Maatbeheersing in de bouw
Maatbeheersing in de bouw 86 Stichting Bouwresearch Kluwer Technische Boeken B.V. - Deventer;.. Antwerpen Ten Hagen B.V. - Den Haag
Het doel van de Stichting is het coördineren, stimuleren en begeleiden van speurwerk op het gebied van de bouwvoorbereiding, de bouwtechniek en de bedrijfstechniek in de bouwnijverheid, alsmede de verbreiding van de resultaten daarvàn, zowel ten behoeve van de opleiding als tot de vorming van kennis bij het bouwen. De Stichting verstrekt opdrachten aan researchinstituten; zij vormt stuurgroepen en studiecommissies voor onderwerpen die zij in opdracht geeft. De Stichting en degenen die aan deze publikatie hebben medegewerkt, hebben een zo groot mogelijke zorgvuldigheid betracht bij het verwerken - volgens de huidige stand van wetenschap en techniek - van de in deze publikatie vervatte gegevens. Nochtans moet niet worden uitgesloten de mogelijkheid dat zich toch onjuistheden in deze publikatie zouden bevinden. Degene die van deze publikatie gebruik maakt, aanvaardt daarvoor het risico. De Stichting sluit, mede ten behoeve van al degenen die aan deze publikatie hebben medegewerkt, iedere aansprakelijkheid uit voor schade die mocht voortvloeien uit het gebruik van deze gegevens. ISBN 90 2011549 9 D/1982/0108/227 1982 Kluwer Technische Boeken B.V. - Deventer 1982 Ten Hagen B.V. - Den Haag 1 c druk 1982 Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. No part ofthis book may he reproduced in any form by print, photoprint, microfilm or any other means without written permission from the publisher.
Inhoud Woord vooraf 8 Samenvatting. 10 Summary 12 1 Inleiding 15 2 Maatbeheersing als proces 19 2.1 Algemeen... 19 2.2 Fase O. Ontwerp met constructiedetails 20 2.3 Fase 1. Opsporen moeilijke passingen. 21 2.4 Fase 2. Vaststellen maatkwaliteit. 21 2.4.1 Algemeen. 21 2.4.2 Voegafdichting. 22 2.4.3 Bouwtechnische criteria. 25 2.4.4 Criteria t.a.v. montage en werkmethoden. 26 2.5 Fase 3. Draaiboek maatvoeringsplan. 26 2.5.1 Algemeen. 26 2.5.2 Keuze referentielijnen. 27 2.5.3 Keuze maatvoeringsmethode. 28 2.5.4 Keuze meetinstrumenten 31 2.5.5 Keuze uitvoeringscontrole. 36 2.5.6 Maatvoeringstekeningen 40 2.6 Fase 4. Maatbeheersing in de uitvoering. 41 2.7 De theorie in de praktijk toegepast. 41 3 Basisbegrippen 43 3.1 Algemeen 43 3.2 Definities en symbolen. 43 3.3 Maatonnauwkeurigheid versus tolerantie 47 3.4 Deformaties 51 3.4.1 Algemeen. 51 3.4.2 Eenmalige deformaties 51 3.4.3 Herhaalde deformaties 52 3.4.4 Samenstellen van deformaties 53 3.5 Functioneel passen 53 3.6 Passingsmodellen. 54 3.6.1 Algemeen. 54 3.6.2 Meetkundige modellen 55 3.6.3 Deterministische modellen. 59 3.6.4 Stochastische modellen.. 61 4 Maatafwijkingen, statistische benadering 64 4.1 Algemeen.. 64 5
4.2 Stochastische variatie 64 4.3 Normale verdelingen. 67 4.4 Foutenvoortplanting. 69 5 Passingsberekeningen 71 5.1 Algemeen..... 71 5.2 Opzet passingsberekening. 71 5.3 Voegbreedtetolerantie en voegconstructie. 76 5.4 Afstemming voegvariatie Av (uitvoering) en voeg(breedte)tolerantie T" (ontwerp) op elkaar; streefvoegbreedte en streefmaten begrenzende bouwdelen 78 5.4.1 VoegbreedtevariatieAv.......... 78 5.4.2 De aansluitconstructie: de streefvoegbreedte V. 79 5.4.3 Bepaling van de voegbreedtetolerantie T". 81 5.4.4 Streefmaatbepaling van bouwelementen 82 6 Deformaties in de praktijk................. 85 6.1 Algemeen........................ 85 6.2 Invloed van de bevestigingswijze van het bouwelement op de voeg 86 6.3 Deformaties t.g.v. buiging bij betonconstructies. 88 6.4 Deformaties t.g.v. buiging bij staalconstructies.. 88 6.5 Deformaties t.g.v. buiging bij houtconstructies.. 88 6.6 Deformaties t.g.v. buiging bij kunststofconstructies 90 7 Maatafwijkingen in de praktijk.......... 91 7.1 Algemeen................... 91 7.2 Te verwachten maatafwijkingen bij betonconstructies. 92 7.3 Te verwachten maatafwijkingen bij staalconstructies 94 7.4 Te verwachten maatafwijkingen bij houtconstructies 95 8 Normstelling... 96 8.1 Algemeen............. 96 8.2 Normalisatie betreffende maattoleranties 96 8.3 Maatkwaliteit vastgelegd in het bestek en tekeningen 96 9 Rekenvoorbeelden............... 98 1 Berekening voegbreedtevariatie Av, Borstweringplaten tussen kolommen (vrije montage)...................... 98 2 Berekening voegbreedtevariatie Av, Borstweringplaten tussen kolommen (montage met stelblokjes)................. 99 3 Bepaling toe te laten voegbreedtevariatie T" (ontwerp) en de streefvoegbreedte Sv van een verticale aansluitvoeg spouwblad-wand..... 100 4 Bepaling toe te laten voegbreedtevariatie T" (ontwerp) en de streefvoeg- 6
breedte Sy van de aansluiting van een houten pui-onderkant betonvloer 101 5 Bepaling streefvoegbreedte Sy en streeflengte SI bij gevel platen voorlangs kolommen.......................... 102 6 Bepaling streeflengte SI van een verdiepinghoog gevelelement tussen twee kolommen....................... 106 7 Bepaling streeflengte SI van een hamerkopkolom......... 110 8 Bepaling streefvoegbreedte Sy en streeflengte SI bij het optreden van een systematische afwijking in de lengte van een gevelplaat....... 114 9 Berekening slobgatlengten in prefab dak liggers en gordingen van een betonskelet......................... 117 10 Berekening streefvoegbreedte Sy tussen dragende gevelelementen... 128 11 Bepaling opleglengte variatie voor de bovenbalken van de stormvloedkering in de Oosterschelde................... 134 10 Literatuur.................... 140 10.1 Geraadpleegde literatuur, aanbevolen voor nadere studie 140 10.2 Verder geraadpleegde literatuur......... 142 Bijlagen........................ 146 1 Voegen. Algemene checklist van aspecten en functionele eisen volgens ISO 3447............................ 146 2 Uitzettingscoëfficiënt IX, elasticiteitsmodulus Een drogingskrimp van bouwmaterialen............................ 148 3 Vervormingen van gevelmaterialen ten gevolge van klimaatwisselingen.. 151 4 Tabel van onnauwkeurigheden uit het artikel in het maandblad 'Cement', jaargang 1979 no. 9 'Efficiënter bouwen door betere maatcontrole', van ir. H. A. L. Boonekamp en ir. J. C. Meischke.. '........... 152 5 Toleranties voor vooraf vervaardigde betonelementen uit artikel in 'Cement', jaargang 1976 no. 12 'Onderzoek naar maatafwijkingen bij vooraf vervaardigde betonelementen en het vaststellen van fabricage toleranties', van A. J. M. Koemans en M. E. M. E. van Kuik........ 153 6 Tabellen uit SBR-rapport B9-3 inzake onnauwkeurigheden..... 155 7 Grafieken uit SBR-rapport B9-7 inzake onnauwkeurigheden.... 157 8 Voorstel steltoleranties op basis van het Bouwcentrum-rapport 'Toleranties praktisch toegepast' d.d. maart 1979.... 158 9 Toleranties timmerwerk uit de KVT 1970.............. 159 10 Algemene aspecten voegafdichting in gevels.............. 160 11 Berekening deformatie van constructies van voorgespannen beton, gewapend beton, profielstaal en hout, tengevolge van buiging 161 12 Lasertoepassingen........................ 172 7
W 00rd vooraf De commissie B9 van de Stichting Bouwresearch is in 1964 begonnen met een onderzoek naar afwijkingen in maten en maatvoering. Over maatvoeringsfouten en maatafwijkingen in de bouwwereld was toen nauwelijks iets bekend. Inzicht in de oorzaken en de gevolgen ontbrak geheel. Door het gebrek aan kennis en inzicht kwamen de eerste onderzoekingen moeizaam op gang. Naarmate de inzichten zich verdiepten ontstond er ook een versnelling in het bereiken van resultaten. In de laatste tienjaren zijn deze resultaten duidelijk zichtbaar geworden. Er is een reeks van publikaties en rapporten verschenen op het gebied van maatvoering in de bouw. In enkele van deze rapporten worden verbanden gelegd tussen oorzaken en gevolgen van maatafwijkingen en wel zodanig, dat rekenregels te voorschijn komen, die het ons mogelijk maken in elk voorkomend geval van tevoren de grootte van de te verwachten maatafwijkingen te voorspellen. Daaruit kunnen conclusies getrokken worden in verband met eventueel te nemen preventieve maatregelen. Nu de studies hebben geleid tot een reeks elkaar aanvullende resultaten, waarmee in de praktijk gewerkt kan worden, is het zaak de aanwezige kennis voor een wijdere kring voor belanghebbenden beter toegankelijk te maken. Het belang van een goede maatvoering en maatafstemming wordt namelijk steeds meer ingezien. Het werk kan vlotter en met minder aanpassingswerkzaamheden worden uitgevoerd, hetgeen kostenbesparend werkt. Op een aantal werken bleek de aanpassingsschade door onnauwkeurige maatvoering tot 5% van de totale bouwsom te kunnen oplopen. In het nu voor U liggende boek zijn in beknopte vorm de uitkomsten van de eerdergenoemde rapporten bijeengebracht tot een samenhangend geheel. De bedoeling is, zowel docenten en studerenden bij het technisch onderwijs als praktijkmensen, een inzicht te geven wat maatbeheersing in de bouw inhoudt. Daarnaast is het een handboek met een schat aan basisgegevens en praktische rekenvoorbeelden. Niet behandeld zijn de specifieke problemen die samenhangen met de realisatie van de maatbeheersing op de bouwplaats zelf, dus het eigenlijke maatvoerderswerk, omdat hierover al het nodige gepubliceerd is. 8
Het boek is in opdracht van SBR geschreven door ir. H. J. A. Crans, leraar aan de HTS te Tilburg. Hij werd hierin bijgestaan door de studiecommissie B9 'Toleranties en passingen', die ten tijde van het gereedkomen van het manuscript als volgt was samengesteld: ir. J. C. Meischke voorzitter ir. A. Rip secretaris ir. H. A. L. Boonekamp ing. P. J. Gombert J. P. Kroone ing. J. Leydes ing. E. Luppes ing. A. G. van der Meyden ir. M. van Overveld De Stichting Bouwresearch zal gaarne kennis nemen van suggesties en aanbevelingen voor verbeteringen door de gebruikers van dit boek. Bij een volgende druk kan hiermee rekening worden gehouden. J. C. Meischke 9