/rad] Aansluiting 37000 a 2 60000 a 2 47000 a 2 69000 a 2 94
Dilatatievoegafstand Dilatatievoeg binnen max. L E max. L E Nulpunt vervorming buiten Dilatatievoeg Afb. 110: : Uitzettingslengte van de uitwendige constructie die door temperatuurwisselingen wordt beïnvloed. Temperatuurswisselingen in staalconstructies leiden tot lengteveranderingen (uitzetten en verkorten). De krachten die hierdoor ontstaan, kunnen in beperkte mate door of de modules Z en Q worden opgenomen. Belastingen op de door grote temperatuursvervormingen van de staalconstructie aan de buitenzijde dienen daarom principieel komen te worden, bijbeeld door slobgaten in de dwarsliggers. Indien desondanks temperatuurbelastingen aan de Schöck Isokorf worden toegewezen, dan kan de volgende toelaatbare uitzettingslengte worden aangehouden. De uitzettingslengte is de lengte vanaf het nulpunt van de vervorming tot aan de laatste Schöck Isokorf een aangebrachte dilatatievoeg (zie Afb. 18) Het nulpunt van de vervorming ligt ofwel in de symmetrie-as of moet door bepaling met inachtneming van de stijfheid van de componenten worden vastgesteld. Als er in de dwarsliggers dilatatievoegen worden aangebracht, dan moeten deze de temperatuurgerelateerde verplaatsingen van de uiteinden van de dwarsligger zonder verhindering, zeker en duurzaam kunnen doorstaan. Schöck Isokorf module Z, Q toelaatbare uizettingslengte bij Nominale gatspeling [mm] max. L E [m] 2 5,24 95
Productbeschrijving Schöck Isokorf module Z 24 40 80 40 24 34 55 80 55 34 M16 M22 60 40 60 40 208 258 Afb. 111: Schöck Isokorf module Z16: Productdoorsnede Afb. 112: Schöck Isokorf module Z22: Productdoorsnede 150 100 M16 150 100 M22 60 40 60 40 180 180 Afb. 113: Schöck Isokorf module Z16: Productaanzicht Afb. 114: Schöck Isokorf module Z22: Productaanzicht Afb. 115: Schöck Isokorf module Z16: Isometrie; kleur sticker Z: geel Afb. 116: Schöck Isokorf module Z22: Isometrie; kleur sticker Z: geel Productinformatie Het isolatieschuim kan desgewenst tot aan de staalplaten worden afgesneden. De vrije klemlengte bedraagt 40 mm (M16) resp. 55 mm (M22). De modules en de isolatietussenstukken kunnen op basis van geometrische en statische eisen worden gecombineerd. Gelieve hier bij de offerteaanvraag en bij de bestelling rekening te houden met zowel het aantal vereiste modules als het aantal vereiste isolatietussenstukken. 96
blauw blauw Productbeschrijving Schöck Isokorf module Q 24 40 80 40 24 34 55 80 55 34 M16 M22 80 60 80 60 208 258 Afb. 117: Schöck Isokorf module Q16: Productdoorsnede Afb. 118: Schöck Isokorf module Q22: Productdoorsnede 150 100 M16 150 100 M22 80 60 80 60 180 180 Afb. 119: Schöck Isokorf module Q16: Productaanzicht Afb. 120: Schöck Isokorf module Q22: Productaanzicht Afb. 121: Schöck Isokorf module Q16: Isometrie; kleur sticker Q: blauw Afb. 122: Schöck Isokorf module Q22: Isometrie; kleur sticker Q: blauw Productinformatie Het isolatieschuim kan desgewenst tot aan de staalplaten worden afgesneden. De vrije klemlengte bedraagt 40 mm (M16) resp. 55 mm (M22). De modules en de isolatietussenstukken kunnen op basis van geometrische en statische eisen worden gecombineerd. Gelieve hier bij de offerteaanvraag en bij de bestelling rekening te houden met zowel het aantal vereiste modules als het aantal vereiste isolatietussenstukken. 97
Productbeschrijving Productaanzicht 180 150 Productdoorsnede 208 24 40 80 40 24 Isometrie wit 60 30 20 40 80 60 Z16 Isolatietussenstuk 20 mm Isolatietussenstuk 30 mm Q16 M16 M16 20 30 40 60 80 60 16 blauw y x z Afb. 123: 16: 1 module Z16; 2 isolatietussenstukken; 1 module Q16 Productaanzicht 180 150 100 Productdoorsnede 258 34 55 80 55 34 Isometrie wit 60 30 20 40 80 60 Z22 Isolatietussenstuk 20 mm Isolatietussenstuk 30 mm Q22 M22 M22 20 30 60 40 80 60 blauw 22 y x z Afb. 124: 22: 1 module Z22; 2 isolatietussenstukken; 1 module Q22 De bestaat in de regel uit een Schöck Isokorf module Z met isolatietussenstukken van 20 en 30 mm en een Schöck Isokorf module Q. Door de modules met verschillende isolatiestukken te combineren, kan de gewenste verticale hart-op-hartafstand van de draadeinden van de betreffende modules gerealiseerd worden. De volgende hoogtes kunnen zonder snijden met 1 worden gerealiseerd: h = 140 mm (Z + Q) verticale hart-op-hartafstand draadeinden 70 mm h = 160 mm (Z + Q + isolatietussenstuk H = 20 mm) verticale hart-op-hartafstand draadeinden 90 mm h = 170 mm (Z + Q + isolatietussenstuk H = 30 mm) verticale hart-op-hartafstand draadeinden 100 mm h = 190 mm ( Z + Q + isolatietussenstuk H = 20 mm + isolatietussenstuk H = 30 mm) verticale hart-op-hartafstand draadeinden 120 mm Voor andere hoogtes kunnen extra isolatietussenstukken worden bijbesteld. 98
Productbeschrijving Brandwerendheid 150 100 150 100 40 60 Afb. 125: Schöck Isokorf module Z: Afmetingen wegsnijden isolatieschuim Afb. 126: Schöck Isokorf module Q: Afmetingen na wegsnijden isolatieschuim Productinformatie De vrije klemlengte bedraagt 40 mm (M16) resp. 55 mm (M22). Het isolatieschuim kan desgewenst tot aan de staalplaten worden afgesneden. Als het isolatieschuim rondom de staalplaten wordt weggesneden, bedraagt de minimale hoogte 100 mm; dit komt overeen met een verticale hart-op-hartafstand van de draadeinden van 50 mm. isolatietussenstuk h = 20 mm en 1 isolatietussenstuk h = 30 mm wordt bijgeleverd.extra benodigde isolatietussenstukken kunnen apart worden bijbesteld. Brandwerende uitvoering Brandwerende coating in het werk Staalconstructie t t Staalconstructie Brandwerende bekleding in het werk Afb. 127: Brandwerendheid : in het werk aangebrachte brandwerende bekleding, type en staalconstructie met brandwerende coating; doorsnede De brandwerende bekleding de Schöck Isokorf dient in het werk te worden gerealiseerd. Hierbij worden dezelfde brandveiligheidsmaatregelen vereist als de complete draagconstructie. Zie uitleg pagina 10. 99
Kopplaat staalconstructie De stalen kopplaat kan als volgt worden getoetst: zonder gedetailleerde toetsing dient de minimale kopplaatdikte conform Zulassung nr. Z-14.4-518 bijlage 13 te zijn bepaald; toetsing met lastspreiding van de uitstekende kopplaat (vereenvoudigde berekening), ze Afb. 39; toetsing van de momentverdeling in de kopplaat binnen het staalprofiel (vereenvoudigde methode). gedetailleerde toetsing is mogelijk met kopplaatprogramma s. Hiermee kunnen ook geringere kopplaatdiktes worden verkregen. Toesting van de minimale kopplaatdikte conform Zulassung a b b b b b b b b b 2 (ligger) b 2 (kopplaat) t Afb. 128: Kopplaat type : variabelen vereenvoudigde bepaling volgens onderstaande tabel; aanzicht Afb. 129: Kopplaat type : variabelen vereenvoudigde bepaling volgens onderstaande tabel; doorsnede Schöck Isokorf module Z16/Q16 Z22/Q22 Minimale dikte kopplaat bij b 35 mm b 2 150 mm +N x,gs,ed /+N x,gs,rd t min [mm] b 50 mm b 2 200 mm 0,45 15 25 0,50 20 25 0,80 20 30 1,00 25 35 tabel +N x,gs,ed : b: b 2 : Normaalkracht in het draadeind met de grootste trekbelasting Maximale afstand vanaf het hart van de draadeind tot aan de rand van de flens Balkbreedte of breedte van de kopplaat; de kleinere waarde is maatgevend. Uitstekende kopplaat b 1 b 3 a l c a l a l c a l al 45 b 2 Afb. 130: Uitstekende kopplaat type : variabelen vereenvoudigde bepaling volgens onderstaande tabel; aanzicht Afb. 131: Uitstekende kopplaat type : variabelen vereenvoudigde bepaling volgens onderstaande tabel; aanzicht 100 100
Kopplaat staalconstructie Toetsing van het maximale moment in de kopplaat Optredende normaalkracht per draadeind: N GS, i, Ed (zie bijv. pag. 91), of N GS,Ed (M y,ed ) = 1/2 M y,ed / a Optredend moment kopplaat: M Ed, STP = N GS,Ed a l [knmm] Weerstandsmoment kopplaat: W = t 2 b ef / 6 [mm 3 ] b ef = min (b 1 ; b 2 /2; b 3 /2) t = dikte van de kopplaat c = diameter volgring; c (16) = 30 mm; c (22) = 39 mm a l = afstand flens tot midden draadeind b 1 = 2 a l + c [mm] b 2 = liggerbreedte of breedte van de kopplaat; de kleinste waarde is maatgevend. = 2 a l + c + 100 [mm] b 3 Toetsing: M Ed, STP = N GS,Ed a 1 [knmm] M Rd, STP = W f y,k /1,1 [knmm] Vlak uitgelijnde kopplaat op locatie a h - tf a f al + tf/2 tf b 2 t al + tf/2 Afb. 132: Vlak uitgelijnde kopplaat type : variabelen vereenvoudigde bepaling volgens onderstaande berekening; aanzicht Afb. 133: Vlak uitgelijnde kopplaat type : variabelen vereenvoudigde bepaling volgens onderstaande berekening; doorsnede Toetsing van het maximale moment in de kopplaat Optredende normaalkracht per module: N x, Ed, of ±N x, Ed (M y,ed ) = ±M y,ed / a Optredend moment kopplaat: M Ed, STP = ±N x, Ed (a l + t f /2) [knmm] Weerstandsmoment kopplaat: W pl = t 2 b ef / 4 [mm 3 ] b ef = b 2-2 f t = dikte van de kopplaat f = diameter boorgat; f (16) = 18 mm; f (22) = 24 mm a l = afstand flens tot midden draadeind t f = dikte flens = liggerbreedte of breedte van de kopplaat; de kleinste waarde is maatgevend. b 2 Toetsing: M Ed, STP = ±N x,ed (a l + t f /2) [knmm] M Rd, STP = W pl f y,k /1,1 [knmm] Kopplaat De minimale dikte van de stalen kopplaat dient door de constructeur te worden aangetoond. De maximale vrije klemlengte bedraagt: 16, Z16, Q16 40 mm 22, Z22, Q22 55 mm De kopplaat moet dusdanig worden verstijfd, dat de afstand van het draadeind tot de naastliggende verstijving niet groter is dan de afstand tot het dichtstbijzijnde draadeind. In een chloridehoudende omgeving is de minimale plaatdikte van de kopplaat afhankelijk van de te verwachte staalafname door corrosie. De kopplaat dient met een nominale gatspeling van 2 mm te worden uitgevoerd. 101
Werkbereiding Werkbereiding Ter koming van inbouwfouten wordt aangeraden om in de uitvoeringstekeningen naast de typeaanduiding van de geselecteerde module ook de stickerkleur op te nemen: Module Z: geel Module Q: blauw In het montageplan moeten de aandraaimomenten van de moeren worden vermeld; hier gelden de volgende aandraaimomenten: Z16, Q16, 16 (draadeind M16): M r = 50 Nm Z22, Q22, 22 (draadeind M22): M r = 80 Nm De moeren moeten na het vastzetten worden gezekerd. 102
Renovatie/achterafmontage De Schöck Isokorf modules Z en Q en kunnen zowel bij renovatieprojecten als in de achterafmontage van staal-, in-situ beton- en prefab-balkons aan bestaande gebouwen worden ingezet. Afhankelijk van de aansluitmogelijkheid in de bestaande situatie kunnen ondersteunde of uitkragende stalen en prefab beton balkons worden gerealiseerd. Uitkragende stalen en prefab beton balkons Later aangebrachte isolatie Z Bestaand Plafondconstructie bij een bestaand gebouw Bestaand Later aangebrachte stalen ligger Later aangebrachte stalen ligger Q Constructieve oplegging creëren Afb. 134: Schöck Isokorf modules Z en Q: Achteraf gemonteerd stalen balkon, uitkragend; verankerd aan later ingebetonneerde stalen ligger Later aangebrachte isolatie Z Bestaand Achteraf aangestort Trekband Bestaand Q Achteraf aangestort Afb. 135: Schöck Isokorf modules Z, Q en extra adapter: Achteraf gemonteerd stalen balkon, uitkragend; met trekband aan de bestaande betonvloer verankerd 103
Renovatie/achterafmontage Later aangebrachte isolatie Z Bestaand Bestaand Later aangebrachte stalen ligger Later aangebrachte stalen ligger Q Constructieve oplegging creëren Afb. 136: Schöck Isokorf modules Z en Q: Achteraf gemonteerd stalen balkon, uitkragend; aansluiting met hoogteverspringing van achteraf ingebouwde stalen ligger Later aangebrachte isolatie Z Bestaand Bestaand Achteraf geplaatst prefab balkon Later aangebrachte stalen ligger Q Bestaande houten vloerconstructie Afb. 137: Schöck Isokorf modules Z en Q: Achteraf gemonteerd prefab balkon, uitkragend; aansluiting van achteraf ingebouwde stalen ligger Later aangebrachte isolatie Z Bestaand Achteraf aangestort Trekband Achteraf gemonteerd balkon Bestaand Q Achteraf aangestort Afb. 138: Schöck Isokorf modules Z en Q: Achteraf gemonteerd beton balkon, uitkragend; met trekband aan bestaande betonvloer verankerd 104
Renovatie/achterafmontage Ondersteunde stalen constructies en constructies van gewapend beton Later aangebrachte isolatie Bestaand Q Later aangebrachte stalen ligger Later aangebrachte stalen ligger Constructieve oplegging creëren Kolom Z Afb. 139: Schöck Isokorf modules Z en Q: Achteraf gemonteerd stalen balkon, opgelegd in een bestaande wand Later aangebrachte isolatie Bestaand Z Achteraf geplaatst prefab balkon Later aangebrachte stalen ligger Constructieve oplegging creëren Kolom Q Afb. 140: Schöck Isokorf modules Z en Q: Achteraf gemonteerd prefab balkon, ondersteund; scharnierend opgelegd in een bestaande wand 105
Chloridehoudende atmosfeer buiten binnen Chloridehoudende atmosfeer Volledige opvulling met het bijgeleverde corrosiebeschermend product Bestaande front plaat M22 : t 25 mm M16 : t 18 mm Afb. 141: met dopmoeren: uitkragende staalconstructie; binnen chloridehoudende atmosfeer buiten Dopmoer Chloridehoudende atmosfeer binnen buiten 65 24 24 binnen Afb. 142: met dopmoeren: Isometrie; binnen chloridehoudende atmosfeer Afb. 143: met dopmoeren: Productdoorsnede Ter bescherming tegen chloridehoudende atmosferen, bijv. in zwembaden moeten op de draadeinden van Schöck Isokorf type of de Schöck Isokorf modules Z en Q speciale dopmoeren aan de gebouwbinnenzijde worden gemonteerd. De Schöck Isokorf type of de Schöck Isokorf modules Z en Q worden op normale wijze gemonteerd en met de dopmoeren aan de binnenzijde afgedekt. Chloridehoudende atmosfeer De dopmoeren dienen volledig met corrosie beschermende pasta te worden opgevuld. Dopmoeren handvast aandraaien, dit komt overeen met het volgende aandraaimoment: 16: ca. 50 Nm; 22: ca. 80 Nm De minimale dikte van de stalen kopplaat dient door de constructeur te worden gecontroleerd. In een chloridehoudende omgeving is een bepaalde minimale plaatdikte in relatie tot het draagniveau vereist. 106
Inbouwhandleiding 4 Z-Modul + Z-Modul Q-Modul Z-Modul Q-Modul 1 5 Q-Modul 1. 3. 2. 2 6 3B 3A 3C 7 M 16: Mr = 50 Nm M 22: Mr = 80 Nm 8 107
Inbouwhandleiding 9 13 10 14 3. 1. 2. 11 M 16: Mr = 50 Nm M 22: Mr = 80 Nm 12 108
Checklist Zijn de en de Schöck Isokorf modules Z en Q bij overwegend statisch belaste constructies ingepland? Zijn de rekenwaarden van de krachten op de Schöck Isokorf -verbinding met een berekening vastgesteld? Is er de berekening en positionering van de Schöck Isokorf modules Z en Q rekening gehouden met de gegevens uit de technische informatie op pagina 82 t/m 91? Zijn de Schöck Isokorf modules Q het overbrengen van de dwarskracht toegewezen aan een trek- of drukzone? Is de opneembare dwarskracht hier ook op gebaseerd? Zie berekeningstabellen op pagina 86 t/m pagina 91. Is in de vervormingsberekening van de gehele constructie rekening gehouden met de vervorming van de Schöck Isokorf? Is ten aanzien van de temperatuurvervormingen rekeninggehouden met de maximale dilatatievoegafstand? Is de brandwerendheid van de samengestelde constructie beschouwd? Zijn de op locatie te treffen maatregelen in de uitvoeringstekeningen genoteerd? Is zonder toetsing de minimale kopplaatdikte aangehouden? Is de kopplaatdikte nauwkeurig getoetst door een kopplaatprogramma? Zie aanwijzingen pagina 100. Is er bij de berekening van de kopplaat rekening gehouden met de afstand van de draadeinden tot de rand van de flens? Zijn de en de Schöck Isokorf modules Z en Q in een chloridehoudende omgeving (bijv. buitenlucht in de buurt van de zee, zwembad) met dopmoeren zien? Zijn de namen van de Schöck Isokorf modules Z en Q op de werktekeningen opgenomen? Is de kleurcodering van de Schöck Isokorf modules Z en Q in de uitvoeringsschema en in het werkplan opgenomen? Zijn de aandraaimomenten van de boutverbinding op de werktekening opgegeven? De volgende momenten dienen te worden gehanteerd: Z16, Q16, 16 (draadeind M16): M r = 50 Nm Z22, Q22, 22 (draadeind M22): M r = 80 Nm 109