Constructie I
Les 1
1) duurzaam bouwen
Duurzame ontwerpstrategieën:
• Overmaat
• Herbestemming
• Skeletbouw (-> flexibiliteit id toekomst)
• Robuustheid
• Dierbaarheid
• Gebouwlagen loskoppelen
• ….
Theoretische achtergrond
-> ontwerp in layers (heel belangrijk symbool archwereld!)
-> geordend van belangrijk naar minder belangrijk, levensduur
− Bouwplaats
− Structuur
− Huid, alle elementen vd scheiding binnen-buiten
− luchtleidingen, elektriciteit
− Niet dragende indeling
− Meubels
~theoretisch model: highrise of homes, delirius NY Rem Koolhaas
-> succes wolkenkrabbers, afh van de functie k de lagen anders w ingevuld
Huid:
− Windscherm -> voegen dichtmaken
− Regenscherm -> baksteen neemt vocht op: mag niet tot ih interieur raken
− Dampscherm -> tegen vorming schimmel, condensatie
− Isolatie -> best aan de buitenkant vh gebouw (~jas rond het beschermd volume)
− Luchtdichtheidsscherm
Synthese
-> scheding e en i
,Les 2 (2/03): vervolg schriftelijke notities
2) verticaal: massiefbouw
Balken
-> gebruikt om openingen ih metselwerk te k maken
= bogen in een matr samennemen: treedt buiging in op (katholicisme), kabelboog (protestantisme)
-> bovenaan= altijd druk (beton)
-> onderaan= altijd trek (staal, trekwapening)
hoe hoger de balk, hoe meer weerstand tegen buiging (I)
Betonbalk:
bestaat uit:
− Hoofd/trekwapening onderaan
− Beugels om dwarskrachten op te nemen
− Bovenwapening
= ofwel als drukwapening
= ofwel als technologische wapening
− Hellende staven id zones waar grote dwarskrachten optreden
Nadelen: (3)
1. moet gegoten w, bekisting nodig (behoorlijk wat arbeidsgangen nodig: bekisten, gieten, harden, ontkisten)
2. kans op krimpscheuren bij lange balken (scheuren zichtbaar ih pleisterwerk)
3. zullen altijd hoger (dikker) zijn dan staalprofielen
= ong 1/10 vd overspanning (tov 1/20 bij staal)
Staalprofiel:
Voordelen: (3)
1. geringere hoogte (tov betonbalken)
2. droge en snelle montage
3. bij verbouwingen k zware lasten opgenomen w
Nadelen (3)
1. behandeling tegen corrosie noodzakelijk
-> thermisch verzinken (bij nat binnenklimaat)
-> schilderen met roestwerende verf (bij droog binnenklimaat)
2. elektrische aarding nodig indien genaakbaar
3. in sommige gevallen brandvertragende bekleding vereist
Latei:
= gebruikt bij kleine overspanningen (kleiner dan 150 cm)
-> m meestal geen bijkomende betonbalken of staalprofielen voorzien worden
= kleine betonbalkjes waar eerst een wapeningsstaaf(vaak voorgespannen) w geplaatst en daarna beton over w
gestort => na uitharding: voorgespannen betonbalkje
Principe werking:
→ door het (voldoende) metselwerk tussen de bovenzijde vd opening en de onderzijde
van de vloerplaat erboven, zal het bovenliggende metselwerk automatisch een drukboog
vormen die onder spanning wordt gebracht met de trekwapening in de
geprefabriceerde latei
= het metselwerk zal meewerken waardoor de latei maar een hele kleine hoogte (dikte) nodig heeft
,Soorten lateien(3):
1. Staalplaatlinteel
Een staalplaat van 6 tot 10mm dikte past perfect in de voeg en volstaat om het metselwerk van de
linteeldriehoek op te vangen
2. Prefab betonlatei
In een latei van gewapend beton is onderaan een voorgespannen wapeningsstreng ingestort om
de trekspanningen op te nemen. Rond de neutrale vezel van de balksectie is een holle opening
uitgespaard om het gewicht te reduceren (= zijn hol ih midden om gewicht te besparen)
3. Prefab Staltonlatei
In de prefabricatie worden U-vormige potjes in terracotta achter elkaar gelegd tot een bekisting
voor een latei met hoogte van 6cm. Hierin wordt een wapeningsstaal ingebracht waarna het
geheel wordt opgegoten met beton
Druksterkte
-> in tech fishes staat bv metselwerk snelbouw 20N/mm², maar: zijn laboratoriumwaarden dus kan het gebouw niet
mee w berekend
De uiteindelijke druksterkte van een gemetste muur is afhankelijk van:
• de gemiddelde karakteristieke druksterkte van de stenen
• de categorie van het nazicht om tot een rekenwaarde te komen
• de gemiddelde druksterkte van de mortel
• de slankheid van de muur (verhouding hoogte en dikte)
= hele hoge, slanke muur zal minder gewicht k dragen dan een even hoge, bredere muur
(-> heeft minder de neiging uit te knikken)
• de eventuele dwarse versterkingen (bv steunberen)
• de eventuele horizontale versterkingen (bv vloeren)
• de excentriciteit van de belastingen
= als de belasting mooi ih midden vd muur terecht komt (ideale situatie), maar zal vaak niet id as vd muur
terecht komen (= vergroot de neiging om uit te knikken bij bv slanke muren)
Betonslof:
Puntlasten worden gespreid via verdeelsloffen (prefab of ter plaatse gestort).
-> puntlast komt op een staalprofiel, geeft zijn gewicht links er rechts af in puntlasten
-> komen terecht op het metselwerk, hier vaak betonslof nodig om gewicht opnieuw te verdelen
! Wanneer de puntlast groter wordt dan 100 kN, wordt best een kolom voorzien
Knik
= doet zich voor bij een slank constructie element (muur of kolom) dat door N krachten id langse
richting w belast (~hoog saté stokje gaat bij belasting bovenaan willen gaan uitbuigen)
-> doet zich voor bij vooral gestapelde constructies (zoals metselwerk -> door de voegen)
-> bij gieten (beton) minder last aangezien het gaat over een homogeen materiaal
-> HIERDOOR IS METSELWERK ONGESCHIKT ALS KOLOM
Vuistregels:
− wand: 9cm mag niet als dragend w gebruikt, en mag dus geen belasting opnemen (ook niet toevallig)
− muur: 14 cm: dragende muur voor de 3 bovenste bouwlagen
− muur 19 cm: dragende muur voor 3 onderste van de 6 bouwlagen
-> om uitknikken te vermijden w de kniklengte beperkt tot een hoogtekleiner dan 30 x de muurdikte
, Dwarse stabiliteit
stabiliteit wordt bekomen door: (4)
1. massa
-> muur dikker maken, kan over de voll hoogte of enkel onderaan
2. steunberen
= w vaak gebruikt bij kathedralen
3. geometrie in het plan
-> golvende/geknikte vorm maken: bij dergelijke muren zal je zelfs
minder matr gebruiken om deze vorm halfsteens te metsen, dan een
rechte muur volsteens te metsen
4. ontdubbeling met verwijdering
! In vele gevallen is het voldoende om voldoende dwarsmuren te voorzien om de dwarse
stabiliteit op te lossen, de ene muur schoort dan de andere muur
( als je enkel evenwijdige muren plaatst: 1 van bovenstaande tech toegpassen)
Wapening
= alternatieve manier om de sterkte vd muur te verhogen
In de lintvoegen van het metselwerk kunnen dundradige wapeningsstroken (merknaam Murfor) geplaatst worden
om de dwarse stabiliteit van een wand te vergroten of om een muur te versterken boven een overspanning- -> deze
verzinkte stalen muurwapening bestaat uit 2 evenwijdige draden, verbonden met zigzagdraden
Gieten
Geschiedenis (lezen)
− (ongewapend) beton werd reeds gebruikt bij de Egyptenaren, Babyloniërs, Feniciërs, Grieken en Romeinen. Vb. bij de
Romeinen bij de bouw van kademuren, bruggen en aquaducten
-> ook bij de bouw van het Colosseum en het pantheon werd door de romeinen beton gebruikt
-> als bindmiddel werd meestal kalk of tras (gemalen tufsteen, vulkanisch gesteente) gebruikt
− later raakte deze betontechniek eeuwenlang in onbruik
− pas in 1756: hergebruikt (mengsel van kalk en klei) bij de herbouw van een vuurtoren
-> na verdere verbetering van dit matr en na de uitvinding in 1824 van het portlandcement door de Engelsman Joseph
Aspdin, werd het gebruik van beton herontdekt (eerste indus vervaardiging 1842)
− momenteel: meer hoogovencement
− ondanks het voortschrijdend inzicht en tech ontw: huidige beton minder bestand tegen zeewater, dan het beton dat
door de romeinen werd gebruikt
− rond 1845: eerste experimenten met gewapend beton
* August Perret: pionier ing-arch ih bouwen met gewapend beton, nog slankere structuren: 1919
* Freyssinet: gebruik voorgespannen beton in vliegtuighangar (1921)
-> Nu: elke vorm kan w ontworpen zolang het bekist kan worden
Samenstelling gewapend beton:
Betonspecie (= beton na verharding):
• grove toeslagstoffen (d>4mm, vb grind)
• fijne toeslagstoffen (d<4mm, vb zand)
• cement
• water
• eventueel hulpstoffen
Wapening:
-> kan bestaan uit (2): losse staven of netten (vaak gebr van beide)
-> w altijd op afstandshouders geplaatst (moet een bepaalde betondekking tussen de bekisting en wapening liggen)
− staven: voor de grotere oppv
− netten: om bepaalde plaatsen nog wapening bij te versterken
