Thomas more
Bouwtechnologie 4
Samenvatting
Jordy Goemaes
26‐5‐2020
,Jordy Goemaes 26‐05‐2020
Toegepaste architectuur
1
,Inhoud
Hoofdstuk 1: inleiding (incl. dimensionering). .............................................................................................................. 4
Hoofdstuk 2: Speciale bouwsystemen. ......................................................................................................................... 6
2.1 Prefabbetonbouw:.................................................................................................................................................. 6
2.1.1. Algemene beschouwingen: ................................................................................................................................ 6
2.1.2. Horizontale stabiliteit: ........................................................................................................................................ 9
2.1.3. Horizontale stabiliteit: ...................................................................................................................................... 11
2.1.4. Skeletstructuren: balken en kolommen: .......................................................................................................... 16
2.1.5. Skeletstructuren: Vloeren en daken: ................................................................................................................ 20
2.2 Gietbouwsystemen:.............................................................................................................................................. 25
2.2.1. Algemeenheden: .............................................................................................................................................. 25
2.2.2. Bekisting: .......................................................................................................................................................... 25
2.2.3. Ambachtelijke bekistingen: .............................................................................................................................. 28
2.2.4. Universele bekistingen: .................................................................................................................................... 29
2.2.5. Systeembekistingen:......................................................................................................................................... 31
2.3 Staalframe/staalskelet: ......................................................................................................................................... 37
2.3.1. Voor‐/nadelen staalbouw:................................................................................................................................ 37
2.3.2. Vloersystemen: ................................................................................................................................................. 37
2.3.3. Wandsystemen: ................................................................................................................................................ 39
2.4 Houtskeletbouw: .................................................................................................................................................. 40
2.4.1. Architectuur, structuur en detail: ..................................................................................................................... 40
2.4.2. Constructieve veiligheid: .................................................................................................................................. 42
2.4.3. Brandveiligheid, akoestische en energie prestaties: ........................................................................................ 45
Hoofdstuk 3: Funderings‐ en beschoeiingssystemen. ................................................................................................. 46
Hoofdstuk 4: Grote gebouwen.................................................................................................................................... 54
Hoofdstuk 5: Innovatieve duurzame systemen. ......................................................................................................... 78
5.1 Martijn de Gier (TU Delft): Stadswarmtenetten: ................................................................................................. 78
5.2 TVN nr. 17 (WTCB): Principes en aandachtspunten bij de keuze voor duurzame bouwmaterialen:................... 85
Jordy Goemaes 26‐05‐2020
Toegepaste architectuur
2
,Jordy Goemaes 26‐05‐2020
Toegepaste architectuur
3
,Hoofdstuk 1: inleiding (incl. dimensionering).
Dimensionering:
De karakteristieke opgelegde belastingen voor vloeren worden in NBN EN 1991 opgegeven in kN/m²
Daken onderhoud: 0,8 kN/m²
Woningen: 2 kN/m²
Parking auto’s: 2,5 kN/m²
Kantoren, scholen: 3 kN/m²
Kerken, bioscopen: 4 kN/m²
Andere functies: 5 kN/m²
De karakteristieke klimaatbelastingen voor vloeren worden in NBN EN 1991 opgegeven in kN/m² (in Vlaanderen
tot 10 m hoogte):
Sneeuw: 0,5 kN/m²
Wind: 1 kN/m²
Deze vloerplaten geven hun karakteristieke belastingen door aan de wanden of balken als lijnbelastingen in
kN/m
Deze balken geven hun karakteristieke belastingen door aan de kolommen als puntbelastingen in kN
In de horizontale elementen (vloerplaten en balken) ontstaan door deze belastingen optredende
buigspanningen.
Deze horizontale elementen (vloerplaten en balken) moeten zo gedimensioneerd worden dat de optredende
buigspanning kleiner is dan de materiaalsterkte:
Dit kan door toepassing van vuistregels of door berekening (niet in deze opleiding)
In de verticale elementen (wanden en kolommen, trekkers) ontstaan door deze belastingen optredende druk‐ of
trekspanningen:
Deze verticale elementen (wanden en kolommen, trekkers) moeten zo gedimensioneerd worden dat de
optredende druk(trek)spanning kleiner is dan de materiaalsterkte:
Dit kan door benaderende berekening of door gedetailleerde berekening (niet in deze opleiding)
Jordy Goemaes 26‐05‐2020
Toegepaste architectuur
4
,Tijdens ontwerpen:
Karakteristieke belastingen verhoogd (vermenigvuldigd met belastingscoëffiënten van 1,35 voor G‐lasten
en 1,50 voor Q‐lasten, of gemiddeld 1,40)
Karakteristieke materiaalsterktes verlaagd (gedeeld door materiaalcoëfficiënten van 1,3 voor hout, 1,5
voor beton, 1,8 voor glas, 10 voor metselwerk, ...)
Hierna zijn dit rekenwaarden:
Karakteristieke waarden krijgen index k
Rekenwaarden krijgen index d
BETON: vuistregels:
Vloerplaat in 2 richtingen dragend: h = L2/30 (één of meerdere overspanningen)
Voor vloerplaat in uitkraging met lengte L’: h = L’/10 Dit kan enkel voor L’ < L/3 en zonder onderbrekingen
in de overspanning L
Balk in beton met één overspanning: h = L/10
Balk in beton met meerdere gelijke overspanningen: h = L/15
Balk in voorgespannen beton: h = L/20
Voor balk in uitkraging met lengte L’ : h = L’/5 Dit kan enkel voor L’ < L/3 en zonder onderbrekingen in de
overspanning L
Breedte balk = hoogte/2 à hoogte/4
Benaderende berekening van betonnen kolommen:
Optredende puntlast in rekenwaarde Td = 1,4 . Tk (in N)
Optredende spanning < sterkte beton Td / b.h < fcd = 15 MPa of b.h > Td / 15 N/mm²
Met voor de stabiliteit: b en h > lengte/20
Funderingen:
In functie van de draagkracht van de ondergrond:
Draagkrachtig: qc tussen 2 MPa en 20 MPa
Niet draagkrachtig: qc tussen 0 MPa en 2 MPa
(Toelaatbare spanning op de grond in rekenwaarde is qc/100 voor een fundering op zolen en qc/2 voor een
dieptefundering)
Fundering op staal: zolen of algemene funderingsplaat indien de grond onder de fundering draagkrachtig
is, of indien de draagkrachtige laag niet vrij diep zit (< 2 à 3 m)
Dieptefundering: putten, palen, diepwanden, damwanden indien de draagkrachtige laag diep zit (> 2 à 3
m): (bij palen: draagkrachtige laag 8D boven en 4D onder de paalbasis met D de diameter van de paal)
qc (conus‐ of puntweerstand) wordt bepaald aan de hand van sonderingen:
Alle 20 m tot een diepte van ongeveer 25 m
Stalen staaf met conus wordt met behulp van een vrachtwagen als tegengewicht de grond ingeduwd
Als men qc uitzet in functie van de diepte bekomt men een sondeerdiagramma
Jordy Goemaes 26‐05‐2020
Toegepaste architectuur
5
,Hoofdstuk 2: Speciale bouwsystemen.
2.1 Prefabbetonbouw:
2.1.1. Algemene beschouwingen:
Prefabricatie is NIET enkel een variante van ter plaatse gestort beton.
Vanaf het begin van het ontwerp moet men denken in termen van prefabricatie, zo niet heeft men kans op
herziening van plannen of architecturale principes.
Vloer‐ en dakconstructies
Holle platen
Geribde elementen
Breedplaatvloeren
Balk‐vulblokvloeren
Betonnen gevels
Dragende gevels
Niet dragende gevels
Opportuniteiten met prefabricatie:
Fabrieksmatige producten
Efficiënte productiemethoden
Geschoolde werklieden
Kwaliteitsbewaking
Optimaal gebruik van materialen
Hoge‐sterkte beton
o Dagelijks gebruikt in de prefabricatie
Zelfverdichtend beton (toevoeging superplastificeerder 2.5 l PCE polycarboxylaatethers, meer zand en filler)
o Geen trillingslawaai bij betonneren
o Kleinere druk op de mal
o Vlug betonneren
o Minder luchtbellen: kolommen
o Normale tot hoge betondruksterkte
Rationeel gebruik van materialen
Jordy Goemaes 26‐05‐2020
Toegepaste architectuur
6
,Kortere bouwtijd ‐ bouwen tijdens de winter
Vlugge opbrengst van investeringen
Prefabricatie is onafhankelijk van weersomstandigheden
Hoge kwaliteit door controle
Zelfcontrole met of zonder supervisie van een derde partij (vb. SECO)
Controle grondstoffen, systemen, processen en producten
Mogelijkheden met prefab:
Eigen en mooie architectuur
Prefabricatie is zeer geschikt voor moderne architectuurontwerpen
Constructieve efficiëntie, flexibeler plan
Grote overspanningen (balken 48 m, platen 18 m)
Slanke kolommen en kleine vloerdikte (voordeel voor parkeergarages)
Gereduceerde betondoorsneden voor balken en platen
Grote open binnenruimtes
Aanpasbaarheid van het gebouw i.f.v. nieuwe bestemming
Mogelijkheid om de gebouwen aan te passen aan de noden van de gebruikers (afbraak of renovatie is
duur)
o Vooral voor kantoren, maar in de toekomst ook voor woningen, appartementen, enz.
o Grote open binnenruimtes zonder beperkingen voor mogelijke onderverdelingen
Hoge brandweerstand
Normaal R60: brandweerstand van 1 u
Door verhoging betondekking: R120
Hoge afwerkingsgraad
Door gebruik van stalen bekistingssystemen:
o Zichtbaar beton
o Spuiten vliespleister (2 tot 3 mm) + schilderen
o Dadelijk schilderen op beton
Voor gevelpanelen: contratexturen
Jordy Goemaes 26‐05‐2020
Toegepaste architectuur
7
,Milieuvriendelijke manier van bouwen
Minder grondstoffen (45 %)
Minder energieverbruik (30 %)
Minder afval (40 %)
Modulatie
Gemoduleerd ontwerpen wordt sterk aangeraden
Belangrijk economische voordeel
Veelvoud van basismodule = 300 mm
Kolommen komen op rasterassen
Lengte van vloerelementen in principe vrij
Toleranties (productie ‐ uitlijning ‐ plaatsing ‐ beweging)
Op te vangen in de verbindingen
Oplegmaterialen zijn meestal noodzakelijk
Houdt rekening met rechtheid, vlakheid, haaksheid, opbuigingen
Bewegingen door krimp, temperatuursvervormingen: elastische voegen
Geïntegreerde technische uitrustingen
Warmtewisseling met ventilatielucht door middel van een labyrint in de langse kanalen van holle vloeren
Installatie van buizen en elektrische leidingen in de kanalen van holle vloeren
Standaardisatie
Gestandaardiseerde prefab elementen
o Lagere kost
o Betere kwaliteit
o Betrouwbaarheid
o Vluggere uitvoering
Gebruik standaardoplossingen
o Standaardproducten
Wapeningen
Verbindingen
Hulpstukken
o Standaardverbindingen
o Standaarddetails
Jordy Goemaes 26‐05‐2020
Toegepaste architectuur
8
, Basis ontwerpprincipes
Ontwerp van de wapeningen:
Beperk het aantal wapeningsdiameters in een project
Gebruik zoveel mogelijk netten
Vermijd opeenhoping van staven
Prefabriceer niet absoluut elk detail:
Kleine vloerdelen worden beter ter plaatse gestort omwille van moeilijke productie en manipulatie van te kleine
prefab elementen.
Ontwerp zodanig opstellen dat zoveel mogelijk prefab fabrikanten kunnen meespelen.
{GEVOLG} Uitvoeringsplannen moeten vroeger klaar zijn dan met ter plaatse gestorte onderdelen. Zo niet kan de
kortere planning (dubbel zo vlug) niet gehaald worden.
2.1.2. Horizontale stabiliteit:
Een draagconstructie moet onder invloed van verticale en horizontale belastingen:
Voldoende sterk zijn
Stabiel zijn
Voldoende stijf zijn
Duurzaam zijn
Massiefbouw: neemt de horizontale en verticale lasten op, voor hoge gebouwen te zwaar
Skeletbouw: skelet + invulling kolommen en balken nemen verticale last op, horizontale krachten worden
opgenomen door raamwerk met buigvaste knopen (ongeschoord) of raamwerk met stijve schoorconstructies
(geschoord)
Ter plaatse gestorte skeletconstructies kunnen als raamwerk met buigvaste knopen (niet‐geschoorde
constructie) of als raamwerk met stijve schoorconstructie (geschoorde constructie) uitgevoerd worden.
Geprefabriceerde skeletconstructies worden meestal gerealiseerd als raamwerk met stijve schoorconstructie
(geschoorde constructie) omwille van de moeilijke uitvoering van buigvaste knopen. Soms (vooral voor lage
gebouwen) worden de kolommen ingeklemd in de funderingen of worden de knopen buigvast gemaakt (niet‐
geschoorde constructie).
Jordy Goemaes 26‐05‐2020
Toegepaste architectuur
9
