1.
Bouwkunde 2 voor vastgoed & makelaardij
Verdonk
Les 1 theorie sterkteleer
– Docent: dhr. J.F.M. Verdonk
MSc
Literatuur
• Bone , A.H.L.G, Basisboek
Bouwkunde
• Bouwbesluitonline.nl
• Aanbestedingsreglement van
werken Arb 2008 (internet)
• UAV 2012 (op wetten.nl)

2.
Sterkteleer
Belasting
– De krachten op het gebouw
noemen we: belasting.
– De constructie draagt de
belasting af aan de fundering.
1. Permanente belasting
Het eigen gewicht van het
gebouw. Dat wat constant aan
belasting aanwezig is.
2. Variabele belasting
De veranderlijke belasting: de
wisselende krachten op een
gebouw of constructie: de
bezetting (het aantal personen),
de windbelasting, regen,
sneeuw, etc.) 2
• Na een aantal incidenten zijn
de veiligheidseisen
aangescherpt. Het gaat dus
om onze veiligheid.
Bijv.: Balkon ingestort in
Maastricht (2003; zie foto)
Verdonk

3.
Kracht en spanning
F = m x a
– Kracht = massa x de versnelling
– m = massa; a = acceleration = g = 9,8
m/s2 (afgerond 10)
– Kracht (Force) wordt
uitgedrukt in Newton [N]
– 10N ≡ 1 kg
– Spanning = sigma = F / A
– F= (Force) kracht [N]
– A = (Area) oppervlak [m2]
• Hoe groter het oppervlak, hoe kleiner de spanning
• Betonmixer: hoe meer wielen, hoe minder spanning
per wiel op het wegdek
3
F / A
Verdonk

4.
Drukkrachten (+)
‘Normaalkracht’
 Druksterkte: weerstand van materiaal tegen indrukking
• Krachten worden
weergegeven door
vectoren (pijlen)
4
Verdonk

5.
Trekkrachten ( - )
Linksonder: Wittem, kloosterbibliotheek: trekstangen vangen de spatkrachten (trekkrachten) op uit het gewelf (dak) .
Rechtsonder: in een houten sporenkap vangen de houten balken de spatkrachten op.
 Treksterkte (weerstand die het materiaal biedt als gevolg van trekbelasting)
5
Verdonk

6.
Krachten kun je uitdrukken in vectoren
• Vectoren kun je optellen
• Krachten die afwijken van de
normaalkracht leiden tot extra
krachten in constructies: verticaal
en horizontaal
• Schuine krachten kun je
ontbinden in een verticale en een
horizontale component
Voorbeeld Erasmusbrug
• Een touw of kabel kan de trekkrachten goed
opnemen
• Een staaf kan zowel trek- als drukkrachten
opnemen
6
Verdonk

7.
Knik
bij een bepaalde drukkracht kan een kolom gaan knikken, tenzij extra maatregelen worden
genomen zoals een horizontaal steunpunt, bijv. een verdiepingsvloer
Kun je op een leeg cola
blikje blijven staan?
Fv
Fv
7
Verdonk

8.
Stabiliteit
weerstand tegen uitbuiging
8
Verdonk

9.
Vakwerkligger:
de koppeling
van driehoeken
maakt een
buigstijve ligger
Voorbeelden stabiliteitsvoorzieningen:
1. Stabiliteitsverband (windverband)
Constructieonderdeel op basis van driehoeken
Windverband
Meer info: nl.wikipedia.org/wiki/Sterkteleer
9
Verdonk

10.
Voorbeelden van
een ‘vakwerk’
Constructieonderdeel op basis van driehoeken
• Vakwerkhuis >
Bijvoorbeeld in Zuid-Limburg. De schuine
balken in de vakwerkgevel geven
stabiliteit aan het gebouw
• Vakwerkligger >>
– Vakwerkconstructie
opgebouwd uit driehoeken
2-dimensionaal
– De driehoeken geven stijfheid
tegen doorbuiging
• Ruimtevakwerk >>>
– 3-dimensionaal
10
Verdonk

11.
Hoe had ik ook stabiliteit kunnen bereiken?
11
1. Stabiliteitsverband 2. Buigstijve verbindingen 3. Inklemming 4. Plaat
Verdonk

12.
voorbeelden
2. Voorbeelden buigstijve verbinding
3. Voorbeelden inklemming
12
Verdonk

13.
Voorbeelden
4. Voorbeelden stabiliteit
door een buigstijve
plaat
13
Verdonk

14.
Schematische voorstelling van een constructie. Voer voor
constructeurs…
14
Verdonk

15.
Ligger (balk)
– Ligger (balk)
– Oplegging
– Overspanning
– H.o.h.-maat
15
 De bovenkant wordt ingedrukt (druk)
 De onderkant wordt uitgerekt (trek)
+
•-
Verdonk

16.
Betonbalk:
samenwerking van beton en wapeningstaal
< Drukzone
< Neutrale lijn
< trekzone
- Het beton neemt de drukkrachten op
- Het wapeningstaal neemt de trekkrachten op
16
Verdonk

17.
Buigstijfheid
Buigstijfheid is weerstand tegen doorbuiging
Kan een vel papier een stift dragen?
??
17
Verdonk

18.
Stijfheid tegen doorbuiging
door profilering
Profilering met lijf en flens. Voorbeelden:
18
Verdonk

19.
Sterkteleer
Collapse of the Tacoma
Narrows Bridge
• Interferentie bij trillingen
• http://youtu.be/3mclp9Q
mCGs
Gebouw naast Bijenkorf
Rotterdam ingestort
• Tijdens de bouw andere
krachten
• http://youtu.be/wrAd5SZ
Rc5M
Verdonk

20.
Uitkraging & doorbuiging
Teken de verwachte doorbuiging in de figuren. Waar zullen trek- en
drukkrachten optreden in de balk?
Voorbeeld 1: Balk met twee scharnierende opleggingen
Voorbeeld 2: Balk met inklemming in een muur
20
Verdonk

21.
Stijfheid
De weerstand tegen doorbuiging
De mate van doorbuiging een ligger (balk) hangt af van:
1. De lengte van de overspanning
2. De belasting
3. Het materiaal
4. De doorsnede van de ligger (het profiel):
De hoogte heeft meer invloed dan de breedte. Hoe hoger
het profiel hoe minder de doorbuiging
Links: doorsneden van een betonnen balk.
Rechts: doorsneden van stalen balken (I-profiel H-profiel)
21
Verdonk

22.
Doorbuiging (in mm) en scheurvorming
• Doorbuiging ook bij vloeren
– Doorbuiging kan scheurvorming veroorzaken in de
wanden die op de vloer of op de balk staan
22
Verdonk

23.
Oefening Bezwijken
Bedenkt enkele manieren waarop een gebouw kan
bezwijken
Welke van de drie oorzaken (zie volgende dia) is hier
van toepassing?
23
Verdonk

24.
Constructieve problemen
1. Door breuk
(door breuk, knik, scheuren,
vervorming)
2. Door te grote
uitwijking
3. Door te grote
doorbuiging
 Sterkte
 Stabiliteit
 Stijfheid
24
Verdonk

25.
Samenvatting begrippen sterkteleer
• Belasting
• Kracht
• Spanning
• Overspanning en oplegging
• Breuk, doorbuiging,
uitwijking
• Sterkte, stijfheid en
stabiliteit
• Knik
• Windgebieden
Verdonk

26.
Materaaleigenschappen
Grootheden en eenheden
• ρ Volumieke massa [kg/m3]
– Kilogram per kubieke meter van het materiaal
• ρ rho
• λ Warmtegeleidingscoëfficiënt [W / (m·K]
– De energie in Watt (= J/s) dat per vierkante meter van eem
materiaal, over 1 strekkende meter, per graad Kelvin
temperatuurverschil, door het materiaal gaat
• λ lambda
• c Soortelijke warmte [J / (kg ·K) ]
– De warmte-energie in Joule per kilogram materiaal per graad
Kelvin temperatuurstijging
• α Lineaire uitzettingscoëfficiënt [m / (m · K) ]
– Uitzetting (uitgedrukt in meter) per meter van het materiaal per
graad Kelvin
• α alpha
Verdonk

27.
Materaaleigenschappen
Grootheden en eenheden
• E Elasticiteitsmodulus [ N / m2 = Pa]
– De verhouding tussen de spanning en de rek
(lengteverandering): E = spanning / rek = σ / ϵ
– Hoe hoger het getal hoe kleiner de rek
– Rek wordt uitgedrukt in een %
• μ Dampdiffusie weerstands getal [-]
– Het damptransport door een materiaal is afhankelijk van
het dampdiffusieweerstandsgetal en de dikte (dikte ‘d’ in
meters) van het materiaal.
– Het dampdiffusieweerstandsgetal geeft aan hoeveel de
weerstand groter is dan de weerstand van lucht
• μ = mu
• Hygroscopisch vochtgehalte [Volume=%]
– De mate waarin het materiaal waterdamp uit de lucht
opneemt
– Hygros = nat
• Ѱ = psi
Verdonk