Constructie
MOGELIJKE EXAMENVRAGEN: Spanning-rek-diagram, balk doorbuiging, detaillering uitleggen en
elementen beoemen, tabel van overspanning, berekening en
tekenconventies van trappen
Inleiding
Een materiaal is een verzameling van eigenschappen.
Fysische eigenschappen: sterkte, stijfheid, eigengewicht, isolatiewaarde, brandweerstand
Esthetische eigenschappen: kleur, textuur, transparantie, reflectiegraad
Duurzaamheid & ecologie: energieverbruik, waterverbruik, transport, wijze van ontginning
ELEMENTEN
Materialen in een vorm, materialen met dimensies, afmetingen, eigenschappen in vorm
Balken horizontale, ééndimensionale slanke constructie-elementen. (Hout, staal, beton)
Kolommen verticale, ééndimensionale slanke constructie-elementen. (Hout, staal, beton)
Platen horizontale, tweedimensionale, vlakke constructie elementen.
Wanden verticale, tweedimensionale, vlakke constructie elementen
STRUCTUREN
Een configuratie van verschillende elementen tezamen, een samenstelling van elementen die aan elkaar
gekoppeld worden met verbinding
Elementen Onderscheid naar functie
Dragende elementen Dragen de krachten & lasten over; zorgen voor
sterke, stijfheid, stabiliteit
Scheidende elementen Zorgen voor afscheiding van ruimtes, functies,
omstandigheden
Structuren Definiete in functie van elementen
Massieve structuren Dragende elementen & scheidende elementen zijn
dezelfde
Skeletstructuren Dragende elementen & scheidende elementen zijn
verschillende elementen
Gemengde structuren Combinatie van massief en skelet (hoogbouw)
Structuren Definiete in functie van krachten
Massieve structuren Krachten worden overgedragen over de ganse
structuur
Skeletstructuren Krachten worden slechts overgedragen over enkele
punten in de structuur
Gemengde structuren Combinatie van massief en skelet (hoogbouw)
KRACHTEN
Doelstelling van constructies is om krachten te weerstaan.
Sterkte
Stijfheid
Stabiliteit
1
,Sterkte
Weerstand tegen doorbuiging is een kwestie van materiaal en element.
Stijfheid
Weerstand tegen vervorming
Hoe sterker het materiaal, hoe minder plastisch de breuk.
a) Brosse breuk
b) Dociele breuk
c) Plastische breuk
Hoe sterker het materiaal hoe brosser de breuk.
De resultaten van een trekproef worden weergegeven in een diagram: de
vervorming wordt uitgezet ten opzichte van de spanning. Een
spanningsrek vertelt ons hoe een materiaal za reageren op een belasting,
welke vervorming er zal optreden, hoeveel vervormingen en wanneer het
gaat falen (breken).
Spanning
Weerstand tegen beweging
Een instabiele structuur zal onder invloed van belasting gaan bewegen.
Stabiliteit is een complexe problematiek die te maken heeft met de ganse structuur: de gebruikte elementen,
verbindingen, materialen, …
Wind is ook een belasting, door wind zorgt het voor onstabiele structuur
Door daar een kruisverband in te leggen zorgt dit voor latere stabiliteit.
Doelstelling
Sterkte: weerstand tegen doorbuiging (element-niveau)
Stijfheid: weerstand tegen vervorming (materiaal-niveau)
Stabiliteit: weerstand tegen beweging (structuur-niveau)
3xS
KRACHTEN & CONSTRUCTIE
Onder constructie verstaan we alle materialen, elementen en structuren die ervoor zorgen dat het geheel de
krachten die erop inwerken kan weerstaan; en dit van bij de ontwerpfase, over de uitvoeringsfase, tot de
gehele levensduur van de structuur, het element of het materiaal.
Wetten van newton
Traagheidswet: om een object in beweging te brengen te brengen, is er een kracht nodig.
F veranderd de v: de verandering van beweging is recht evenredig met de inwerkende kracht en
volgt de rechte lijn waarin de kracht werkt.
Een kracht heeft een grootte en een richting en beiden hebben invloed op de
verandering van beweging
F=mxa
Kracht = massa x versnelling
Eenheid: newton: 1N = 1kg x m/s2
ZWAARTEKRACHT Fz = m x g met g = 9,81m/s2
2
, Actie & reactie: als een voorwerp A een kracht uitoefent op een voorwerp B (actie), gaat deze
gepaard met een even grote maar tegengestelde kracht van B op A (reactie).
Externe krachten of lasten
Krachten uitwendig aan de structuur
Dode lasten of eigengewicht: het gewicht van de ganse constructie, onderging aan de zwaartekracht
Interne krachten
reactiekrachten, reacties in de structuur/element/materiaal op de uitwendige krachten
Alle inwerkende krachten bij gebruik, zoals meubels, gewicht van mensen, installaties, regen, wind,
sneeuw, …
Aan deze 2 lasten moeten ingenieurs berekenen hoe ze hun gebouw gaan construeren.
Soorten lasten
Puntlast: de kracht dat inwerkt op het element op 1punt (een mens dat ligt)
Verdeelde last: EVENREDIG, de kracht werkt op het element in over een zekere lengte (bv. Een
ladekast)
LINIAR, de kracht werkt op het element in over een zekere lengte, maar niet
gelijk. (Bv een boekenkast op een trap)
Koppel: samenstelde van 2 even grote krachten maar tegengestelde krachten waarvan
de werklijnen niet samenvallen. Geeft aanleiding tot rotatie
Over krachten
Normaalkracht: kracht die inwerkt volgens de as van een element. Normaal kracht geeft
aanleiding tot trek en/of druk, als er wordt gebruik gemaakt van druk zet het
element uit. Wordt er gebruik gemaakt van trek zal het element afsnoeren.
Drawskracht: kracht die inwerkt loodrecht op de as van het element. Dwarskracht geeft
aanleiding tot afschuiving
Moment: of hefboomkracht: interne kracht ten gevolge van een kracht die inwerkt op een
afstand van het steunpunt. Een moment geeft aanleiding tot rotatie.
Moment = kracht x afstand.
Moment ontstaat bij elke kracht die inwerkt op een afstand van het steunpunt.
Torsie of wringing: krachten dat rondom de as van een element werkt doet de balk torderen.
Buigmoment: krachten die dwars op de as van het element inwerken doen de balk buigen.
KRACHTEN EN SPANNING
Krachten in constructies: van externe krachten naar interne krachten
Extern inwerkende krachten geven aanleiding tot een interne reactie in het element of materiaal
→ ‘spanning is de evenredige verdeling van de inwerkende krachten over de doorsnede van het element
waarop de krachten inwerken”
Spanning = inwerkende kracht/ oppervlakte
3
