Nederlandse Ontwerp praktijkrichtlijn NPR 9096-1-1 Steenconstructies - Eenvoudige ontwerpregels, gebaseerd op NEN-EN 1996-1-1 (inclusief nationale bijlage) Masonry structures - Simple design rules, based on NEN-EN 1996-1-1 (including National Annex) Publicatie uitsluitend voor commentaar december 2010 ICS 91.010.30; 91.080.30 Commentaar vóór 2011-02-18 Dit document mag slechts op een stand-alone PC worden geinstalleerd. Gebruik op een netwerk is alleen. toestaan als een aanvullende licentieovereenkomst voor netwerkgebruik met NEN is afgesloten. This document may only be used on a stand-alone PC. Use in a network is only permitted when a supplementary license agreement for us in a network with NEN has been concluded. Normcommissie 351 001 "Technische Grondslagen voor Bouwconstructies" Apart from exceptions provided by the law, nothing from this publication may be duplicated and/or published by means of photocopy, microfilm, storage in computer files or otherwise, which also applies to full or partial processing, without the written consent of the Netherlands Standardization Institute. The Netherlands Standardization Institute shall, with the exclusion of any other beneficiary, collect payments owed by third parties for duplication and/or act in and out of law, where this authority is not transferred or falls by right to the Reproduction Rights Foundation. Auteursrecht voorbehouden. Behoudens uitzondering door de wet gesteld mag zonder schriftelijke toestemming van het Nederlands Normalisatie-instituut niets uit deze uitgave worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van fotokopie, microfilm, opslag in computerbestanden of anderszins, hetgeen ook van toepassing is op gehele of gedeeltelijke bewerking. Het Nederlands Normalisatie-instituut is met uitsluiting van ieder ander gerechtigd de door derden verschuldigde vergoedingen voor verveelvoudiging te innen en/of daartoe in en buiten rechte op te treden, voor zover deze bevoegdheid niet is overgedragen c.q. rechtens toekomt aan de Stichting Reprorecht. Although the utmost care has been taken with this publication, errors and omissions cannot be entirely excluded. The Netherlands Standardization Institute and/or the members of the committees therefore accept no liability, not even for direct or indirect damage, occurring due to or in relation with the application of publications issued by the Netherlands Standardization Institute. Hoewel bij deze uitgave de uiterste zorg is nagestreefd, kunnen fouten en onvolledigheden niet geheel worden uitgesloten. Het Nederlands Normalisatie-instituut en/of de leden van de commissies aanvaarden derhalve geen enkele aansprakelijkheid, ook niet voor directe of indirecte schade, ontstaan door of verband houdend met toepassing van door het Nederlands Normalisatie-instituut gepubliceerde uitgaven. 2010 Nederlands Normalisatie-instituut Postbus 5059, 2600 GB Delft Telefoon (015) 2 690 390, Fax (015) 2 690 190
Inhoud Voorwoord...3 1.1.2 Onderwerp en toepassingsgebied van deel 1-1 van Eurocode 6...4 3.6.1.2 Karakteristieke druksterkte van metselwerk met uitzondering van shell bedded metselwerk...4 3.6.2 Karakteristieke schuifsterkte van metselwerk...6 3.6.3 Karakteristieke buigtreksterkte van metselwerk...7 3.8.2 Spouwankers...8 5.4 Tweede-orde-effecten...9 5.5.3 Stabiliteitswanden van metselwerk belast door afschuifkrachten...24 6.1.2 Toetsen van ongewapende wanden voornamelijk belast door verticale belasting...25 6.2 Ongewapende metselwerkwanden belast door een afschuifkracht...30 6.3.3 Wanden belast door wind...31 6.5 Ankers...34 Bibliografie...36 2
Voorwoord In de serie Nederlandse praktijkrichtlijnen verschijnen publicaties van informatief karakter, zoals toelichtingen op normen, constructieve mogelijkheden, werkmethoden en fabricagegegevens. Aan deze publicaties mag geen normatieve waarde worden toegekend. Deze Nederlandse praktijkrichtlijn voor de berekening van constructies van metselwerk is een nadere uitwerking van de regels die in NEN-EN 1996-1-1 (inclusief nationale bijlage) zijn opgenomen. Bij het opstellen van de NPR is ervoor gekozen om de indeling van deze norm aan te houden. Bij de desbetreffende onderdelen is een nadere uitwerking opgenomen. In de linkermarge is aangegeven op welk lid van het desbetreffende onderdeel de in de voorliggende NPR opgenomen teksten van toepassing zijn. Dit praktijkrichtlijnontwerp is opgesteld door normsubcommissie 351 001 04 TGB Steenconstructies en aanvaard door normcommissie 351 001 Technische Grondslagen voor Bouwconctructies. Op het ogenblik van publicatie van het praktijkrichtlijnontwerp was de subcommissie als volgt samengesteld: D.R.W. Martens (voorzitter) Vacature TU Eindhoven, Eindhoven Nederlandse Mortel Organisate, Veenendaal E. van Alstede Calduran Kalkzandsteen, Harderwijk A.M.H.M.A. Claessens B.G.J. Hagmolen of ten Have Xella Nederland, Vuren Vebo Beton & Staal, Bunschoten A. Hoekstra Bekaert, Zwevegem (B) C.J. Mol Stadsdeel Amsterdam Centrum, Amsterdam R. van der Pluijm Wienerberger, Zaltbommel G.A. Westenbroek S.N.M. Wijte (rapporteur) N.P.M. Scholten H.W. van der Burg (secretaris) Koninklijk Verbond van Nederlandse Baksteenfabrikanten, Velp (Gld) Adviesbureau Hageman, Rijswijk (zh) Stichting Expertisecentrum Regelgeving Bouw (ERB), Delft NEN, Delft Commentaar op dit praktijkrichtlijnontwerp kan tot 18 februari 2011 worden ingediend via www.normontwerpen.nen.nl 3
Steenconstructies Eenvoudige ontwerpregels, gebaseerd op NEN-EN 1996-1-1 (inclusief nationale bijlage) 1.1.2 Onderwerp en toepassingsgebied van deel 1-1 van Eurocode 6 Deze Nederlandse praktijkrichtlijn is bedoeld om te worden toegepast op constructies van metselwerk en geeft diverse rekenmethoden en tabellen die aanvullend op NEN-EN 1996-1-1 kunnen worden gebruikt bij het ontwerpen en toetsen van deze constructies. Indien is voldaan aan NPR 9096-1-1, is tevens voldaan aan de desbetreffende onderdelen van NEN-EN 1996-1-1 (inclusief nationale bijlage). 3.6.1.2 Karakteristieke druksterkte van metselwerk met uitzondering van shell bedded metselwerk (1) In de tabellen 1 en 2 zijn voor verschillende waarden van de genormaliseerde steendruksterkte en de druksterkte van de metselmortel de waarden van f k, afgeleid uit 3.6.1.2 (i) van NEN-EN 1996-1-1, gegeven. Bij het opstellen van tabel 1 zijn de volgende uitgangspunten gehanteerd: de voegdikte van de lintvoeg bij baksteen lijmwerk ligt tussen 0,5 mm en 5 mm; de voegdikte van de lintvoeg bij overig lijmwerk ligt tussen 0,5 mm en 3 mm; de druksterkte van de lijmmortel bij baksteen lijmwerk is gelijk aan 12,5 N/mm 2 ; Bij het opstellen van tabel 2 is het volgende uitgangspunt gehanteerd: de voegdikte van de lintvoeg bij lijmwerk ligt tussen 0,5 mm en 3 mm. 4
Tabel 1 Karakteristieke waarde van de druksterkte van metselwerk, f k, in N/mm 2 bij stenen met een perforatievolume 25% baksteendruksterkte M5 M10 M15 M20 5 2,55 3,04 3,04 3,04 3,44 10 4,01 4,77 5,27 5,67 5,79 15 5,22 6,20 6,86 7,38 7,85 20 6,29 7,48 8,28 8,89 9,74 25 7,27 8,65 9,57 10,28 11,51 30 8,19 9,73 10,77 11,58 13,20 kalkzandsteendruksterkte M5 M10 M15 M20 12 4,51 5,37 5,94 6,38 6,61 16 5,44 6,47 7,16 7,69 8,44 20 6,29 7,48 8,28 8,89 10,21 28 7,83 9,31 10,30 11,07 13,59 36 9,21 10,96 12,13 13,03 16,82 44 10,50 12,49 13,82 14,85 19,95 betonsteendruksterkte M5 M10 M15 M20 5 2,55 3,04 3,04 3,04 3,14 10 4,01 4,77 5,27 5,67 5,66 15 5,22 6,20 6,86 7,38 7,99 20 6,29 7,48 8,28 8,89 10,21 25 7,27 8,65 9,57 10,28 12,34 30 8,19 9,73 10,77 11,58 14,41 cellenbetondruksterkte 2 1,44 3 2,04 4 2,60 5 3,14 5
Tabel 2 Karakteristieke waarde van de druksterkte van metselwerk, f k, in N/mm 2 bij stenen met een perforatievolume > 25% en 55% bij baksteen en kalkzandsteen en 60% bij betonsteen baksteendruksterkte M5 M10 M15 M20 5 2,13 2,53 2,53 2,53 2,16 10 3,34 3,97 4,40 4,72 3,51 15 4,35 5,17 5,72 6,15 4,66 18 4,89 5,82 6,44 6,92 5,29 21 5,41 6,43 7,12 7,65 5,90 24 5,90 7,02 7,76 8,34 6,48 kalkzandsteendruksterkte M5 M10 M15 M20 12 3,76 4,47 4,95 5,32 5,37 16 4,53 5,39 5,97 6,41 6,86 20 5,24 6,23 6,90 7,41 8,29 28 6,52 7,76 8,58 9,22 11,04 36 7,68 9,13 10,11 10,86 13,67 44 8,75 10,40 11,51 12,37 16,21 betonsteendruksterkte M5 M10 M15 M20 5 2,13 2,53 2,53 2,53 2,55 10 3,34 3,97 4,40 4,72 4,60 15 4,35 5,17 5,72 6,15 6,50 20 5,24 6,23 6,90 7,41 8,29 25 6,06 7,20 7,97 8,57 10,03 30 6,82 8,11 8,98 9,65 11,71 3.6.2 Karakteristieke schuifsterkte van metselwerk (6) De waarden van f vko die zijn gegeven in tabel 3, zijn afgeleid uit minimumeisen aan de buigtreksterkte volgens tabel 1 van NEN-EN 1996-2:2006/NB:2010. Bij het opstellen van tabel 3 is het volgende uitgangspunt gehanteerd: de druksterkte van het metselwerk van cellenbeton is ten minste 3,0 N/mm 2. 6
Tabel 3 Karakteristieke waarde van de initiële afschuifsterkte van metselwerk, f vko, in N/mm 2 Mortel en toepassing Minimumeis voor metsel- en lijmmortel in milieuklasse MX1 en MX2 0,20 Minimumeis voor metsel- en lijmmortel bij overige milieuklassen 0,30 met baksteen groep 1 bij aanvullende specificatie in bestek 0,60 met kalkzandsteen groep 1 bij aanvullende specificatie in bestek 0,60 met betonsteen groep 1 bij aanvullende specificatie in bestek 0,60 met cellenbeton groep 1 bij aanvullende specificatie in bestek 0,45 f vko OPMERKING In NEN-EN 1996-2 zijn voor het verkrijgen van voldoende duurzame sterkte minimumeisen gesteld aan de buigtreksterkte van metselwerk. In het bijzonder bij de toepassing van lijmmortels bij groep 1 stenen zijn hogere waarden mogelijk. Het is dan noodzakelijk deze hogere waarden in een bestek als prestatie-eis voor te schrijven. De hogere waarden in tabel 3 voor lijmmortel bij aanvullende specificatie zijn gebaseerd op de waarde voor f xk1 gelijk aan 0,6 N/mm 2, welke hogere waarden in het bestek behoren te zijn voorgeschreven. (7) De schuifsterkte in verticale richting ter plaatse van de aansluiting van twee metselwerkwanden die niet voldoet aan de voorwaarden ten aanzien van het steenverband in 8.1.4, kan door proeven overeenkomstig TNO-Bouw-rapport BI-91-0219 worden bepaald. 3.6.3 Karakteristieke buigtreksterkte van metselwerk (3) De karakteristieke waarden van f xk1 en f xk2 die zijn geven in tabel 4, zijn afgeleid uit de minimumeisen aan de buigtreksterkte volgens tabel 1 van NEN-EN 1996-2:2006/NB:2010. Bij het opstellen van tabel 4 zijn de volgende uitgangspunten gehanteerd: de overlappingslengte in het metselwerkverband is ten minste gelijk aan 0,8 maal de muurdikte; de buigtreksterkte van de stenen, f fl,b,k, is ten minste gelijk aan: 2,0 N/mm 2 bij baksteen; 2,0 N/mm 2 bij betonsteen; 1,5 N/mm 2 bij kalkzandsteen; de buigtreksterkte van de stenen is bepaald volgens bijlage NB-B van NEN 1996-1-1; de druksterkte van het metselwerk van cellenbeton is ten minste 3,0 N/mm 2. 7
Tabel 4 Karakteristieke waarde van de buigtreksterkte van metselwerk indien bezwijken optreedt in een vlak evenwijdig aan de lintvoeg en indien bezwijken optreedt in een vlak loodrecht op de lintvoeg, respectievelijk f xk1 en f xk2, in N/mm 2 Mortel en toepassing f xk1 f xk2 Minimumeis voor metsel- en lijmmortel in milieuklasse MX1 en MX2 0,20 0,79 Minimumeis voor metsel- en lijmmortel bij overige milieuklassen 0,30 0,83 met baksteen groep 1 bij aanvullende specificatie in bestek 0,60 1,22 met kalkzandsteen groep 1 bij aanvullende specificatie in bestek 0,60 1,00 met betonsteen groep 1 bij aanvullende specificatie in bestek 0,60 1,22 met cellenbeton groep 1 bij aanvullende specificatie in bestek 0,45 0,45 OPMERKING In NEN-EN 1996-2 zijn voor het verkrijgen van voldoende duurzame sterkte minimumeisen gesteld aan de buigtreksterkte van metselwerk. Met name bij de toepassing van lijmmortels bij groep 1 stenen zijn hogere waarden mogelijk. Het is dan noodzakelijk deze hogere waarden in een bestek als prestatie-eis voor te schrijven. De hogere waarden in tabel 4 voor lijmmortel bij aanvullende specificatie, zijn gebaseerd op de waarde voor f xk1 gelijk aan 0,6 N/mm 2, welke hogere waarde in het bestek behoort te zijn voorgeschreven. 3.8.2 Spouwankers (2) In aanvulling op (1) mag de druksterkte ook worden bepaald met een rekenkundig model waarbij wordt uitgegaan van een scharnierende aansluiting ter plaatse van de binnenzijde van het buitenblad en de buitenzijde van het binnenblad en een excentriciteit in het midden van het spouwanker van 1 mm. (3) De druksterkte volgens het beschreven model behoort als volgt te worden bepaald: F sp,rd = waarin: 1 A s f yd ns e n 1 W s s f yd A s is de rekenwaarde van de vloeigrens van het spouwankermateriaal; is de oppervlakte van de spouwankerdoorsnede; n s = F sp,e Fsp, d ; waarin: F sp,e = π² E I sp sp 2 lk ; waarin: E sp I sp is de elasticiteitsmodulus van het spouwankermateriaal; is het kwadratisch oppervlaktemoment van de spouwankerdoorsnede; l k is de kniklengte van het anker, bepaald volgens 3.8.2 (2); 8
e is de excentriciteit, bepaald volgens 3.8.2 (2); W s is het elastisch weerstandsmoment van de spouwankerdoorsnede. OPMERKING Het beschreven model is een benadering van de druksterkte. In het algemeen zal de gedeclareerde waarde van de druksterkte van het spouwanker hoger zijn dan die welke volgt uit het beschreven model. (4) In tabel 5 is voor de volgende uitgangspunten: anker met een ronde doorsnede; materiaal is roestvast staal AISI 316 (S240); de rekenwaarde van de druksterkte van een spouwanker, bepaald volgens de uitgangspunten van (2), gegeven als functie van de middellijn en de spouwbreedte. Tabel 5 Rekenwaarde van door spouwanker opneembare drukkracht, in N Middellijn mm Spouwbreedte mm 120 140 160 180 200 220 240 260 3,6 494 433 378 329 287 251 220 194 4,0 694 616 543 478 420 369 326 289 5,0 1031 924 826 739 662 OPMERKING 1 Geadviseerd wordt om voor spouwen met een breedte kleiner dan 180 mm geen ankers met een middellijn groter dan 4,0 mm toe te passen. Dit in verband met de vervormingscapaciteit van de ankers. OPMERKING 2 In het algemeen is de druksterkte van spouwankers zoveel kleiner dan de treksterkte van spouwankers dat de situatie met winddruk op het buitenblad bepalend is voor de sterkte van de spouwankers. Wel behoort ook de treksterkte van de toegepaste spouwankers te worden getoetst. 5.4 Tweede-orde-effecten (2) Indien het stabiliserende element een rechthoekige doorsnede heeft, mag de buigstijfheid EI worden benaderd door: waarin: EI= E f I o E f is de fictieve elasticiteitsmodulus; = (125 700 ) f d 400 f d I o is het kwadratisch oppervlaktemoment van de ongescheurde doorsnede; = N Ed b t f d N Ed is de rekenwaarde van de normaalkracht in het stabiliserende element. (3) De totale rekenwaarde van het moment, inclusief het tweede-orde-moment, mag zijn uitgedrukt in een vergroting van de eerste-orde-momenten, namelijk: 9
Bestelformulier Stuur naar: NEN Standards Products & Services t.a.v. afdeling Klantenservice Antwoordnummer 10214 2600 WB Delft Ja, ik bestel NEN Standards Products & Services Postbus 5059 2600 GB Delft Vlinderweg 6 2623 AX Delft T (015) 2 690 390 F (015) 2 690 271 www.nen.nl/normshop ex. NPR 9096-1-1:2010 Ontw. nl Steenconstructies - Eenvoudige ontwerpregels, gebaseerd op NEN-EN 1996-1-1 (inclusief nationale bijlage) 29.20 Wilt u deze norm in PDF-formaat? Deze bestelt u eenvoudig via www.nen.nl/normshop Gratis e-mailnieuwsbrieven Wilt u op de hoogte blijven van de laatste ontwikkelingen op het gebied van normen, normalisatie en regelgeving? Neem dan een gratis abonnement op een van onze e-mailnieuwsbrieven. www.nen.nl/nieuwsbrieven Gegevens Bedrijf / Instelling T.a.v. O M O V E-mail Klantnummer NEN Uw ordernummer BTW nummer Postbus / Adres Postcode Plaats Telefoon Fax Factuuradres (indien dit afwijkt van bovenstaand adres) Postbus / Adres Postcode Plaats Datum Handtekening Retourneren Fax: (015) 2 690 271 E-mail: klantenservice@nen.nl Post: NEN Standards Products & Services, t.a.v. afdeling Klantenservice Antwoordnummer 10214, 2600 WB Delft (geen postzegel nodig). Voorwaarden De prijzen zijn geldig tot 31 december 2016, tenzij anders aangegeven. Alle prijzen zijn excl. btw, verzend- en handelingskosten en onder voorbehoud bij o.m. ISO- en IEC-normen. Bestelt u via de normshop een pdf, dan betaalt u geen handeling en verzendkosten. Meer informatie: telefoon (015) 2 690 391, dagelijks van 8.30 tot 17.00 uur. Wijzigingen en typefouten in teksten en prijsinformatie voorbehouden. U kunt onze algemene voorwaarden terugvinden op: www.nen.nl/leveringsvoorwaarden. Normalisatie: de wereld op één lijn. preview - 2016