Constructief Ontwerpen met Materialen B 7P118 KOLOM- BEREKENING

Vergelijkbare documenten
Draagconstructies in staal, hout en beton Module ribbc024z Opleiding: Bouwkunde / Civiele techniek 5 e semester deeltijd. Week 05

ONGESCHOORDE RAAMWERKEN

Stappenplan knik. Grafiek 1

Stappenplan knik. Grafiek 1

Statische berekening: Groepsaccomodatie a.d. Kasteelweg 5 Swolgen. Projekt nr: M Jan Ligeriusstraat AR Swolgen

8 pagina s excl voorblad van 13:30-16:30 uur J.W. (Hans) Welleman

BK Rekenvoorbeeld

ConstructieMechanica 3

Vraagstuk 1 (18 minuten, 2 punten)

Niet-lineaire mechanica datum: Algemeen 2 Vraag 1 3 Vraag 2 8 Vraag 3 11 Vraag 4 14 Vraag 5 17 Vraag 6 19

UITWERKING MET ANTWOORDEN

Schöck Isokorf type D

Nieuwbouw paardenstal dhr. M. Wouters Wissengrachtweg 25 te Hulsberg Gewichts-, sterkte- en stabiliteitsberekening. 13 mei 2014

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN 23 JANUARI 2007

Projectopdracht Bovenloopkraan

DOORBUIGING VAN BETONCONSTRUCTIES

Module 7 Uitwerkingen van de opdrachten

Schöck Isokorb type K

Rij woningen met penanten naast het trapgat

ANTWOORDEN ( uitgebreide versie )

Rechthoekige balken in beton: voorgespannen (BX) of gewapend (BM) 2.2

Schöck Isokorf type K

Schöck Isokorf type D

Draagconstructies in staal, hout en beton Module ribbc024z Opleiding: Bouwkunde / Civiele techniek 5 e semester deeltijd

Projectopdracht Bovenloopkraan

Schöck Isokorb type W

Projectopdracht Staalbouw: Constructieleer Leerjaar 4 Schooljaar

Stalen hallen, Ontwerpgrafieken voor portalen met scharnierende en flexibele verbindingen. Voorbeeldberekening. ICCS bv ir. R. Korn en ir. F.

Verbouw winkel The Sting aan de Marktlaan 102 te Hoofddorp. STATISCHE BEREKENING - Houtconstructie - Staalconstructie

Tentamen CT3109 CONSTRUCTIEMECHANICA april 2013, 09:00 12:00 uur

UITWERKING. Tentamen (TB 138) SPM1360 : STATICA 25 augustus Opgave 1. Onderdeel a)

STABILITEIT VAN HET EVENWICHT

Schöck Isokorb type D

Rij woningen met penanten in de voor- en achtergevel

Projectopdracht Staalbouw: Constructieleer Leerjaar 4 Schooljaar

Constructief Ontwerpen met Materialen B 7P118 DOORSNEDE- BEREKENING

: Vermeld op alle bladen van uw werk uw naam. : Het tentamen bestaat uit 3 bladzijden inclusief dit voorblad.

Schöck Isokorb type D

VAK: Mechanica - Sterkteleer HWTK

Schöck Isokorf type W

σ SIGMA Engineering BV

Schöck Isokorf type Q, Q+Q

Staal en beton samen sterk bij brand

Mechanica - Sterkteleer - HWTK PROEFTOETS versie C - OPGAVEN en UITWERKINGEN.doc 1/16

==== Technische Universiteit Delft ==== Vermeld rechts boven uw werk Instellingspakket Toegepaste Mechanica

EERSTE AFGELEIDE TWEEDE AFGELEIDE

Legalisatie garage dhr. M. Wouters Wissengrachtweg 25 te Hulsberg Controleberekening sterkte en stabiliteit. 9 juni 2014 Revisie: 0

Verbouwing woning aan De Sitterlaan 121 te Leiden.

Schöck Isokorb type QS 10

Kolommen in gewapend beton (KM) 2.1

Basismechanica. Blok 2. Spanningen en vervormingen

SBV draagarmstellingen_nl Haarlem. Versie : ; NDP : NL Gebruikslicentie COMMERCIELE-versie tot printdatum :

Elementaire berekening brandwerendheid

P. Vermeulen Heiwerken B.V.

= onderdeel. materiaalgegevens, balkafmeting, diverse factoren en belastingen

Draagconstructies in staal, hout en beton Module ribbc024z Opleiding: Bouwkunde / Civiele techniek 5 e semester deeltijd

Combinatie druk met buiging.

Het versterken en verstijven van bestaande constructies

Antoni van Leeuwenhoek ziekenhuis

Constructieberekening

CONSTRUCTIEBEREKENING OPBOUW (ACHTER- EN LINKERZIJDE) OP BESTAANDE AANBOUW WONING

Bouwen in Beton. Week 3 Docent: M.J.Roos

Mechanica, deel 2. Daniël Slenders Faculteit Ingenieurswetenschappen Katholieke Universiteit Leuven

Module 6 Uitwerkingen van de opdrachten

Construerende Technische Wetenschappen

Bibliotheek TUDelft Analyse draagconstructie ir. M.W.Kamerling

Bouwen in Beton Verankeringslengte. Week 3 Docent: M.J.Roos


Tentamen CT3109 CONSTRUCTIEMECHANICA april 2012, 09:00 12:00 uur

Bureau ir. M. Klijnstra Deventerweg 9 tel: (0573) civiel ingenieursbureau 7245 AW Laren fax: (0573)

Schöck Isokorb type Q, Q+Q

UITWERKING. Tentamen SPM1360 : STATICA 24 maart Opgave 1. Onderdeel a) Zie boek. Onderdeel b)

Renovatie en aanpassing van woongebouwen, de analyse van de draagconstructie

Oppervlakte en inhoud van ruimtelijke figuren

BIJLAGE CONSTRUCTIEF ONTWERP

Schöck Isokorb type KS

Bouwen in Beton BOUBIBdc1. Scheurvorming in beton Docent: M.Roos

SHERATON AMSTERDAM SCHIPHOL Herberekening dakvloer i.v.m. deursparingen dragende wanden 12 MEI 2016

: Vermeld op alle bladen van uw werk uw naam. : Het tentamen bestaat uit 4 bladzijden inclusief dit voorblad.

Constructieberekening 24575

HE200A. prismatische op buiging en druk belaste staven volgens art S235

Nieuwbouw van een garage en carport aan de Bakkershof 1 te Neerkant

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


Hertentamen CT2031. ConstructieMechanica 3


STATISCHE BEREKENING

Uitdraaidatum : 22 september 2015 Projectnummer. Dubbele woning Houwers Jansen te Lintelo

Stap 2. Geometrisch niet-lineair model Het elastisch weerstandsmoment dat nodig is om dit moment op te nemen is

Woongebouw met een raamwerk

7 cilinder. bol. torus. 8 a

Doorbuiging in de GTB

Antwoordformulier CTB1310 Constructiemechanica 2 ~ ~ 5 ECTS ^^^^'^

Projectopdracht Bovenloopkraan

UITWERKINGSFORMULIER. Tentamen CT1031 CONSTRUCTIEMECHANICA 1 2 november 2009, 09:00 12:00 uur

Transcriptie:

KOLOM- BEREKENING

We onderscheiden 3 soorten constructies: 1. Geschoorde constructies (pendelstaven) Com B 2. Schorende constructies (schijven, kernen) Beton 2 3. Ongeschoorde constructies (raamwerken momentvaste ½H H H Beton 2 verindingen)

Geschoorde constructies N' d oven a c M d oven M d onder geschoorde constructie rekenmodel stailiteitskern (schorende constructie) N' d onder Géén horizontale verplaatsing van egin- en eindknopen ( kop en voet ) t.o.v. elkaar Constructief Ontwerpen met Materialen B 7P118

MATERIAAL STAAL λ rel N F pl E Eulerse knikkracht: F E π ( l 2 k EI ) 2 Voorwaarde: ω N uc c;s;d N pl 1,0 (unity check)

KOLOMBEREKENING BETON IS EEN DOORSNEDEBEREKENING (dus eigenlijk een controleerekening van de doorsnede).

Schatten van een kolomdoorsnede A kolom (1,0 à 1,5) N' f' d nagenoeg centrisch elast: 1,0 grote exentriciteit (momenten): 1,5

Schatten van een wanddoorsnede 1 m Aanzicht etonwand (ijv. kelderwand) Beschouwen als een kolom met een reedte van 1 meter

2 e orde t.g.v. verplaatste tussenknoop: (geschoorde constructie) a N' c d N' d M 0 B M 0 B B M 0 0,5 l 0,5 l 0 0 0 C e l A M 0 A A M 0 momentenlijn uituiging 0 N' d N' d

M 0 is eerste-orde moment in de kolom Constructief Ontwerpen met Materialen B 7P118 t.g.v. M 0 onstaat in het midden een uituiging δ 0 t.g.v. δ 0 en N d onstaat een extra moment: M 1 N d δ 0 t.g.v. dit moment M 1 onstaat weer een extra uituiging δ 1 hierdoor ontstaat weer een extra moment: M 2 N d δ 1 Etcetera, etcetera, etc.

Uiteindelijk ontstaat er evenwicht (zoniet instaiele constructie) M eind M 0 + M (1+2+3+.n) tweede-orde moment

Uit de Mechanica is ekend: vergrotingsfactor: n / n-1 n is getal van Euler: N cr / N d N cr kritische elasting F E (Eulerse knikelasting) M eind M 0 + (n/n-1) * δ 0 N d

KRACHTSVERDELING ZONDER 2 e -ORDE Tweede-orde momenten mogen worden verwaarloosd indien het effect ervan 10% n/n-1 1,1 ofwel n 11 Hoe kunnen we dit vooraf epalen? Binnen deze cursus wordt het 2e-orde effect verder niet ehandeld, dus we moeten zorgen dat we steeds geruik kunnen maken van de vereenvoudigde methode waarij n 11.

De uiterst opneemare normaaldrukkracht N u is: N u A f + A s f s Betonaandeel Staalaandeel (wordt verwaarloosd) Stel de verhouding tussen de optredende normaaldrukkracht N d en N u op α n : α n N d / N u (α n 1)

Als het staalaandeel wordt verwaarloosd (veilige enadering): N d α n (A f ) α n h f (optredende normaaldrukkracht) N' cr F E π ( l 2 k EI ) 2 (uiterst opneemare normaaldrukkracht)

N' cr 2 π EI F E EI???? ( l ) 2 k I rechthoekige doorsnede: 1 / 12 h 3 E E fictief (ongunstige effecten van scheurvorming en kruip zijn hierin verrekend) VBC-tael 15 Minimale waarden Niet geruiken voor vervormingen!!! Sterkteklasse B25 B35 B45 B55 B65 E f (N/mm²) 3600 4300 5000 5700 6400

N' cr π 2 l EI 2 k π 2 E f l 1 12 2 k h 3 0,82 E l f 2 k h 3 n N' N' cr d n 0,82 E α n l f 2 k h h f' 3

n 0,82 E α n n 11 l f 2 k h h f' 3 l h 2 k 2 0,075 E α n f' f stel : l k h λ h ( λ h is "slankheid " )

n f 2 2 k f' 0,075 E h α l n f 2 h f' 0,075 E α λ h k h l λ n h n n 2 h 2 f 4,2 18 15 0,075 3600 : 3600N/mm E B25 α λ α α λ n h 3,7 B45 α λ

De VBC schrijft voor dat de 2 e orde erekening achterwege mag worden gelaten, wanneer wordt voldaan aan de voorwaarden: 1. λ h 5 / α n voor α n 0,25 2. λ h 10 voor 0,25 < α n 0,5 3. λ h < 15-10α n voor 0,5 < α n 1,0 Voorwaarde 1 ij kleine normaalkrachten Voorwaarde 2 σ md N d /A 0,5 f Voorwaarde 3 ij zwaarelaste kolommen Constructief Ontwerpen met Materialen B 7P118

1,0 0,8 0,6 n 0,4 0,2 0 0 5 10 15 20 25 h Alle 3 voorwaarden samengevat in één grafiek

l c 0,5 l 0,6 l 0,7 l 0,8 l 0,9 l 1,0 l schema Kniklengte van geschoorde staven (aanwezige slankheid) Toets: de aanwezige slankheid erekende slankheid

REKENVOORBEELD #1 Gegeven: N' d 1000 kn N' d M d;oven 300 knm M d 300 knm M d;onder 100 knm 400 3000 300 Beton B25 Staal FeB 500 Betondekking c 30 mm. M d 100 knm N'd

0,8 l

DIMENSIONEREN VAN DE WAPENING Voor het erekenen van wapening in kolommen en/of wanden kan geruik gemaakt worden van taellen. In de GTB zijn verschillende grafieken opgenomen waarmee op eenvoudige wijze de wapening epaald kan worden. Berekende wapening is altijd de totale wapening van de gehele doorsnede. GTB: Grafieken en Taellen voor Betonconstructies Constructief Ontwerpen met Materialen B 7P118

VERSCHIL TUSSEN 2- EN 4-ZIJDIG WAPENEN a A sr A' s A s A' s A s A sl a a h grote exentriciteit e relatief kleine N d a a h kleine exentriciteit e relatief grote N d A s A s 0,50 A st A s A s A sr A sl 0,25 A st A st totaal erekende wapening in de kolom Constructief Ontwerpen met Materialen B 7P118

Begrip exentriciteit e N' d M d e N' d e h uigingsas

t..v. e wordt normaliter een onderscheid gemaakt: e 0 eginexentriciteit eerste-orde e t exentriciteit t.g.v. 1 e + 2 e -orde Omdat 2 e orde hier (Com B) niet van toepassing is, geldt: e 0 e t e 0 l/300 en 10 mm. (scheefstand en tolerantie) e t 0,01 h (e.e.a. houd verand met de notatie in de GTB-taellen) Constructief Ontwerpen met Materialen B 7P118

GEBRUIK VAN DE GTB-TABEL Constructief Ontwerpen met Materialen B 7P118

etonkwaliteit staalkwaliteit a/h a hart wapening tot etonoppervlak tweezijdig wapenen Wapeningspercentage etrokken op de gehele doorsnede *h (streepje oven ω) β is afhankelijk van etonkwaliteit r aflezen in de grafiek r 4,6 ovenste deel van de grafiek

Stel: f N' ' A f N' ' A 0,26 0,26 f N' ' e t A h 0,35 r 2,6 0,35 onderste deel van de grafiek Constructief Ontwerpen met Materialen B 7P118 f N' ' A e t h

VERVOLG REKENVOORBEELD #1 (wapening epalen) Constructief Ontwerpen met Materialen B 7P118

Bereken de factoren: a/h f' N' A f' N' A e t h

r 3,40 0,56 0,42

ϖ 0t r β 3,40 1,0 3,40% A st ϖ 0t h 10-2 3,40 400 300 10-2 4080 mm 2 A s A s 0,5 * 4080 2040 mm 2 (per zijde!!!)

In feite moet ook loodrecht op de uigingsrichting gecontroleerd worden De wapening ligt ij tweezijdig wapenen niet in die richting, terwijl de kolom in die richting vaak veel slanker is. Omdat loodrecht op de uigingsrichting geen wapening aanwezig is, kan de kolom t.p.v. de aansluitingen (kop en voet) geen momenten opnemen. Dus de kolom uitrekenen als een pendelstaaf l knik l systeem 3000 mm. Voor e t de minimale waarden aanhouden e 0 l/300 en 10 mm. (scheefstand en tolerantie)

REKENVOORBEELD #2 Stel: ontwerp een kolom die een centrische elasting moet kunnen opnemen van 3000 kn. Uitgangspunten: B25 FeB500 a 75 mm. (hart wapening tot etonoppervlak)

UITWERKING: Heeft het 2 e -orde effect invloed op deze kolom? Oplossing: indien λ h;aanwezig λ h;2e-orde grens is de invloed van het 2e-orde effect verwaarloosaar effect is 10% ofwel n 11 Bepaal A kolom en α n

A kolom (1,0 à 1,5) Kies vanwege kleine e een factor 1,25 f voor B25 is 15 N/mm² N' f' d 3000 10 A kolom 1,25 15 3 250.000 mm 2 Een andere factor kan ook. Kies je voor een nog lagere factor en lijkt later dat er erg veel wapening in moet, kun je alsnog de dimensie aanpassen en opnieuw de erekening uitvoeren.

Omdat de kolom in eide richtingen gelijk elast wordt (centrische elasting) kiezen we voor een vierkante kolom. A kolom 250.000 mm² * h 500 * 500 mm² Bepaal de verhouding α n tussen aanwezige normaaldrukkracht N d en de uiterst opneemare normaaldrukkracht N u α n N' N' d u

α 3 N' d N' d 3000 10 n N' u A f' 500 * 500 * 15 0,8 Controleer α n met de voorwaarden: 1. λ h 5 / α n voor α n 0,25 2. λ h 10 voor 0,25 < α n 0,5 3. λ h < 15-10α n voor 0,5 < α n 1,0 voorwaarde 3 λ h < 15 10 0,8 7,0

Dus, als de werkelijke slankheid van de kolom 7,0 wordt voldaan aan de voorwaarde dat het effect van de 2 e -orde minder dan 10% is en mag worden verwaarloosd. Wat te doen als niet wordt voldaan: het 2 e -orde effect meenemen in de erekening. Dit kan dan middels een toeslagexentriciteit e c toe te voegen aan de 1 e -orde exentriciteit e 0 : totale exentriciteit e t e 0 + e c Dit ehoort echter niet tot de stof van Com B

In Com B wordt het zodanig opgelost, dat we steeds voldoen aan 10% criterium: aanpassen van de materiaalgegevens zodat λ h weer voldoet: Betonsterkteklasse aanpassen Afmeting kolom aanpassen

VERVOLG VOORBEELDBEREKENING #2: Aanwezige slankheid: kniklengte 1,0 l l k 1,0 3600 λh 7,2 > h 500 7,0 voldoet niet Oplossing: etonkwaliteit verhogen van B25 naar B35

B35 f 21 N/mm² α 3 N' d N' d 3000 10 n N' u A f' 500 * 500 * 21 0,57 Controleer α n met de voorwaarden: voorwaarde 3 λ h < 15 10 0,57 9,3 De aanwezige slankheid lijft onveranderd: λ h 7,2 7,2 < 9,3 voldoet

Wapening erekenen: N d 3000 kn Md 0 (pendelstaaf, geen moment aanwezig) Md 0 met Md 0 e N' e 0 d 0 Minimale waarden voor e 0 toepassen: e 0 l / 300 e 0 10 mm. 3600 / 300 12 mm. 12 mm. is maatgevend

a h (a is gegeven) 75 500 0,15 N' 3000 10 vert. as : 2 f' A 21 500 3 0,57 hor.as : f' N' A et h 0,57 12 500 0,0136

r 0 0,57 geen erekende wapening nodig wel minimale wapening zie detaillering 0,014