CONSTRUEREN IN HEBEL-CELLENBETON Gewapende dak ...
CONSTRUEREN IN HEBEL-CELLENBETON Gewapende dak ...
CONSTRUEREN IN HEBEL-CELLENBETON Gewapende dak ...
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 1<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong> <strong>CELLENBETON</strong><br />
Deel 2. <strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>- vloer en wandplaten<br />
Datum: november 2009
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 2<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Algemene informatie bij deze uitgave<br />
Dit rapport is een herziening van het BKB rapport nummer 0255/95 d.d. september 1995<br />
En is gebaseerd op de NEN-EN 12602:2008 (Prefabricated reinforcement components of autoclaved<br />
aerated concrete) en op NEN-EN 1990; NEN-EN 1991 (Grondslagen van het constructief ontwerp;<br />
Belastingen op constructies)<br />
Niets uit dit drukwerk mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt doormiddel<br />
van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze ook, zonder voorafgaande<br />
schriftelijke toestemming van de uitgever, noch mag het zonder een dergelijke<br />
toestemming worden gebruikt voor enig ander werk dan waardoor het is vervaardigd.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 3<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
<strong>IN</strong>HOUD<br />
pagina<br />
0 <strong>IN</strong>LEID<strong>IN</strong>G 6<br />
1 <strong>HEBEL</strong>-DAKPLATEN 7<br />
1.1 Algemeen 7<br />
1.2 Statica 8<br />
1.2.1 Algemeen 8<br />
1.2.2 Belastingvoorschriften 8<br />
1.2.3 Materiaaleigenschappen 9<br />
1.3 Berekening 10<br />
1.3.1 Plaatgegevens 12<br />
1.3.2 Voorbeeld berekening <strong>dak</strong>plaat 13<br />
1.3.3 Maximale overspanningen <strong>dak</strong>platen 22<br />
1.4 Dakplaten met sparingen 23<br />
1.4.1 Algemeen 23<br />
1.4.2 Dimensionering 25<br />
1.4.3 Voorbeeldberekening <strong>dak</strong>plaat met sparing 28<br />
(situatie sparing in het midden van de overspanning)<br />
1.4.4 Voorbeeldberekening <strong>dak</strong>plaat met sparing 35<br />
(situatie sparing op 1,50 m uit kop van plaat)<br />
1.4.5 Voorbeeldberekening <strong>dak</strong>plaat met overstek 42<br />
1.5 Randvoorwaarden toepassing <strong>dak</strong>platen 44<br />
1.5.1 Eisen met betrekking tot sparingplaten 44<br />
1.5.2 Eisen met betrekking tot pasplaten 44<br />
1.5.3 Eisen met betrekking tot bijkomende doorbuiging 44<br />
1.5.4 Eisen met betrekking tot doorbuiging in de eindtoestand 44<br />
1.5.5 Eisen met betrekking tot opleglengte 45<br />
1.5.6 Eisen met betrekking tot overstekken 45<br />
1.5.7 Eisen met betrekking tot driepuntsopleggingen 45<br />
1.5.8 Wapening 45<br />
1.6 Uitgangspunten voor de berekening van de brandwerendheid 46<br />
1.6.1 Algemeen 46<br />
1.6.2 Belastingsfactoren bij brand 46<br />
1.6.3 Materiaalfactoren 46<br />
1.6.4 Temperatuur in de <strong>dak</strong>platen tijdens brand 46<br />
1.6.5 Reductie van de treksterkte van de onderwapening in de <strong>dak</strong>platen 47<br />
als functie van de temperatuur tijdens brand<br />
1.6.6 Reductie van de elasticiteitsmodulus van de onderste wapening 47<br />
(betonstaal) in de <strong>dak</strong>platen als functie van de temperatuur tijdens brand<br />
1.6.7 Reductie van de druksterkte van cellenbeton als functie van de 48<br />
Temperatuur tijdens brand<br />
1.6.8 Max overspanningen <strong>dak</strong>platen t.b.v. brandwerendheid op bezwijken 49<br />
1.7 Belastingen 50<br />
1.7.1 Belasting door regenwater 50<br />
1.7.2 Belasting door sneeuw 50<br />
1.7.3 Windbelasting op <strong>dak</strong>platen (verankering) 51<br />
2 <strong>HEBEL</strong>-VLOERPLATEN 53<br />
2.1 Algemeen 53<br />
2.2 Statica 54<br />
2.2.1 Algemeen 54
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 4<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
2.2.2 Belastingvoorschriften 54<br />
2.2.3 Materiaaleigenschappen 55<br />
2.3 Berekening 56<br />
2.3.1 Plaatgegevens 58<br />
2.3.2 Voorbeeld berekening vloerplaat 59<br />
2.3.3 Maximale overspanningen vloerplaten 69<br />
2.3.3.1 Maximale overspanningen raveelplaten t.b.v. trapgatsparingen 70<br />
2.3.3.2 Dwarskracht wapening 73<br />
2.3.3.3 Lastspreiding 74<br />
2.4 Vloerplaten met sparingen 75<br />
2.4.1 Algemeen 75<br />
2.4.2 Dimensionering 77<br />
2.4.3 Voorbeeldberekening vloerplaat met sparing 80<br />
(situatie sparing in het midden van de overspanning)<br />
2.4.4 Voorbeeldberekening vloerplaat met sparing 88<br />
(situatie sparing op 1,50 m uit kop van plaat)<br />
2.4.5 Voorbeeldberekening vloerplaat met overstek 96<br />
2.5 Randvoorwaarden toepassing vloerplaten 98<br />
2.5.1 Eisen met betrekking tot sparingplaten 98<br />
2.5.2 Eisen met betrekking tot pasplaten 98<br />
2.5.3 Eisen met betrekking tot de bijkomende doorbuiging 98<br />
2.5.4 Eisen met betrekking tot doorbuiging in de eindtoestand 98<br />
2.5.5 Eisen met betrekking tot opleglengte 99<br />
2.5.6 Eisen met betrekking tot overstekken 99<br />
2.5.7 Eisen met betrekking tot driepuntsopleggingen 99<br />
2.5.8 Wapening 99<br />
2.6 Uitgangspunten voor de berekening van de brandwerendheid 100<br />
2.6.1 Algemeen 100<br />
2.6.2 Belastingsfactoren bij brand 100<br />
2.6.3 Materiaalfactoren 100<br />
2.6.4 Temperatuur in de vloerplaten tijdens brand 100<br />
2.6.5 Reductie van de treksterkte van de onderwapening in de vloerplaten 101<br />
als functie van de temperatuur tijdens brand<br />
2.6.6 Reductie van de elasticiteitsmodulus van de onderste wapening 101<br />
(betonstaal) in de vloerplaten als functie van de temperatuur tijdens brand<br />
2.6.7 Reductie van de druksterkte van cellenbeton als functie van de 102<br />
Temperatuur tijdens brand<br />
2.6.8 Maximale overspanningen vloerplaten (dagmaat) ten behoeve van de 103<br />
Brandwerendheid op bezwijken<br />
3 <strong>HEBEL</strong>-WANDPLATEN 105<br />
3.1 Algemeen 105<br />
3.2 Statica 106<br />
3.2.1 Algemeen 106<br />
3.3 Belastingen 106<br />
3.3.1 Algemeen 106<br />
3.3.2 Windbelasting conform NEN-EN 1991-1-4 106<br />
3.3.3 Windbelasting conform NEN 6702:2007 107<br />
3.3.4 Permanent aanwezige belasting (drukwanden) 112<br />
3.3.5 Verankering van wandplaten 113
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 5<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
3.4 Materiaaleigenschappen 114<br />
3.5 Randvoorwaarde toepassing wandplaten 115<br />
3.5.1 Eisen met betrekking tot aanslag tegen constructie 115<br />
3.5.2 Berekening theoretisch overspanning 115<br />
3.5.3 Eisen met betrekking tot oplegging consoles 115<br />
3.5.4 Eisen met betrekking tot pasplaten 116<br />
3.5.5 Wapening 116<br />
3.6 Voorbeeldberekening 117<br />
3.6.1 wandplaat (normale situatie) 117<br />
3.6.2 wandplaat (latei) 119<br />
3.6.3 Maximale plaatlengte 120<br />
3.7 Brandwerendheid wandplaten 120<br />
3.7.1 Algemeen 120<br />
3.7.2 Belastingsfactoren bij brand 121<br />
3.7.3 Materiaalfactoren 121<br />
3.7.4 Temperatuur in de wandplaten tijdens brand 121<br />
3.8 Wandplaten in verband 122<br />
3.8.1 Algemeen 122<br />
3.8.2 Eisen aan het verband 122<br />
3.8.3 Rekenmethodiek 123<br />
3.8.4 Ontwerpgrafieken niet-dragende wanden; gebouwhoogte ≤ 10 m 125<br />
3.9 Ontwerpen van dragende wanden conform art. 11.2.5 NEN 6790:2005 132<br />
(<strong>HEBEL</strong> CONSTRUCT)<br />
3.9.1 Algemeen 132<br />
3.9.2 Rekenwaarde uiterst opneembare normaalkracht in kN/m 133<br />
(kwaliteit AAC 4,5/600)<br />
BIJLAGE A: Stabiliteit van cellenbetonconstructies 134<br />
BIJLAGE B: Schijfwerking 146<br />
Algemene voorwaarden voor een deugdelijk verband in een gebouw
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 6<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
0. <strong>IN</strong>LEID<strong>IN</strong>G<br />
Xella Nederland b.v. te Vuren biedt met Hebel gewapende cellenbetonelementen gebruiksvriendelijke<br />
toepassingsvoorbeelden in <strong>dak</strong>-, vloer-, wand- en latei constructies.<br />
Uitgangspunten zijn de KOMO Attesten-met-productcertificaat en de hierin opgenomen<br />
gebruikswaarden en toepassingsvoorwaarden. Dit rapport is een nadere uitwerking van de in de<br />
desbetreffende Attesten-met-productcertificaat opgenomen toepassingsvoorbeelden.<br />
Uitgangspunten (normen) voor het construeren zijn:<br />
NEN-EN 12602:2008<br />
NEN-EN 1990:2002<br />
NEN-EN 1991:1-1:2002<br />
N.B.<br />
Dit rapport beperkt zich tot de constructieve- en brandaspecten en gaat niet in op de andere aspecten,<br />
zoals bouwfysische en esthetische zaken.<br />
De in dit rapport vermelde dikte-afmetingen weerspiegelen de leveringssituatie van een moment.<br />
Daar ontwikkelingen op de markt de leverbare dikte-afmetingen bepalen, zal de gebruiker van dit<br />
rapport, uitgaande van de constructief minimaal noodzakelijke diktemaat, zijn keus moeten maken uit<br />
de op dat moment op de markt aangeboden dikte-afmetingen.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 7<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
1. <strong>HEBEL</strong>-DAKPLATEN<br />
1.1 Algemeen<br />
Hebel-<strong>dak</strong>platen zijn gewapende, dragende elementen ten behoeve van massieve cellenbeton<strong>dak</strong>en<br />
op woningen, utiliteitsgebouwen, industriegebouwen enz.<br />
Hebel-<strong>dak</strong>platen kunnen in combinatie met Hebel-wand- en vloerplaten een compleet systeem vormen.<br />
De <strong>dak</strong>platen kunnen gebruikt worden voor diverse <strong>dak</strong>vormen, vlak, schuin, en kunnen op diverse<br />
draagconstructies gemonteerd worden (bijvoorbeeld op staal, beton, hout, metselwerk). Indien<br />
noodzakelijk kunnen <strong>dak</strong>platen ook horizontale krachten opnemen en kunnen derhalve de stabiliteit<br />
bevorderen.<br />
Hebel-<strong>dak</strong>platen worden geleverd conform de geldende KOMO Attesten-met-productcertificaat,<br />
gebaseerd op NEN-EN 12602:2008 (Europese Cellenbeton Norm).<br />
De Hebel-<strong>dak</strong>platen zijn gewapend met twee gepuntlaste wapeningsnetten, kwaliteit B500 (FeB 500),<br />
die corrosiewerend zijn behandeld.<br />
Afmetingen:<br />
Hebel-<strong>dak</strong>platen zijn leverbaar in de volgende afmetingen:<br />
Lengte : ≤ 6.750 mm *)<br />
Breedten : ≤ 750 mm (minimale breedte 300 mm)<br />
Dikten : 100, 125, 140, 150, 175, 200, 240, 300 mm<br />
*) speciaal op aanvraag zijn lengten tot 7.500 mm te leveren.<br />
De langskanten van de <strong>dak</strong>platen zijn voorzien van een profilering: bijvoorbeeld open groef,<br />
messing en groef, vlak met vellingkant,<br />
De opengroeven dienen gevuld te worden met zandcementmortel (1 cement / 3 zand) om<br />
wisselwerking te voorkomen. De water-cement factor moet zodanig worden gekozen dat de mortel niet<br />
tussen de platen doorlekt.<br />
Hebel-<strong>dak</strong>platen dienen aan hun ondersteuning verankerd te worden. Indien de <strong>dak</strong>platen door hun<br />
eigengewicht voldoende verankering in zich hebben, en geen andere constructieve aspecten een rol<br />
spelen, kan een eventuele verankering achterwege blijven.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 8<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
1.2 Statica<br />
1.2.1 Algemeen:<br />
Dakplaten worden berekend conform:<br />
• NEN-EN 12602;2008 (Geprefabriceerde gewapende elementen van geautoclaveerd<br />
cellenbeton)<br />
• NEN-EN 1991-1-1:2002/NB (Algemene belastingen)<br />
• NEN-EN 1990 – 2002/NB:2007 (Grondslagen voor constructief ontwerp)<br />
1.2.2 Belastingvoorschriften:<br />
Tabel 1 - rekengewichten<br />
Cellenbetonkwaliteit<br />
Rekenwaarden in kg/m 3 AAC 4,5/600 AAC 3,5/500<br />
Gemiddelde volumieke massa droog ρ m<br />
Rekenwaarden t.b.v. berekening op buiging *)<br />
Rekenwaarden t.b.v. berekening doorbuiging (langeduur)<br />
Rekenwaarden voor onderliggende constructies<br />
Rekenwaarden voor transport<br />
> 550 ≤ 600<br />
835<br />
675<br />
715<br />
815<br />
> 450 ≤ 500<br />
735<br />
575<br />
615<br />
715<br />
*) Waarden met 20 vol% H 2 O.<br />
t.b.v. de berekening langeduur-doorbuiging kan men volstaan met +/- 4 vol% H 2 O, t.w. 675 kg/m 3<br />
resp. 575 kg/m 3<br />
<strong>HEBEL</strong> <strong>dak</strong>platen worden in de meeste gevallen toegepast in klasse H (klasse indeling van <strong>dak</strong>en;<br />
tabel 6.9 NEN-EN 1991-1-1:2002); <strong>dak</strong>en alleen toegankelijk voor gewoon onderhoud en<br />
herstelwerkzaamheden.<br />
<strong>HEBEL</strong> <strong>dak</strong>platen dienen berekend te worden op de volgende belastingen: art. 6.3.4.2. NEN-EN 1991-<br />
1-1:2002/NB:2007<br />
a. blijvende belastingen (G)<br />
belasting die naar alle waarschijnlijkheid werkzaam is gedurende een gegeven<br />
referentieperiode en waarvan de variatie van haar grootte in de tijd verwaarloosbaar is.<br />
b. veranderlijke belasting (Q)<br />
belasting waarvan de variatie in grootte in de tijd niet verwaarloosbaar, noch gelijkmatig is.<br />
q k is 1,0 kN/m 2 (<strong>dak</strong>helling 0 ≤ α ≤ 15 o )<br />
q k is 4 – 0,2 x α (<strong>dak</strong>helling 15 ≤ α ≤ 20 o )<br />
q k is 0 (<strong>dak</strong>helling α ≥ 20 o )<br />
Q k is 1,5 kN (werkend op een oppervlak van 0,1 m x 0,1 m)<br />
Daarnaast moet een lijnlast zijn beschouwd van 2 kN/m werkend over een lengte van 1 m en<br />
een breedte van 0,1 m. Deze lijnlast werkt op het gehele <strong>dak</strong>vlak en op ieder afzonderlijk<br />
<strong>dak</strong>element.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 9<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
1.2.3 Materiaal eigenschappen AAC 4,5/600 AAC 3,5/500<br />
soortelijkgewicht klasse: art. 4.2.2.3 (tabel 1) 600 500<br />
ρ m gemiddelde waarde s.g. (droog) kg/m 3 > 550 ≤ 600 > 450 ≤ 500<br />
ρ m,g.b s.g. voor berekening op buiging (kg/m 3 ) 835 735<br />
ρ m,g.d s.g. voor berekening op doorbuiging (kg/m 3 ) 675 575<br />
druksterkte klasse: art. 4.2.4 (tabel 2) 4,5 3,5<br />
ƒ ck karakteristieke druksterkte: (N/mm 2 ) 4,8 3,5<br />
ƒ cflm gem. kar. buigtreksterkte : 0,27 ƒ ck (N/mm 2 ) (art. 4.2.5) 1,30 0,95<br />
.<br />
0,8 ƒ cflm rekenwaarde gem. buigtreksterkte (N/mm2) (art. A.8.4.3 (5)) 1,04 0,76<br />
γ c,d veiligheidsfactor ductiel bezwijken (Annex D2; tabel D4) 1,44 1,44<br />
ƒ cd rekenwaarde van de druksterkte (N/mm 2 ) (art. A3.2) 3,33 2,43<br />
γ c,b veiligheidsfactor bros bezwijken (Annex D2; tabel D4) 1,73 1,73<br />
α reductiecoёfficient voor de rekenwaarde druksterkte (A.3.2(3)) 0,85 0,85<br />
E cm elasticiteitsmodule (N/mm 2 ) (art. 4.2.7(6)) 2125 1625<br />
φ kruipcoёfficient 0,5 0,5<br />
E c,eff elasticiteitsmodule (langeduur in N/mm2) (art. A.9.4.3 (3)) 1417 1083<br />
Wapeningsstaal:<br />
ƒ yk karakteristieke vloeigrens (N/mm 2 ) 500<br />
E s elasticiteitsmodulus (N/mm 2 ) 200000<br />
F wg afschuifsterkte van puntlassen (4.3.2(8) EN 12602:2008) 25%<br />
γ s veiligheidsfactor staal (Annex D2; tabel D4) 1,15<br />
ƒ yd rekenwaarde treksterkte staal (N/mm 2 ) 435
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 10<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
1.3 Berekening:<br />
Berekening theoretische overspanning (l eff ) (Annex A2)<br />
l<br />
a)<br />
c 2<br />
u 2<br />
d<br />
h<br />
u 1<br />
c 1<br />
l eff<br />
1 / 2 a o,min<br />
1 / 2 a o,min<br />
a o,min<br />
l<br />
b)<br />
l eff<br />
1 / 2 a o<br />
1 / 2 a o<br />
a o<br />
Note: a o min. is 35 + 0,004 l (A11)<br />
Waarin l is: dagmaat in mm<br />
0,004 factor is tolerantie c.q. kopdekkingsfactor.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 11<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
c) situatie overstek<br />
l<br />
u 1<br />
c 1<br />
h<br />
d<br />
u 2<br />
c 2<br />
l eff (overstek)<br />
l eff<br />
1 / 2 a o<br />
a o<br />
Bepaling l eff bij schuine opleggingen<br />
=<br />
l eff<br />
=<br />
l eff<br />
b
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 12<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Bepaling l eff (overstek) bij schuine opleggingen<br />
=<br />
l eff<br />
=<br />
l eff<br />
b<br />
1.3.1 Plaatgegevens:<br />
L plaatlengte mm<br />
l eff L – (a oR + a oL ) + 1 / 2 a oR,min + 1 / 2 a oL.min mm<br />
b plaatbreedte mm<br />
h plaatdikte mm<br />
c 1 , c 2 dekking op de (langs)wapening mm<br />
u 1 afstand onderkant plaat tot hart onder (trek)-wapening mm<br />
u 2 afstand bovenkant plaat tot hart boven (druk)-wapening mm<br />
n 1 aantal aanwezige langsstaven in trekzone st.<br />
φl 1 doorsnede langswapening in trekzone mm<br />
n 2 aantal aanwezige langsstaven in drukzone st.<br />
φl 2 doorsnede langswapening in drukzone mm<br />
n t2 aanwezige verankeringsstaven per halve plaatlengte st.<br />
n t1 aanwezige verankeringsstaven in oplegzone st.<br />
φ t diameter dwarsstaven mm<br />
l t lengte dwarsstaaf mm
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 13<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
1.3.2 Voorbeeld berekening <strong>dak</strong>plaat:<br />
Afmetingen: 5030 x 750 x 200 mm (L x b x h) : kwaliteit: AAC 4,5/600)<br />
Belasting: G eig + 0,15 kN/m 2 + Q (1,0 kN/m 2 ); Ψ = 0<br />
Oplegbreedte (a o ) is 120 mm<br />
Kwaliteit cellenbeton: ρ m (volumieke massa) 600 kg/m 3 art. 4.2.2.3 (tabel 1)<br />
Sterkte klasse: f ck 4,8 N/mm 2 art. 4.2.4 (tabel 2)<br />
Belastingen: (tabel 6.10; NEN-EN 1991-1-1:2002/NB:2007)<br />
a. permanente belasting (G)<br />
G k (eigengewicht) h . ρ m.g.b 200 x 835 x 10 -5 = 1,67 kN/m 2<br />
G k (permanente belasting) 0,15 kN/m 2<br />
b. veranderlijke belasting (Q)<br />
belasting waarvan de variatie in grootte in de tijd niet verwaarloosbaar, noch gelijkmatig is.<br />
q k is 1,0 kN/m 2 (<strong>dak</strong>helling 0 ≤ α ≤ 15 o )<br />
q k is 4 – 0,2 x α (<strong>dak</strong>helling 15 ≤ α ≤ 20 o )<br />
q k is 0 (<strong>dak</strong>helling α ≥ 20 o )<br />
Q k is 1,5 kN (werkend op een oppervlak van 0,1 m x 0,1 m)<br />
Daarnaast moet een lijnlast zijn beschouwd van 2 kN/m werkend over een lengte van 1 m en<br />
een breedte van 0,1 m. Deze lijnlast werkt op het gehele <strong>dak</strong>vlak en op ieder afzonderlijk<br />
<strong>dak</strong>element.<br />
Ψ 0 (momentane factor voor de veranderlijke belasting) : 0<br />
(tabel A1.1 NEN-EN 1990:2002/NB:2007)<br />
γ G (belastingsfactor uiterste grenstoestand): 1,2 ; 1,35<br />
(tabel A1.2 (B) NEN-EN 1990:2002/NB:2007)<br />
γ Q (belastingsfactor uiterste grenstoestand): 1,5<br />
(tabel A1.2 (B) NEN-EN 1990:2002/NB:2007)<br />
Plaatgegevens:<br />
L :<br />
l eff :<br />
b<br />
h<br />
c 1 , c 2<br />
u 1<br />
u 2<br />
n 1<br />
φl 1<br />
n 2<br />
φl 2<br />
n t2<br />
n t1<br />
φ t<br />
l t<br />
5030 mm<br />
4840 mm<br />
750 mm<br />
200 mm<br />
20 mm<br />
22,5 mm<br />
22,5 mm<br />
7 st. (kiezen)<br />
5,0 mm (kiezen)<br />
4 st. (kiezen)<br />
5,0 mm (kiezen)<br />
6,5 st.<br />
2 st.<br />
4 mm<br />
620 mm
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 14<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Controle Momenten en dwarskrachten:<br />
1. Moment berekening: art. 6.4.3.2 NEN-EN 1990:2002 (6.10a)<br />
G k (permanente belasting): 1,67 + 0,15 = 1,82 kN/m 2<br />
M sd is:<br />
1 / 8 . G k . l 2 eff . b . γ G = 1 / 8 . 1,82 . 4840 2 . 750 . 1,35 . 10 -9 = 5,40 kNm .<br />
2. Moment berekening: art. 6.4.3.2 NEN-EN 1990:2002 (6.10b)<br />
G k (permanente belasting): 1,67 + 0,15 = 1,82 kN/m 2<br />
M sd is:<br />
1 / 8 . G k . l 2 eff . b . γ G = 1 / 8 . 1,82 . 4840 2 . 750 . 1,2 . 10 -9 = 4,80 kNm<br />
Q k (veranderlijke belasting): 1,00 kN/m 2<br />
M sd is:<br />
1 / 8 . Q k . l eff 2 . b . γ Q = 1 / 8 . 1,00 . 4840 2 . 750 . 1,5 . 10 -9 = 3,29 kNm<br />
Q k (veranderlijke belasting): 1,5 kN (werkend op een oppervlak van 0,1 m x 0,1 m)<br />
M sd is:<br />
1 / 4 . Q k . l eff . γ Q = 1 / 4 . 1,5 . 4840 . 1,5 . 10 -3 = 2,72 kNm<br />
Q k (veranderlijke belasting): 2,0 kN/m (werkend over een lengte van 1 m en een breedte van 0,1 m)<br />
M sd is:<br />
1 / 4 . Q k . l eff . b . γ Q = 1 / 4 . 2,0 . 4840 . 750 . 1,5 . 10 -6 = 2,72 kNm<br />
M sd = M sd (G k ) + M sd (Q k ,max) = 4,80 + 3,29 = 8,09 kNm > 5,40 kNm<br />
De uiterst opneembare dwarskracht zonder dwarskrachtwapening (art. A.4.1.2 EN 12602:2008)<br />
V Rd1 = τ Rd (1-0,83d / 1000) (1+240 ρ 1 ) b.d ≥ 0,06 (f ck / γ cb ) b.d<br />
(kN)<br />
τ Rd = 0,063 . f ck 0,5 / γ c,b = 0,063 . 4,8 0,5 / 1,73 = 0,08 N/mm 2<br />
d = h – u 1 = 200 – 22,5 = 177,5 mm<br />
ρ 1 = A s1 / b.d ≤ 0,005<br />
137,4 / (750 . 177,5) = 0,00103<br />
A s1 = 7 φ 5 mm = 137,4 mm 2<br />
V Rd1 = 0,08 (1 – 0,83 . 177,5 / 1000) (1 + 240 . 0,00103) 750 . 177,5 . 10 -3 = 11,3 kN<br />
V Rd1 = 0,06 (4,8 / 1,73) 750 . 177,5 . 10 -3 = 22,16 kN (maatgevend)<br />
De optredende dwarskracht (V sd ) is:<br />
(G k . γ G + Q k . γ Q ) . b . l eff . 0,5 = (1,82 . 1,2 + 1,00 . 1,5) 750 . 4840 . 0,5 . 10 -6 = 6.69 kN (voldoet)<br />
Berekening benodigde wapening (buiging)<br />
12 / 13 .d.b.α.f cd – 2 / 13 .(36.d 2 .b 2 .α 2 .f cd 2 – 78 M sd . 10 6 .b.α.f cd ) 0,5<br />
A s1 = --------------------------------------------------------------------------------- = 112,8 mm 2 (maatgevend)<br />
f yd
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 15<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
f cflk<br />
A s1 (min) = 0,4. h.b ----------- = 103,68 mm 2<br />
f yk<br />
(art. A3.4(2))<br />
f cflk = 0,18 . f ck = 0,864 N/mm 2 (art. 4.2.5)<br />
f yk = 500 N/mm 2<br />
A s1.aanw = 7 φ 5 mm = 137,4 mm 2 (voldoet)<br />
Dakplaten zijn gewapend met een onderwapening en een bovenwapening.<br />
De bovenwapening wordt in eerste instantie gebaseerd op het eigengewicht van de plaat.<br />
M sd t.g.v. eigengewicht is: 1 / 8 . G k . L 2 . b. γ G = 1 / 8 . 1,67 . 5030 2 . 750 . 1,2 . 10 -9 = 4,70 kNm<br />
12 / 13 .d.b.α.f cd – 2 / 13 .(36.d 2 .b 2 .α 2 .f cd 2 – 78 M sd . 10 6 .b.α.f cd ) 0,5<br />
A s2 = --------------------------------------------------------------------------------- = 64,2 mm 2<br />
f yd<br />
A s2.aanw = 4 φ 5 mm = 78,5 mm 2 (voldoet)<br />
De bovenwapening dient, wanneer de cellenbeton drukspanning overschreden wordt, als drukwapening<br />
te fungeren.<br />
Dat betekent wanneer: x u > x u . max<br />
α . f cd<br />
2 o / oo<br />
3 o / oo<br />
A s1 . f yd 112,8 . 435<br />
x u = 3 / 2 --------------- = ------------------- = 34,6 mm<br />
b . α . f cd 750 . 0,85 . 3,3<br />
0,003 . E s 0,003 . 200000<br />
x u . max = ----------------------- d = ----------------------------- . 177,5 = 102,9 mm<br />
f yd + 0,003 . E s 435 + 0,003 . 200000<br />
Bepaling benodigde bovenwapening (indien x u . max is maatgevend)
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 16<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
N’ b = 0,667 . α .f cd . x u . b = 0,667 . 0,85 . 3,33 . 34,6 . 750 = 49006 N<br />
M b = N’ b (d – 0,361 x u ) = 49006 (177,5 – 0,361 . 34,6) . 10 -6 = 8,09 kNm<br />
N’ a = (M Sd – M b ) / (d – u 2 ) = (8,09.10 3 – 8,09.10 3 ) / (177,5 – 22,5) = 0 N<br />
A s2 = N’ a / f yd = 0 mm2<br />
Drukwapening is niet van toepassing !<br />
Berekening doorbuiging (art. 9.4.2)<br />
Bij de berekening van de doorbuiging wordt gebruik gemaakt van de verstijvende invloed van de<br />
cellenbeton, gelegen tussen de scheuren (z.g. tension stiffening effect)<br />
De doorbuiging wordt berekend middels het verband dat wordt weergegeven door een drietakkig M-κ<br />
diagram, waarin de verstijvende invloed van het cellenbeton wordt verwerkt.<br />
Ook de drukwapening wordt in de berekening meegenomen.<br />
M e<br />
2<br />
3<br />
M f<br />
1<br />
M cr<br />
EI e<br />
EI r<br />
EI f<br />
κ r κ f κ e<br />
Punt 1: Scheurmoment M r met kromming κ r<br />
Punt 2: Vloeimoment M e met kromming κ e<br />
Wapeningspercentage trek- c.q. drukwapening:<br />
ω = A s1.aanw / (b(h-u 1 )) %<br />
ω’ = A s2.aanw / (b(h-u 2 )) %<br />
n = E s / E c<br />
κ r = ε b / (h – z r ) mm -1<br />
ε b = f cflk / E c 0 / 00
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 17<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Conform NEN-EN 1990:2002 art. A1.4 worden voor bruikbaarheidsgrenstoestanden de partiёle<br />
belastingsfactoren gelijk aan 1,0 genomen.<br />
Art. A1.4.2 (2) luidt:<br />
De bruikaarheidscriteria behoren voor elk project te zijn vastgesteld en overeengekomen met de<br />
opdrachtgever.<br />
OPMERK<strong>IN</strong>G: De bruikbaarheidscriteria kunnen zijn voorgeschreven in de Nationale Bijlage.<br />
In art A1.4.2 van de Nationale Bijlage NEN-EN 1990:2002:2007 staat: (2) Tevens moeten de strengste<br />
criteria volgens NEN 6702, hoofdstuk 10, en NEN-EN 1992 t/m NEN-EN 1999 zijn gebruikt.<br />
In deze brochure houden we voor de bruikbaarheidsgrenstoestanden en de daarbij behorende<br />
belastingen de eisen van de NEN 6702:2001 aan.<br />
Figuur 19 (NEN 6702) Geschematiseerd verband tussen belasting en vervorming<br />
w 1 + w 3<br />
veranderlijk<br />
veranderli<br />
w 1 + w 2<br />
w 2<br />
extreme waarde<br />
momentane waarde = 0<br />
permanent<br />
belasting<br />
w 1<br />
w bij w tot<br />
A. Berekening doorbuiging langeduur t.g.v. de permanente belasting + de momentane waarde<br />
van de veranderlijke belasting (w 1 + w 2 ; NEN-EN 1990-2002 art. A1.4.3)<br />
M f = 1 / 8 . G k . b . l eff 2 + Ψ k . Ψ o . Q k<br />
Ψ k = correctiefactor voor momentane belasting = 0,6 (art. 6.3.5.2 NEN 6702:2001)<br />
Ψ o = factor voor gebouwen: categorie H: <strong>dak</strong>en = 0<br />
(art. A1.2.2: tabel A1.1 NEN-EN 1990;2002/NB:2007)<br />
M f = 1 / 8 . (1,35 *) + 0,15+ 0,6 . 0 . 1,0) . 750 . 4840 2<br />
*) G eig = 675 kg/m 3 (AAC 4,6/600)<br />
. 10 -9 = 3,29 kNm
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 18<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Voor punt 1 geldt:<br />
z r (zwaartepunt t.o.v. bovenzijde plaat) n = E s / E c,eff = 200000 / 1417 = 141,18<br />
ω = A s1.aanw / (b(h-u 1 )) = 0,0010 %<br />
ω' = A s2.aanw / (b(h-u 2 )) = 0,0006 %<br />
0,5 . h 2 + n {ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ) u 2 }<br />
z r = ----------------------------------------------- = 103,57 mm<br />
n.ω’(h-u 2 ) + n.ω(h-u 1 ) + h<br />
ε b = 0,8 . f cflm / E c.eff = 0,0007 0 / 00<br />
f cflm = 0,27 f ck (art. 4.2.5; art. A.9.4.3 (5))<br />
κ r = ε b / (h-z r ) = 7,59 . 10 -6 mm -1<br />
I r = b { 1 / 12 h 3 +h(z r -0,5h) 2 + n.ω(h-u 1 -z r ) 2 . (h-u 1 ) +n.ω’(z r -u 2 ) 2 . (h-u 2 )} = 680750140,9 mm 4<br />
M cr = E c.eff .I r . κ r .10 -6 = 7,32 kNm<br />
EI r = M cr / κ r .10 6 = 9,64.10 11 N/mm 2<br />
Voor punt 2 geldt:<br />
z e = -n {ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )} + {n 2 (ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )) 2 + 2.n(ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ).u 2 )} 0,5 = 66,58 mm<br />
κ e = ε e / (d-z e ) = 2,25 . 10 -5 mm -1<br />
ε e = f yk / E s = 500 / 200000 = 0,0025 (2,5 0 / 00 )<br />
I e = 1 / 3 .b.z e 3 + n.ω.b(h-u 1 ).(h-u 1 -z e ) 2 + n.ω’.b(h-u 2 ).(z e -u 2 ) 2 = 333029693,20 mm 4<br />
M e = E c.eff . I e . κ e .10 -6 = 10,66 kNm<br />
EI e = M e / κ e .10 6 = 4,73.10 11 N/mm 2<br />
Punt 3 volgt uit interpolatie tussen de punten 1 en 2:<br />
M f = 1 / 8 . )G k + Ψ k . Ψ o . Q k ) . b . l 2 eff = 3,29 kNm<br />
κ f = {(M f – M cr ).(κ e – κ r )} / (M e – M cr ) + κ r = -1,05.10 -5 mm -1<br />
EI f = M f / κ f = -3,17.10 11 N/mm 2<br />
Als M f ≤ M cr geldt: EI f = EI r<br />
w 2 = lange termijn deel van de doorbuiging onder blijvende belasting (art. A1.4.3 NEN-EN<br />
1990:2002)<br />
w 1 + w 2 = 5 / 48 . (M f . l eff 2 ) / EI f = 8,34 mm
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 19<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
B. Berekening doorbuiging direct optredend t.g.v. permanente en de veranderlijke belasting<br />
(w 1 + w 3 )<br />
G k = 1,35 + 0,15 = 1,50 kN/m 2<br />
Q k = 1,00 kN/m 2<br />
M f = 1 / 8 . (G k + Q k ) . b . l eff<br />
2<br />
M f = 1 / 8 . (2,50) . 750 . 4840 2 . 10 -9 = 5,49 kNm<br />
Voor punt 1 geldt:<br />
z r (zwaartepunt t.o.v. bovenzijde plaat) n = E s / E cm = 200000 / 2125 = 94,12<br />
ω = A s1.aanw / (b(h-u 1 )) = 0,0010 %<br />
ω' = A s2.aanw / (b(h-u 2 )) = 0,0006 %<br />
0,5 . h 2 + n {ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ) u 2 }<br />
z r = ----------------------------------------------- = 102,52 mm<br />
n.ω’(h-u 2 ) + n.ω(h-u 1 ) + h<br />
ε b = f cflm / E cm = 0,0006 0 / 00<br />
f cflm = 0,27 f ck (art. 4.2.5)<br />
κ r = ε b / (h-z r ) = 6,26 . 10 -6 mm -1<br />
I r = b { 1 / 12 h 3 +h(z r -0,5h) 2 + n.ω(h-u 1 -z r ) 2 . (h-u 1 ) +n.ω’(z r -u 2 ) 2 . (h-u 2 )} = 620950069 mm 4<br />
M cr = E cm .I r . κ r .10 -6 = 8,26 kNm<br />
EI r = M cr / κ r .10 6 = 1,32.10 12 N/mm 2<br />
Voor punt 2 geldt:<br />
z e = -n {ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )} + {n 2 (ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )) 2 + 2.n(ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ).u 2 )} 0,5 = 58,33mm<br />
κ e = ε e / (d-z e ) = 2,25 . 10 -5 mm -1<br />
ε e = f yk / E s = 500 / 200000 = 0,0025 (2,5 0 / 00 )<br />
I e = 1 / 3 .b.z e 3 + n.ω.b(h-u 1 ).(h-u 1 -z e ) 2 + n.ω’.b(h-u 2 ).(z e -u 2 ) 2 = 242717167,7 mm 4<br />
M e = E c.eff . I e . κ e .10 -6 = 10,82 kNm<br />
EI e = M e / κ e .10 6 = 5,16.10 11 N/mm 2<br />
Punt 3 volgt uit interpolatie tussen de punten 1 en 2:<br />
M f = 1 / 8 . (2,50) . 750 . 4840 2 . 10 -9 = 5,49 kNm<br />
κ f = {(M f – M cr ).(κ e – κ r )} / (M e – M cr ) + κ r = -9,62.10 -6 mm -1<br />
EI f = M f / κ f = -5,71.10 11 N/mm 2<br />
Als M f ≤ M cr geldt: EI f = EI r<br />
w 1 + w 3 = bijkomend deel van de doorbuiging t.g.v. de veranderlijke belasting (art. A1.4.3 NEN-EN<br />
1990:2002)<br />
w 1 + w 3 = 5 / 48 . (M f . l eff 2 ) / EI f = 10,15 mm
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 20<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
C. Berekening doorbuiging direct optredend t.g.v. de permanente belasting (w 1 )<br />
G k = 1,35 + 0,15 = 1,50 kN/m 2<br />
M f = 1 / 8 . (G k ) . b . l eff<br />
2<br />
M f = 1 / 8 . (1,50) . 750 . 4840 2 . 10 -9 = 3,29 kNm<br />
Voor punt 1 geldt:<br />
z r (zwaartepunt t.o.v. bovenzijde plaat) n = E s / E cm = 200000 / 2125 = 94,12<br />
ω = A s1.aanw / (b(h-u 1 )) = 0,0010 %<br />
ω' = A s2.aanw / (b(h-u 2 )) = 0,0006 %<br />
0,5 . h 2 + n {ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ) u 2 }<br />
z r = ----------------------------------------------- = 102,52 mm<br />
n.ω’(h-u 2 ) + n.ω(h-u 1 ) + h<br />
ε b = f cflm / E cm = 0,0006 0 / 00<br />
f cflm = 0,27 f ck (art. 4.2.5)<br />
κ r = ε b / (h-z r ) = 6,26 . 10 -6 mm -1<br />
I r = b { 1 / 12 h 3 +h(z r -0,5h) 2 + n.ω(h-u 1 -z r ) 2 . (h-u 1 ) +n.ω’(z r -u 2 ) 2 . (h-u 2 )} = 620950069 mm 4<br />
M cr = E cm .I r . κ r .10 -6 = 8,26 kNm<br />
EI r = M cr / κ r .10 6 = 1.32.10 12 N/mm 2<br />
Voor punt 2 geldt:<br />
z e = -n {ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )} + {n 2 (ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )) 2 + 2.n(ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ).u 2 )} 0,5 = 58,33mm<br />
κ e = ε e / (d-z e ) = 2,25 . 10 -5 mm -1<br />
ε e = f yk / E s = 500 / 200000 = 0,0025 (2,5 0 / 00 )<br />
I e = 1 / 3 .b.z e 3 + n.ω.b(h-u 1 ).(h-u 1 -z e ) 2 + n.ω’.b(h-u 2 ).(z e -u 2 ) 2 = 242717167,7 mm 4<br />
M e = E c.eff . I e . κ e .10 -6 = 10,82 kNm<br />
EI e = M e / κ e .10 6 = 5,16.10 11 N/mm 2<br />
Punt 3 volgt uit interpolatie tussen de punten 1 en 2:<br />
M f = 1 / 8 . (1,50) . 750 . 4840 2 . 10 -9 = 3,29 kNm<br />
κ f = {(M f – M cr ).(κ e – κ r )} / (M e – M cr ) + κ r = -2,22.10 -5 mm -1<br />
EI f = M f / κ f = -1,48.10 11 N/mm 2<br />
Als M f ≤ M cr geldt: EI f = EI r<br />
w 1 = aanvangsdeel van de doorbuiging t.g.v. de blijvende belastingen (art. A1.4.3 NEN-EN<br />
1990:2002)<br />
w 1 = 5 / 48 . (M f . l eff 2 ) / EI f = 6,09 mm<br />
w tot = w 1 + w 2 + w 3 = 6,09 + (8,34 -6,09) + (10,15 – 6,09) = 12,4 mm ≤ 0,004 l eff
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 21<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Toets van de verankering van de langswapening via de dwarswapening (art. A.10.3)<br />
F RA ≥ F id<br />
F RA is de verankeringscapaciteit van de dwarsstaven<br />
F id is de rekenwaarde van de treksterkte in de langswapening<br />
A. Toetsing verankering t.p.v. oplegzône:<br />
F RA.1 = 0,83 . n t.1 . φ t . t t . f id ≤ 0,6 . n 1 . n t.1 (F wg / γ s )<br />
2757 N<br />
waarin:<br />
n t.1 = aantal dwarstaven in oplegzône: 2 stuks (kiezen)<br />
φ t = diameter dwarsstaaf 4 mm<br />
t t = effectieve lengte dwarsstaaf<br />
l t / n 1 ≤ 14 . φ t<br />
56 mm<br />
waarin:<br />
l t = lengte dwarsstaaf: 620 mm<br />
n 1 = aantal langsstaven in trekzône: 7 st.<br />
f id = min. (1,5 . m . (e/φ t ) 1/3 . α . f ck /γ cb ) ; 2,7 . f ck /γ cb 7,41 N/mm 2<br />
waarin:<br />
m = 1 + 0,3 . (n p /n t ) = 1,11<br />
n p = aantal dwarsstaven in oplegzône: 2 stuks<br />
n t = aantal dwarsstaven halve plaatlengte: 5,5 stuks<br />
e = afstand onderkant plaat tot hart dwarswapening:<br />
h – d + (φ 1 + φ t )/2 = 27 mm<br />
n 1 = aantal aanwezige langsstaven in trekzône: 7 st.<br />
F wg = schuifsterkte lasverbinding is 25 %<br />
(art. 4.3.2 tabel 5)<br />
F id.1 = M d.1 /(0,9.d.n 1 )<br />
1022,4 N<br />
Waarin:<br />
M d.1 = ½ p d .b.l eff .l p1 – ½.p d .l p1 2 = 1,14 kNm<br />
l p1 = min (pos c1 + d ; 0,5.l eff ) = 177,5 mm<br />
pos c1 = 0,0 . l eff<br />
p d = G k . γ g + Q k + γ q = 3,68 kN/m2<br />
B. Toetsing verankering op halve plaatlengte:<br />
F RA.2 = 0,83 . n t.2 . φ t . t t . f id ≤ 0,6 . n 1 . n t.2 (F wg / γ s )<br />
8961 N<br />
waarin:<br />
n t.2 = aantal dwarstaven halve plaatlengte: 6,5 st<br />
F id.2 = M d.2 /(0,9.d.n 1 )<br />
7235 N<br />
Waarin:<br />
M d.2 = ½ p d .b.l eff .l p2 – ½.p d .l p2 2 = 8,09 kNm<br />
l p2 = min (pos c2 + d ; 0,5.l eff ) = 2420 mm<br />
pos c2 = 0,5 . l eff = 2420 mm
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 22<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
1.3.3 Maximale overspanningen <strong>dak</strong>platen<br />
Voor het bepalen van de maximale overspanning (dagmaat) wordt uitgegaan van de volgende vijf<br />
belastingsgevallen:<br />
1. Normale belasting, samengesteld uit:<br />
a. eigengewicht van de plaat (G eig )<br />
b. drie lagen <strong>dak</strong>bedekking: (G = 0,15 kN/m 2 )<br />
c. veranderlijke belasting: (Q = 1,00 kN/m 2 )<br />
2. Normale belasting + 0,25 kN/m2 (G) extra<br />
3. Normale belasting + 0,50 kN/m2 (G) extra<br />
4. Normale belasting + 0,75 kN/m2 (G) extra<br />
5. Normale belasting + 1,00 kN/m2 (G) extra<br />
Tabel 2 -<br />
A. cellenbetondekking op onder- en boven wapening: 20 mm (normale dekking)<br />
Plaatdikte<br />
In mm<br />
Belastingsituatie<br />
1 2 3 4 5<br />
100<br />
3300<br />
3150<br />
3000<br />
2900<br />
2800<br />
150<br />
4950<br />
4750<br />
4600<br />
4450<br />
4300<br />
200<br />
6450<br />
6250<br />
6050<br />
5900<br />
5750<br />
240<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
300<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
B. cellenbetondekking op onderwapening: 20 mm; op bovenwapening 40 mm<br />
Plaatdikte<br />
In mm<br />
Belastingsituatie<br />
1 2 3 4 5<br />
100<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
150<br />
4850<br />
4650<br />
4500<br />
4350<br />
4200<br />
200<br />
6200<br />
6000<br />
5800<br />
5650<br />
5500<br />
240<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
6450<br />
300<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
6500
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 23<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
1.4 Dakplaten met sparingen<br />
1.4.1 Algemeen<br />
Diverse sparingen kunnen in de platen gerealiseerd worden.<br />
Er mag echter niet meer dan 1/3 uit de plaat gehaald worden (in breedte doorsnede).<br />
De resterende plaatbreedte t.p.v. de sparing is minimaal 300 mm.<br />
Platen met sparingen > 1/3 plaatbreedte dienen ondersteund te worden.<br />
sparing<br />
Max. 1/3 pl. br<br />
Soorten sparingen:<br />
Situaties (plaat van boven gezien):<br />
Ronde sparingen<br />
≤ 1/3<br />
pl.br.<br />
Rechthoekige sparingen<br />
≤ 1/3<br />
pl.br.<br />
Keepplaten<br />
≤ 1/3<br />
pl.br.<br />
Opmerkingen:<br />
Wanneer in een plaat meerdere sparingen zitten mag de sparingzône dus niet groter zijn dan 1/3 van<br />
de plaatbreedte. De minimale restbreedte is 300 mm (i.v.m. pasplaten < standaard breedten).
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 24<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Wanneer meerdere sparingen in de lengte van de plaat een onderlinge afstand hebben > 500 mm, dan<br />
kunnen ze als onafhankelijke sparingen gezien worden. Is de onderlinge afstand ≤ 500 mm, dan<br />
moeten beide sparingen gezien worden als één sparing (aangenomen wordt dat er geen dwarsstaaf<br />
meer tussen de sparingen zit).<br />
≤ 1/3<br />
pl.br.<br />
Als A-maat > 500 mm ; sparingen kunnen als afzonderlijke sparingen gezien worden.<br />
Als A-maat ≤ 500 mm ; beide sparingen moeten gezien worden als één sparing.<br />
A<br />
In breedte richting is de som van de sparingen maximaal 1/3 van de plaatbreedte.<br />
Wanneer de onderlinge sparingen in breedte richting uit elkaar liggen moet er minimaal een<br />
constructieve langsstaaf tussen de sparingendoorlopen. Als dat niet het geval is moeten beide<br />
sparingen als één sparing gezien worden.<br />
A<br />
C<br />
B<br />
sparing<br />
c d c<br />
Als c-maat ≥ 15 mm; wapening is constructieve wapening; sparingen kunnen afzonderlijk gezien<br />
worden. De som van de sparingmaten A + B ≤ 1/3 plaatbreedte.<br />
Als c-maat < 15 mm; wapening kan niet als constructieve wapening gezien worden;<br />
De som van de maten A + B + C ≤ 1/3 plaatbreedte.<br />
Ook voor sparingen aan de zijkant van de plaat geldt de situatie constructieve wapening.<br />
C<br />
A<br />
d c
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 25<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Als c-maat < 15 mm; wapening kan niet als constructieve wapening gezien worden;<br />
De som van de maten A en C ≤ 1/3 plaatbreedte.<br />
Als c-maat ≥ 15 mm; wapening is constructieve wapening;<br />
maat A ≤ 1/3 plaatbreedte.<br />
1.4.2 Dimensionering<br />
Bij sparing-platen gaan we uit van de wapening die in de normaal plaat berekend is.<br />
Vervolgens bepalen we het moment t.p.v. de sparing (zie voorbeeld berekening). Bij meerdere<br />
sparingen wordt het moment van de ongunstigste sparing maatgevend.<br />
Bij de moment berekening is de plaats van de sparing t.o.v. de oplegging een belangrijke factor.<br />
Bij ronde sparingen wordt deze maat (s sp ) tot hart sparing gemeten.<br />
Situatie voorbeeld:<br />
s sp<br />
A-maat ≤ 500<br />
≤ 1/3 plaatbr. Is tevens sparingbreedte.<br />
s sp<br />
Sparing maat<br />
A-maat > 500<br />
sbr.<br />
s sp<br />
sbr.<br />
≤ 1/3 plaatbr.<br />
s sp<br />
Uit de momentberekening blijkt of er extra wapening in de plaat moet t.g.v. de sparing.<br />
Wanneer extra wapening bijgelast wordt dient de wapening in een sparingvrije zone gelast te worden.<br />
Als er een zwaarder net toegepast wordt dienen de doorlopende staven te voldoen aan de<br />
momentberekening van het ongunstgste moment.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 26<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Situatie rechthoekige sparingen.<br />
s sp<br />
Plaatmidden zone<br />
s sp<br />
Situatie maat ≤ 500 mm<br />
sparingbreedte<br />
s sp<br />
Situatie maat > 500 mm<br />
sbr.<br />
sparingbreedte<br />
s sp<br />
s sp
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 27<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Situatie keepplaten<br />
s sp<br />
Situatie maat ≤ 500 mm<br />
sparingbreedte<br />
s sp<br />
Situatie maat > 500 mm<br />
Sp.br.<br />
s sp<br />
s sp<br />
sparingbreedte<br />
Sparing in plaatmidden zone<br />
s sp<br />
Bij combinaties van ronde- rechthoekige- en keepsparingen gelden gelijke regels.<br />
De dwarskracht dient berekend te worden a. t.p.v. de oplegging en b. t.p.v. de ongunstigste<br />
sparingsituatie.<br />
De ongunstgste situatie aanhouden.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 28<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
1.4.3 Voorbeeldberekening <strong>dak</strong>plaat met sparing (<strong>dak</strong>plaatgegevens conform art. 1.3.2)<br />
Situatie:<br />
x sp<br />
l eff - x sp<br />
l eff<br />
Stel: x sp is 2420 mm (sparing φ 250 mm in het midden van de overspanning)<br />
b sp is 750 - 50 = 500 mm<br />
Afmetingen: 5030 x 750 x 200 mm (L x b x h) : kwaliteit: AAC 4,5/600)<br />
Belasting: G eig + 0,15 kN/m 2 + Q (1,0 kN/m 2 ); Ψ = 0<br />
Oplegbreedte (a o ) is 120 mm<br />
Kwaliteit cellenbeton: ρ m (volumieke massa) 600 kg/m 3 art. 4.2.2.3 (tabel 1)<br />
Sterkte klasse: f ck 4,8 N/mm 2 art. 1.2.3 Materiaaleigenschappen<br />
Belastingen: (tabel 6.10; NEN-EN 1991-1-1:2002/NB:2007)<br />
a. permanente belasting (G)<br />
G k (eigengewicht) h . ρ m.g.b 200 x 835 x 10 -5 = 1,67 kN/m 2<br />
G k (permanente belasting) 0,15 kN/m 2<br />
b. veranderlijke belasting (Q)<br />
belasting waarvan de variatie in grootte in de tijd niet verwaarloosbaar, noch gelijkmatig is.<br />
q k is 1,0 kN/m 2 (<strong>dak</strong>helling 0 ≤ α ≤ 15 o )<br />
q k is 4 – 0,2 x α (<strong>dak</strong>helling 15 ≤ α ≤ 20 o )<br />
q k is 0 (<strong>dak</strong>helling α ≥ 20 o )<br />
Q k is 1,5 kN (werkend op een oppervlak van 0,1 m x 0,1 m)<br />
Daarnaast moet een lijnlast zijn beschouwd van 2 kN/m werkend over een lengte van 1 m en<br />
een breedte van 0,1 m. Deze lijnlast werkt op het gehele <strong>dak</strong>vlak en op ieder afzonderlijk<br />
<strong>dak</strong>element.<br />
Ψ 0 (momentane factor voor de veranderlijke belasting) : 0<br />
(tabel A1.1 NEN-EN 1990:2002/NB:2007)<br />
γ G (belastingsfactor uiterste grenstoestand): 1,2 ; 1,35<br />
(tabel A.2 (B) NEN-EN 1990:2002/NB:2007)<br />
γ Q (belastingsfactor uiterste grenstoestand): 1,5<br />
(tabel A.2 (B) NEN-EN 1990:2002/NB:2007)
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 29<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Plaatgegevens:<br />
L :<br />
l eff :<br />
x sp<br />
b<br />
b sp<br />
h<br />
c 1 , c 2<br />
u 1<br />
u 2<br />
n 1<br />
φl 1<br />
n 2<br />
φl 2<br />
n t2<br />
n t1<br />
φ t<br />
l t<br />
5030 mm<br />
4840 mm<br />
2420 mm<br />
750 mm<br />
500 mm<br />
200 mm<br />
20 mm<br />
22,5 mm<br />
22,5 mm<br />
5 st. (2 langsstaven worden doorbroken door sparing))<br />
5,0 mm (kiezen)<br />
3 st. (1 langsstaaf wordt doorbroken door sparing)<br />
5,0 mm (kiezen)<br />
6,5 st.<br />
2 st.<br />
4 mm<br />
620 mm<br />
Moment berekening: art. 6.4.2 NEN-EN 1990:2002 (6.10b)<br />
G k (permanente belasting): 1,67 + 0,15 = 1,82 kN/m 2<br />
M sd is: G k . x sp . b . γ G / 2 . (l eff – x sp ) = 1,82 . 2420 . 750 . 1,2 / 2 . (4840 – 2420) = 4,80 kNm<br />
Q k (veranderlijke belasting): 1,00 kN/m 2<br />
M sd is: Q k . x sp . b . γ Q / 2 . (l eff – x sp ) = 1,00 . 2420 . 750 . 1,5 / 2 . (4840 – 2420) = 3,29 kNm<br />
Q k (veranderlijke belasting): 1,5 kN (werkend op een oppervlak van 0,1 m x 0,1 m)<br />
M sd is: Q k . (l eff - x sp ) γ Q / l eff . x sp = 1,5 (4840 – 2420) 1,5 / 4840 . 2420 = 2,72 kNm<br />
Q k (veranderlijke belasting): 2,0 kN/m (werkend over een lengte van 1 m en een breedte van 0,1 m)<br />
M sd is: Q k . b (l eff - x sp ) γ Q / l eff . x sp = 1,5 . 750 (4840 – 2420) 1,5 / 4840 . 2420 = 2,72 kNm<br />
M sd = M sd (G k ) + M sd (Q k ,max) = 4,80 + 3,29 = 8,09 kNm<br />
Berekening benodigde wapening (buiging)<br />
12 / 13 .d.b sp .α.f cd – 2 / 13 .(36.d 2 .b sp 2 .α 2 .f cd 2 – 78 M sd . 10 6 .b sp .α.f cd ) 0,5<br />
A s1 = ---------------------------------------------------------------------------------------- = 117,8 mm 2<br />
f yd<br />
f cflk<br />
A s1 (min) = 0,4. h.b sp ----------- = 82,9 mm 2<br />
f yk<br />
(art. A3.4(2))<br />
f cflk = 0,18 . f ck = 0,864 N/mm 2 (art. 4.2.5)<br />
f yk = 500 N/mm 2<br />
A s1.aanw = 5 φ 5 mm = 98,1 mm 2 (voldoet niet!)<br />
De wapening dient in bovenstaande situatie t.g.v. de sparing verhoogd te worden: t.w. 7 φ 6 mm<br />
(5 φ 6 mm t.p.v. sparing is 141,3 mm 2 )
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 30<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
12 / 13 .d.b sp .α.f cd – 2 / 13 .(36.d 2 .b sp 2 .α 2 .f cd 2 – 78 M sd . 10 6 .b sp .α.f cd ) 0,5<br />
A s1 = ---------------------------------------------------------------------------------------- = 118,3 mm 2 < 141,3 mm 2<br />
f yd<br />
(het kleine verschil in de benodigde wapening heeft te maken met de veranderde “d” maat)<br />
De bovenwapening wordt vervolgens gebaseerd op het eigengewicht van de plaat.<br />
M sd t.g.v. eigengewicht is: G k . x sp . b . γ G / 2 . (L – x sp ) = 1,67 . 2420 . 750 . 1,2 / 2 (5030 – 2420) .<br />
10 -9 = 4,70 kNm<br />
12 / 13 .d.b.α.f cd – 2 / 13 .(36.d 2 .b 2 .α 2 .f cd 2 – 78 M sd . 10 6 .b.α.f cd ) 0,5<br />
A s2 = --------------------------------------------------------------------------------- = 64,8 mm 2<br />
f yd<br />
A s2.aanw = 3 φ 5 mm = 58,9 mm 2 (voldoet niet!)<br />
De boven-wapening dient in bovenstaande situatie t.g.v. de sparing verhoogd te worden: t.w. 4 φ 6 mm.<br />
(3 φ 6 mm t.p.v. sparing is 84,8 mm 2 )<br />
12 / 13 .d.b.α.f cd – 2 / 13 .(36.d 2 .b 2 .α 2 .f cd 2 – 78 M sd . 10 6 .b.α.f cd ) 0,5<br />
A s2 = --------------------------------------------------------------------------------- = 65,0 mm 2 < 84,8 mm 2<br />
f yd<br />
(het kleine verschil in de benodigde wapening heeft te maken met de veranderde “d” maat)<br />
De dwarskracht optredend (V sd ) t.p.v. de sparing:<br />
V sd = G k . γ G . b . l eff / 2 – (G k . γ G ) . b. x sp +<br />
= 0,00 kN<br />
Q k . γ Q . b . l eff / 2 – (Q k . γ Q ) . b. x sp of = 0,00<br />
Ongunstigste situatie Q k . γ Q = 1,5 . 1,5 = 2,25<br />
aanhouden Q k . b . γ Q = 2,0 . 750 . 1,5 . 10 -3 = 2,25 2,25 kN<br />
---------------------------<br />
V sd 2,25 kN<br />
De uiterst opneembare dwarskracht zonder dwarskrachtwapening (art. A.4.1.2 EN 12602:2008)<br />
V Rd1 = τ Rd (1-0,83d / 1000) (1+240 ρ 1 ) b.d ≥ 0,06 (f ck / γ cb ) b.d<br />
(kN)<br />
τ Rd = 0,063 . f ck 0,5 / γ c,b = 0,063 . 4,8 0,5 / 1,73 = 0,08 N/mm 2<br />
d = h – u 1 = 200 – 23,0 = 177,0 mm<br />
ρ 1 = A s1 / b.d ≤ 0,005<br />
197,8 / (750 . 177,5) = 0,00149<br />
A s1 = 7 φ 6 mm = 197,8 mm 2
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 31<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
V Rd1 = 0,08 (1 – 0,83 . 177,0 / 1000) (1 + 240 . 0,00149) 750 . 177,0. 10 -3 = 12,3 kN<br />
V Rd1 = 0,06 (4,8 / 1,73) 750 . 177,0 . 10 -3 = 22,10 kN (maatgevend)<br />
V Rd1 (sp) = V Rd1 / b . b sp = 22,10 / 750 . 500 = 14,7 kN<br />
Berekening doorbuiging (art. 9.4.2)<br />
Figuur 19 (NEN 6702) Geschematiseerd verband tussen belasting en vervorming<br />
w 1 + w 3<br />
veranderlijk<br />
veranderli<br />
w 1 + w 2<br />
w 2<br />
extreme waarde<br />
momentane waarde = 0<br />
permanent<br />
belasting<br />
w 1<br />
w bij w tot<br />
A. Berekening doorbuiging langeduur t.g.v. de permanente belasting + de momentane waarde<br />
van de veranderlijke belasting (w 1 + w 2 ; NEN-EN 1990-2002 art. A1.4.3)<br />
P g+q = 1,35 + 0,15 + Ψ k . Ψ o . Q k = 1,50 kN/m 2<br />
Ψ k = correctiefactor voor momentane belasting = 0,6 (art. 6.3.5.2 NEN 6702:2001)<br />
Ψ o = factor voor gebouwen: categorie H: <strong>dak</strong>en = 0<br />
(art. A1.2.2: tabel A1.1 NEN-EN 1990;2002/NB:2007)<br />
M f = P g+q . b. x sp / 2 (l eff – x sp )<br />
M f = (1,35 *) + 0,15) . 750 . 2420 / 2 . (4840 – 2420) = 3,29 kNm<br />
*) G eig = 675 kg/m 3 (AAC 4,5/600)
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 32<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Voor punt 1 geldt:<br />
z r (zwaartepunt t.o.v. bovenzijde plaat) n = E s / E c,eff = 200000 / 1417 = 141,18<br />
ω = A s1.aanw / (b(h-u 1 )) = 0,0011 %<br />
ω' = A s2.aanw / (b(h-u 2 )) = 0,0006 %<br />
0,5 . h 2 + n {ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ) u 2 }<br />
z r = ----------------------------------------------- = 103,38 mm<br />
n.ω’(h-u 2 ) + n.ω(h-u 1 ) + h<br />
ε b = 0,8 . f cflm . / E c.eff = 0,0007 0 / 00<br />
f cflm = 0,27 f ck (art. 4.2.5; art. A.9.4.3 (5))<br />
κ r = ε b / (h-z r ) = 7,57 10 -6 mm -1<br />
I r = b { 1 / 12 h 3 +h(z r -0,5h) 2 + n.ω(h-u 1 -z r ) 2 . (h-u 1 ) +n.ω’(z r -u 2 ) 2 . (h-u 2 )} = 687161850,5 mm 4<br />
M cr = E c.eff .I r . κ r .10 -6 = 7,37 kNm<br />
EI r = M cr / κ r .10 6 = 9,73.10 11 N/mm 2<br />
Voor punt 2 geldt:<br />
z e = -n {ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )} + {n 2 (ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )) 2 + 2.n(ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ).u 2 )} 0,5 = 66,81 mm<br />
κ e = ε e / (d-z e ) = 2,27 . 10 -5 mm -1<br />
ε e = f yk / E s = 500 / 200000 = 0,0025 (2,5 0 / 00 )<br />
I e = 1 / 3 .b.z e 3 + n.ω.b(h-u 1 ).(h-u 1 -z e ) 2 + n.ω’.b(h-u 2 ).(z e -u 2 ) 2 = 339733264,6 mm 4<br />
M e = E c.eff . I e . κ e .10 -6 = 10,9 kNm<br />
EI e = M e / κ e .10 6 = 4,81.10 11 N/mm 2<br />
Punt 3 volgt uit interpolatie tussen de punten 1 en 2:<br />
M f = G k . b. x sp / 2 (l eff – x sp ) = 3,29 kNm<br />
κ f = {(M f – M cr ).(κ e – κ r )} / (M e – M cr ) + κ r = -9,81 -6 mm -1<br />
EI f = M f / κ f = -3,36.10 11 N/mm 2<br />
Als M f ≤ M cr geldt: EI f = EI r<br />
w 2 = lange termijn deel van de doorbuiging onder blijvende belasting (art. A1.4.3 NEN-EN<br />
1990:2002)<br />
w 1 + w 2 = 5 / 48 . (M f . l eff 2 ) / EI f = 8,26 mm
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 33<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
B. Berekening doorbuiging direct optredend t.g.v. permanente en de veranderlijke belasting<br />
(w 1 + w 3 )<br />
G k = 1,35 + 0,15 = 1,50 kN/m 2<br />
Q k = 1,00 kN/m 2<br />
M f = P g+q . b. x sp / 2 (l eff – x sp )<br />
M f = (1,50 + 1,00) . 750 . 2420 / 2 . (4840 – 2420) = 5,49 kNm<br />
Voor punt 1 geldt:<br />
z r (zwaartepunt t.o.v. bovenzijde plaat) n = E s / E cm = 200000 / 2125 = 94,12<br />
ω = A s1.aanw / (b(h-u 1 )) = 0,0011 %<br />
ω' = A s2.aanw / (b(h-u 2 )) = 0,0006 %<br />
0,5 . h 2 + n {ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ) u 2 }<br />
z r = ----------------------------------------------- = 100,00 mm<br />
n.ω’(h-u 2 ) + n.ω(h-u 1 ) + h<br />
ε b = f cflm / E cm = 0,0006 0 / 00<br />
f cflm = 0,27 f ck (art. 4.2.5)<br />
κ r = ε b / (h-z r ) = 9,1 . 10 -6 mm -1<br />
I r = b { 1 / 12 h 3 +h(z r -0,5h) 2 + n.ω(h-u 1 -z r ) 2 . (h-u 1 ) +n.ω’(z r -u 2 ) 2 . (h-u 2 )} = 626157960 mm 4<br />
M cr = E cm .I r . κ r .10 -6 = 12,17 kNm<br />
EI r = M cr / κ r .10 6 = 1.33.10 12 N/mm 2<br />
Voor punt 2 geldt:<br />
z e = -n {ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )} + {n 2 (ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )) 2 + 2.n(ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ).u 2 )} 0,5 = 58,64mm<br />
κ e = ε e / (d-z e ) = 2,11 . 10 -5 mm -1<br />
ε e = f yk / E s = 500 / 200000 = 0,0025 (2,5 0 / 00 )<br />
I e = 1 / 3 .b.z e 3 + n.ω.b(h-u 1 ).(h-u 1 -z e ) 2 + n.ω’.b(h-u 2 ).(z e -u 2 ) 2 = 246850389 mm 4<br />
M e = E c.eff . I e . κ e .10 -6 = 11,1 kNm<br />
EI e = M e / κ e .10 6 = 5,25.10 11 N/mm 2<br />
Punt 3 volgt uit interpolatie tussen de punten 1 en 2:<br />
M f = P g+q . b. x sp / 2 (l eff – x sp ) = 5,49 kNm<br />
κ f = {(M f – M cr ).(κ e – κ r )} / (M e – M cr ) + κ r = 8,24.10 -5 mm -1<br />
EI f = M f / κ f = 6,66.10 10 N/mm 2<br />
Als M f ≤ M cr geldt: EI f = EI r<br />
w 1 + w 3 = bijkomend deel van de doorbuiging t.g.v. de veranderlijke belasting (art. A1.4.3 NEN-EN<br />
1990:2002)<br />
w 1 + w 3 = 5 / 48 . (M f . l eff 2 ) / EI f = 10,10 mm
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 34<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
C. Berekening doorbuiging direct optredend t.g.v. de permanente belasting (w 1 )<br />
G k = 1,35 + 0,15 = 1,50 kN/m 2<br />
M f = G k . b. x sp / 2 (l eff – x sp )<br />
M f = 1,50 . 750 . 2420 / 2 . (4840 – 2420) = 3,29 kNm<br />
Voor punt 1 geldt:<br />
z r (zwaartepunt t.o.v. bovenzijde plaat) n = E s / E cm = 200000 / 2125 = 94,12<br />
ω = A s1.aanw / (b(h-u 1 )) = 0,0011 %<br />
ω' = A s2.aanw / (b(h-u 2 )) = 0,0006 %<br />
0,5 . h 2 + n {ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ) u 2 }<br />
z r = ----------------------------------------------- = 100 mm<br />
n.ω’(h-u 2 ) + n.ω(h-u 1 ) + h<br />
ε b = f cflm / E cm = 0,0006 0 / 00<br />
f cflm = 0,27 f ck (art. 4.2.5)<br />
κ r = ε b / (h-z r ) = 9,00 . 10 -6 mm -1<br />
I r = b { 1 / 12 h 3 +h(z r -0,5h) 2 + n.ω(h-u 1 -z r ) 2 . (h-u 1 ) +n.ω’(z r -u 2 ) 2 . (h-u 2 )} = 6,26 . 10 8 mm 4<br />
M cr = E cm .I r . κ r .10 -6 = 12,17 kNm<br />
EI r = M cr / κ r .10 6 = 1.33.10 12 N/mm 2<br />
Voor punt 2 geldt:<br />
z e = -n {ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )} + {n 2 (ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )) 2 + 2.n(ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ).u 2 )} 0,5 = 58,64mm<br />
κ e = ε e / (d-z e ) = 2,11 . 10 -5 mm -1<br />
ε e = f yk / E s = 500 / 200000 = 0,0025 (2,5 0 / 00 )<br />
I e = 1 / 3 .b.z e 3 + n.ω.b(h-u 1 ).(h-u 1 -z e ) 2 + n.ω’.b(h-u 2 ).(z e -u 2 ) 2 = 2,47 . 10 8 mm 4<br />
M e = E c.eff . I e . κ e .10 -6 = 11,10 kNm<br />
EI e = M e / κ e .10 6 = 5,25.10 11 N/mm 2<br />
Punt 3 volgt uit interpolatie tussen de punten 1 en 2:<br />
M f = G k . b. x sp / 2 (l eff – x sp ) = 3,29 kNm<br />
κ f = {(M f – M cr ).(κ e – κ r )} / (M e – M cr ) + κ r = 1,06 . 10 -4 mm -1<br />
EI f = M f / κ f = 3,09.10 10 N/mm 2<br />
Als M f ≤ M cr geldt: EI f = EI r<br />
w 1 = aanvangsdeel van de doorbuiging t.g.v. de blijvende belastingen (art. A1.4.3 NEN-EN<br />
1990:2002)<br />
w 1 = 5 / 48 . (M f . l eff 2 ) / EI f = 6,04 mm<br />
w tot = w 1 + w 2 + w 3 = 6,04 + (8,26 -6,04) + (10,10 – 6,04) = 12,3 mm ≤ 0,004 l eff
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 35<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
1.4.4 Voorbeeldberekening <strong>dak</strong>plaat met sparing (<strong>dak</strong>plaatgegevens conform art. 1.3.2)<br />
Situatie: sparing 1500 mm uit kop van plaat<br />
x sp<br />
l eff - x sp<br />
l eff<br />
x sp is 1500 -120 + 1 / 2 .a o .min = 1420 mm (sparing φ 250 mm in het midden van de overspanning)<br />
b sp is 750 - 50 = 500 mm<br />
Afmetingen: 5030 x 750 x 200 mm (L x b x h) : kwaliteit: AAC 4,5/600)<br />
Belasting: G eig + 0,15 kN/m 2 + Q (1,0 kN/m 2 ); Ψ = 0<br />
Oplegbreedte (a o ) is 120 mm<br />
Kwaliteit cellenbeton: ρ m (volumieke massa) 600 kg/m 3 art. 4.2.2.3 (tabel 1)<br />
Sterkte klasse: f ck 4,8 N/mm 2 art. 1.2.3 Materiaaleigenschappen<br />
Belastingen: (tabel 6.10; NEN-EN 1991-1-1:2002/NB:2007)<br />
a. permanente belasting (G)<br />
G k (eigengewicht) h . ρ m.g.b 200 x 835 x 10 -5 = 1,67 kN/m 2<br />
G k (permanente belasting) 0,15 kN/m 2<br />
b. veranderlijke belasting (Q)<br />
belasting waarvan de variatie in grootte in de tijd niet verwaarloosbaar, noch gelijkmatig is.<br />
q k is 1,0 kN/m 2 (<strong>dak</strong>helling 0 ≤ α ≤ 15 o )<br />
q k is 4 – 0,2 x α (<strong>dak</strong>helling 15 ≤ α ≤ 20 o )<br />
q k is 0 (<strong>dak</strong>helling α ≥ 20 o )<br />
Q k is 1,5 kN (werkend op een oppervlak van 0,1 m x 0,1 m)<br />
Daarnaast moet een lijnlast zijn beschouwd van 2 kN/m werkend over een lengte van 1 m en<br />
een breedte van 0,1 m. Deze lijnlast werkt op het gehele <strong>dak</strong>vlak en op ieder afzonderlijk<br />
<strong>dak</strong>element.<br />
Ψ 0 (momentane factor voor de veranderlijke belasting) : 0<br />
(tabel A1.1 NEN-EN 1990:2002/NB:2007)<br />
γ G (belastingsfactor uiterste grenstoestand): 1,2 ; 1,35<br />
(tabel A.2 (B) NEN-EN 1990:2002/NB:2007)<br />
γ Q (belastingsfactor uiterste grenstoestand): 1,5<br />
(tabel A.2 (B) NEN-EN 1990:2002/NB:2007)
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 36<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Plaatgegevens:<br />
L :<br />
l eff :<br />
x sp<br />
b<br />
b sp<br />
h<br />
c 1 , c 2<br />
u 1<br />
u 2<br />
n 1<br />
φl 1<br />
n 2<br />
φl 2<br />
n t2<br />
n t1<br />
φ t<br />
l t<br />
5030 mm<br />
4840 mm<br />
1420 mm<br />
750 mm<br />
500 mm<br />
200 mm<br />
20 mm<br />
22,5 mm<br />
22,5 mm<br />
5 st. (2 langsstaven worden doorbroken door sparing))<br />
5,0 mm (kiezen)<br />
3 st. (1 langsstaaf wordt doorbroken door sparing)<br />
5,0 mm (kiezen)<br />
6,5 st.<br />
2 st.<br />
4 mm<br />
620 mm<br />
Moment berekening: art. 6.4.2 NEN-EN 1990:2002 (6.10b)<br />
G k (permanente belasting): 1,67 + 0,15 = 1,82 kN/m 2<br />
M sd is: G k . x sp . b . γ G / 2 . (l eff – x sp ) = 1,82 . 1420 . 750 . 1,2 / 2 . (4840 – 1420) = 3,98 kNm<br />
Q k (veranderlijke belasting): 1,00 kN/m 2<br />
M sd is: Q k . x sp . b . γ Q / 2 . (l eff – x sp ) = 1,00 . 1420 . 750 . 1,5 / 2 . (4840 – 1420) = 2,73 kNm<br />
Q k (veranderlijke belasting): 1,5 kN (werkend op een oppervlak van 0,1 m x 0,1 m)<br />
M sd is: Q k . (l eff - x sp ) γ Q / l eff . x sp = 1,5 (4840 – 1420) 1,5 / 4840 . 1420 = 2,26 kNm<br />
Q k (veranderlijke belasting): 2,0 kN/m (werkend over een lengte van 1 m en een breedte van 0,1 m)<br />
M sd is: Q k . b (l eff - x sp ) γ Q / l eff . x sp = 1,5 . 750 (4840 – 1420) 1,5 / 4840 . 1420 = 2,26 kNm<br />
M sd = M sd (G k ) + M sd (Q k ,max) = 3,98 + 2,73 = 6,71 kNm<br />
Berekening benodigde wapening (buiging)<br />
12 / 13 .d.b sp .α.f cd – 2 / 13 .(36.d 2 .b sp 2 .α 2 .f cd 2 – 78 M sd . 10 6 .b sp .α.f cd ) 0,5<br />
A s1 = ---------------------------------------------------------------------------------------- = 95,47 mm 2<br />
f yd<br />
f cflk<br />
A s1 (min) = 0,4. h.b sp ----------- = 82,9 mm 2<br />
f yk<br />
(art. A3.4(2))<br />
f cflk = 0,18 . f ck = 0,864 N/mm 2 (art. 4.2.5)<br />
f yk = 500 N/mm 2<br />
A s1.aanw = 5 φ 5 mm = 98,1 mm 2 (voldoet!)<br />
De wapening dient in bovenstaande situatie t.g.v. de sparing niet verhoogd te worden: t.w. 7 φ 5 mm<br />
(5 φ 5 mm t.p.v. sparing is 98,1 mm 2 )
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 37<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
De bovenwapening wordt vervolgens gebaseerd op het eigengewicht van de plaat.<br />
M sd t.g.v. eigengewicht is: G k . x sp . b . γ G / 2 . (L – x sp ) = 1,67 . 1420 . 750 . 1,2 / 2 (5030 – 1420) .<br />
10 -9 = 3,82 kNm<br />
12 / 13 .d.b.α.f cd – 2 / 13 .(36.d 2 .b 2 .α 2 .f cd 2 – 78 M sd . 10 6 .b.α.f cd ) 0,5<br />
A s2 = --------------------------------------------------------------------------------- = 52,04 mm 2<br />
f yd<br />
A s2.aanw = 3 φ 5 mm = 58,9 mm 2 (voldoet!)<br />
De boven-wapening dient in bovenstaande situatie t.g.v. de sparing niet verhoogd te worden: t.w. 4 φ 5<br />
mm. (3 φ 5 mm t.p.v. sparing is 58,9 mm 2 )<br />
De dwarskracht optredend (V sd ) t.p.v. de sparing:<br />
V sd = G k . γ G . b . l eff / 2 – (G k . γ G ) . b. x sp +<br />
= 1,64 kN<br />
Q k . γ Q . b . l eff / 2 – (Q k . γ Q ) . b. x sp of = 1,13<br />
Ongunstigste situatie Q k . γ Q = 1,5 . 1,5 = 2,25<br />
aanhouden Q k . b . γ Q = 2,0 . 750 . 1,5 . 10 -3 = 2,25 2,25 kN<br />
---------------------------<br />
V sd 3,89 kN<br />
De uiterst opneembare dwarskracht zonder dwarskrachtwapening (art. A.4.1.2 EN 12602:2008)<br />
V Rd1 = τ Rd (1-0,83d / 1000) (1+240 ρ 1 ) b.d ≥ 0,06 (f ck / γ cb ) b.d<br />
(kN)<br />
τ Rd = 0,063 . f ck 0,5 / γ c,b = 0,063 . 4,8 0,5 / 1,73 = 0,08 N/mm 2<br />
d = h – u 1 = 200 – 22,5 = 177,5 mm<br />
ρ 1 = A s1 / b.d ≤ 0,005<br />
137,4 / (750 . 177,5) = 0,00103<br />
A s1 = 7 φ 5 mm = 137,4 mm 2<br />
V Rd1 = 0,08 (1 – 0,83 . 177,5 / 1000) (1 + 240 . 0,00103) 750 . 177,5. 10 -3 = 11,3 kN<br />
V Rd1 = 0,06 (4,8 / 1,73) 750 . 177,5 . 10 -3 = 22,10 kN (maatgevend)<br />
V Rd1 (sp) = V Rd1 / b . b sp = 22,10 / 750 . 500 = 14,7 kN
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 38<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Berekening doorbuiging (art. 9.4.2)<br />
Figuur 19 (NEN 6702) Geschematiseerd verband tussen belasting en vervorming<br />
w 1 + w 3<br />
veranderlijk<br />
veranderli<br />
w 1 + w 2<br />
w 2<br />
extreme waarde<br />
momentane waarde = 0<br />
permanent<br />
belasting<br />
w 1<br />
w bij w tot<br />
A. Berekening doorbuiging langeduur t.g.v. de permanente belasting + de momentane waarde<br />
van de veranderlijke belasting (w 1 + w 2 ; NEN-EN 1990-2002 art. A1.4.3)<br />
P g+q = 1,35 + 0,15 + Ψ k . Ψ o . Q k = 1,50 kN/m 2<br />
Ψ k = correctiefactor voor momentane belasting = 0,6 (art. 6.3.5.2 NEN 6702:2001)<br />
Ψ o = factor voor gebouwen: categorie H: <strong>dak</strong>en = 0<br />
(art. A1.2.2: tabel A1.1 NEN-EN 1990;2002/NB:2007)<br />
M f = P g+q . b. x sp / 2 (l eff – x sp )<br />
M f = (1,35 *) + 0,15) . 750 . 1420 / 2 . (4840 – 1420) = 2,73 kNm<br />
*) G eig = 675 kg/m 3 (AAC 4,5/600)<br />
Voor punt 1 geldt:<br />
z r (zwaartepunt t.o.v. bovenzijde plaat) n = E s / E c,eff = 200000 / 1417 = 141,18<br />
ω = A s1.aanw / (b(h-u 1 )) = 0,0011 %<br />
ω' = A s2.aanw / (b(h-u 2 )) = 0,0006 %<br />
0,5 . h 2 + n {ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ) u 2 }<br />
z r = ----------------------------------------------- = 102,49 mm<br />
n.ω’(h-u 2 ) + n.ω(h-u 1 ) + h
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 39<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
ε b = 0,8 . f cflm . / E c.eff = 0,0007 0 / 00<br />
f cflm = 0,27 f ck (art. 4.2.5; art. A.9.4.3 (5))<br />
κ r = ε b / (h-z r ) = 7,51 10 -6 mm -1<br />
I r = b { 1 / 12 h 3 +h(z r -0,5h) 2 + n.ω(h-u 1 -z r ) 2 . (h-u 1 ) +n.ω’(z r -u 2 ) 2 . (h-u 2 )} = 632055582,8 mm 4<br />
M cr = E c.eff .I r . κ r .10 -6 = 6,72 kNm<br />
EI r = M cr / κ r .10 6 = 8,95.10 11 N/mm 2<br />
Voor punt 2 geldt:<br />
z e = -n {ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )} + {n 2 (ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )) 2 + 2.n(ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ).u 2 )} 0,5 = 59,49 mm<br />
κ e = ε e / (d-z e ) = 2,12 . 10 -5 mm -1<br />
ε e = f yk / E s = 500 / 200000 = 0,0025 (2,5 0 / 00 )<br />
I e = 1 / 3 .b.z e 3 + n.ω.b(h-u 1 ).(h-u 1 -z e ) 2 + n.ω’.b(h-u 2 ).(z e -u 2 ) 2 = 256928374,1 mm 4<br />
M e = E c.eff . I e . κ e .10 -6 = 7,71 kNm<br />
EI e = M e / κ e .10 6 = 3,64.10 11 N/mm 2<br />
Punt 3 volgt uit interpolatie tussen de punten 1 en 2:<br />
M f = G k . b. x sp / 2 (l eff – x sp ) = 2,73 kNm<br />
κ f = {(M f – M cr ).(κ e – κ r )} / (M e – M cr ) + κ r = -4,76 -5 mm -1<br />
EI f = M f / κ f = -5,74.10 10 N/mm 2<br />
Als M f ≤ M cr geldt: EI f = EI r<br />
w 2 = lange termijn deel van de doorbuiging onder blijvende belasting (art. A1.4.3 NEN-EN<br />
1990:2002)<br />
w 1 + w 2 = 5 / 48 . (M f . l eff 2 ) / EI f = 7,44 mm<br />
B. Berekening doorbuiging direct optredend t.g.v. permanente en de veranderlijke belasting<br />
(w 1 + w 3 )<br />
G k = 1,35 + 0,15 = 1,50 kN/m 2<br />
Q k = 1,00 kN/m 2<br />
M f = P g+q . b. x sp / 2 (l eff – x sp )<br />
M f = (1,50 + 1,00) . 750 . 1420 / 2 . (4840 – 1420) = 4,55 kNm
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 40<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Voor punt 1 geldt:<br />
z r (zwaartepunt t.o.v. bovenzijde plaat) n = E s / E cm = 200000 / 2125 = 94,12<br />
ω = A s1.aanw / (b(h-u 1 )) = 0,0011 %<br />
ω' = A s2.aanw / (b(h-u 2 )) = 0,0006 %<br />
0,5 . h 2 + n {ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ) u 2 }<br />
z r = ----------------------------------------------- = 100,00 mm<br />
n.ω’(h-u 2 ) + n.ω(h-u 1 ) + h<br />
ε b = f cflm / E cm = 0,0006 0 / 00<br />
f cflm = 0,27 f ck (art. 4.2.5)<br />
κ r = ε b / (h-z r ) = 9,1 . 10 -6 mm -1<br />
I r = b { 1 / 12 h 3 +h(z r -0,5h) 2 + n.ω(h-u 1 -z r ) 2 . (h-u 1 ) +n.ω’(z r -u 2 ) 2 . (h-u 2 )} = 588751176 mm 4<br />
M cr = E cm .I r . κ r .10 -6 = 11,45 kNm<br />
EI r = M cr / κ r .10 6 = 1,25.10 12 N/mm 2<br />
Voor punt 2 geldt:<br />
z e = -n {ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )} + {n 2 (ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )) 2 + 2.n(ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ).u 2 )} 0,5 = 51,66 mm<br />
κ e = ε e / (d-z e ) = 1,99 . 10 -5 mm -1<br />
ε e = f yk / E s = 500 / 200000 = 0,0025 (2,5 0 / 00 )<br />
I e = 1 / 3 .b.z e 3 + n.ω.b(h-u 1 ).(h-u 1 -z e ) 2 + n.ω’.b(h-u 2 ).(z e -u 2 ) 2 = 185426070 mm 4<br />
M e = E c.eff . I e . κ e .10 -6 = 7,83 kNm<br />
EI e = M e / κ e .10 6 = 3,94 .10 11 N/mm 2<br />
Punt 3 volgt uit interpolatie tussen de punten 1 en 2:<br />
M f = P g+q . b. x sp / 2 (l eff – x sp ) = 4,55 kNm<br />
κ f = {(M f – M cr ).(κ e – κ r )} / (M e – M cr ) + κ r = 2,96 .10 -5 mm -1<br />
EI f = M f / κ f = 1,54.10 11 N/mm 2<br />
Als M f ≤ M cr geldt: EI f = EI r<br />
w 1 + w 3 = bijkomend deel van de doorbuiging t.g.v. de veranderlijke belasting (art. A1.4.3 NEN-EN<br />
1990:2002)<br />
w 1 + w 3 = 5 / 48 . (M f . l eff 2 ) / EI f = 8,88 mm<br />
C. Berekening doorbuiging direct optredend t.g.v. de permanente belasting (w 1 )<br />
G k = 1,35 + 0,15 = 1,50 kN/m 2<br />
M f = G k . b. x sp / 2 (l eff – x sp )<br />
M f = 1,50 . 750 . 1420 / 2 . (4840 – 1420) = 2,73 kNm
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 41<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Voor punt 1 geldt:<br />
z r (zwaartepunt t.o.v. bovenzijde plaat) n = E s / E cm = 200000 / 2125 = 94,12<br />
ω = A s1.aanw / (b(h-u 1 )) = 0,0011 %<br />
ω' = A s2.aanw / (b(h-u 2 )) = 0,0006 %<br />
0,5 . h 2 + n {ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ) u 2 }<br />
z r = ----------------------------------------------- = 100 mm<br />
n.ω’(h-u 2 ) + n.ω(h-u 1 ) + h<br />
ε b = f cflm . / E cm = 0,0006 0 / 00<br />
f cflm = 0,27 f ck (art. 4.2.5)<br />
κ r = ε b / (h-z r ) = 9,00 . 10 -6 mm -1<br />
I r = b { 1 / 12 h 3 +h(z r -0,5h) 2 + n.ω(h-u 1 -z r ) 2 . (h-u 1 ) +n.ω’(z r -u 2 ) 2 . (h-u 2 )} = 5,89 . 10 8 mm 4<br />
M cr = E cm .I r . κ r .10 -6 = 11,45 kNm<br />
EI r = M cr / κ r .10 6 = 1,25.10 12 N/mm 2<br />
Voor punt 2 geldt:<br />
z e = -n {ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )} + {n 2 (ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )) 2 + 2.n(ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ).u 2 )} 0,5 = 51,66 mm<br />
κ e = ε e / (d-z e ) = 1,99 . 10 -5 mm -1<br />
ε e = f yk / E s = 500 / 200000 = 0,0025 (2,5 0 / 00 )<br />
I e = 1 / 3 .b.z e 3 + n.ω.b(h-u 1 ).(h-u 1 -z e ) 2 + n.ω’.b(h-u 2 ).(z e -u 2 ) 2 = 1,85 . 10 8 mm 4<br />
M e = E c.eff . I e . κ e .10 -6 = 7,83 kNm<br />
EI e = M e / κ e .10 6 = 3,94.10 11 N/mm 2<br />
Punt 3 volgt uit interpolatie tussen de punten 1 en 2:<br />
M f = G k . b. x sp / 2 (l eff – x sp ) = 2,73 kNm<br />
κ f = {(M f – M cr ).(κ e – κ r )} / (M e – M cr ) + κ r = 3,50 . 10 -5 mm -1<br />
EI f = M f / κ f = 7,81.10 10 N/mm 2<br />
Als M f ≤ M cr geldt: EI f = EI r<br />
w 1 = aanvangsdeel van de doorbuiging t.g.v. de blijvende belastingen (art. A1.4.3 NEN-EN<br />
1990:2002)<br />
w 1 = 5 / 48 . (M f . l eff 2 ) / EI f = 5,33 mm<br />
w tot = w 1 + w 2 + w 3 = 5,33 + (7,44 - 5,33) + (8,88 – 5,33) = 10,99 mm ≤ 0,004 l eff
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 42<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
1.4.5 Voorbeeldberekening <strong>dak</strong>plaat met overstek (<strong>dak</strong>plaatgegevens conform art. 1.3.2)<br />
Situatie: overstek aan <strong>dak</strong>plaat<br />
Afmeting <strong>dak</strong>plaat: 5030 x 750 x 200 mm (L x b x h) ; Overstek lengte 1000 mm<br />
F<br />
1000<br />
L<br />
a<br />
b<br />
B<br />
Z<br />
A<br />
Belastingen:<br />
a. permanente belasting (G)<br />
eigengewicht + <strong>dak</strong>bedekking: (1,67 + 0,15) γ G = 2,18 kN/m 2<br />
b. veranderlijke belasting (Q)<br />
F last is 2,0 kN /m plaatbreedte : 2,0 . 0,75 . γ Q = 2,25 kN<br />
Berekening dwarskrachten:<br />
Z = (Lengte plaat x Breedte plaat x G) = 5,03 . 0,75 . 2,18 = 8,22 kN<br />
a = 4,03 m<br />
b = 2,515 m<br />
belasting op overstek (G + F) : 1,0 x 0,75 x 2,18 + 2,25 = 3,89 kN<br />
De dwarskracht optredend (V sd ) t.p.v. oplegging B:<br />
Z . b + F. L – B – a = 0<br />
B = (Z . b + F . L) / a = 8,22 . 2,52 + 2,25 . 5,03) / 4,03 = 7,95 kN<br />
De dwarskracht optredend (V sd ) t.p.v. oplegging A:<br />
F + Z – B – A = 0<br />
A = F + Z – B = 2,25 + 8,22 – 7,95 = 2,52 kN<br />
De uiterst opneembare dwarskracht (art. A.4.1.2 EN 12602:2008)<br />
V Rd1 = τ Rd (1-0,83d / 1000) (1+240 ρ 1 ) b.d ≥ 0,06 (f ck / γ cb ) b.d<br />
(kN)<br />
V Rd1 = 0,06 (4,8 / 1,73) 750 . 177,5 . 10 -3 = 22,10 kN (maatgevend)
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 43<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Momentberekening:<br />
M G = ½ . G . l 2 . b = ½ . 2,18 . 1000 2 . 750 . 10 -9 = 0,819 kNm<br />
M Q = F . (l – 100) = 2,25 . (1000 – 100). 10 -3 =<br />
2,025 kNm<br />
M sd = M G + M Q = 2,84 kNm<br />
Berekening benodigde wapening (bovenwapening is buigwapening)<br />
12 / 13 .d.b.α.f cd – 2 / 13 .(36.d 2 .b 2 .α 2 .f cd 2 – 78 M sd . 10 6 .b.α.f cd ) 0,5<br />
A s1 = --------------------------------------------------------------------------------- = 37,3 mm 2<br />
f yd<br />
De minimale bovenwapening wordt in eerste instantie ook berekend op het eigengewicht van de<br />
plaat. Zie <strong>dak</strong>plaat berekening art. 1.3.2 blz. 15; A s2 is 64,2 mm 2 en is derhalve maatgevend.<br />
De toegepaste wapening 4 φ 5 mm (78,5 mm 2 ) is voldoende voor het benodigde overstek.<br />
Voor de benodigde onderwapening in de plaat wordt het moment bepaald als zijnde een ligger op 2<br />
steunpunten.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 44<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
1.5 Randvoorwaarden toepassing <strong>dak</strong>platen<br />
1.5.1 Eisen met betrekking tot sparingplaten (zie art. 5.1)<br />
Globaal kan gesteld worden (n.a.v. het gestelde in art 5.2.2) dat sparingen in <strong>dak</strong>platen ≤ 1 / 3<br />
plaatbreedte binnen plm. 1,50 m van de opleggingen, gerealiseerd kunnen worden in de<br />
normaalplaten (standaardplaten).<br />
Bij pasplaten dient naast de sparing(en) minimaal 300 mm cellenbeton aanwezig te blijven.<br />
In de berekening wordt het moment t.p.v. de sparing berekend en de plaat wordt al of niet van extra<br />
wapening voorzien.<br />
Indien er sprake is van geconcentreerde lasten in de omgeving van de sparing dient de<br />
dwarskrachtcontrole ter plaatse van de sparing gecontroleerd te worden (uitsluitend in overleg met<br />
Xella)<br />
Sparingen > 1 / 3 van de plaatbreedte dienen geraveeld te worden.<br />
Indien de naastliggende platen de belasting kunnen dragen, kunnen er hangravelingen toegepast<br />
worden; indien niet, dan moet er een constructie onder c.q. tussen de platen gerealiseerd worden<br />
(in overleg met Xella)<br />
1.5.2 Eisen met betrekking tot pasplaten<br />
Pasplaten kunnen gerealiseerd worden tot een minimale breedte van 300 mm.<br />
Deze platen worden gezaagd uit standaardplaten met extra wapening. Het is dus noodzakelijk dat<br />
pasplaten van te voren bekend zijn.<br />
Pasplaatbreedten < 300 mm zijn mogelijk, wanneer de platen over de gehele lengte ondersteund<br />
worden en veilig getransporteerd kunnen worden (uitsluitend in overleg met Xella)<br />
1.5.3 Eisen met betrekking tot de bijkomende doorbuiging<br />
De eis ten aanzien van de bijkomende doorbuiging van <strong>dak</strong>en luidt: art. 10.2.3; NEN 6702:2001<br />
w bij ≤ 0,004 . l eff<br />
waarin: w bij is de bijkomende doorbuiging (zie figuur 19)<br />
l eff is de lengte van de overspanning en bij uitkragingen tweemaal de lengte van<br />
de uitkraging.<br />
Indien het <strong>dak</strong> intensief wordt gebruikt door personen geldt dat de bijkomende doorbuiging niet<br />
groter mag zijn dan 0,003 . l eff<br />
1.5.4 Eisen met betrekking tot doorbuiging in de eindtoestand<br />
Indien de doorbuiging in de eindtoestand van <strong>dak</strong>en de bruikbaarheid van het bouwwerk of een<br />
constructie-onderdeel kan schaden, dan is de eis ten aanzien hiervan:<br />
w max ≤ 0,004 . l eff<br />
waarin: w max is de doorbuiging in eindtoestand<br />
w max is w tot – w c<br />
is de zeeg<br />
w c<br />
l eff<br />
is de lengte van de overspanning en bij uitkragingen tweemaal de lengte van<br />
de uitkraging.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 45<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
1.5.5 Eisen met betrekking tot opleglengte (art. A11 NEN-EN 12602:2008)<br />
De opleglengte bij <strong>dak</strong>platen a o dient minimaal te voldoen aan:<br />
a o = 35 mm + 0,004 l<br />
waarin: l is de dagmaat in mm<br />
0,004 l is tolerantie factor<br />
Tabel 3 –<br />
dagmaat in mm<br />
2.000<br />
3.000<br />
4.000<br />
5.000<br />
6.000<br />
7.000<br />
a o in mm<br />
43<br />
47<br />
51<br />
55<br />
59<br />
63<br />
Voor tussenliggende waarden mag rechtlijnig geïnterpoleerd worden.<br />
1.5.6 Eisen met betrekking tot overstekken<br />
Overstekken in de lengte c.q. breedte van de platen kunnen gerealiseerd worden. (voor berekening<br />
zie art 5.2.3)<br />
Als vuistregel wordt gehanteerd: 1 / 5 van de plaatlengte en 1 / 3 van de plaatbreedte als maximale<br />
overkraging.<br />
Grotere overstekken zijn echter mogelijk, mits berekend en derhalve de wapening aangepast wordt.<br />
Van belang is echter, dat de platen tegen dompen c.q. opwaaien worden verankerd.<br />
1.5.7 Eisen met betrekking tot driepuntsopleggingen<br />
Indien er voldoende bovenwapening in de platen aanwezig is, is een middensteunpunt toelaatbaar.<br />
Voorwaarde is echter, dat de oplegpunten vlak uitgevoerd zijn.<br />
Tijdens transport is een middensteunpunt echter niet toelaatbaar, daar de vlakheid niet<br />
gegarandeerd kan worden.<br />
Bij driepunts-opleggingen dient rekening gehouden te worden met de maximale lengte in relatie tot<br />
de dikte van de plaat.<br />
In verband met transport en montage geldt bij een dikte van 100 mm een maximale plaatlengte van<br />
4,5 m en bij een dikte van 150 mm een maximale lengte van 6 m.<br />
Bij het toepassen van een middensteunpunt is overleg met de constructeur gewenst i.v.m. de extra<br />
belasting op het middensteunpunt (+/- 5/8 . Q . l )<br />
1.5.8 Wapening<br />
De wapening in de <strong>dak</strong>platen bestaat uit gepuntlaste netten, kwaliteit FeB 500.<br />
De onderwapening en de bovenwapening bestaat uit langsstaven, minimaal rond 4 mm en<br />
maximaal rond 10 mm. De h.o.h. afstand van de langsstaven is minimaal 50 mm en maximaal 200<br />
mm. De diameter van de dwarsstaaf is minimaal 60% van de diameter van de langsstaaf.<br />
De h.o.h afstand van de dwarsstaven is maximaal 500 mm.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 46<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
1.6 Uitgangspunten voor de berekening van de brandwerendheid.<br />
1.6.1 Algemeen<br />
Annex C (normative) van NEN-EN 12602:2008 “Resistance to fire design of AAC (Autoclaved<br />
Aerated Concrete) components and structures” geeft aan op welke wijze de brandwerendheid van<br />
constructiedelen in gewapend cellenbeton door middel van berekening kan worden bepaald.<br />
De genoemde annex C geeft alleen de verschillen of aanvullingen aan, ten opzichte van het<br />
ontwerp voor de normale ontwerpsituatie, waarmee in het geval van brand rekening moet worden<br />
gehouden.<br />
De brandwerendheid van de <strong>dak</strong>plaat wordt bepaald door de, bij gegeven overspanning maximaal<br />
op te nemen belasting in de uiterste grenstoestand “bezwijken”.<br />
1.6.2 Belastingsfactoren bij brand<br />
Conform par. 9.2 van NEN 6702:2001 is brand een bijzondere belasting, waarvoor in de bijzondere<br />
belastingscombinaties volgens tabel 2 alle belastingsfactoren gelijk aan 1,0 mogen worden<br />
gelijkgesteld. De waarde van de rekenbelasting is dus gelijk aan de waarde van de representatieve<br />
belasting.<br />
1.6.3 Materiaalfactoren<br />
Conform art. C.2.2 van Annex C van NEN-EN 12602:2008 mogen de materiaalfactoren in een<br />
berekening voor het bijzondere belastingsgeval brand, voor alle samenstellende materialen gelijk<br />
worden gesteld aan 1,0.<br />
1.6.4 Temperatuur in de <strong>dak</strong>platen tijdens brand<br />
De temperatuur in o C, na 30, 60, 90 en 120 minuten verhitting volgens de standaardbrandkromme<br />
(design fire curve), voor de onderzijde, c,q, verhitte zijde van de <strong>dak</strong>plaat (kwaliteit AAC 4,5/600) ,<br />
zijn ontleend aan figuur CC.4 van Annex CC (normative) “Temperature profiles of AAC wall, floor<br />
and roof components and AAC beams” van NEN-EN 12602:2008<br />
Afhankelijk van de betondekking (afstand “a” is oppervlakte plaat tot hart wapeningsstaaf) kan de<br />
temperatuur in de wapening na 30, 60, 90 en 120 minuten afgelezen worden.<br />
De resultaten zijn:<br />
Brandduur: 30 minuten:<br />
“a” maat temperatuur θ s ( o Celcius)<br />
20 mm 280<br />
30 mm 160<br />
Brandduur: 60 minuten:<br />
“a” maat temperatuur θ s ( o Celcius)<br />
20 mm 475<br />
30 mm 320<br />
Brandduur: 90 minuten:<br />
“a” maat temperatuur θ s ( o Celcius)<br />
20 mm 580<br />
30 mm 450<br />
Brandduur: 120 minuten:<br />
“a” maat temperatuur θ s ( o Celcius)<br />
30 mm 520<br />
40 mm 410
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 47<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Bovenstaande resultaten geven een “a” maat in relatie met de brandduur weer.<br />
Voor betonstaal (FeB 500) is de karakteristieke vloeigrens 500 N/mm 2 (bij kamertemperatuur 20 o )<br />
Voor een eenvoudige benadering kunnen we dan de waarden uit tabel 4 aangehouden worden.<br />
Tabel 4<br />
“a” maat in relatie tot brandduur, overspanning en plaatdikte. (conform tabel C.5 art. C.4.2.5 van<br />
NEN-EN 12602:2008 (min. density 550 kg/m 3 ))<br />
Maximale<br />
overspanning (m)<br />
Brandduur “a” maat<br />
(min)<br />
30 15<br />
60 20<br />
90 30<br />
120 35<br />
- 3,00 3,01 – 4,50 4,51 – 6,00 6,01 – 7,50<br />
h min<br />
(min.plaatdikte)<br />
100<br />
100<br />
150<br />
175<br />
h min<br />
(min.plaatdikte)<br />
150<br />
150<br />
150<br />
175<br />
h min<br />
(min.plaatdikte)<br />
175<br />
200<br />
200<br />
200<br />
h min<br />
(min.plaatdikte)<br />
240<br />
240<br />
240<br />
240<br />
1.6.5 Reductie van de treksterkte van de onderwapening in de <strong>dak</strong>platen als functie van de<br />
temperatuur tijdens brand<br />
In art. C.3.3 Steel van Annex C (normative) wordt bepaald op welke wijze de in rekening te<br />
brengen reductiefactor k s (θ) op de karakteristieke waarde van de treksterkte (f yk ) voor betonstaal<br />
FeB 500 als functie van de temperatuur θ tijdens brand mag worden bepaald.<br />
f yk (θ) = k s (θ) . f yk (20 o C)<br />
Tabel 5 - reductie staalspanning<br />
Brandduur “a” maat<br />
(min)<br />
30<br />
60<br />
90<br />
120<br />
15<br />
20<br />
30<br />
35<br />
Temperatuur<br />
θ s<br />
340<br />
475<br />
450<br />
465<br />
Reductiefactor<br />
k s (θ)<br />
0.75<br />
0.60<br />
0.65<br />
0.63<br />
Rekenwaarde<br />
tijdens brand<br />
f yk (θ)<br />
375<br />
300<br />
325<br />
315<br />
1.6.6 Reductie van de elasticiteitsmodulus van de onderste wapening (betonstaal) in de<br />
<strong>dak</strong>platen als functie van de temperatuur tijdens brand<br />
In Annex CA (normative) tabel CA.2(b) “cold worked reinforcing steel” is opgenomen op welke wijze<br />
de in rekening te brengen reductie op de karakteristieke waarde van de elasticiteitsmodulus E s voor<br />
Betonstaal FeB 500 bij kamertemperatuur (20 o Celsius; E s = 2 . 10 5 N/mm 2 ), als functie van de<br />
temperatuur θ s tijdens brand mag worden bepaald.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 48<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Tabel 6 – reductie elasticiteitsmodule staal<br />
Brandduur<br />
(min)<br />
“a” maat Temperatuur<br />
θ s<br />
30<br />
60<br />
90<br />
120<br />
15<br />
20<br />
30<br />
35<br />
340<br />
475<br />
450<br />
465<br />
Reductiefactor<br />
E s (θ s )/E s (20 o C)<br />
0,66<br />
0,44<br />
0,48<br />
0,46<br />
Rekenwaarde<br />
tijdens brand<br />
E s,eff (θ s ) N/mm 2<br />
131200<br />
88000<br />
96000<br />
91200<br />
1.6.7 Reductie van de druksterkte van cellenbeton als functie van de temperatuur tijdens<br />
brand.<br />
In art. C.3.2 AAC van Annex C (normative) “Resistance to fire design of AAC components and<br />
structures” van NEN-EN 12602:2008 is opgenomen op welke wijze de in rekening te brengen<br />
reductiefactor k c (θ) op de karakteristiek waarde van de druksterkte f ck voor cellenbeton bij<br />
kamertemperatuur (20 o Celsius) , als functie van de temperatuur θ tijdens brand, mag worden<br />
bepaald.<br />
In figuur C.1 zien we dat voor temperaturen lager dan 700 o C er nog geen sprake is van een<br />
reductie van de druksterkte van de cellenbeton. Voor temperaturen hoger dan 900 o C is de<br />
druksterkte van cellenbeton rekenkundig nihil.<br />
Er is derhalve binnen de gestelde brandduur van 30 – 90 minuten geen sprake van reductie van de<br />
druksterkte.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 49<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
1.6.8 Maximale overspanningen <strong>dak</strong>platen (dagmaat) ten behoeve van de brandwerendheid<br />
op bezwijken<br />
Voor het bepalen van de maximale overspanning (dagmaat) wordt uitgegaan van de volgende vijf<br />
belastingsgevallen:<br />
1. Normale belasting, samengesteld uit:<br />
a. eigengewicht van de plaat (G eig )<br />
b. drie lagen <strong>dak</strong>bedekking: (G = 0,15 kN/m 2 )<br />
c. veranderlijke belasting: (Q = 1,00 kN/m 2 )<br />
2. Normale belasting + 0,25 kN/m2 (G) extra<br />
5. Normale belasting + 0,50 kN/m2 (G) extra<br />
6. Normale belasting + 0,75 kN/m2 (G) extra<br />
5. Normale belasting + 1,00 kN/m2 (G) extra<br />
Tabel 7 – brandwerendheid 60 minuten<br />
A. cellenbetondekking op onder- en boven wapening: 20 mm (normale dekking)<br />
Plaatdikte<br />
In mm<br />
Belastingsituatie<br />
1 2 3 4 5<br />
100<br />
3300<br />
3150<br />
3000<br />
2900<br />
2800<br />
150<br />
4950<br />
4750<br />
4600<br />
4450<br />
4300<br />
200<br />
6450<br />
6250<br />
6050<br />
5900<br />
5750<br />
240<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
300<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
Tabel 8 – brandwerendheid 90 minuten<br />
B. cellenbetondekking op onderwapening: 30 mm; op bovenwapening 20 mm<br />
Plaatdikte<br />
In mm<br />
Belastingsituatie<br />
1 2 3 4 5<br />
100<br />
3150<br />
2950<br />
2850<br />
2750<br />
3650<br />
150<br />
4800<br />
4600<br />
4450<br />
4300<br />
4150<br />
200<br />
6300<br />
6100<br />
5900<br />
5700<br />
5550<br />
240<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
300<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
6500
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 50<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Tabel 9 brandwerendheid 120 minuten<br />
C cellenbetondekking op onderwapening: 35 mm: op bovenwapening 20 mm<br />
Plaatdikte<br />
In mm<br />
Belastingsituatie<br />
1 2 3 4 5<br />
100<br />
3050<br />
2900<br />
2750<br />
2650<br />
2550<br />
150<br />
4700<br />
4500<br />
4350<br />
4200<br />
4100<br />
200<br />
6200<br />
6000<br />
5800<br />
5650<br />
5500<br />
240<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
6400<br />
300<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
6500<br />
1.7 Belastingen<br />
1.7.1 Belasting door regenwater (art. 6.3.8 NEN-EN 1991-1-1:2002/NB:2007)<br />
Belastingen door regenwater op <strong>dak</strong>en moeten zijn ontleend aan art. 8.7.1. van NEN 6702:2001<br />
In de NEN 6702, artikel 8.7 worden rekenregels gegeven om de belasting (p rep (x)) ten gevolge van<br />
regenwater te berekenen.<br />
Regenwaterbelasting is in principe een plaatsgebonden belasting, waarbij ook rekening moet zijn<br />
gehouden met wateraccumulatie.<br />
Bij de berekening van de belasting door wateraccumulatie op de <strong>dak</strong>en moet behalve met de<br />
doorbuiging van de <strong>dak</strong>platen ook rekening worden gehouden met de zakking c.q. doorbuiging van<br />
de <strong>dak</strong>liggers, vervolgens de <strong>dak</strong>randhoogte of de nood-regenwaterafvoerhoogte en het afschot<br />
van de <strong>dak</strong>platen.<br />
Dit zijn vaak factoren die de producent, in dit geval Xella niet kent.<br />
Dakplaten worden in de meeste gevallen berekend op een veranderlijke belasting (Q) van 1,0<br />
kN/m 2 . (<strong>dak</strong>helling 0 ≤ α ≤ 15 0 )<br />
Om aan deze variabele belasting te voldoen dient de wateraccumulatie op het <strong>dak</strong> beperkt te<br />
blijven tot 100 mm – de doorbuiging van de constructie c.q. <strong>dak</strong>plaat.<br />
Gaan we uit van een maximale doorbuiging van 0,004 l (art. 10.2.3 NEN 6702) en een gemiddelde<br />
<strong>dak</strong>plaatlengte van 5000 mm, dan is de doorbuiging 0,004 . 5000 = 20 mm<br />
De wateraccumulatie dient dus beperkt te blijven tot maximaal 80 mm.<br />
Indien dit niet het geval is, dient de veranderlijke belasting (p rep ) bepaald te worden door de<br />
constructeur van de aannemer.<br />
1.7.2 Belasting door sneeuw<br />
De belasting t.g.v. sneeuw op <strong>dak</strong>en dient ontleend te worden aan art. 5 van NEN-EN 1991-1-<br />
3:2003 “Sneeuwbelasting op <strong>dak</strong>en”<br />
Gecontroleerd dient te worden of de berekende sneeuwbelasting > dan de veranderlijke belasting<br />
op <strong>dak</strong>en gerekend (Q = 1 kN/m 2 )<br />
(sneeuwbelasting dient opgegeven te worden door constructeur)
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 51<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
1.7.3 Windbelasting op <strong>dak</strong>platen (verankering)<br />
I.v.m. de verankering van de <strong>dak</strong>platen dienen de <strong>dak</strong>platen berekend te worden op eventuele<br />
windzuiging.<br />
De windbelasting op <strong>dak</strong>en wordt berekend conform NEN-EN 1991-1-4<br />
(NEN-EN 1991-1-4:2005/NB:2007)<br />
De windbelasting op een gebouw is afhankelijk van vele factoren o.a. de afmetingen van het<br />
gebouw, terreinsituatie, windgebied, turbulentie-intensiteit, druk en zuiging enz.<br />
Volgens art. 7.2.3 dient het <strong>dak</strong> verdeeld te zijn in zones<br />
d<br />
e/4<br />
F<br />
wind<br />
G H I<br />
b<br />
e/4<br />
F<br />
e/10<br />
e/2<br />
e = b of 2 h<br />
kleinste waarde is maatgevend<br />
h: gebouwhoogte<br />
b: afmeting loodrecht op de wind<br />
De winddruk werkend op het <strong>dak</strong> wordt bepaald: w = q p . C pe.1<br />
q p is waarde voor de extreme stuwdruk uit tabel NB.4 (NEN-EN 1991-1-4:2005/NB:2007)<br />
C pe.1 is uitwendige drukcoёfficiёnt (b.v. tabel 7.2 voor platte <strong>dak</strong>en)<br />
F (verankeringskracht) is: γ Q . w - γ G . G (wanneer F is negatief: geen windzuiging)<br />
G = eigengewicht <strong>dak</strong>plaat + permanente belasting<br />
γ Q = 1,5 (tabel A1.2(B) NEN-EN 1990:2000/NB:2007<br />
γ G = 0,9 (tabel A1.2(B) NEN-EN 1990:2000/NB:2007
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 52<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Maximale belasting op ankers:<br />
- klemanker φ 6 mm : 0,25 kN<br />
- klemanker φ 8 mm : 0,65 kN<br />
- haakanker φ 12 mm : 4,40 kN
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 53<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
2. <strong>HEBEL</strong>-VLOERPLATEN<br />
2.1 Algemeen<br />
Hebel-vloerplaten zijn gewapende, dragende elementen ten behoeve van massieve cellenbetonvloeren<br />
voor woningen, kantoren, utiliteitsgebouwen, industriegebouwen enz.<br />
Hebel-vloerplaten kunnen in combinatie met Hebel-wand- en <strong>dak</strong>platen een compleet systeem vormen.<br />
Vloerplaten kunnen gebruikt worden als begane grondvloeren en verdiepingsvloeren en kunnen op<br />
diverse draagconstructies gemonteerd worden (b.v. op staal, beton, hout, metselwerk). Indien<br />
noodzakelijk kunnen <strong>dak</strong>platen ook horizontale krachten opnemen en kunnen derhalve de stabiliteit<br />
bevorderen.<br />
Hebel-vloerplaten worden geleverd conform de geldende KOMO Attesten-met-productcertificaat,<br />
gebaseerd op NEN-EN 12602:2008 (Europese Cellenbeton Norm).<br />
De Hebel-vloerplaten zijn gewapend met twee gepuntlaste wapeningsnetten, kwaliteit B500 (FeB 500),<br />
die corrosiewerend zijn behandeld.<br />
Afmetingen:<br />
Hebel-vloerplaten zijn leverbaar in de volgende afmetingen:<br />
Lengte : ≤ 6.750 mm *)<br />
Breedten : ≤ 750 mm (minimale breedte 300 mm)<br />
Dikten : 100, 125, 140, 150, 175, 200, 240, 300 mm<br />
*) speciaal op aanvraag zijn lengten tot 7.500 mm te leveren.<br />
De langskanten van de vloerplaten zijn voorzien van een profilering: bijvoorbeeld open groef,<br />
messing en groef.<br />
De opengroeven dienen gevuld te worden met zandcementmortel (1 cement / 3 zand) om<br />
wisselwerking te voorkomen. De water-cement factor moet zodanig worden gekozen dat de mortel niet<br />
tussen de platen doorlekt.<br />
Verankering van Hebel-vloerplaten is in normale situaties niet noodzakelijk. Een verankering kan echter<br />
nodig zijn, wanneer de stabiliteit van het gebouw middels schijfwerking van de vloer gerealiseerd moet<br />
worden
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 54<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
2.2 Statica<br />
2.2.1 Algemeen:<br />
Vloerplaten worden berekend conform:<br />
• NEN-EN 12602;2008 (Geprefabriceerde gewapende elementen van geautoclaveerd<br />
cellenbeton)<br />
• NEN-EN 1991-1-1:2002/NB (Algemene belastingen)<br />
• NEN-EN 1990 – 2002/NB:2007 (Grondslagen voor constructief ontwerp)<br />
2.2.2 Belastingvoorschriften:<br />
Tabel 1 - rekengewichten<br />
Cellenbetonkwaliteit<br />
Rekenwaarden in kg/m 3 AAC 4,5/600 AAC 3,5/500<br />
Gemiddelde volumieke massa droog ρ m<br />
Rekenwaarden t.b.v. berekening op buiging *)<br />
Rekenwaarden t.b.v. berekening doorbuiging (langeduur)<br />
Rekenwaarden voor onderliggende constructies<br />
Rekenwaarden voor transport<br />
> 550 ≤ 600<br />
835<br />
675<br />
715<br />
815<br />
> 450 ≤ 500<br />
735<br />
575<br />
615<br />
715<br />
*) Waarden met 20 vol% H 2 O.<br />
t.b.v. de berekening langeduur-doorbuiging kan men volstaan met plm. 4 vol% H 2 O, t.w. 675 kg/m 3<br />
resp. 575 kg/m 3<br />
<strong>HEBEL</strong> vloerplaten worden over het algemeen toegepast in de gebruiksklassen A en B (klasse<br />
indeling van vloeren; tabel 6.1 NEN-EN 1991-1-1:2002); ruimten voor wonen en huishoudelijk gebruik<br />
(A) en kantoorruimten (B)<br />
<strong>HEBEL</strong> vloerplaten dienen berekend te worden op de volgende belastingen: art. 6.3.1.2. NEN-EN<br />
1991-1-1:2002/NB:2007 (tabel 6.2)<br />
c. blijvende belastingen (G)<br />
belasting die naar alle waarschijnlijkheid werkzaam is gedurende een gegeven<br />
referentieperiode en waarvan de variatie van haar grootte in de tijd verwaarloosbaar is.<br />
d. veranderlijke belasting (Q)<br />
belasting waarvan de variatie in grootte in de tijd niet verwaarloosbaar, noch gelijkmatig is.<br />
Klasse A-vloeren: q k is 1,75 kN/m 2<br />
Klasse A-trappen: q k is 2,00 kN/m 2<br />
Klasse A-balkons: q k is 2,50 kN/m 2<br />
Klasse B-kantoorruimten: q k is 2,50 kN/m 2<br />
Q k is 3,0 kN (werkend op een oppervlak van 0,1 m x 0,1 m)<br />
In geval van vrije randen, zoals bij overkragende vloeren, trapopeningen en balkons, moet een<br />
lijnlast zijn toegepast van tenminste q k = 5 kN/m over een lengte van 1 m en binnen een<br />
afstand van 0,1 m van de rand.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 55<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
2.2.3 Materiaal eigenschappen AAC 4,5/600 AAC 3,5/500<br />
soortelijkgewicht klasse: art. 4.2.2.3 (tabel 1) 600 500<br />
ρ m gemiddelde waarde s.g. (droog) kg/m 3 > 550 ≤ 600 > 450 ≤ 500<br />
ρ m,g.b s.g. voor berekening op buiging (kg/m 3 ) 835 735<br />
ρ m,g.d s.g. voor berekening op doorbuiging (kg/m 3 ) 675 575<br />
druksterkte klasse: art. 4.2.4 (tabel 2) 4,5 3,5<br />
ƒ ck karakteristieke druksterkte: (N/mm 2 ) 4,8 3,5<br />
ƒ cflm gem. kar. buigtreksterkte : 0,27 ƒ ck (N/mm 2 ) (art. 4.2.5) 1,30 0,95<br />
.<br />
0,8 ƒ cflm rekenwaarde gem. buigtreksterkte (N/mm2) (art. A.8.4.3 (5)) 1,04 0,76<br />
γ c,d veiligheidsfactor ductiel bezwijken (Annex D2; tabel D4) 1,44 1,44<br />
ƒ cd rekenwaarde van de druksterkte (N/mm 2 ) (art. A3.2) 3,33 2,43<br />
γ c,b veiligheidsfactor bros bezwijken (Annex D2; tabel D4) 1,73 1,73<br />
α reductiecoёfficient voor de rekenwaarde druksterkte (A.3.2(3)) 0,85 0,85<br />
E cm elasticiteitsmodule (N/mm 2 ) (art. 4.2.7(6)) 2125 1625<br />
φ kruipcoёfficient 0,5 0,5<br />
E c,eff elasticiteitsmodule (langeduur in N/mm2) (art. A.9.4.3 (3)) 1417 1083<br />
Wapeningsstaal:<br />
ƒ yk karakteristieke vloeigrens (N/mm 2 ) 500<br />
E s elasticiteitsmodulus (N/mm 2 ) 200000<br />
F wg afschuifsterkte van puntlassen (4.3.2(8) EN 12602:2008) 25%<br />
γ s veiligheidsfactor staal (Annex D2; tabel D4) 1,15<br />
ƒ yd rekenwaarde treksterkte staal (N/mm 2 ) 435
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 56<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
2.3 Berekening:<br />
Berekening theoretische overspanning (l eff ) (Annex A2)<br />
l<br />
a)<br />
c 2<br />
u 2<br />
d<br />
h<br />
u 1<br />
c 1<br />
l eff<br />
1 / 2 a o,min<br />
1 / 2 a o,min<br />
a o,min<br />
l<br />
b)<br />
l eff<br />
1 / 2 a o<br />
1 / 2 a o<br />
a o<br />
Note: a o min. is 40 + 0,004 l (A11)<br />
Waarin l is: dagmaat in mm<br />
0,004 factor is tolerantie c.q. kopdekkingsfactor.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 57<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
c) situatie overstek<br />
l<br />
u 1<br />
c 1<br />
h<br />
d<br />
u 2<br />
c 2<br />
l eff (overstek)<br />
l eff<br />
1 / 2 a o<br />
a o<br />
Bepaling l eff bij schuine opleggingen<br />
=<br />
l eff<br />
=<br />
l eff<br />
b
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 58<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Bepaling l eff (overstek) bij schuine opleggingen<br />
=<br />
l eff<br />
=<br />
l eff<br />
b<br />
2.3.1 Plaatgegevens:<br />
L plaatlengte mm<br />
l eff L – (a oR + a oL ) + 1 / 2 a oR,min + 1 / 2 a oL.min mm<br />
b plaatbreedte mm<br />
h plaatdikte mm<br />
c 1 , c 2 dekking op de (langs)wapening mm<br />
u 1 afstand onderkant plaat tot hart onder (trek)-wapening mm<br />
u 2 afstand bovenkant plaat tot hart boven (druk)-wapening mm<br />
n 1 aantal aanwezige langsstaven in trekzone st.<br />
φl 1 doorsnede langswapening in trekzone mm<br />
n 2 aantal aanwezige langsstaven in drukzone st.<br />
φl 2 doorsnede langswapening in drukzone mm<br />
n t2 aanwezige verankeringsstaven per halve plaatlengte st.<br />
n t1 aanwezige verankeringsstaven in oplegzone st.<br />
φ t diameter dwarsstaven mm<br />
l t lengte dwarsstaaf mm
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 59<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
2.3.2 Voorbeeld berekening vloerplaat:<br />
Afmetingen: 6000 x 750 x 200 mm (L x b x h) : kwaliteit: AAC 4,5/600)<br />
Belasting: G eig + 1,80 kN/m 2 + Q (1,75 kN/m 2 ); Ψ = 0,4<br />
Oplegbreedte (a o ) is 100 mm<br />
Kwaliteit cellenbeton: ρ m (volumieke massa) 600 kg/m 3 art. 4.2.2.3 (tabel 1)<br />
Sterkte klasse: f ck 4,8 N/mm 2 art. 2.2.3 Materiaaleigenschappen<br />
Belastingen: (tabel 6.2; NEN-EN 1991-1-1:2002/NB:2007)<br />
a. permanente belasting (G)<br />
G k (eigengewicht) h . ρ m.g.b 240 x 835 x 10 -5 = 2,00 kN/m 2<br />
G k (permanente belasting) 1,80 kN/m 2<br />
b. veranderlijke belasting (Q)<br />
belasting waarvan de variatie in grootte in de tijd niet verwaarloosbaar, noch gelijkmatig is.<br />
q k is 1,75 kN/m 2<br />
Q k is 3,0 kN (werkend op een oppervlak van 0,1 m x 0,1 m)<br />
Ψ 0 (momentane factor voor de veranderlijke belasting) : 0,4<br />
(tabel A1.1 NEN-EN 1990:2002/NB:2007)<br />
γ G (belastingsfactor uiterste grenstoestand): 1,2 ; 1,35<br />
(tabel A1.2 (B) NEN-EN 1990:2002/NB:2007)<br />
γ Q (belastingsfactor uiterste grenstoestand): 1,5<br />
(tabel A1.2 (B) NEN-EN 1990:2002/NB:2007)<br />
Plaatgegevens:<br />
L :<br />
l eff :<br />
b<br />
h<br />
c 1 , c 2<br />
u 1<br />
u 2<br />
n 1<br />
φl 1<br />
n 2<br />
φl 2<br />
n t2<br />
n t1<br />
φ t<br />
l t<br />
6000 mm<br />
5858 mm<br />
750 mm<br />
240 mm<br />
20 mm<br />
24,5 mm<br />
24,5 mm<br />
7 st. (kiezen)<br />
9,0 mm (kiezen)<br />
4 st. (kiezen)<br />
9,0 mm (kiezen)<br />
7,5 st.<br />
2 st.<br />
7 mm<br />
620 mm
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 60<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Controle Momenten en dwarskrachten:<br />
1. Moment berekening: art. 6.4.3.2 NEN-EN 1990:2002 (6.10a)<br />
G k (permanente belasting): 2,00 + 1,80 = 3,80 kN/m 2<br />
M sd is:<br />
1 / 8 . G k . l 2 eff . b . γ G = 1 / 8 . 3,80 . 5858 2 . 750 . 1,35 . 10 -9 = 16,52 kNm .<br />
2. Moment berekening: art. 6.4.3.2 NEN-EN 1990:2002 (6.10b)<br />
G k (permanente belasting): 2,00 + 1,80 = 3,80 kN/m 2<br />
M sd is:<br />
1 / 8 . G k . l 2 eff . b . γ G = 1 / 8 . 3,80 . 5858 2 . 750 . 1,2 . 10 -9 = 14,69 kNm<br />
Q k (veranderlijke belasting): 1,75 kN/m 2<br />
M sd is:<br />
1 / 8 . Q k . l eff 2 . b . γ Q = 1 / 8 . 1,75 . 5858 2 . 750 . 1,5 . 10 -9 = 8,44 kNm<br />
Q k (veranderlijke belasting): 3,0 kN (werkend op een oppervlak van 0,1 m x 0,1 m)<br />
M sd is:<br />
1 / 4 . Q k . l eff . γ Q = 1 / 4 . 3,0 . 5858 . 1,5 . 10 -3 = 6,59 kNm<br />
M sd = M sd (G k ) + M sd (Q k ,max) = 14,69 + 8,44 = 23,13 kNm > 16,52 kNm<br />
De uiterst opneembare dwarskracht zonder dwarskrachtwapening (art. A.4.1.2 EN 12602:2008)<br />
V Rd1 = τ Rd (1-0,83d / 1000) (1+240 ρ 1 ) b.d ≥ 0,06 (f ck / γ cb ) b.d<br />
(kN)<br />
τ Rd = 0,063 . f ck 0,5 / γ c,b = 0,063 . 4,8 0,5 / 1,73 = 0,08 N/mm 2<br />
d = h – u 1 = 240 – 24,5 = 215,5 mm<br />
ρ 1 = A s1 / b.d ≤ 0,005<br />
445,1 / (750 . 215,5) = 0,0027<br />
A s1 = 7 φ 5 mm = 445,1 mm 2<br />
V Rd1 = 0,08 (1 – 0,83 . 215,5 / 1000) (1 + 240 . 0,0027) 750 . 215,5 . 10 -3 = 17,6 kN<br />
V Rd1 = 0,06 (4,8 / 1,73) 750 . 215,5 . 10 -3 = 26,91 kN (maatgevend)<br />
De optredende dwarskracht (V sd ) is:<br />
(G k . γ G + Q k . γ Q ) . b . l eff . 0,5 = (3,80 . 1,2 + 1,75 . 1,5) 750 . 5858 . 0,5 . 10 -6 = 15,79 kN (voldoet)<br />
Berekening benodigde wapening (buiging)<br />
12 / 13 .d.b.α.f cd – 2 / 13 .(36.d 2 .b 2 .α 2 .f cd 2 – 78 M sd . 10 6 .b.α.f cd ) 0,5<br />
A s1 = --------------------------------------------------------------------------------- = 290,2 mm 2 (maatgevend)<br />
f yd<br />
f cflk<br />
A s1 (min) = 0,4. h.b ----------- = 124,42 mm 2<br />
f yk<br />
(art. A3.4(2))
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 61<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
f cflk = 0,18 . f ck = 0,864 N/mm 2 (art. 4.2.5)<br />
f yk = 500 N/mm 2<br />
A s1.aanw = 7 φ 9 mm = 445,1 mm 2 (voldoet)<br />
Vloerplaten zijn gewapend met een onderwapening en een bovenwapening.<br />
De bovenwapening wordt in eerste instantie gebaseerd op het eigengewicht van de plaat.<br />
M sd t.g.v. eigengewicht is: 1 / 8 . G k . L 2 . b. γ G = 1 / 8 . 2,00 . 6000 2 . 750 . 1,2 . 10 -9 = 8,12 kNm<br />
12 / 13 .d.b.α.f cd – 2 / 13 .(36.d 2 .b 2 .α 2 .f cd 2 – 78 M sd . 10 6 .b.α.f cd ) 0,5<br />
A s2 = --------------------------------------------------------------------------------- = 90,9 mm 2<br />
f yd<br />
A s2.aanw = 4 φ 9 mm = 254,3 mm 2 (voldoet)<br />
De bovenwapening dient, wanneer de cellenbeton drukspanning overschreden wordt, als drukwapening<br />
te fungeren.<br />
Dat betekent wanneer: x u > x u . max<br />
α . f cd<br />
2 o / oo<br />
3 o / oo<br />
A s1 . f yd 290,2 . 435<br />
x u = 3 / 2 --------------- = ------------------- = 89,06 mm<br />
b . α . f cd 750 . 0,85 . 3,3<br />
0,003 . E s 0,003 . 200000<br />
x u . max = ----------------------- d = ----------------------------- . 215,5 = 125 mm<br />
f yd + 0,003 . E s 435 + 0,003 . 200000<br />
Bepaling benodigde bovenwapening (indien x u . max is maatgevend)<br />
N’ b = 0,667 . α .f cd . x u . b = 0,667 . 0,85 . 3,33 . 89,06 . 750 = 126235 N
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 62<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
M b = N’ b (d – 0,361 x u ) = 126235 (215,5 – 0,361 . 89,06) . 10 -6 = 23,14 kNm<br />
N’ a = (M Sd – M b ) / (d – u 2 ) = (23,13.10 3 – 23,14.10 3 ) / (215,5 – 24,5) = 0 N<br />
A s2 = N’ a / f yd = 0 mm2<br />
Drukwapening is niet van toepassing !<br />
Berekening doorbuiging (art. 9.4.2)<br />
Bij de berekening van de doorbuiging wordt gebruik gemaakt van de verstijvende invloed van de<br />
cellenbeton, gelegen tussen de scheuren (z.g. tension stiffening effect)<br />
De doorbuiging wordt berekend middels het verband dat wordt weergegeven door een drietakkig M-κ<br />
diagram, waarin de verstijvende invloed van het cellenbeton wordt verwerkt.<br />
Ook de drukwapening wordt in de berekening meegenomen.<br />
M e<br />
2<br />
3<br />
M f<br />
1<br />
M cr<br />
EI e<br />
EI r<br />
EI f<br />
κ r κ f κ e<br />
Punt 1: Scheurmoment M r met kromming κ r<br />
Punt 2: Vloeimoment M e met kromming κ e<br />
Wapeningspercentage trek- c.q. drukwapening:<br />
ω = A s1.aanw / (b(h-u 1 )) %<br />
ω’ = A s2.aanw / (b(h-u 2 )) %<br />
n = E s / E c<br />
κ r = ε b / (h – z r ) mm -1<br />
ε b = f cflk / E c 0 / 00<br />
Conform NEN-EN 1990:2002 art. A1.4 worden voor bruikbaarheidsgrenstoestanden de partiёle<br />
belastingsfactoren gelijk aan 1,0 genomen.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 63<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Art. A1.4.2 (2) luidt:<br />
De bruikaarheidscriteria behoren voor elk project te zijn vastgesteld en overeengekomen met de<br />
opdrachtgever.<br />
OPMERK<strong>IN</strong>G: De bruikbaarheidscriteria kunnen zijn voorgeschreven in de Nationale Bijlage.<br />
In art A1.4.2 van de Nationale Bijlage NEN-EN 1990:2002:2007 staat: (2) Tevens moeten de strengste<br />
criteria volgens NEN 6702, hoofdstuk 10, en NEN-EN 1992 t/m NEN-EN 1999 zijn gebruikt.<br />
In deze brochure houden we voor de bruikbaarheidsgrenstoestanden en de daarbij behorende<br />
belastingen de eisen van de NEN 6702:2001 aan.<br />
Figuur 19 (NEN 6702) Geschematiseerd verband tussen belasting en vervorming<br />
w 1 + w 3<br />
permanent veranderli<br />
w 1 + w 2<br />
w 1k + w 2k<br />
w kr<br />
extreme waarde<br />
momentane waarde = 0,4 x 60%<br />
belasting<br />
w 1 w bij w tot<br />
D. Berekening doorbuiging langeduur t.g.v. de permanente belasting + de momentane waarde<br />
van de veranderlijke belasting (w 1 + w 2 ; NEN-EN 1990-2002 art. A1.4.3)<br />
M f = 1 / 8 . G k . b . l eff 2 + Ψ k . Ψ o . Q k<br />
Ψ k = correctiefactor voor momentane belasting = 0,6 (art. 6.3.5.2 NEN 6702:2001)<br />
Ψ o = factor voor gebouwen: categorie A: vloeren = 0,4<br />
(art. A1.2.2: tabel A1.1 NEN-EN 1990;2002/NB:2007)<br />
M f = 1 / 8 . (1,62 *) + 1,80+ 0,6 . 0,4 . 1,75) . 750 . 5858 2 . 10 -9 = 12,35 kNm<br />
*) G eig = 675 kg/m 3 (AAC 4,5/600)
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 64<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Voor punt 1 geldt:<br />
z r (zwaartepunt t.o.v. bovenzijde plaat) n = E s / E c,eff = 200000 / 1417 = 141,18<br />
ω = A s1.aanw / (b(h-u 1 )) = 0,0028 %<br />
ω' = A s2.aanw / (b(h-u 2 )) = 0,0016 %<br />
0,5 . h 2 + n {ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ) u 2 }<br />
z r = ----------------------------------------------- = 129,23 mm<br />
n.ω’(h-u 2 ) + n.ω(h-u 1 ) + h<br />
ε b = 0,8 . f cflm / E c.eff = 0,0007 0 / 00<br />
f cflm = 0,27 f ck (art. 4.2.5; art. A.9.4.3 (5))<br />
κ r = ε b / (h-z r ) = 6,61 . 10 -6 mm -1<br />
I r = b { 1 / 12 h 3 +h(z r -0,5h) 2 + n.ω(h-u 1 -z r ) 2 . (h-u 1 ) +n.ω’(z r -u 2 ) 2 . (h-u 2 )} = 1740838894 mm 4<br />
M cr = E c.eff .I r . κ r .10 -6 = 16,29 kNm<br />
EI r = M cr / κ r .10 6 = 2,47.10 12 N/mm 2<br />
Voor punt 2 geldt:<br />
z e = -n {ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )} + {n 2 (ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )) 2 + 2.n(ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ).u 2 )} 0,5 = 104,54 mm<br />
κ e = ε e / (d-z e ) = 2,25 . 10 -5 mm -1<br />
ε e = f yk / E s = 500 / 200000 = 0,0025 (2,5 0 / 00 )<br />
I e = 1 / 3 .b.z e 3 + n.ω.b(h-u 1 ).(h-u 1 -z e ) 2 + n.ω’.b(h-u 2 ).(z e -u 2 ) 2 = 1289308856 mm 4<br />
M e = E c.eff . I e . κ e .10 -6 = 41,15 kNm<br />
EI e = M e / κ e .10 6 = 1,83.10 12 N/mm 2<br />
Punt 3 volgt uit interpolatie tussen de punten 1 en 2:<br />
M f = 1 / 8 . (G k + Ψ k . Ψ o . Q k ) . b . l 2 eff = 12,35 kNm<br />
κ f = {(M f – M cr ).(κ e – κ r )} / (M e – M cr ) + κ r = 4,08.10 -6 mm -1<br />
EI f = M f / κ f = 3,03.10 12 N/mm 2<br />
Als M f ≤ M cr geldt: EI f = EI r<br />
w 2 = lange termijn deel van de doorbuiging onder blijvende belasting (art. A1.4.3 NEN-EN<br />
1990:2002)<br />
w 1 + w 2 = 5 / 48 . (M f . l eff 2 ) / EI f = 17,91 mm
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 65<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
E. Berekening doorbuiging direct optredend t.g.v. permanente en de veranderlijke belasting<br />
(w 1 + w 3 )<br />
G k = 1,62 + 1,80 = 3,42 kN/m 2<br />
Q k = 1,75 kN/m 2<br />
M f = 1 / 8 . (G k + Q k ) . b . l eff<br />
2<br />
M f = 1 / 8 . (5,17) . 750 . 5858 2 . 10 -9 = 16,63 kNm<br />
Voor punt 1 geldt:<br />
z r (zwaartepunt t.o.v. bovenzijde plaat) n = E s / E cm = 200000 / 2125 = 94,12<br />
ω = A s1.aanw / (b(h-u 1 )) = 0,0028 %<br />
ω' = A s2.aanw / (b(h-u 2 )) = 0,0016 %<br />
0,5 . h 2 + n {ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ) u 2 }<br />
z r = ----------------------------------------------- = 126,97 mm<br />
n.ω’(h-u 2 ) + n.ω(h-u 1 ) + h<br />
ε b = f cflm / E cm = 0,0006 0 / 00<br />
f cflm = 0,27 f ck (art. 4.2.5)<br />
κ r = ε b / (h-z r ) = 5,4 . 10 -6 mm -1<br />
I r = b { 1 / 12 h 3 +h(z r -0,5h) 2 + n.ω(h-u 1 -z r ) 2 . (h-u 1 ) +n.ω’(z r -u 2 ) 2 . (h-u 2 )} = 1452420306 mm 4<br />
M cr = E cm .I r . κ r .10 -6 = 16,65 kNm<br />
EI r = M cr / κ r .10 6 = 3,09.10 12 N/mm 2<br />
Voor punt 2 geldt:<br />
z e = -n {ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )} + {n 2 (ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )) 2 + 2.n(ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ).u 2 )} 0,5 = 94,82 mm<br />
κ e = ε e / (d-z e ) = 2,07 . 10 -5 mm -1<br />
ε e = f yk / E s = 500 / 200000 = 0,0025 (2,5 0 / 00 )<br />
I e = 1 / 3 .b.z e 3 + n.ω.b(h-u 1 ).(h-u 1 -z e ) 2 + n.ω’.b(h-u 2 ).(z e -u 2 ) 2 = 941588836 mm 4<br />
M e = E c.eff . I e . κ e .10 -6 = 41,45 kNm<br />
EI e = M e / κ e .10 6 = 2,0.10 12 N/mm 2<br />
Punt 3 volgt uit interpolatie tussen de punten 1 en 2:<br />
M f = 1 / 8 . (5,17) . 750 . 5858 2 . 10 -9 = 16,63 kNm<br />
κ f = {(M f – M cr ).(κ e – κ r )} / (M e – M cr ) + κ r = 5,38.10 -6 mm -1<br />
EI f = M f / κ f = 3,08.10 12 N/mm 2<br />
Als M f ≤ M cr geldt: EI f = EI r<br />
w 1 + w 3 = bijkomend deel van de doorbuiging t.g.v. de veranderlijke belasting (art. A1.4.3 NEN-EN<br />
1990:2002)<br />
w 1 + w 3 = 5 / 48 . (M f . l eff 2 ) / EI f = 19,27 mm
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 66<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
F. Berekening doorbuiging direct optredend t.g.v. de permanente belasting (w 1 )<br />
G k = 1,62 + 1,80 = 3,42 kN/m 2<br />
M f = 1 / 8 . (G k ) . b . l eff<br />
2<br />
M f = 1 / 8 . (3,42) . 750 . 5858 2 . 10 -9 = 11,00 kNm<br />
Voor punt 1 geldt:<br />
z r (zwaartepunt t.o.v. bovenzijde plaat) n = E s / E cm = 200000 / 2125 = 94,12<br />
ω = A s1.aanw / (b(h-u 1 )) = 0,0028 %<br />
ω' = A s2.aanw / (b(h-u 2 )) = 0,0016 %<br />
0,5 . h 2 + n {ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ) u 2 }<br />
z r = ----------------------------------------------- = 126,97 mm<br />
n.ω’(h-u 2 ) + n.ω(h-u 1 ) + h<br />
ε b = f cflm / E cm = 0,0006 0 / 00<br />
f cflm = 0,27 f ck (art. 4.2.5)<br />
κ r = ε b / (h-z r ) = 5,4 . 10 -6 mm -1<br />
I r = b { 1 / 12 h 3 +h(z r -0,5h) 2 + n.ω(h-u 1 -z r ) 2 . (h-u 1 ) +n.ω’(z r -u 2 ) 2 . (h-u 2 )} = 1452420306 mm 4<br />
M cr = E cm .I r . κ r .10 -6 = 16,65 kNm<br />
EI r = M cr / κ r .10 6 = 3,09 .10 12 N/mm 2<br />
Voor punt 2 geldt:<br />
z e = -n {ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )} + {n 2 (ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )) 2 + 2.n(ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ).u 2 )} 0,5 = 94,82 mm<br />
κ e = ε e / (d-z e ) = 2,07 . 10 -5 mm -1<br />
ε e = f yk / E s = 500 / 200000 = 0,0025 (2,5 0 / 00 )<br />
I e = 1 / 3 .b.z e 3 + n.ω.b(h-u 1 ).(h-u 1 -z e ) 2 + n.ω’.b(h-u 2 ).(z e -u 2 ) 2 = 941588837 mm 4<br />
M e = E c.eff . I e . κ e .10 -6 = 41,45 kNm<br />
EI e = M e / κ e .10 6 = 2,0 .10 12 N/mm 2<br />
Punt 3 volgt uit interpolatie tussen de punten 1 en 2:<br />
M f = 1 / 8 . (3,42) . 750 . 5858 2 . 10 -9 = 11,0 kNm<br />
κ f = {(M f – M cr ).(κ e – κ r )} / (M e – M cr ) + κ r = 1,9 .10 -6 mm -1<br />
EI f = M f / κ f = 5,8.10 12 N/mm 2<br />
Als M f ≤ M cr geldt: EI f = EI r<br />
w 1 = aanvangsdeel van de doorbuiging t.g.v. de blijvende belastingen (art. A1.4.3 NEN-EN<br />
1990:2002)<br />
w 1 = 5 / 48 . (M f . l eff 2 ) / EI f = 12,74 mm
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 67<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
G. Berekening doorbuiging direct optredend t.g.v. de permanente belasting + momentane waarde<br />
G k = 1,62 + 1,80 + 0,6 . 0,4 . 1,75 = 3,84 kN/m 2 (w 1k + w 2k )<br />
M f = 1 / 8 . (G k ) . b . l eff<br />
2<br />
M f = 1 / 8 . (3,84) . 750 . 5858 2 . 10 -9 = 12,35 kNm<br />
Voor punt 1 geldt:<br />
z r (zwaartepunt t.o.v. bovenzijde plaat) n = E s / E cm = 200000 / 2125 = 94,12<br />
ω = A s1.aanw / (b(h-u 1 )) = 0,0028 %<br />
ω' = A s2.aanw / (b(h-u 2 )) = 0,0016 %<br />
0,5 . h 2 + n {ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ) u 2 }<br />
z r = ----------------------------------------------- = 126,97 mm<br />
n.ω’(h-u 2 ) + n.ω(h-u 1 ) + h<br />
ε b = f cflm / E cm = 0,0006 0 / 00<br />
f cflm = 0,27 f ck (art. 4.2.5)<br />
κ r = ε b / (h-z r ) = 5,4 . 10 -6 mm -1<br />
I r = b { 1 / 12 h 3 +h(z r -0,5h) 2 + n.ω(h-u 1 -z r ) 2 . (h-u 1 ) +n.ω’(z r -u 2 ) 2 . (h-u 2 )} = 1452420306 mm 4<br />
M cr = E cm .I r . κ r .10 -6 = 16,65 kNm<br />
EI r = M cr / κ r .10 6 = 3,09 .10 12 N/mm 2<br />
Voor punt 2 geldt:<br />
z e = -n {ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )} + {n 2 (ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )) 2 + 2.n(ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ).u 2 )} 0,5 = 94,82 mm<br />
κ e = ε e / (d-z e ) = 2,07 . 10 -5 mm -1<br />
ε e = f yk / E s = 500 / 200000 = 0,0025 (2,5 0 / 00 )<br />
I e = 1 / 3 .b.z e 3 + n.ω.b(h-u 1 ).(h-u 1 -z e ) 2 + n.ω’.b(h-u 2 ).(z e -u 2 ) 2 = 941588837 mm 4<br />
M e = E c.eff . I e . κ e .10 -6 = 41,45 kNm<br />
EI e = M e / κ e .10 6 = 2,0 .10 12 N/mm 2<br />
Punt 3 volgt uit interpolatie tussen de punten 1 en 2:<br />
M f = 1 / 8 . (3,84) . 750 . 5858 2 . 10 -9 = 12,35 kNm<br />
κ f = {(M f – M cr ).(κ e – κ r )} / (M e – M cr ) + κ r = 2,74 .10 -6 mm -1<br />
EI f = M f / κ f = 4,51.10 12 N/mm 2<br />
Als M f ≤ M cr geldt: EI f = EI r<br />
w 1k + w 2k = aanvangsdeel van de doorbuiging t.g.v. de blijvende belastingen + momentane waarde<br />
(art. A1.4.3 NEN-EN 1990:2002)<br />
w 1k + w 2k = 5 / 48 . (M f . l eff 2 ) / EI f = 14,31 mm<br />
w tot = (w 1 + w 3 )+(w 1 + w 2 )–(w 1k + w 2k ) = 19,27 + 17,91 – 14,31 = 22,86 mm < 0,004 l eff = 23,4 mm
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 68<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Toets van de verankering van de langswapening via de dwarswapening (art. A.10.3)<br />
F RA ≥ F id<br />
F RA is de verankeringscapaciteit van de dwarsstaven<br />
F id is de rekenwaarde van de treksterkte in de langswapening<br />
A. Toetsing verankering t.p.v. oplegzône:<br />
F RA.1 = 0,83 . n t.1 . φ t . t t . f id ≤ 0,6 . n 1 . n t.1 (F wg / γ s )<br />
6635 N<br />
waarin:<br />
n t.1 = aantal dwarstaven in oplegzône: 2 stuks (kiezen)<br />
φ t = diameter dwarsstaaf 7 mm<br />
t t = effectieve lengte dwarsstaaf<br />
l t / n 1 ≤ 14 . φ t<br />
88,57 mm<br />
waarin:<br />
l t = lengte dwarsstaaf: 620 mm<br />
n 1 = aantal langsstaven in trekzône: 7 st.<br />
f id = min. (1,5 . m . (e/φ t ) 1/3 . α . f ck /γ cb ) ; 2,7 . f ck /γ cb 6,45 N/mm 2<br />
waarin:<br />
m = 1 + 0,3 . (n p /n t ) = 1,09<br />
n p = aantal dwarsstaven in oplegzône: 2 stuks<br />
n t = aantal dwarsstaven halve plaatlengte: 7,5 stuks<br />
e = afstand onderkant plaat tot hart dwarswapening:<br />
h – d + (φ 1 + φ t )/2 = 32,5 mm<br />
n 1 = aantal aanwezige langsstaven in trekzône: 7 st.<br />
F wg = schuifsterkte lasverbinding is 25 %<br />
(art. 4.3.2 tabel 5)<br />
F id.1 = M d.1 /(0,9.d.n 1 )<br />
2414,9 N<br />
Waarin:<br />
M d.1 = ½ p d .b.l eff .l p1 – ½.p d .l p1 2 = 3,28 kNm<br />
l p1 = min (pos c1 + d ; 0,5.l eff ) = 215,5 mm<br />
pos c1 = 0,0 . l eff<br />
p d = G k . γ g + Q k + γ q = 7,19 kN/m 2<br />
B. Toetsing verankering op halve plaatlengte:<br />
F RA.2 = 0,83 . n t.2 . φ t . t t . f id ≤ 0,6 . n 1 . n t.2 (F wg / γ s )<br />
24880 N<br />
waarin:<br />
n t.2 = aantal dwarstaven halve plaatlengte: 7,5 st<br />
F id.2 = M d.2 /(0,9.d.n 1 )<br />
17038 N<br />
Waarin:<br />
M d.2 = ½ p d .b.l eff .l p2 – ½.p d .l p2 2 = 23,13 kNm<br />
l p2 = min (pos c2 + d ; 0,5.l eff ) = 2929 mm<br />
pos c2 = 0,5 . l eff = 2929 mm
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 69<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
2.3.3 Maximale overspanningen vloerplaten<br />
Voor het bepalen van de maximale overspanning (dagmaat) wordt uitgegaan van de volgende 2<br />
belastingsgevallen: art. 6.3.1.2 NEN-EN 1991-1-1:2002/NB:2007<br />
Klasse A: (wonen en huishoudelijk gebruik)<br />
Klasse B: (kantoorruimten)<br />
Klasse A: situatie normaal (q k is 1,75 kN/m 2 ; Q k is 3,0 kN; Ψ is 0,4)<br />
maximale plaatlengten (dagmaten)<br />
Plaatdikte<br />
Belasting<br />
in mm<br />
50 mm afwerking (1,0 kN/m 2 )<br />
+ scheidingswanden<br />
(0,8 kN/m 2 )<br />
150<br />
3950<br />
Belasting<br />
80 mm afwerking (1,6 kN/m 2 )<br />
+ scheidingswanden<br />
(0,8 kN/m 2 )<br />
3750<br />
200<br />
240<br />
300<br />
5100<br />
5950<br />
6500<br />
4900<br />
5750<br />
6700<br />
Klasse A: situatie met lijnlast :knieschot belasting 4 kN/m (q k is 0,7 kN/m 2 ; Ψ is 0,7)<br />
maximale plaatlengten (dagmaten)<br />
Plaatdikte<br />
Belasting<br />
in mm<br />
50 mm afwerking (1,0 kN/m 2 )<br />
Belasting<br />
80 mm afwerking (1,6 kN/m 2 )<br />
150<br />
200<br />
240<br />
300<br />
3800<br />
4950<br />
5750<br />
6500<br />
3650<br />
4800<br />
5650<br />
6500<br />
Klasse B: situatie normaal (q k is 2,50 kN/m 2 ; Q k is 3,0 kN; Ψ is 0,5)<br />
maximale plaatlengten (dagmaten)<br />
Plaatdikte<br />
Belasting<br />
in mm<br />
50 mm afwerking (1,0 kN/m 2 )<br />
+ scheidingswanden<br />
(0,8 kN/m 2 )<br />
150<br />
3750<br />
Belasting<br />
80 mm afwerking (1,6 kN/m 2 )<br />
+ scheidingswanden<br />
(0,8 kN/m 2 )<br />
3600<br />
200<br />
240<br />
300<br />
4900<br />
5700<br />
6500<br />
4700<br />
5500<br />
6500
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 70<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
2.3.3.1 Maximale overspanningen raveelplaten t.b.v. trapgat-sparingen<br />
Situatie 1 :<br />
dagmaat<br />
3150<br />
1000<br />
1200 (th)<br />
4 x 600 + 1 x 750<br />
Klasse A: situatie normaal (q k is 1,75 kN/m 2 ; Q k is 3,0 kN; Ψ is 0,4)<br />
maximale plaatlengten raveelplaat (dagmaten)<br />
Plaatdikte<br />
Belasting<br />
in mm<br />
50 mm afwerking (1,0 kN/m 2 )<br />
+ scheidingswanden<br />
(0,8 kN/m 2 )<br />
Belasting<br />
80 mm afwerking (1,6 kN/m 2 )<br />
+ scheidingswanden<br />
(0,8 kN/m 2 )<br />
150<br />
200<br />
240<br />
300<br />
3400<br />
4050<br />
4550<br />
5150<br />
4850 a)<br />
5850 a)<br />
6500 a) 3150<br />
3800<br />
4250<br />
4800<br />
4550 a)<br />
5550 a)<br />
6500 a)<br />
a) door tralieligger is dwarskracht verhoogd
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 71<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Klasse B: situatie normaal (q k is 2,50 kN/m 2 ; Q k is 3,0 kN; Ψ is 0,5)<br />
maximale plaatlengten raveelplaat (dagmaten)<br />
Plaatdikte<br />
Belasting<br />
in mm<br />
50 mm afwerking (1,0 kN/m 2 )<br />
+ scheidingswanden<br />
(0,8 kN/m 2 )<br />
Belasting<br />
80 mm afwerking (1,6 kN/m 2 )<br />
+ scheidingswanden<br />
(0,8 kN/m 2 )<br />
150<br />
200<br />
240<br />
300<br />
3050<br />
3650<br />
4100<br />
4650<br />
4750 a)<br />
5700 a)<br />
6500 a) 2850<br />
3450<br />
3850<br />
4400<br />
4200 a)<br />
5250 a)<br />
6450 a)<br />
a) door tralieligger is dwarskracht verhoogd<br />
Situatie 2:<br />
dagmaat<br />
3250<br />
3450 (th)<br />
max. 1000<br />
plaatbreedte<br />
750 mm<br />
Klasse A: situatie normaal (q k is 1,75 kN/m 2 ; Q k is 3,0 kN; Ψ is 0,4)<br />
maximale plaatlengten raveelplaat (dagmaten)<br />
Plaatdikte<br />
Belasting<br />
in mm<br />
50 mm afwerking (1,0 kN/m 2 )<br />
+ scheidingswanden<br />
(0,8 kN/m 2 )<br />
Belasting<br />
80 mm afwerking (1,6 kN/m 2 )<br />
+ scheidingswanden<br />
(0,8 kN/m 2 )<br />
150<br />
200<br />
240<br />
300<br />
4400<br />
5500<br />
6200<br />
6500<br />
4300<br />
5500<br />
6000<br />
6700
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 72<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Situatie 3:<br />
dagmaat<br />
1800<br />
1750<br />
1950 (th)<br />
3 x 600<br />
Klasse A: situatie normaal (q k is 1,75 kN/m 2 ; Q k is 3,0 kN; Ψ is 0,4)<br />
maximale plaatlengten raveelplaat (dagmaten)<br />
Plaatdikte<br />
Belasting<br />
in mm<br />
50 mm afwerking (1,0 kN/m 2 )<br />
+ scheidingswanden<br />
(0,8 kN/m 2 )<br />
Belasting<br />
80 mm afwerking (1,6 kN/m 2 )<br />
+ scheidingswanden<br />
(0,8 kN/m 2 )<br />
150<br />
200<br />
240<br />
300<br />
3900<br />
5250<br />
6300<br />
6500<br />
3750<br />
5000<br />
5800<br />
6500
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 73<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
2.3.3.2 Dwarskracht wapening (art. A.4.1.3.1)<br />
Wanneer de optredende dwarskracht (V sd ) > de toelaatbare dwarskracht van de cellenbeton(V cd ) kan<br />
doormiddel van dwarskrachtwapening (V wd ) de toelaatbare dwarskracht verhoogd worden. (V Rd3 = V cd +<br />
V wd )<br />
Dwarskracht wapening<br />
φ kd<br />
φ kb<br />
t b<br />
Tralieliggers verspringend aanbrengen<br />
Doorsnede vloerplaat<br />
t b (afstand beugels is 130 mm):<br />
φ kd (diameter bovenstaaf)<br />
φ kb (diameter beugel)<br />
65 mm (verspringend)<br />
7 mm<br />
4,5 mm<br />
A sw d v . f ck b w . σ swd . A sw<br />
0,5<br />
V wd = ---------- z . σ swd (1+ cot α s ) sin α ≤ --------- ----------- . ---------------------<br />
s sin α s γ c 2 s<br />
A sw = doorsnede beugel (4 stuks) 63,59 mm 2<br />
s = afstand beugels 65 mm<br />
z = inwendige hefboomsarm 193,95 mm (0,9 . d)<br />
250 l A sw f ywk<br />
σ swd = --------- 1 – 0,02 ------- . 1,2 – 60 ----------- ≤ --------- ≤ 300 N/mm 2<br />
γ s d s . b w γ s<br />
σ swd spanning in de beugel 111,28 N/mm 2<br />
γ s veiligheidsfactor staal 1,15<br />
l theor. overspanning 5858 mm (plaatgegevens conform voorbeeld berekening<br />
art. 2.3.2)<br />
d nuttige plaatdikte 215,5 mm<br />
b w plaatbreedte 750 mm<br />
f ywk kar. treksterkte beugel 500 N/mm 2<br />
cot α s hoek beugel is 60 o 0,577<br />
sin α s hoek beugel is 60 o 0,866<br />
v for AAC 0,56<br />
V wd =<br />
28,84 kN ≤ 62,67 kN
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 74<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Controle drukzone cellenbeton: art. A.4.1.3.3<br />
cot θ + cot α s<br />
V Rd2 = b w z v f cd ------------------- = 178,3 kN > V wd<br />
1 + cot 2 θ<br />
cot θ = 1,0<br />
(θ = 45 o )<br />
f cd = f ck / γ cb 2,77 N/mm 2<br />
waarin f ck = 4,8 N/mm 2 (art. 2.2.3 Materiaal eigenschappen)<br />
γ cb = 1,73<br />
V Rd3 = V cd *) + V wd = 26,91 + 28 84 = 55,75 kN<br />
V cd = V Rd1 (art. 2.3.2 Voorbeeld berekening vloerplaat)<br />
2.3.3.3 Lastspreiding<br />
De maximale toelaatbare meewerkende breedte (b m )in de uiterste grenstoestand voor geconcentreerde<br />
en lijnbelastingen wordt bepaald volgens tabel 2 van ontw. NVN 6725:2007<br />
Situatie: raveling bij trapgatsparing<br />
a b<br />
2 / 3 y<br />
y<br />
b m = a b + 2 / 3 y
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 75<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
2.4 Vloerplaten met sparingen<br />
2.4.1 Algemeen<br />
Diverse sparingen kunnen in de vloerplaten gerealiseerd worden.<br />
Er mag echter niet meer dan 1/3 uit de plaat gehaald worden (in breedte doorsnede).<br />
De resterende plaatbreedte t.p.v. de sparing is minimaal 300 mm.<br />
Platen met sparingen > 1/3 plaatbreedte dienen ondersteund te worden.<br />
sparing<br />
Max. 1/3 pl. br<br />
Soorten sparingen:<br />
Situaties (plaat van boven gezien):<br />
Ronde sparingen<br />
≤ 1/3<br />
pl.br.<br />
Rechthoekige sparingen<br />
≤ 1/3<br />
pl.br.<br />
Keepplaten<br />
≤ 1/3<br />
pl.br.<br />
Opmerkingen:<br />
Wanneer in een plaat meerdere sparingen zitten mag de sparingzône dus niet groter zijn dan 1/3 van<br />
de plaatbreedte. De minimale restbreedte is 300 mm (i.v.m. pasplaten < standaard breedten).
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 76<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Wanneer meerdere sparingen in de lengte van de plaat een onderlinge afstand hebben > 500 mm, dan<br />
kunnen ze als onafhankelijke sparingen gezien worden. Is de onderlinge afstand ≤ 500 mm, dan<br />
moeten beide sparingen gezien worden als één sparing (aangenomen wordt dat er geen dwarsstaaf<br />
meer tussen de sparingen zit).<br />
≤ 1/3<br />
pl.br.<br />
Als A-maat > 500 mm ; sparingen kunnen als afzonderlijke sparingen gezien worden.<br />
Als A-maat ≤ 500 mm ; beide sparingen moeten gezien worden als één sparing.<br />
A<br />
In breedte richting is de som van de sparingen maximaal 1/3 van de plaatbreedte.<br />
Wanneer de onderlinge sparingen in breedte richting uit elkaar liggen moet er minimaal een<br />
constructieve langsstaaf tussen de sparingendoorlopen. Als dat niet het geval is moeten beide<br />
sparingen als één sparing gezien worden.<br />
A<br />
C<br />
B<br />
sparing<br />
c d c<br />
Als c-maat ≥ 15 mm; wapening is constructieve wapening; sparingen kunnen afzonderlijk gezien<br />
worden. De som van de sparingmaten A + B ≤ 1/3 plaatbreedte.<br />
Als c-maat < 15 mm; wapening kan niet als constructieve wapening gezien worden;<br />
De som van de maten A + B + C ≤ 1/3 plaatbreedte.<br />
Ook voor sparingen aan de zijkant van de plaat geldt de situatie constructieve wapening.<br />
C<br />
A<br />
d c
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 77<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Als c-maat < 15 mm; wapening kan niet als constructieve wapening gezien worden;<br />
De som van de maten A en C ≤ 1/3 plaatbreedte.<br />
Als c-maat ≥ 15 mm; wapening is constructieve wapening;<br />
maat A ≤ 1/3 plaatbreedte.<br />
5.2 Dimensionering<br />
Bij sparing-platen gaan we uit van de wapening die in de normaal plaat berekend is.<br />
Vervolgens bepalen we het moment t.p.v. de sparing (zie voorbeeld berekening). Bij meerdere<br />
sparingen wordt het moment van de ongunstigste sparing maatgevend.<br />
Bij de moment berekening is de plaats van de sparing t.o.v. de oplegging een belangrijke factor.<br />
Bij ronde sparingen wordt deze maat (s sp ) tot hart sparing gemeten.<br />
Situatie voorbeeld:<br />
s sp<br />
A-maat ≤ 500<br />
≤ 1/3 plaatbr. Is tevens sparingbreedte.<br />
s sp<br />
Sparing maat<br />
A-maat > 500<br />
sbr.<br />
s sp<br />
sbr.<br />
≤ 1/3 plaatbr.<br />
s sp<br />
Uit de momentberekening blijkt of er extra wapening in de plaat moet t.g.v. de sparing.<br />
Wanneer extra wapening bijgelast wordt dient de wapening in een sparingvrije zone gelast te worden.<br />
Als er een zwaarder net toegepast wordt dienen de doorlopende staven te voldoen aan de<br />
momentberekening van het ongunstigste moment.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 78<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Situatie rechthoekige sparingen.<br />
s sp<br />
Plaatmidden zone<br />
s sp<br />
Situatie maat ≤ 500 mm<br />
sparingbreedte<br />
s sp<br />
Situatie maat > 500 mm<br />
sbr.<br />
sparingbreedte<br />
s sp<br />
s sp
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 79<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Situatie keepplaten<br />
s sp<br />
Situatie maat ≤ 500 mm<br />
sparingbreedte<br />
s sp<br />
Situatie maat > 500 mm<br />
Sp.br.<br />
s sp<br />
s sp<br />
sparingbreedte<br />
Sparing in plaatmidden zone<br />
s sp<br />
Bij combinaties van ronde- rechthoekige- en keepsparingen gelden gelijke regels.<br />
De dwarskracht dient berekend te worden a. t.p.v. de oplegging en b. t.p.v. de ongunstigste<br />
sparingsituatie.<br />
De ongunstgste situatie aanhouden.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 80<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
2.4.3 Voorbeeldberekening vloerplaat met sparing (vloerplaatgegevens conform art. 2.3.2)<br />
Situatie:<br />
x sp<br />
l eff - x sp<br />
l eff<br />
Stel: x sp is 2929 mm (sparing φ 250 mm in het midden van de overspanning)<br />
b sp is 750 - 50 = 500 mm<br />
Afmetingen: 6000 x 750 x 240 mm (L x b x h) : kwaliteit: AAC 4,5/600)<br />
Belasting: G eig + 1,80 kN/m 2 + Q (1,75 kN/m 2 ); Ψ = 0,4<br />
Oplegbreedte (a o ) is 100 mm<br />
Kwaliteit cellenbeton: ρ m (volumieke massa) 600 kg/m 3 art. 4.2.2.3 NEN-EN 12602 (tabel 1)<br />
Sterkte klasse: f ck 4,8 N/mm 2 art. 2.2.3 Materiaaleigenschappen<br />
Belastingen: (tabel 6.2; NEN-EN 1991-1-1:2002/NB:2007)<br />
a. permanente belasting (G)<br />
G k (eigengewicht) h . ρ m.g.b 240 x 835 x 10 -5 = 2,00kN/m 2<br />
G k (permanente belasting) 1,80 kN/m 2<br />
b. veranderlijke belasting (Q)<br />
belasting waarvan de variatie in grootte in de tijd niet verwaarloosbaar, noch gelijkmatig is.<br />
q k is 1,75 kN/m 2 .<br />
Q k is 3,0kN (werkend op een oppervlak van 0,1 m x 0,1 m)<br />
Ψ 0 (momentane factor voor de veranderlijke belasting) : 0,4<br />
(tabel A1.1 NEN-EN 1990:2002/NB:2007)<br />
γ G (belastingsfactor uiterste grenstoestand): 1,2 ; 1,35<br />
(tabel A.2 (B) NEN-EN 1990:2002/NB:2007)<br />
γ Q (belastingsfactor uiterste grenstoestand): 1,5<br />
(tabel A.2 (B) NEN-EN 1990:2002/NB:2007)
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 81<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Plaatgegevens:<br />
L :<br />
l eff :<br />
x sp<br />
b<br />
b sp<br />
h<br />
c 1 , c 2<br />
u 1<br />
u 2<br />
n 1<br />
φl 1<br />
n 2<br />
φl 2<br />
n t2<br />
n t1<br />
φ t<br />
l t<br />
6000 mm<br />
5858 mm<br />
2929 mm<br />
750 mm<br />
500 mm<br />
240 mm<br />
20 mm<br />
24,5 mm<br />
24,5 mm<br />
5 st. (2 langsstaven worden doorbroken door sparing))<br />
9,0 mm (kiezen)<br />
3 st. (1 langsstaaf wordt doorbroken door sparing)<br />
9,0 mm (kiezen)<br />
7,5 st.<br />
2 st.<br />
7 mm<br />
620 mm<br />
Moment berekening: art. 6.4.2 NEN-EN 1990:2002 (6.10b)<br />
G k (permanente belasting): 2,00 + 1,80 = 3,80 kN/m 2<br />
M sd is: G k . x sp . b . γ G / 2 . (l eff – x sp ) = 3,80 . 2929 . 750 . 1,2 / 2 . (5858 – 2929) = 14.69 kNm<br />
Q k (veranderlijke belasting): 1,75 kN/m 2<br />
M sd is: Q k . x sp . b . γ Q / 2 . (l eff – x sp ) = 1,75 . 2929 . 750 . 1,5 / 2 . (5858 – 2929) = 8.45 kNm<br />
Q k (veranderlijke belasting): 3,0 kN (werkend op een oppervlak van 0,1 m x 0,1 m)<br />
M sd is: Q k . (l eff - x sp ) γ Q / l eff . x sp = 3,0 (5858 – 2929) 1,5 / 5858 . 2929 = 6,59 kNm<br />
M sd = M sd (G k ) + M sd (Q k ,max) = 14,69 + 8,45 = 23,13 kNm<br />
Berekening benodigde wapening (buiging)<br />
12 / 13 .d.b sp .α.f cd – 2 / 13 .(36.d 2 .b sp 2 .α 2 .f cd 2 – 78 M sd . 10 6 .b sp .α.f cd ) 0,5<br />
A s1 = ---------------------------------------------------------------------------------------- = 331,8 mm 2<br />
f yd<br />
f cflk<br />
A s1 (min) = 0,4. h.b sp ----------- = 99,5 mm 2<br />
f yk<br />
(art. A3.4(2))<br />
f cflk = 0,18 . f ck = 0,864 N/mm 2 (art. 4.2.5 NEN-EN 12602:2008)<br />
f yk = 500 N/mm 2<br />
A s1.aanw = 5 φ 9 mm = 318 mm 2 (voldoet niet!)<br />
De wapening dient in bovenstaande situatie t.g.v. de sparing verhoogd te worden: t.w. 7 φ 10 mm<br />
(5 φ 10 mm t.p.v. sparing is 392,5 mm 2 )<br />
12 / 13 .d.b sp .α.f cd – 2 / 13 .(36.d 2 .b sp 2 .α 2 .f cd 2 – 78 M sd . 10 6 .b sp .α.f cd ) 0,5<br />
A s1 = ---------------------------------------------------------------------------------------- = 333,4 mm 2 < 392,5 mm 2<br />
f yd<br />
(het kleine verschil in de benodigde wapening heeft te maken met de veranderde “d” maat)
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 82<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
De bovenwapening wordt vervolgens gebaseerd op het eigengewicht van de plaat.<br />
M sd t.g.v. eigengewicht is: G k . x sp . b . γ G / 2 . (L – x sp ) = 2,00 . 2929 . 750 . 1,2 / 2 (6000 – 2929) .<br />
10 -9 = 8,11 kNm<br />
12 / 13 .d.b.α.f cd – 2 / 13 .(36.d 2 .b 2 .α 2 .f cd 2 – 78 M sd . 10 6 .b.α.f cd ) 0,5<br />
A s2 = --------------------------------------------------------------------------------- = 93,3 mm 2<br />
f yd<br />
A s2.aanw = 3 φ 9 mm = 254,3 mm 2 (voldoet!)<br />
De dwarskracht optredend (V sd ) t.p.v. de sparing:<br />
V sd = G k . γ G . b . l eff / 2 – (G k . γ G ) . b. x sp +<br />
= 0,00 kN<br />
Q k . γ Q . b . l eff / 2 – (Q k . γ Q ) . b. x sp of = 0,00<br />
Ongunstigste situatie Q k . γ Q = 3,0 . 1,5 = 4,50<br />
aanhouden<br />
---------------------------<br />
V sd 4,50 kN<br />
De uiterst opneembare dwarskracht zonder dwarskrachtwapening (art. A.4.1.2 EN 12602:2008)<br />
V Rd1 = τ Rd (1-0,83d / 1000) (1+240 ρ 1 ) b.d ≥ 0,06 (f ck / γ cb ) b.d<br />
(kN)<br />
τ Rd = 0,063 . f ck 0,5 / γ c,b = 0,063 . 4,8 0,5 / 1,73 = 0,08 N/mm 2<br />
d = h – u 1 = 240 – 25,0 = 215,0 mm<br />
ρ 1 = A s1 / b.d ≤ 0,005<br />
549,5 / (750 . 215,0) = 0,0034<br />
A s1 = 7 φ 10 mm = 549,5 mm 2<br />
V Rd1 = 0,08 (1 – 0,83 . 215,0 / 1000) (1 + 240 . 0,0034) 750 . 215,0. 10 -3 = 19,2 kN<br />
V Rd1 = 0,06 (4,8 / 1,73) 750 . 215,0 . 10 -3 = 26,84 kN (maatgevend)<br />
V Rd1 (sp) = V Rd1 / b . b sp = 26,84 / 750 . 500 = 17,9 kN
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 83<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Berekening doorbuiging (art. 9.4.2)<br />
Figuur 19 (NEN 6702) Geschematiseerd verband tussen belasting en vervorming<br />
w 1 + w 3<br />
permanent veranderli<br />
w 1 + w 2<br />
w 1k + w 2k<br />
w kr<br />
extreme waarde<br />
momentane waarde = 0,4 x 60%<br />
belasting<br />
w 1 w bij w tot<br />
A. Berekening doorbuiging langeduur t.g.v. de permanente belasting + de momentane waarde<br />
van de veranderlijke belasting (w 1 + w 2 ; NEN-EN 1990-2002 art. A1.4.3)<br />
P g+q = 1,62 + 1,80 + Ψ k . Ψ o . 1,75 = 3,84 kN/m 2<br />
Ψ k = correctiefactor voor momentane belasting = 0,6 (art. 6.3.5.2 NEN 6702:2001)<br />
Ψ o = factor voor gebouwen: categorie A: vloeren = 0,4<br />
(art. A1.2.2: tabel A1.1 NEN-EN 1990;2002/NB:2007)<br />
M f = P g+q . b. x sp / 2 (l eff – x sp )<br />
M f = 3.84 . 750 . 2929 / 2 . (5858 – 2929) = 12,35 kNm<br />
*) G eig = 675 kg/m 3 (AAC 4,5/600)
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 84<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Voor punt 1 geldt:<br />
z r (zwaartepunt t.o.v. bovenzijde plaat) n = E s / E c,eff = 200000 / 1417 = 141,18<br />
ω = A s1.aanw / (b(h-u 1 )) = 0,0024 %<br />
ω' = A s2.aanw / (b(h-u 2 )) = 0,0012 %<br />
0,5 . h 2 + n {ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ) u 2 }<br />
z r = ----------------------------------------------- = 130,26 mm<br />
n.ω’(h-u 2 ) + n.ω(h-u 1 ) + h<br />
ε b = 0,8 . f cflm . / E c.eff = 0,0007 0 / 00<br />
f cflm = 0,27 f ck (art. 4.2.5; art. A.9.4.3 (5))<br />
κ r = ε b / (h-z r ) = 6,67 10 -6 mm -1<br />
I r = b { 1 / 12 h 3 +h(z r -0,5h) 2 + n.ω(h-u 1 -z r ) 2 . (h-u 1 ) +n.ω’(z r -u 2 ) 2 . (h-u 2 )} = 15,82 . 10 8 mm 4<br />
M cr = E c.eff .I r . κ r .10 -6 = 14,95 kNm<br />
EI r = M cr / κ r .10 6 = 2,24.10 12 N/mm 2<br />
Voor punt 2 geldt:<br />
z e = -n {ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )} + {n 2 (ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )) 2 + 2.n(ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ).u 2 )} 0,5 = 103,71 mm<br />
κ e = ε e / (d-z e ) = 2,25 . 10 -5 mm -1<br />
ε e = f yk / E s = 500 / 200000 = 0,0025 (2,5 0 / 00 )<br />
I e = 1 / 3 .b.z e 3 + n.ω.b(h-u 1 ).(h-u 1 -z e ) 2 + n.ω’.b(h-u 2 ).(z e -u 2 ) 2 = 11,34 . 10 8 mm 4<br />
M e = E c.eff . I e . κ e .10 -6 = 36,1 kNm<br />
EI e = M e / κ e .10 6 = 16,1 . 10 11 N/mm 2<br />
Punt 3 volgt uit interpolatie tussen de punten 1 en 2:<br />
M f = P g+q . b. x sp / 2 (l eff – x sp ) = 12,35 kNm<br />
κ f = {(M f – M cr ).(κ e – κ r )} / (M e – M cr ) + κ r = 4,73 . 10 -6 mm -1<br />
EI f = M f / κ f = 26,1.10 11 N/mm 2<br />
Als M f ≤ M cr geldt: EI f = EI r<br />
w 2 = lange termijn deel van de doorbuiging onder blijvende belasting (art. A1.4.3 NEN-EN<br />
1990:2002)<br />
w 1 + w 2 = 5 / 48 . (M f . l eff 2 ) / EI f = 19,7 mm
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 85<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
B. Berekening doorbuiging direct optredend t.g.v. permanente en de veranderlijke belasting<br />
(w 1 + w 3 )<br />
G k = 1,62 + 1,80 = 3,42 kN/m 2<br />
Q k = 1,75 kN/m 2<br />
M f = P g+q . b. x sp / 2 (l eff – x sp )<br />
M f = (3,42 + 1,75) . 750 . 2929 / 2 . (5858 – 2929) = 16,63 kNm<br />
Voor punt 1 geldt:<br />
z r (zwaartepunt t.o.v. bovenzijde plaat) n = E s / E cm = 200000 / 2125 = 94,12<br />
ω = A s1.aanw / (b(h-u 1 )) = 0,0024 %<br />
ω' = A s2.aanw / (b(h-u 2 )) = 0,0012 %<br />
0,5 . h 2 + n {ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ) u 2 }<br />
z r = ----------------------------------------------- = 120,00 mm<br />
n.ω’(h-u 2 ) + n.ω(h-u 1 ) + h<br />
ε b = f cflm / E cm = 0,0006 0 / 00<br />
f cflm = 0,27 f ck (art. 4.2.5)<br />
κ r = ε b / (h-z r ) = 7,6 . 10 -6 mm -1<br />
I r = b { 1 / 12 h 3 +h(z r -0,5h) 2 + n.ω(h-u 1 -z r ) 2 . (h-u 1 ) +n.ω’(z r -u 2 ) 2 . (h-u 2 )} = 1,36 . 10 9 mm 4<br />
M cr = E cm .I r . κ r .10 -6 = 22,05 kNm<br />
EI r = M cr / κ r .10 6 = 2,89 . 10 12 N/mm 2<br />
Voor punt 2 geldt:<br />
z e = -n {ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )} + {n 2 (ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )) 2 + 2.n(ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ).u 2 )} 0,5 = 93,27mm<br />
κ e = ε e / (d-z e ) = 2,05 . 10 -5 mm -1<br />
ε e = f yk / E s = 500 / 200000 = 0,0025 (2,5 0 / 00 )<br />
I e = 1 / 3 .b.z e 3 + n.ω.b(h-u 1 ).(h-u 1 -z e ) 2 + n.ω’.b(h-u 2 ).(z e -u 2 ) 2 = 8,35 . 10 8 mm 4<br />
M e = E c.eff . I e . κ e .10 -6 = 36,4 kNm<br />
EI e = M e / κ e .10 6 = 17,7 . 10 11 N/mm 2<br />
Punt 3 volgt uit interpolatie tussen de punten 1 en 2:<br />
M f = P g+q . b. x sp / 2 (l eff – x sp ) = 16,63 kNm<br />
κ f = {(M f – M cr ).(κ e – κ r )} / (M e – M cr ) + κ r = 2,76.10 -6 mm -1<br />
EI f = M f / κ f = 60,2.10 11 N/mm 2<br />
Als M f ≤ M cr geldt: EI f = EI r<br />
w 1 + w 3 = bijkomend deel van de doorbuiging t.g.v. de veranderlijke belasting (art. A1.4.3 NEN-EN<br />
1990:2002)<br />
w 1 + w 3 = 5 / 48 . (M f . l eff 2 ) / EI f = 20,6 mm
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 86<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
C. Berekening doorbuiging direct optredend t.g.v. de permanente belasting (w 1 )<br />
G k = 1,62 + 1,80 = 3,42 kN/m 2<br />
M f = G k . b. x sp / 2 (l eff – x sp )<br />
M f = 3,42 . 750 . 2929 / 2 . (5858 – 2929) = 11,0 kNm<br />
Voor punt 1 geldt:<br />
z r (zwaartepunt t.o.v. bovenzijde plaat) n = E s / E cm = 200000 / 2125 = 94,12<br />
ω = A s1.aanw / (b(h-u 1 )) = 0,0024 %<br />
ω' = A s2.aanw / (b(h-u 2 )) = 0,0012 %<br />
0,5 . h 2 + n {ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ) u 2 }<br />
z r = ----------------------------------------------- = 120 mm<br />
n.ω’(h-u 2 ) + n.ω(h-u 1 ) + h<br />
ε b = f cflm / E cm = 0,0006 0 / 00<br />
f cflm = 0,27 f ck (art. 4.2.5)<br />
κ r = ε b / (h-z r ) = 8,00 . 10 -6 mm -1<br />
I r = b { 1 / 12 h 3 +h(z r -0,5h) 2 + n.ω(h-u 1 -z r ) 2 . (h-u 1 ) +n.ω’(z r -u 2 ) 2 . (h-u 2 )} = 1,36 . 10 9 mm 4<br />
M cr = E cm .I r . κ r .10 -6 = 22,05 kNm<br />
EI r = M cr / κ r .10 6 = 2,89 . 10 12 N/mm 2<br />
Voor punt 2 geldt:<br />
z e = -n {ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )} + {n 2 (ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )) 2 + 2.n(ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ).u 2 )} 0,5 = 93,27 mm<br />
κ e = ε e / (d-z e ) = 2,05 . 10 -5 mm -1<br />
ε e = f yk / E s = 500 / 200000 = 0,0025 (2,5 0 / 00 )<br />
I e = 1 / 3 .b.z e 3 + n.ω.b(h-u 1 ).(h-u 1 -z e ) 2 + n.ω’.b(h-u 2 ).(z e -u 2 ) 2 = 8,35 . 10 8 mm 4<br />
M e = E c.eff . I e . κ e .10 -6 = 36,4 kNm<br />
EI e = M e / κ e .10 6 = 17,7 . 10 11 N/mm 2<br />
Punt 3 volgt uit interpolatie tussen de punten 1 en 2:<br />
M f = G k . b. x sp / 2 (l eff – x sp ) = 11,0 kNm<br />
κ f = {(M f – M cr ).(κ e – κ r )} / (M e – M cr ) + κ r = -2,29 . 10 -6 mm -1<br />
EI f = M f / κ f = -4,81.10 12 N/mm 2<br />
Als M f ≤ M cr geldt: EI f = EI r<br />
w 1 = aanvangsdeel van de doorbuiging t.g.v. de blijvende belastingen (art. A1.4.3 NEN-EN<br />
1990:2002)<br />
w 1 = 5 / 48 . (M f . l eff 2 ) / EI f = 13,6 mm
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 87<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
D. Berekening doorbuiging direct optredend t.g.v. de permanente belasting + momentane waarde<br />
(w 1k + w 2k )<br />
P g+q = 1,62 + 1,80 + Ψ k . Ψ o . 1,75 = 3,84 kN/m 2<br />
M f = P g+q . b. x sp / 2 (l eff – x sp )<br />
M f = 3.84 . 750 . 2929 / 2 . (5858 – 2929) = 12,35 kNm<br />
Voor punt 1 geldt:<br />
z r (zwaartepunt t.o.v. bovenzijde plaat) n = E s / E cm = 200000 / 2125 = 94,12<br />
ω = A s1.aanw / (b(h-u 1 )) = 0,0024 %<br />
ω' = A s2.aanw / (b(h-u 2 )) = 0,0012 %<br />
0,5 . h 2 + n {ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ) u 2 }<br />
z r = ----------------------------------------------- = 120 mm<br />
n.ω’(h-u 2 ) + n.ω(h-u 1 ) + h<br />
ε b = f cflm / E cm = 0,0006 0 / 00<br />
f cflm = 0,27 f ck (art. 4.2.5)<br />
κ r = ε b / (h-z r ) = 8,00 . 10 -6 mm -1<br />
I r = b { 1 / 12 h 3 +h(z r -0,5h) 2 + n.ω(h-u 1 -z r ) 2 . (h-u 1 ) +n.ω’(z r -u 2 ) 2 . (h-u 2 )} = 1,36 . 10 9 mm 4<br />
M cr = E cm .I r . κ r .10 -6 = 22,05 kNm<br />
EI r = M cr / κ r .10 6 = 2,89 . 10 12 N/mm 2<br />
Voor punt 2 geldt:<br />
z e = -n {ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )} + {n 2 (ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )) 2 + 2.n(ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ).u 2 )} 0,5 = 93,27 mm<br />
κ e = ε e / (d-z e ) = 2,05 . 10 -5 mm -1<br />
ε e = f yk / E s = 500 / 200000 = 0,0025 (2,5 0 / 00 )<br />
I e = 1 / 3 .b.z e 3 + n.ω.b(h-u 1 ).(h-u 1 -z e ) 2 + n.ω’.b(h-u 2 ).(z e -u 2 ) 2 = 8,35 . 10 8 mm 4<br />
M e = E c.eff . I e . κ e .10 -6 = 36,4 kNm<br />
EI e = M e / κ e .10 6 = 17,7 . 10 11 N/mm 2<br />
Punt 3 volgt uit interpolatie tussen de punten 1 en 2:<br />
M f = G k . b. x sp / 2 (l eff – x sp ) = 12,35 kNm<br />
κ f = {(M f – M cr ).(κ e – κ r )} / (M e – M cr ) + κ r = -1,07 . 10 -6 mm -1<br />
EI f = M f / κ f = -1,15.10 13 N/mm 2<br />
Als M f ≤ M cr geldt: EI f = EI r<br />
w 1k +w 2k = 5 / 48 . (M f . l eff 2 ) / EI f = 15,3 mm<br />
w tot = doorb.B + (doorb.A – doorb.D) = 20,6 + (19,7 – 15,3) = 25 mm<br />
w bij = w tot – doorb.C = 25 – 13,6 = 11,4 mm<br />
Indien w tot > doorbuiging toelaatbaar dient extra wapening toegevoegd te worden.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 88<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
2.4.4 Voorbeeldberekening vloerplaat met sparing (vloerplaatgegevens conform art. 2.3.2)<br />
Situatie: sparing 1500 mm uit kop van plaat<br />
x sp<br />
l eff - x sp<br />
l eff<br />
x sp is 1500 -100 + 1 / 2 .a o .min = 1430 mm<br />
b sp is 750 - 50 = 500 mm<br />
Afmetingen: 6000 x 750 x 240 mm (L x b x h) : kwaliteit: AAC 4,5/600)<br />
Belasting: G eig + 1,80 kN/m 2 + Q (1,75 kN/m 2 ); Ψ = 0,4<br />
Oplegbreedte (a o ) is 100 mm<br />
Kwaliteit cellenbeton: ρ m (volumieke massa) 600 kg/m 3 art. 4.2.2.3 NEN-EN 12602 (tabel 1)<br />
Sterkte klasse: f ck 4,8 N/mm 2 art. 2.2.3 Materiaaleigenschappen<br />
Belastingen: (tabel 6.2; NEN-EN 1991-1-1:2002/NB:2007)<br />
a. permanente belasting (G)<br />
G k (eigengewicht) h . ρ m.g.b 240 x 835 x 10 -5 = 2,00kN/m 2<br />
G k (permanente belasting) 1,80 kN/m 2<br />
b. veranderlijke belasting (Q)<br />
belasting waarvan de variatie in grootte in de tijd niet verwaarloosbaar, noch gelijkmatig is.<br />
q k is 1,75 kN/m 2 .<br />
Q k is 3,0kN (werkend op een oppervlak van 0,1 m x 0,1 m)<br />
Ψ 0 (momentane factor voor de veranderlijke belasting) : 0,4<br />
(tabel A1.1 NEN-EN 1990:2002/NB:2007)<br />
γ G (belastingsfactor uiterste grenstoestand): 1,2 ; 1,35<br />
(tabel A.2 (B) NEN-EN 1990:2002/NB:2007)<br />
γ Q (belastingsfactor uiterste grenstoestand): 1,5<br />
(tabel A.2 (B) NEN-EN 1990:2002/NB:2007)
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 89<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Plaatgegevens:<br />
L :<br />
l eff :<br />
x sp<br />
b<br />
b sp<br />
h<br />
c 1 , c 2<br />
u 1<br />
u 2<br />
n 1<br />
φl 1<br />
n 2<br />
φl 2<br />
n t2<br />
n t1<br />
φ t<br />
l t<br />
6000 mm<br />
5858 mm<br />
1430 mm<br />
750 mm<br />
500 mm<br />
240 mm<br />
20 mm<br />
24,5 mm<br />
24,5 mm<br />
5 st. (2 langsstaven worden doorbroken door sparing))<br />
9,0 mm (kiezen)<br />
3 st. (1 langsstaaf wordt doorbroken door sparing)<br />
9,0 mm (kiezen)<br />
7,5 st.<br />
2 st.<br />
7 mm<br />
620 mm<br />
Moment berekening: art. 6.4.2 NEN-EN 1990:2002 (6.10b)<br />
G k (permanente belasting): 2,00 + 1,80 = 3,80 kN/m 2<br />
M sd is: G k . x sp . b . γ G / 2 . (l eff – x sp ) = 3,80 . 1430 . 750 . 1,2 / 2 . (5858 – 1430) = 10,86 kNm<br />
Q k (veranderlijke belasting): 1,75 kN/m 2<br />
M sd is: Q k . x sp . b . γ Q / 2 . (l eff – x sp ) = 1,75 . 1430 . 750 . 1,5 / 2 . (5858 – 1430) = 6,24 kNm<br />
Q k (veranderlijke belasting): 3,0 kN (werkend op een oppervlak van 0,1 m x 0,1 m)<br />
M sd is: Q k . (l eff - x sp ) γ Q / l eff . x sp = 3,0 (5858 – 1430) 1,5 / 5858 . 1430 = 4,87 kNm<br />
M sd = M sd (G k ) + M sd (Q k ,max) = 10,86 + 6,24 = 17,10 kNm<br />
Berekening benodigde wapening (buiging)<br />
12 / 13 .d.b sp .α.f cd – 2 / 13 .(36.d 2 .b sp 2 .α 2 .f cd 2 – 78 M sd . 10 6 .b sp .α.f cd ) 0,5<br />
A s1 = ---------------------------------------------------------------------------------------- = 219,8 mm 2<br />
f yd<br />
f cflk<br />
A s1 (min) = 0,4. h.b sp ----------- = 99,5 mm 2<br />
f yk<br />
(art. A3.4(2))<br />
f cflk = 0,18 . f ck = 0,864 N/mm 2 (art. 4.2.5 NEN-EN 12602:2008)<br />
f yk = 500 N/mm 2<br />
A s1.aanw = 5 φ 9 mm = 318 mm 2 (voldoet)<br />
De bovenwapening wordt vervolgens gebaseerd op het eigengewicht van de plaat.<br />
M sd t.g.v. eigengewicht is: G k . x sp . b . γ G / 2 . (L – x sp ) = 2,00 . 1430 . 750 . 1,2 / 2 (6000 – 1430) .<br />
10 -9 = 5,90 kNm
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 90<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
12 / 13 .d.b.α.f cd – 2 / 13 .(36.d 2 .b 2 .α 2 .f cd 2 – 78 M sd . 10 6 .b.α.f cd ) 0,5<br />
A s2 = --------------------------------------------------------------------------------- = 66,4 mm 2<br />
f yd<br />
A s2.aanw = 3 φ 9 mm = 254,3 mm 2 (voldoet!)<br />
De dwarskracht optredend (V sd ) t.p.v. de sparing:<br />
V sd = G k . γ G . b . l eff / 2 – (G k . γ G ) . b. x sp +<br />
= 5,12 kN<br />
Q k . γ Q . b . l eff / 2 – (Q k . γ Q ) . b. x sp of = 2,94<br />
Ongunstigste situatie Q k . γ Q = 3,0 . 1,5 = 4,50<br />
aanhouden<br />
---------------------------<br />
V sd 9,62 kN<br />
De uiterst opneembare dwarskracht zonder dwarskrachtwapening (art. A.4.1.2 EN 12602:2008)<br />
V Rd1 = τ Rd (1-0,83d / 1000) (1+240 ρ 1 ) b.d ≥ 0,06 (f ck / γ cb ) b.d<br />
(kN)<br />
τ Rd = 0,063 . f ck 0,5 / γ c,b = 0,063 . 4,8 0,5 / 1,73 = 0,08 N/mm 2<br />
d = h – u 1 = 240 – 24,5 = 215,5 mm<br />
ρ 1 = A s1 / b.d ≤ 0,005<br />
445 / (750 . 215,5) = 0,0028<br />
A s1 = 7 φ 9 mm = 445 mm 2<br />
V Rd1 = 0,08 (1 – 0,83 . 215,5 / 1000) (1 + 240 . 0,0028) 750 . 215,5. 10 -3 = 17,6 kN<br />
V Rd1 = 0,06 (4,8 / 1,73) 750 . 215,5 . 10 -3 = 26,9 kN (maatgevend)<br />
V Rd1 (sp) = V Rd1 / b . b sp = 26,9 / 750 . 500 = 17,9 kN > 9,62 (V sd )
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 91<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Berekening doorbuiging (art. 9.4.2)<br />
Figuur 19 (NEN 6702) Geschematiseerd verband tussen belasting en vervorming<br />
w 1 + w 3<br />
permanent veranderlijk<br />
w 1 + w 2<br />
w 1k + w 2k<br />
w kr<br />
extreme waarde<br />
momentane waarde = 0,4 x 60%<br />
belasting<br />
w 1 w bij w tot<br />
A. Berekening doorbuiging langeduur t.g.v. de permanente belasting + de momentane waarde<br />
van de veranderlijke belasting (w 1 + w 2 ; NEN-EN 1990-2002 art. A1.4.3)<br />
P g+q = 1,62 + 1,80 + Ψ k . Ψ o . 1,75 = 3,84 kN/m 2<br />
Ψ k = correctiefactor voor momentane belasting = 0,6 (art. 6.3.5.2 NEN 6702:2001)<br />
Ψ o = factor voor gebouwen: categorie A: vloeren = 0,4<br />
(art. A1.2.2: tabel A1.1 NEN-EN 1990;2002/NB:2007)<br />
M f = P g+q . b. x sp / 2 (l eff – x sp )<br />
M f = 3.84 . 750 . 1430 / 2 . (5858 – 1430) = 9,13 kNm<br />
*) G eig = 675 kg/m 3 (AAC 4,5/600)
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 92<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Voor punt 1 geldt:<br />
z r (zwaartepunt t.o.v. bovenzijde plaat) n = E s / E c,eff = 200000 / 1417 = 141,18<br />
ω = A s1.aanw / (b(h-u 1 )) = 0,0020 %<br />
ω' = A s2.aanw / (b(h-u 2 )) = 0,0012 %<br />
0,5 . h 2 + n {ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ) u 2 }<br />
z r = ----------------------------------------------- = 126,8 mm<br />
n.ω’(h-u 2 ) + n.ω(h-u 1 ) + h<br />
ε b = 0,8 . f cflm . / E c.eff = 0,0007 0 / 00<br />
f cflm = 0,27 f ck (art. 4.2.5; art. A.9.4.3 (5))<br />
κ r = ε b / (h-z r ) = 6,47 10 -6 mm -1<br />
I r = b { 1 / 12 h 3 +h(z r -0,5h) 2 + n.ω(h-u 1 -z r ) 2 . (h-u 1 ) +n.ω’(z r -u 2 ) 2 . (h-u 2 )} = 15,07 . 10 8 mm 4<br />
M cr = E c.eff .I r . κ r .10 -6 = 13,81 kNm<br />
EI r = M cr / κ r .10 6 = 2,13.10 12 N/mm 2<br />
Voor punt 2 geldt:<br />
z e = -n {ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )} + {n 2 (ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )) 2 + 2.n(ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ).u 2 )} 0,5 = 95,88 mm<br />
κ e = ε e / (d-z e ) = 2,09 . 10 -5 mm -1<br />
ε e = f yk / E s = 500 / 200000 = 0,0025 (2,5 0 / 00 )<br />
I e = 1 / 3 .b.z e 3 + n.ω.b(h-u 1 ).(h-u 1 -z e ) 2 + n.ω’.b(h-u 2 ).(z e -u 2 ) 2 = 9,99 . 10 8 mm 4<br />
M e = E c.eff . I e . κ e .10 -6 = 29,6 kNm<br />
EI e = M e / κ e .10 6 = 14,2 . 10 11 N/mm 2<br />
Punt 3 volgt uit interpolatie tussen de punten 1 en 2:<br />
M f = P g+q . b. x sp / 2 (l eff – x sp ) = 9,13 kNm<br />
κ f = {(M f – M cr ).(κ e – κ r )} / (M e – M cr ) + κ r = 2,20 . 10 -6 mm -1<br />
EI f = M f / κ f = 41,6.10 11 N/mm 2<br />
Als M f ≤ M cr geldt: EI f = EI r<br />
w 2 = lange termijn deel van de doorbuiging onder blijvende belasting (art. A1.4.3 NEN-EN<br />
1990:2002)<br />
w 1 + w 2 = 5 / 48 . (M f . l eff 2 ) / EI f = 15,3 mm
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 93<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
B. Berekening doorbuiging direct optredend t.g.v. permanente en de veranderlijke belasting<br />
(w 1 + w 3 )<br />
G k = 1,62 + 1,80 = 3,42 kN/m 2<br />
Q k = 1,75 kN/m 2<br />
M f = P g+q . b. x sp / 2 (l eff – x sp )<br />
M f = (3,42 + 1,75) . 750 . 1430 / 2 . (5858 – 1430) = 12,30 kNm<br />
Voor punt 1 geldt:<br />
z r (zwaartepunt t.o.v. bovenzijde plaat) n = E s / E cm = 200000 / 2125 = 94,12<br />
ω = A s1.aanw / (b(h-u 1 )) = 0,0020 %<br />
ω' = A s2.aanw / (b(h-u 2 )) = 0,0012 %<br />
0,5 . h 2 + n {ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ) u 2 }<br />
z r = ----------------------------------------------- = 120,00 mm<br />
n.ω’(h-u 2 ) + n.ω(h-u 1 ) + h<br />
ε b = f cflm / E cm = 0,0006 0 / 00<br />
f cflm = 0,27 f ck (art. 4.2.5)<br />
κ r = ε b / (h-z r ) = 7,6 . 10 -6 mm -1<br />
I r = b { 1 / 12 h 3 +h(z r -0,5h) 2 + n.ω(h-u 1 -z r ) 2 . (h-u 1 ) +n.ω’(z r -u 2 ) 2 . (h-u 2 )} = 1,30 . 10 9 mm 4<br />
M cr = E cm .I r . κ r .10 -6 = 21,07 kNm<br />
EI r = M cr / κ r .10 6 = 2,76 . 10 12 N/mm 2<br />
Voor punt 2 geldt:<br />
z e = -n {ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )} + {n 2 (ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )) 2 + 2.n(ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ).u 2 )} 0,5 = 85,98 mm<br />
κ e = ε e / (d-z e ) = 1,93 . 10 -5 mm -1<br />
ε e = f yk / E s = 500 / 200000 = 0,0025 (2,5 0 / 00 )<br />
I e = 1 / 3 .b.z e 3 + n.ω.b(h-u 1 ).(h-u 1 -z e ) 2 + n.ω’.b(h-u 2 ).(z e -u 2 ) 2 = 7,29 . 10 8 mm 4<br />
M e = E c.eff . I e . κ e .10 -6 = 29,9 kNm<br />
EI e = M e / κ e .10 6 = 15,5 . 10 11 N/mm 2<br />
Punt 3 volgt uit interpolatie tussen de punten 1 en 2:<br />
M f = P g+q . b. x sp / 2 (l eff – x sp ) = 12,30 kNm<br />
κ f = {(M f – M cr ).(κ e – κ r )} / (M e – M cr ) + κ r = -4,00 .10 -6 mm -1<br />
EI f = M f / κ f = -3,08 .10 12 N/mm 2<br />
Als M f ≤ M cr geldt: EI f = EI r<br />
w 1 + w 3 = bijkomend deel van de doorbuiging t.g.v. de veranderlijke belasting (art. A1.4.3 NEN-EN<br />
1990:2002)<br />
w 1 + w 3 = 5 / 48 . (M f . l eff 2 ) / EI f = 15,9 mm
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 94<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
C. Berekening doorbuiging direct optredend t.g.v. de permanente belasting (w 1 )<br />
G k = 1,62 + 1,80 = 3,42 kN/m 2<br />
M f = G k . b. x sp / 2 (l eff – x sp )<br />
M f = 3,42 . 750 . 1430 / 2 . (5858 – 1430) = 8,13 kNm<br />
Voor punt 1 geldt:<br />
z r (zwaartepunt t.o.v. bovenzijde plaat) n = E s / E cm = 200000 / 2125 = 94,12<br />
ω = A s1.aanw / (b(h-u 1 )) = 0,0020 %<br />
ω' = A s2.aanw / (b(h-u 2 )) = 0,0012 %<br />
0,5 . h 2 + n {ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ) u 2 }<br />
z r = ----------------------------------------------- = 120 mm<br />
n.ω’(h-u 2 ) + n.ω(h-u 1 ) + h<br />
ε b = f cflm / E cm = 0,0006 0 / 00<br />
f cflm = 0,27 f ck (art. 4.2.5)<br />
κ r = ε b / (h-z r ) = 8,00 . 10 -6 mm -1<br />
I r = b { 1 / 12 h 3 +h(z r -0,5h) 2 + n.ω(h-u 1 -z r ) 2 . (h-u 1 ) +n.ω’(z r -u 2 ) 2 . (h-u 2 )} = 1,30 . 10 9 mm 4<br />
M cr = E cm .I r . κ r .10 -6 = 21,07 kNm<br />
EI r = M cr / κ r .10 6 = 2,76 . 10 12 N/mm 2<br />
Voor punt 2 geldt:<br />
z e = -n {ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )} + {n 2 (ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )) 2 + 2.n(ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ).u 2 )} 0,5 = 85,98 mm<br />
κ e = ε e / (d-z e ) = 1,93 . 10 -5 mm -1<br />
ε e = f yk / E s = 500 / 200000 = 0,0025 (2,5 0 / 00 )<br />
I e = 1 / 3 .b.z e 3 + n.ω.b(h-u 1 ).(h-u 1 -z e ) 2 + n.ω’.b(h-u 2 ).(z e -u 2 ) 2 = 7,29 . 10 8 mm 4<br />
M e = E c.eff . I e . κ e .10 -6 = 29,9 kNm<br />
EI e = M e / κ e .10 6 = 15,5 . 10 11 N/mm 2<br />
Punt 3 volgt uit interpolatie tussen de punten 1 en 2:<br />
M f = G k . b. x sp / 2 (l eff – x sp ) = 8,13 kNm<br />
κ f = {(M f – M cr ).(κ e – κ r )} / (M e – M cr ) + κ r = -9,51 . 10 -6 mm -1<br />
EI f = M f / κ f = -8,56 .10 11 N/mm 2<br />
Als M f ≤ M cr geldt: EI f = EI r<br />
w 1 = aanvangsdeel van de doorbuiging t.g.v. de blijvende belastingen (art. A1.4.3 NEN-EN<br />
1990:2002)<br />
w 1 = 5 / 48 . (M f . l eff 2 ) / EI f = 10,5 mm
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 95<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
D. Berekening doorbuiging direct optredend t.g.v. de permanente belasting + momentane waarde<br />
(w 1k + w 2k )<br />
P g+q = 1,62 + 1,80 + Ψ k . Ψ o . 1,75 = 3,84 kN/m 2<br />
M f = P g+q . b. x sp / 2 (l eff – x sp )<br />
M f = 3.84 . 750 . 1430 / 2 . (5858 – 1430) = 9,13 kNm<br />
Voor punt 1 geldt:<br />
z r (zwaartepunt t.o.v. bovenzijde plaat) n = E s / E cm = 200000 / 2125 = 94,12<br />
ω = A s1.aanw / (b(h-u 1 )) = 0,0020 %<br />
ω' = A s2.aanw / (b(h-u 2 )) = 0,0012 %<br />
0,5 . h 2 + n {ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ) u 2 }<br />
z r = ----------------------------------------------- = 120 mm<br />
n.ω’(h-u 2 ) + n.ω(h-u 1 ) + h<br />
ε b = f cflm / E cm = 0,0006 0 / 00<br />
f cflm = 0,27 f ck (art. 4.2.5)<br />
κ r = ε b / (h-z r ) = 8,00 . 10 -6 mm -1<br />
I r = b { 1 / 12 h 3 +h(z r -0,5h) 2 + n.ω(h-u 1 -z r ) 2 . (h-u 1 ) +n.ω’(z r -u 2 ) 2 . (h-u 2 )} = 1,30 . 10 9 mm 4<br />
M cr = E cm .I r . κ r .10 -6 = 21,07 kNm<br />
EI r = M cr / κ r .10 6 = 2,76. 10 12 N/mm 2<br />
Voor punt 2 geldt:<br />
z e = -n {ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )} + {n 2 (ω(h-u 1 ) + ω’(h-u 2 )) 2 + 2.n(ω(h-u 1 ) 2 + ω’(h-u 2 ).u 2 )} 0,5 = 85,98 mm<br />
κ e = ε e / (d-z e ) = 1,93 . 10 -5 mm -1<br />
ε e = f yk / E s = 500 / 200000 = 0,0025 (2,5 0 / 00 )<br />
I e = 1 / 3 .b.z e 3 + n.ω.b(h-u 1 ).(h-u 1 -z e ) 2 + n.ω’.b(h-u 2 ).(z e -u 2 ) 2 = 7,29 . 10 8 mm 4<br />
M e = E c.eff . I e . κ e .10 -6 = 29,9 kNm<br />
EI e = M e / κ e .10 6 = 15,5 . 10 11 N/mm 2<br />
Punt 3 volgt uit interpolatie tussen de punten 1 en 2:<br />
M f = G k . b. x sp / 2 (l eff – x sp ) = 9,13 kNm<br />
κ f = {(M f – M cr ).(κ e – κ r )} / (M e – M cr ) + κ r = -8,18. 10 -6 mm -1<br />
EI f = M f / κ f = -1,12 . 10 12 N/mm 2<br />
Als M f ≤ M cr geldt: EI f = EI r<br />
w 1k +w 2k = 5 / 48 . (M f . l eff 2 ) / EI f = 11,8 mm<br />
w tot = doorb.B + (doorb.A – doorb.D) = 15,9 + (15,3 – 11,8) = 19,4 mm<br />
w bij = w tot – doorb.C = 19,4 – 11,8 = 8,86 mm<br />
Indien w tot > doorbuiging toelaatbaar dient extra wapening toegevoegd te worden.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 96<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
2.4.5 Voorbeeldberekening vloerplaat met overstek (vlorplaatgegevens conform art. 2.3.2)<br />
Situatie: overstek aan vloerplaat<br />
Afmeting vloerplaat: 6000 x 750 x 240 mm (L x b x h) ; Overstek lengte 1000 mm<br />
F<br />
1000<br />
L<br />
a<br />
b<br />
B<br />
Z<br />
A<br />
Belastingen:<br />
c. permanente belasting (G)<br />
eigengewicht + vloerbelasting: (2,00 + 1,80) γ G = 4,56 kN/m 2<br />
d. veranderlijke belasting (Q)<br />
F last is 5,0 kN /m plaatbreedte : 5,0 . 0,75 . γ Q = 5,63 kN<br />
Berekening dwarskrachten:<br />
Z = (Lengte plaat x Breedte plaat x G) = 6,00 . 0,75 . 4,56 = 20,54 kN<br />
a = 5,00 m<br />
b = 3,00 m<br />
belasting op overstek (G + F) : 1,0 x 0,75 x 4,56 + 5,63 = 9,05 kN<br />
De dwarskracht optredend (V sd ) t.p.v. oplegging B:<br />
Z . b + F. L – B – a = 0<br />
B = (Z . b + F . L) / a = 20,54 . 3,00 + 5,63 . 6,00) / 5,00 = 19,08 kN<br />
De dwarskracht optredend (V sd ) t.p.v. oplegging A:<br />
F + Z – B – A = 0<br />
A = F + Z – B = 5,63 + 20,54 – 19,08 = 7,09 kN<br />
De uiterst opneembare dwarskracht (art. A.4.1.2 EN 12602:2008)<br />
V Rd1 = τ Rd (1-0,83d / 1000) (1+240 ρ 1 ) b.d ≥ 0,06 (f ck / γ cb ) b.d<br />
(kN)<br />
V Rd1 = 0,06 (4,8 / 1,73) 750 . 217 . 10 -3 = 27,09 kN (maatgevend)
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 97<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Momentberekening:<br />
M G = ½ . G . l 2 . b = ½ . 4,56 . 1000 2 . 750 . 10 -9 = 1,71 kNm<br />
M Q = F . (l – 100) = 5,63 . (1000 – 100). 10 -3 =<br />
5,07 kNm<br />
M sd = M G + M Q = 6,78 kNm<br />
Berekening benodigde wapening (bovenwapening is buigwapening)<br />
12 / 13 .d.b.α.f cd – 2 / 13 .(36.d 2 .b 2 .α 2 .f cd 2 – 78 M sd . 10 6 .b.α.f cd ) 0,5<br />
A s1 = --------------------------------------------------------------------------------- = 74,05 mm 2<br />
f yd<br />
De minimale bovenwapening wordt in eerste instantie ook berekend op het eigengewicht van de<br />
plaat. Zie <strong>dak</strong>plaat berekening art. 2.3.2 blz. 61; A s2 is 90,6 mm 2 en is derhalve maatgevend.<br />
De toegepaste wapening 4 φ 6 mm (113 mm 2 ) is voldoende voor het benodigde overstek.<br />
Voor de benodigde onderwapening in de plaat wordt het moment bepaald als zijnde een ligger op 2<br />
steunpunten (zie art 4.2)
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 98<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
2.5 Randvoorwaarden toepassing vloerplaten<br />
2.5.1 Eisen met betrekking tot sparingplaten (zie art. 2.4)<br />
Globaal kan gesteld worden (n.a.v. het gestelde in art 2.5.1) dat sparingen in vloerplaten ≤ 1 / 3<br />
plaatbreedte binnen plm. 1,50 m van de opleggingen, gerealiseerd kunnen worden in de<br />
normaalplaten (standaardplaten).<br />
Bij pasplaten dient naast de sparing(en) minimaal 300 mm cellenbeton aanwezig te blijven.<br />
In de berekening wordt het moment t.p.v. de sparing berekend en de plaat wordt al of niet van extra<br />
wapening voorzien.<br />
Indien er sprake is van geconcentreerde lasten in de omgeving van de sparing dient de<br />
dwarskrachtcontrole ter plaatse van de sparing gecontroleerd te worden (uitsluitend in overleg met<br />
Xella)<br />
Sparingen > 1 / 3 van de plaatbreedte dienen geraveeld te worden.<br />
Indien de naastliggende platen de belasting kunnen dragen, kunnen er hangravelingen toegepast<br />
worden; indien niet, dan moet er een constructie onder c.q. tussen de platen gerealiseerd worden<br />
(in overleg met Xella)<br />
2.5.2 Eisen met betrekking tot pasplaten<br />
Pasplaten kunnen gerealiseerd worden tot een minimale breedte van 300 mm.<br />
Deze platen worden gezaagd uit standaardplaten met extra wapening. Het is dus noodzakelijk dat<br />
pasplaten van te voren bekend zijn.<br />
Pasplaatbreedten < 300 mm zijn mogelijk, wanneer de platen over de gehele lengte ondersteund<br />
worden en veilig getransporteerd kunnen worden (uitsluitend in overleg met Xella)<br />
2.5.3 Eisen met betrekking tot de bijkomende doorbuiging<br />
De eis ten aanzien van de bijkomende doorbuiging van vloeren luidt: art. 10.2.1; NEN 6702:2001<br />
w bij ≤ 0,003 . l eff<br />
waarin: w bij is de bijkomende doorbuiging (zie figuur 19)<br />
l eff is de lengte van de overspanning en bij uitkragingen tweemaal de lengte van<br />
de uitkraging.<br />
Tenzij scheurvorming wordt vermeden door de constructieve uitvoering van de wand zelf, mag de<br />
bijkomende doorbuiging van de vloerconstructies die weinig vervormbare (steenachtige)<br />
scheidingswanden dragen niet groter zijn dan 0,002 . l eff (art. 10.2.2)<br />
2.5.4 Eisen met betrekking tot doorbuiging in de eindtoestand<br />
Indien de doorbuiging in de eindtoestand van vloeren de bruikbaarheid van het bouwwerk of een<br />
constructie-onderdeel kan schaden, dan is de eis ten aanzien hiervan:<br />
w max ≤ 0,004 . l eff<br />
waarin: w max is de doorbuiging in eindtoestand<br />
w max is w tot – w c<br />
is de zeeg<br />
w c<br />
l eff<br />
is de lengte van de overspanning en bij uitkragingen tweemaal de lengte van<br />
de uitkraging.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 99<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
2.5.5 Eisen met betrekking tot opleglengte (art. A11 NEN-EN 12602:2008)<br />
De opleglengte bij vloerplaten a o dient minimaal te voldoen aan:<br />
a o = 40 mm + 0,004 l<br />
waarin: l is de dagmaat in mm<br />
0,004 l is tolerantie factor<br />
Tabel 3 –<br />
dagmaat in mm<br />
2.000<br />
3.000<br />
4.000<br />
5.000<br />
6.000<br />
7.000<br />
a o in mm<br />
48<br />
52<br />
56<br />
60<br />
64<br />
68<br />
Voor tussenliggende waarden mag rechtlijnig geïnterpoleerd worden.<br />
2.5.6 Eisen met betrekking tot overstekken<br />
Overstekken in de lengte c.q. breedte van de platen kunnen gerealiseerd worden. (voor berekening<br />
zie art 2.4.5)<br />
Als vuistregel wordt gehanteerd: 1 / 5 van de plaatlengte en 1 / 3 van de plaatbreedte als maximale<br />
overkraging.<br />
Grotere overstekken zijn echter mogelijk, mits berekend en derhalve de wapening aangepast wordt.<br />
Van belang is echter, dat de platen tegen eventueel dompen worden verankerd.<br />
2.5.7 Eisen met betrekking tot driepuntsopleggingen<br />
Indien er voldoende bovenwapening in de platen aanwezig is, is een middensteunpunt toelaatbaar.<br />
Voorwaarde is echter, dat de oplegpunten vlak uitgevoerd zijn.<br />
Tijdens transport is een middensteunpunt echter niet toelaatbaar, daar de vlakheid niet<br />
gegarandeerd kan worden.<br />
Bij driepunts-opleggingen dient rekening gehouden te worden met de maximale lengte in relatie tot<br />
de dikte van de plaat.<br />
In verband met transport en montage geldt bij een dikte van 100 mm een maximale plaatlengte van<br />
4,5 m en bij een dikte van 150 mm een maximale lengte van 6 m.<br />
Bij het toepassen van een middensteunpunt is overleg met de constructeur gewenst i.v.m. de extra<br />
belasting op het middensteunpunt (+/- 5/8 . Q . l )<br />
2.5.8 Wapening<br />
De wapening in de <strong>dak</strong>platen bestaat uit gepuntlaste netten, kwaliteit FeB 500.<br />
De onderwapening en de bovenwapening bestaat uit langsstaven, minimaal rond 4 mm en<br />
maximaal rond 10 mm. De h.o.h. afstand van de langsstaven is minimaal 50 mm en maximaal 200<br />
mm. De diameter van de dwarsstaaf is minimaal 60% van de diameter van de langsstaaf.<br />
De h.o.h afstand van de dwarsstaven is maximaal 500 mm.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 100<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
2.6 Uitgangspunten voor de berekening van de brandwerendheid.<br />
2.6.1 Algemeen<br />
Annex C (normative) van NEN-EN 12602:2008 “Resistance to fire design of AAC (Autoclaved<br />
Aerated Concrete) components and structures” geeft aan op welke wijze de brandwerendheid van<br />
constructiedelen in gewapend cellenbeton door middel van berekening kan worden bepaald.<br />
De genoemde annex C geeft alleen de verschillen of aanvullingen aan, ten opzichte van het<br />
ontwerp voor de normale ontwerpsituatie, waarmee in het geval van brand rekening moet worden<br />
gehouden.<br />
De brandwerendheid van de vloerplaat wordt bepaald door de, bij gegeven overspanning maximaal<br />
op te nemen belasting in de uiterste grenstoestand “bezwijken”.<br />
2.6.2 Belastingsfactoren bij brand<br />
Conform par. 9.2 van NEN 6702:2001 is brand een bijzondere belasting, waarvoor in de bijzondere<br />
belastingscombinaties volgens tabel 2 alle belastingsfactoren gelijk aan 1,0 mogen worden<br />
gelijkgesteld. De waarde van de rekenbelasting is dus gelijk aan de waarde van de representatieve<br />
belasting.<br />
2.6.3 Materiaalfactoren<br />
Conform art. C.2.2 van Annex C van NEN-EN 12602:2008 mogen de materiaalfactoren in een<br />
berekening voor het bijzondere belastingsgeval brand, voor alle samenstellende materialen gelijk<br />
worden gesteld aan 1,0.<br />
2.6.4 Temperatuur in de vloerplaten tijdens brand<br />
De temperatuur in o C, na 30, 60, 90 en 120 minuten verhitting volgens de standaardbrandkromme<br />
(design fire curve), voor de onderzijde, c,q, verhitte zijde van de vloerplaat (kwaliteit AAC 4,6/600) ,<br />
zijn ontleend aan figuur CC.4 van Annex CC (normative) “Temperature profiles of AAC wall, floor<br />
and roof components and AAC beams” van NEN-EN 12602:2008<br />
Afhankelijk van de betondekking (afstand “a” is oppervlakte plaat tot hart wapeningsstaaf) kan de<br />
temperatuur in de wapening na 30, 60, 90 en 120 minuten afgelezen worden.<br />
De resultaten zijn:<br />
Brandduur: 30 minuten:<br />
“a” maat temperatuur θ s ( o Celcius)<br />
20 mm 280<br />
30 mm 160<br />
Brandduur: 60 minuten:<br />
“a” maat temperatuur θ s ( o Celcius)<br />
20 mm 475<br />
30 mm 320<br />
Brandduur: 90 minuten:<br />
“a” maat temperatuur θ s ( o Celcius)<br />
20 mm 580<br />
30 mm 450<br />
Brandduur: 120 minuten:<br />
“a” maat temperatuur θ s ( o Celcius)<br />
30 mm 520<br />
40 mm 410
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 101<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Bovenstaande resultaten geven een “a” maat in relatie met de brandduur weer.<br />
Voor betonstaal (FeB 500) is de karakteristieke vloeigrens 500 N/mm 2 (bij kamertemperatuur 20 o )<br />
Voor een eenvoudige benadering kunnen dan de waarden uit tabel 4 aangehouden worden.<br />
Tabel 4<br />
“a” maat in relatie tot brandduur, overspanning en plaatdikte. (conform tabel C.5 art. C.4.2.5 van<br />
NEN-EN 12602:2008 (min. density 550 kg/m 3 ))<br />
Maximale<br />
overspanning (m)<br />
Brandduur “a” maat<br />
(min)<br />
30 15<br />
60 20<br />
90 30<br />
120 35<br />
- 3,00 3,01 – 4,50 4,51 – 6,00 6,01 – 7,50<br />
h min<br />
(min.plaatdikte)<br />
100<br />
100<br />
150<br />
175<br />
h min<br />
(min.plaatdikte)<br />
150<br />
150<br />
150<br />
175<br />
h min<br />
(min.plaatdikte)<br />
175<br />
200<br />
200<br />
200<br />
h min<br />
(min.plaatdikte)<br />
240<br />
240<br />
240<br />
240<br />
2.6.5 Reductie van de treksterkte van de onderwapening in de vloerplaten als functie van de<br />
temperatuur tijdens brand<br />
In art. C.3.3 Steel van Annex C (normative) wordt bepaald op welke wijze de in rekening te<br />
brengen reductiefactor k s (θ) op de karakteristieke waarde van de treksterkte (f yk ) voor betonstaal<br />
FeB 500 als functie van de temperatuur θ tijdens brand mag worden bepaald.<br />
f yk (θ) = k s (θ) . f yk (20 o C)<br />
Tabel 5 - reductie staalspanning<br />
Brandduur “a” maat<br />
(min)<br />
30<br />
60<br />
90<br />
120<br />
15<br />
20<br />
30<br />
35<br />
Temperatuur<br />
θ s<br />
340<br />
475<br />
450<br />
465<br />
Reductiefactor<br />
k s (θ)<br />
0.75<br />
0.60<br />
0.65<br />
0.63<br />
Rekenwaarde<br />
tijdens brand<br />
f yk (θ)<br />
375<br />
300<br />
325<br />
315<br />
2.6.6 Reductie van de elasticiteitsmodulus van de onderste wapening (betonstaal) in de<br />
vloerplaten als functie van de temperatuur tijdens brand<br />
In Annex CA (normative) tabel CA.2(b) “cold worked reinforcing steel” is opgenomen op welke wijze<br />
de in rekening te brengen reductie op de karakteristieke waarde van de elasticiteitsmodulus E s voor<br />
Betonstaal FeB 500 bij kamertemperatuur (20 o Celsius; E s = 2 . 10 5 N/mm 2 ), als functie van de<br />
temperatuur θ s tijdens brand mag worden bepaald.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 102<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Tabel 6 – reductie elasticiteitsmodule staal<br />
Brandduur<br />
(min)<br />
“a” maat Temperatuur<br />
θ s<br />
30<br />
60<br />
90<br />
120<br />
15<br />
20<br />
30<br />
35<br />
340<br />
475<br />
450<br />
465<br />
Reductiefactor<br />
E s (θ s )/E s (20 o C)<br />
0,66<br />
0,44<br />
0,48<br />
0,46<br />
Rekenwaarde<br />
tijdens brand<br />
E s,eff (θ s ) N/mm 2<br />
131200<br />
88000<br />
96000<br />
91200<br />
2.6.7 Reductie van de druksterkte van cellenbeton als functie van de temperatuur tijdens<br />
brand.<br />
In art. C.3.2 AAC van Annex C (normative) “Resistance to fire design of AAC components and<br />
structures” van NEN-EN 12602:2008 is opgenomen op welke wijze de in rekening te brengen<br />
reductiefactor k c (θ) op de karakteristiek waarde van de druksterkte f ck voor cellenbeton bij<br />
kamertemperatuur (20 o Celsius) , als functie van de temperatuur θ tijdens brand, mag worden<br />
bepaald.<br />
In figuur C.1 zien we dat voor temperaturen lager dan 700 o C er nog geen sprake is van een<br />
reductie van de druksterkte van de cellenbeton. Voor temperaturen hoger dan 900 o C is de<br />
druksterkte van cellenbeton rekenkundig nihil.<br />
Er is derhalve binnen de gestelde brandduur van 30 – 90 minuten geen sprake van reductie van de<br />
druksterkte.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 103<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
2.6.8 Maximale overspanningen vloerplaten (dagmaat) ten behoeve van de brandwerendheid<br />
op bezwijken<br />
Voor het bepalen van de maximale overspanning (dagmaat) wordt uitgegaan van de volgende 2<br />
belastingsgevallen: art. 6.3.1.2 NEN-EN 1991-1-1:2002/NB:2007<br />
Klasse A: (wonen en huishoudelijk gebruik)<br />
Klasse B: (kantoorruimten)<br />
Klasse A: situatie normaal (q k is 1,75 kN/m 2 ; Q k is 3,0 kN; Ψ is 0,4)<br />
maximale plaatlengten (dagmaten) brandduur 30/60 minuten<br />
Plaatdikte<br />
Belasting<br />
in mm<br />
50 mm afwerking (1,0 kN/m 2 )<br />
+ scheidingswanden<br />
(0,8 kN/m 2 )<br />
150<br />
3950<br />
Belasting<br />
80 mm afwerking (1,6 kN/m 2 )<br />
+ scheidingswanden<br />
(0,8 kN/m 2 )<br />
3750<br />
200<br />
240<br />
300<br />
5100<br />
5950<br />
6500<br />
4900<br />
5750<br />
6700<br />
Klasse A: situatie met lijnlast :knieschot belasting 4 kN/m (q k is 0,7 kN/m 2 ; Ψ is 0,7)<br />
maximale plaatlengten (dagmaten) brandduur 30/60 minuten<br />
Plaatdikte<br />
Belasting<br />
in mm<br />
50 mm afwerking (1,0 kN/m 2 )<br />
Belasting<br />
80 mm afwerking (1,6 kN/m 2 )<br />
150<br />
200<br />
240<br />
300<br />
3800<br />
4950<br />
5750<br />
6500<br />
3650<br />
4800<br />
5650<br />
6500<br />
Klasse B: situatie normaal (q k is 2,50 kN/m 2 ; Q k is 3,0 kN; Ψ is 0,5)<br />
maximale plaatlengten (dagmaten) brandduur 30/60 minuten<br />
Plaatdikte<br />
Belasting<br />
in mm<br />
50 mm afwerking (1,0 kN/m 2 )<br />
+ scheidingswanden<br />
(0,8 kN/m 2 )<br />
150<br />
3750<br />
Belasting<br />
80 mm afwerking (1,6 kN/m 2 )<br />
+ scheidingswanden<br />
(0,8 kN/m 2 )<br />
3600<br />
200<br />
240<br />
300<br />
4900<br />
5700<br />
6500<br />
4700<br />
5500<br />
6500
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 104<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Klasse A: situatie normaal (q k is 1,75 kN/m 2 ; Q k is 3,0 kN; Ψ is 0,4)<br />
maximale plaatlengten (dagmaten) brandduur 90/120 minuten<br />
Plaatdikte<br />
Belasting<br />
in mm<br />
50 mm afwerking (1,0 kN/m 2 )<br />
+ scheidingswanden<br />
(0,8 kN/m 2 )<br />
150<br />
3800<br />
Belasting<br />
80 mm afwerking (1,6 kN/m 2 )<br />
+ scheidingswanden<br />
(0,8 kN/m 2 )<br />
3600<br />
200<br />
240<br />
300<br />
4950<br />
5800<br />
6500<br />
4750<br />
5600<br />
6500<br />
Klasse A: situatie met lijnlast :knieschot belasting 4 kN/m (q k is 0,7 kN/m 2 ; Ψ is 0,7)<br />
maximale plaatlengten (dagmaten) brandduur 90/120 minuten<br />
Plaatdikte<br />
Belasting<br />
in mm<br />
50 mm afwerking (1,0 kN/m 2 )<br />
Belasting<br />
80 mm afwerking (1,6 kN/m 2 )<br />
150<br />
200<br />
240<br />
300<br />
3650<br />
4800<br />
5600<br />
6500<br />
3500<br />
4650<br />
5500<br />
6500<br />
Klasse B: situatie normaal (q k is 2,50 kN/m 2 ; Q k is 3,0 kN; Ψ is 0,5)<br />
maximale plaatlengten (dagmaten) brandduur 90/120 minuten<br />
Plaatdikte<br />
Belasting<br />
in mm<br />
50 mm afwerking (1,0 kN/m 2 )<br />
+ scheidingswanden<br />
(0,8 kN/m 2 )<br />
150<br />
3600<br />
Belasting<br />
80 mm afwerking (1,6 kN/m 2 )<br />
+ scheidingswanden<br />
(0,8 kN/m 2 )<br />
3450<br />
200<br />
240<br />
300<br />
4750<br />
5550<br />
6500<br />
4550<br />
5350<br />
6500
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 105<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
3. <strong>HEBEL</strong>-WANDPLATEN<br />
3.1 Algemeen<br />
Hebel-wandplaten zijn gewapende, dragende elementen ten behoeve van massieve<br />
cellenbetonwanden voor woningen, kantoren, utiliteitsgebouwen, industriegebouwen enz.<br />
Hebel-wandplaten kunnen in combinatie met Hebel-vloer- en <strong>dak</strong>platen een compleet systeem vormen.<br />
Hebel-wandplaten worden geleverd conform de geldende KOMO Attesten-met-productcertificaat,<br />
gebaseerd op NEN-EN 12602:2008 (Europese Cellenbeton Norm).<br />
De Hebel-wandplaten zijn gewapend met twee gepuntlaste wapeningsnetten, kwaliteit B500 (FeB 500),<br />
die corrosiewerend zijn behandeld.<br />
Afmetingen:<br />
Hebel-wandplaten zijn leverbaar in de volgende afmetingen:<br />
Lengte : ≤ 6.750 mm *)<br />
Breedten : ≤ 750 mm (minimale breedte 300 mm)<br />
Dikten : 100, 125, 140, 150, 175, 200, 240, 300 mm<br />
*) speciaal op aanvraag zijn lengten tot 7.500 mm te leveren.<br />
De langskanten van de wandplaten zijn voorzien van een profilering: bijvoorbeeld vlak met<br />
vellingkanten, messing en groef.<br />
De wandplaten kunnen worden verlijmd c.q. niet verlijmd verwerkt worden (afhankelijk van de<br />
toepassing)<br />
De wandplaten c.q. wanden dienen verankerd te worden aan de achterliggende constructie.*)<br />
De verankering dient de windbelasting conform de vigerende normen te kunnen opnemen.<br />
*) Wanneer geen aanslag aanwezig is, dienen de wanden stabiel uitgevoerd te worden.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 106<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
3.2 Statica<br />
3.2.1 Algemeen:<br />
Wandplaten worden berekend conform:<br />
• NEN-EN 12602;2008 (Geprefabriceerde gewapende elementen van geautoclaveerd<br />
cellenbeton)<br />
• NEN-EN 1991-1-1:2002/NB (Algemene belastingen)<br />
• NEN-EN 1990 – 2002/NB:2007 (Grondslagen voor constructief ontwerp)<br />
• NEN-EN 1991-1-4: Windbelastingen<br />
Tabel 1 - rekengewichten<br />
Cellenbetonkwaliteit<br />
Rekenwaarden in kg/m 3 AAC 4,5/600 AAC 3,5/500<br />
Gemiddelde volumieke massa droog ρ m<br />
Rekenwaarden t.b.v. berekening op buiging *)<br />
Rekenwaarden t.b.v. berekening doorbuiging (langeduur)<br />
Rekenwaarden voor onderliggende constructies<br />
Rekenwaarden voor transport<br />
> 550 ≤ 600<br />
835<br />
675<br />
715<br />
815<br />
> 450 ≤ 500<br />
735<br />
575<br />
615<br />
715<br />
*) Waarden met 20 vol% H 2 O.<br />
t.b.v. de berekening langeduur-doorbuiging kan men volstaan met plm. 4 vol% H 2 O, t.w. 675 kg/m 3<br />
resp. 575 kg/m 3<br />
3.3 Belastingen<br />
3.3.1 Algemeen<br />
Wandplaten dienen de windbelasting conform de geldende voorschriften te kunnen dragen.<br />
Al of niet in combinatie met de windbelasting kunnen wandplaten berekend worden als een<br />
zelfdragende constructie (latei)<br />
In normale gevelsituaties, waarbij diverse platen boven raampartijen aanwezig zijn, fungeren alle platen<br />
boven het betreffende raam als lateiplaat, dat wil zeggen elke plaat draagt zichzelf.<br />
3.3.2 windbelasting conform NEN-EN 1991-1-4<br />
De windbelasting op gebouwen dient berekend te worden conform NEN-EN 1991-1-4<br />
De bepaling van de windbelasting op constructies begint met het vaststellen met welke wind rekening<br />
gehouden moet worden.<br />
De van toepassing zijnde parameter in de normbladen is de extreme waarde van de stuwdruk q p .<br />
Deze parameter is een maat voor de druk als gevolg van de windsnelheid in het windveld en<br />
is vervolgens weer afhankelijk van diverse factoren nl. het regionale wind klimaat, lokale terrein<br />
factoren en de hoogte boven het terrein.<br />
Deze q p waarden zijn gegeven in tabel 4 van de Nationale Bijdrage (NB.4)<br />
De windkrachten c.q. winddrukken worden gevonden door de extreme waarde van de stuwdruk (q p )<br />
te vermenigvuldigen met een aerodynamische coёfficiёnt (c pe ). Deze zijn zo gekozen, dat ze leiden tot<br />
een karakteristieke waarde voor de belasting.<br />
De drukcoёfficiёnten voor gebouwen en onderdelen van gebouwen zijn weer afhankelijk van de<br />
afmetingen van de belaste oppervlakte A. (art. 7.2 NEN-EN 1991-1-4:2005)
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 107<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Waarden voor c pe.1 zijn bedoeld voor de berekening van kleine elementen en bevestigingen met een<br />
oppervlak per element van 1 m 2 of kleiner. Waarden voor c pe.10 moeten gbruikt worden voor<br />
constructiedelen > 1 m 2 en voor ontwerp en berekening van de hoofddraagconstructie.<br />
De drukcoёfficiёnten zijn in de Eurocode gedefinieerd aan de hand van een aantal zones, afhankelijk<br />
van de windrichting en afmetingen van de wanden: D is windzijde, E is lijzijde (figuur 7.5 NEN-EN 1991-<br />
1-4:2005)<br />
Tabel 7.1 van NEN-EN 1991-1-4:2005/NB:2007 geeft voor zone D: c pe.10 = +0,8 en voor zone E: c pe.10 =<br />
-0,5<br />
De Eurocode geeft vervolgens de mogelijkheid een extra reductie in te voeren voor de totale belasting.<br />
Dit levert dan voor relatief lage gebouwen (h/d ≤ 1) een totale vormfactor op van (0,8+0,5) . 0,85 = 1,1<br />
Het feit dat de vormfactor (c pe ) en de extreme stuwdruk (q p ) in veel gevallen overeenkomen met de<br />
gegevens volgens NEN 6702:2007, wordt de windbelasting in deze brochure volgens NEN 6702:2007<br />
aangehouden.<br />
(Tabel NB.4 is bij de totstandkoming van dit rapport nog informatief.)<br />
3.3.3 windbelasting conform NEN 6702:2007<br />
Artikel 8.6.1.3 van de NEN 6702:2007 vermeldt dat bouwwerken en onderdelen van bouwwerken<br />
berekend moeten zijn op windbelasting. De ongunstigste combinatie van gelijktijdig optredende<br />
windbelastingen p rep moet in rekening zijn gebracht.<br />
De windbelasting moet als volgt zijn bepaald:<br />
p rep = C dim . C index . C eq . φ 1 . p w<br />
p rep is de windbelasing door winddruk, windzuiging, windwrijving en over- en onderdruk, in kN/m 2 ;<br />
C dim<br />
C index<br />
C eq<br />
φ t<br />
p w<br />
C dim<br />
is een factor, die de afmetingen van een bouwwerk in rekening brengt;<br />
zijn windvormfactoren; deze kunnen zijn:<br />
C pe<br />
C pe;loc<br />
C pi<br />
C f<br />
C t<br />
voor externe druk of zuiging op vlakken;<br />
voor lokale situaties in vlakken;<br />
voor interne over- of onderdruk;<br />
voor wrijving<br />
voor een combinatie van voornoemde vormfactoren op een zodanige wijze, dat de<br />
totale windbelasting als één geheel wordt beschouwd;<br />
is een drukvereffeningsfactor;<br />
is de vergrotingsfactor, die de dynamische invloed van wind in de windrichting op het<br />
bouwwerk in rekening brengt;<br />
is de extreme waarde van de stuwdruk.<br />
is een reductiefactor, teneinde in rekening te brengen, dat een bouwwerk van zekere<br />
afmetingen de invloed van de windvlagen niet tegelijkertijd over de gehele oppervlakte zal<br />
ondervinden.<br />
Bovenstaande factor wordt bepaald conform bijlage A.2 van NEN 6702:2007.<br />
De invloed van deze reductie is groter naarmate het gebouw breder en hoger is.<br />
Een gebouw van 10 m hoog en 20 m lang c.q. breed heeft een C dim -factor van 0,93.<br />
Gezien de betrekkelijk geringe reductie wordt in onze berekening c.q. tabellen C dim is 1<br />
aangehouden.<br />
C dim is 1 omdat slechts een klein geveldeel wordt beschouwd, geen geheel.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 108<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
C index is een windvormfactor ten behoeve van winddruk, zuiging, over- en onderdruk en wrijving.<br />
In het algemeen kan bij gesloten gebouwen aangehouden worden:<br />
C index = C pe + C pi<br />
C pe =<br />
C pi =<br />
0,8 (druk);<br />
-0,4 (zuiging aan lijzijde);<br />
op vlakken evenwijdig aan de windrichting;<br />
C pe = -0,4 tot –0,8;<br />
0,3 (overdruk);<br />
-0,3 (onderdruk)<br />
In de meeste gevallen kunnen we dus volstaan met C index = 0,8 + 0,3 = 1,1<br />
C eq is een reductiefactor (drukvereffeningsfactor) voor gevels en <strong>dak</strong>constructies, waarbij de grote<br />
lichtdoorlatendheid van een laag niet de volledige windbelasting op de betreffende laag zal werken. De<br />
drukvereffeningsfactor kan ook worden toegepast bij buigslappe lagen op een vrijwel dichte onderlaag,<br />
zoals b.v. een folie op een <strong>dak</strong>beschot.<br />
Door verplaatsing van de buigslappe laag ontstaat een onderdruk, waardoor het effect van windzuiging<br />
wordt gereduceerd (art. 8.6.5. NEN 6702:2007 – toelichting)<br />
In bovenstaand geval kunnen we denken aan spouwmuren en pannen<strong>dak</strong>en.<br />
Het feit echter, dat de factor afhankelijk is van de lucht doorlatende openingen is het in de praktijk erg<br />
verschillend.<br />
In de berekening is derhalve voor C eq de waarde 1 aangehouden.<br />
φ 1 is een vergrotingsfactor om de dynamische invloed van de wind in rekening te brengen.<br />
De vergrotingsfactor, bij windbelasting evenwijdig aan de windrichting is gerelateerd aan de afmetingen<br />
van een bouwwerk en voorts aan de eigen frequentie en dempingsmaat van de trillingsvorm, die door<br />
de wind uit de beschouwde richting wordt aangestoten (turbulentie).<br />
Dit wordt bepaald conform bijlage A4 (NEN 6702:2007)<br />
In afwijking hiervan mag voor φ 1 de waarde 1 zijn aangehouden, indien het bouwwerk voldoet aan<br />
beide onderstaande voorwaarden:<br />
• De bouwwerkhoogte h is kleiner dan 50 m<br />
• De verhouding h/b is kleiner dan 5 m; hierin is b de gemiddelde breedte van het bouwwerk<br />
loodrecht op de windrichting.<br />
In verband met het bovenstaande kan worden gesteld, dat in het algemeen voor gebouwen met een<br />
hoogte kleiner dan 50 m en een hoogte/breedteverhouding kleiner dan 5 de formule wordt<br />
vereenvoudigd tot:<br />
p rep = C index . p w<br />
C index is: 0,8 + 0,3 *) = 1,1<br />
*) Over- c.q. onderdruk ten behoeve van onderdelen van het gebouw.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 109<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Voor het berekenen van de stabiliteit van de constructie dient ook de zuiging in rekening gebracht<br />
te worden.<br />
p w is de door de wind veroorzaakte stuwdruk en is ontleend aan tabel A.1 (NEN 6702:2007)<br />
Ten behoeve van de bepaling van de stuwdruk zijn de gebieden I, II en III onderscheiden, zoals<br />
aangegeven in figuur A.1 (NEN 6702:2007)<br />
Ten aanzien van de ligging van bouwwerken moet voor de bepaling van de windbelasting onderscheid<br />
zijn gemaakt tussen bouwwerken in bebouwde omgeving en onbebouwde omgeving.<br />
p wd (rekenwaarde voor de windbelasting) = γ f;q . p rep (γ f;q = 1,3 *) ); NEN 6702:2007 art. 5.1.2)<br />
*) factor 1,3 geldt alleen wanneer belasting door personen niet maatgevend is<br />
Tabel 2 - Windbelasting<br />
gebouwhoogte p wd kN/m 2<br />
gebied I gebied II gebied III<br />
bebouwd onbebouwd bebouwd onbebouwd bebouwd onbebouwd<br />
h tot en met 10 m 1,00 1,52 0,84 1,26 0,72 1,04<br />
h tot en met 20 m 1,59 1,84 1,33 1,57 1,13 1,33
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 110<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Figuren, tabellen, behorend bij de bepaling van de windbelasting<br />
Waarden voor de stuwdruk<br />
Verdeling van Nederland in drie gebieden t.a.v. de te hanteren stuwdruk<br />
(figuur A.1 - NEN 6702:2007)<br />
5 km<br />
Grens tussen gebied I en II resp. II en III<br />
Interpolatie van de stuwdruk bij overgang tussen twee gebieden<br />
(figuur A.2 - NEN 6702:2007)
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 111<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Tabel 3 - Door wind veroorzaakte extreme waarde van de stuwdruk p w als functie van de<br />
hoogte boven het aansluitende terrein<br />
h in m p w kN/m 2<br />
gebied I gebied II gebied III<br />
onbebouwd bebouwd onbebouwd bebouwd onbebouwd bebouwd<br />
≤ 2 0,64 0,64 0,54 0,54 0,46 0,46<br />
3 0,70 0,64 0,54 0,54 0,46 0,46<br />
4 0,78 0,64 0,62 0,54 0,49 0,46<br />
5 0,84 0,64 0,68 0,54 0,55 0,48<br />
6 0,90 0,64 0,73 0,54 0,59 0,46<br />
7 0,95 0,64 0,78 0,54 0,63 0,46<br />
8 0,99 0,64 0,81 0,54 0,67 0,46<br />
9 1,02 0,64 0,85 0,54 0,70 0,46<br />
10 1,06 0,70 0,88 0,59 0,73 0,50<br />
11 1,09 0,76 0,91 0,64 0,76 0,54<br />
12 1,12 0,81 0,94 0,68 0,78 0,58<br />
13 1,14 0,86 0,96 0,72 0,80 0,61<br />
14 1,17 0,90 0,99 0,76 0,82 0,64<br />
15 1,19 0,94 1,01 0,79 0,84 0,67<br />
16 1,21 0,98 1,03 0,82 0,86 0,70<br />
17 1,23 1,02 1,05 0,85 0,88 0,72<br />
18 1,25 1,05 1,07 0,88 0,90 0,75<br />
19 1,27 1,08 1,09 0,90 0,91 0,77<br />
20 1,29 1,11 1,10 0,93 0,93 0,79<br />
25 1,37 1,23 1,18 1,03 1,00 0,88<br />
30 1,43 1,34 1,24 1,12 1,06 0,95<br />
35 1,49 1,43 1,30 1,20 1,11 1,02<br />
40 1,54 1,50 1,35 1,26 1,15 1,07<br />
45 1,58 1,57 1,39 1,32 1,19 1,12<br />
50 1,62 1,62 1,43 1,37 1,23 1,16<br />
55 1,66 1,66 1,46 1,42 1,26 1,20<br />
60 1,69 1,69 1,50 1,46 1,29 1,24<br />
65 1,73 1,73 1,53 1,50 1,32 1,27<br />
70 1,76 1,76 1,56 1,54 1,34 1,31<br />
75 1,78 1,78 1,58 1,57 1,37 1,33<br />
80 1,81 1,81 1,61 1,60 1,39 1,36<br />
85 1,83 1,83 1,63 1,63 1,41 1,39<br />
90 1,86 1,86 1,65 1,65 1,43 1,41<br />
95 1,88 1,88 1,68 1,68 1,45 1,44<br />
100 1,90 1,90 1,70 1,70 1,47 1,46<br />
110 1,94 1,94 1,74 1,74 1,51 1,50<br />
120 1,98 1,98 1,77 1,77 1,54 1,54<br />
130 2,01 2,01 1,80 1,80 1,57 1,57<br />
140 2,04 2,04 1,83 1,83 1,60 1,60<br />
150 2,07 2,07 1,86 1,86 1,62 1,62<br />
Bij tussengelegen waarden van h mag voor de bepaling van p w lineair zijn geïnterpoleerd.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 112<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
3.3.4 Permanent aanwezige belasting (drukwanden)<br />
Belasting ten gevolge van actieve druk (b.v. aarappelen, graan, uien en aarde).<br />
Deze wordt berekend:<br />
p a = q . h . tg 2 (45 o – ½ ϕ)<br />
waarin:<br />
p a = wanddruk in kg/m 2<br />
q = s.g./m 3 gestort materiaal<br />
h = hoogte van de wand in m<br />
ϕ = natuurlijk talud gestort materiaal<br />
In onderstaande grafiek is aangehouden:<br />
Voor aardappelen: q = 700 kg/m 3 ; ϕ = 40 o<br />
Voor graan: q = 750 kg/m 3 ; ϕ = 25 o<br />
Voor uien: q = 600 kg/m 3 ; ϕ = 40 o<br />
Voor aarde (vochtig): q = 1600 kg/m 3 ; ϕ = 45 o<br />
Belasting op drukwanden<br />
1600<br />
1400<br />
1200<br />
wanddruk in kg/m2<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
aardappelen<br />
graan<br />
uien<br />
aarde(vochtig)<br />
200<br />
0<br />
0,75 1,5 2,25 3 3,75 4,5<br />
wandhoogte in meters
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 113<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
3.3.5 Verankering van wandplaten<br />
Wanneer wandplaten tegen een constructie afgesteund worden dient een verankering aangebracht te<br />
worden die voldoende weerstand biedt tegen de optredende (wind) belasting.<br />
De wandplaten kunnen op diverse manieren aangebracht worden, namelijk:<br />
- tegen de constructie (constructie staat binnen);<br />
- achter de constructie (constructie staat buiten);<br />
- tussen de constructie (platen staan tussen de constructie)<br />
Uit proeven is gebleken dat een wandplaat-anker (met nagels) een karakteristieke bezwijkbelasting<br />
heeft van 4,0 kN, rekenwaarde is 2,7 kN (γ = 1,5)<br />
Voorbeeld:<br />
Wandplaatafmetingen: 6,00 x 0,75 = 4,5 m2 (2 ankers per plaat)<br />
De belasting op één anker bedraagd dan: 0,5 x 4,5 x (0,8 + 0,3) x p w x (γ = 1,3) = 3,2 p w<br />
De maximale p w waarde is dus 2,7 / 3,2 = 0,84 kN.<br />
Uit tabel 3 op blz 111 is de maximale hoogte van de wand te bepalen.<br />
Bij hogere wanden dan in tabel 3 aangegeven dient een verankering toegepast te worden die een<br />
grotere belasting kan opnemen. (b.v. een klemstrip verankering)<br />
Bij drukwanden zoals in art. 3.3.4 genoemd, is het aan te bevelen de constructie aan de buitenzijde te<br />
plaatsen, zodat de druk rechtstreeks en gelijkmatig op de constructie overgebracht wordt.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 114<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
3.4 Materiaal eigenschappen AAC 4,5/600 AAC 3,5/500<br />
soortelijkgewicht klasse: art. 4.2.2.3 (tabel 1) 600 500<br />
ρ m gemiddelde waarde s.g. (droog) kg/m 3 > 550 ≤ 600 > 450 ≤ 500<br />
ρ m,g.b s.g. voor berekening op buiging (kg/m 3 ) 835 735<br />
ρ m,g.d s.g. voor berekening op doorbuiging (kg/m 3 ) 675 575<br />
druksterkte klasse: art. 4.2.4 (tabel 2) 4,5 3,5<br />
ƒ ck karakteristieke druksterkte: (N/mm 2 ) 4,8 3,5<br />
ƒ cflm gem. kar. buigtreksterkte : 0,27 ƒ ck (N/mm 2 ) (art. 4.2.5) 1,30 0,95<br />
.<br />
0,8 ƒ cflm rekenwaarde gem. buigtreksterkte (N/mm2) (art. A.8.4.3 (5)) 1,04 0,76<br />
γ c,d veiligheidsfactor ductiel bezwijken (Annex D2; tabel D4) 1,44 1,44<br />
ƒ cd rekenwaarde van de druksterkte (N/mm 2 ) (art. A3.2) 3,33 2,43<br />
γ c,b veiligheidsfactor bros bezwijken (Annex D2; tabel D4) 1,73 1,73<br />
α reductiecoёfficient voor de rekenwaarde druksterkte (A.3.2(3)) 0,85 0,85<br />
E cm elasticiteitsmodule (N/mm 2 ) (art. 4.2.7(6)) 2125 1625<br />
φ kruipcoёfficient 0,5 0,5<br />
E c,eff elasticiteitsmodule (langeduur in N/mm2) (art. A.9.4.3 (3)) 1417 1083<br />
Wapeningsstaal:<br />
ƒ yk karakteristieke vloeigrens (N/mm 2 ) 500<br />
E s elasticiteitsmodulus (N/mm 2 ) 200000<br />
F wg afschuifsterkte van puntlassen (4.3.2(8) EN 12602:2008) 25%<br />
γ s veiligheidsfactor staal (Annex D2; tabel D4) 1,15<br />
ƒ yd rekenwaarde treksterkte staal (N/mm 2 ) 435
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 115<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
3.5 Randvoorwaarde toepassing wandplaten<br />
3.5.1 Eisen met betrekking tot aanslag tegen de constructie<br />
De minimale aanslaglengte a o min dient minimaal te voldoen aan:<br />
a o min = 1/150 l, met een minimum van 30 mm<br />
waarin l is de dagmaat in mm.<br />
3.5.2 Berekening theoretische overspanning<br />
Berekening theoretische overspanning (l eff ) (Annex A2)<br />
l<br />
c 2<br />
u 2<br />
d<br />
h<br />
u 1<br />
c 1<br />
l eff<br />
1 / 2 a o,min<br />
a o,min<br />
l<br />
a o<br />
l eff = l + ½ a o min L + ½ a o min R<br />
3.5.3 Eisen met betrekking tot oplegging op consoles<br />
a. oplegkracht<br />
Bij wandplaten, geplaatst op consoles (bijvoorbeeld boven ramen) mag de oplegspanning (σ’ d )<br />
niet groter zijn dan de waarden in onderstaande tabel:<br />
Tabel 4 – Maximale oplegspanningen in N/mm 2 bij diverse cellenbetonkwaliteiten.<br />
Dikte wand in mm AAC 4,5/600 AAC 3,5/500<br />
100<br />
125<br />
150<br />
175<br />
200<br />
250<br />
300<br />
0,43<br />
0,77<br />
0,84<br />
0,84<br />
0,84<br />
0,84<br />
0,84<br />
0,33<br />
0,59<br />
0,63<br />
0,63<br />
0,63<br />
0,63<br />
0,63
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 116<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
b. opleglengte console<br />
De minimale opleglengte in de dikte van de wandplaat (breedte van de console) is 2/3 van de<br />
plaatdikte.<br />
De minimale opleglengte in de lengte van de wandplaat (lengte console) is 100 mm met een maximum<br />
van 300 mm.<br />
Voor de berekening van de oplegdruk is het van belang, dat alleen het draagvlak in rekening wordt<br />
gebracht; de groefbreedte en vellingkanten worden dus niet meegerekend.<br />
Vellingkant afmeting<br />
Groefafmeting<br />
: 13 mm<br />
: 60 mm (plaatdikte ≥ 150 mm)<br />
Bij oplegspanningen > 0,5 N/mm 2 dient ter plaatse van de oplegging een tussenlaag te worden<br />
aangebracht (bijvoorbeeld vilt Nevima N), die zorg draagt voor lastspreiding en die de vervorming van<br />
de wandligger toestaat zonder dat hierbij krachten optreden die tot afboeren kunnen leiden.<br />
Indien in het gebouw kraanbanen aanwezig zijn, is het in verband met trillingen, aantebevelen om vilt<br />
aan te brengen.<br />
3.5.4 Eisen met betrekking tot pasplaten<br />
Pasplaten kunnen gerealiseerd worden tot een minimale breedte van 300 mm.<br />
Deze platen worden gezaagd uit standaardplaten met extra wapening. Het is dus noodzakelijk dat<br />
pasplaten van te voren bekend zijn.<br />
Pasplaatbreedten < 300 mm zijn mogelijk, wanneer de platen rekenkundig verantwoord toegepast<br />
worden en veilig getransporteerd kunnen worden (uitsluitend in overleg met Xella)<br />
3.5.5 Wapening<br />
De wapening in de wandplaten bestaat uit gepuntlaste netten, kwaliteit FeB 500.<br />
De onderwapening en de bovenwapening bestaan uit langsstaven, minimaal rond 4 mm en maximaal<br />
rond 10 mm. De h.o.h. afstand van de langsstaven is minimaal 50 mm en maximaal 300 mm. De<br />
diameter van de dwarsstaaf is minimaal 60% van de diameter van de langsstaaf.<br />
De h.o.h afstand van de dwarsstaven is maximaal 500 mm.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 117<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
3.6 Voorbeeldberekening<br />
3.6.1. wandplaat (normaal)<br />
Plaatgegevens:<br />
L :<br />
l eff :<br />
b<br />
h<br />
u 1<br />
u 2<br />
n 1<br />
φl 1<br />
n 2<br />
φl 2<br />
n t2<br />
n t1<br />
φ t<br />
l t<br />
5990 mm<br />
5849 mm<br />
600 mm<br />
150 mm<br />
20 mm<br />
20 mm<br />
4 st. (kiezen)<br />
4,0 mm (kiezen)<br />
4 st. (kiezen)<br />
4,0 mm (kiezen)<br />
6,5 st. (aantal dwarsstaven per ½ netlengte)<br />
1 st. (aantal dwarsstaven t.p.v. aanslag c.q. oplegging)<br />
5 mm (diameter dwarsstaaf)<br />
520 mm (lengte dwarsstaaf)<br />
d = h – u 1 = 150 – 20 = 130 mm<br />
x u<br />
d<br />
h<br />
Situatie enkel windbelasting<br />
A s1 . f yd 40,07 . 435<br />
x u = 3 / 2 --------------- = ------------------- = 15,4 mm<br />
b . α . f cd 600 . 0,85 . 3,3<br />
p w (windbelasting) : 0,59 kN/m 2 (tabel 3 gebied II; bebouwd; gebouwhoogte ≤ 10 m)<br />
p w.rep is (0,8+0,3) 0,59 = 0,65 kN/m 2<br />
p d.wind is p w.rep . γ f;q : 0,65 . 1,3 = 0,845 kN/m 2
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 118<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
M sd.wind is: 1 / 8 . p d.wind . l eff 2 . b . = 1 / 8 . 0,845 . 5849 2 . 600 . 10 -9 = 2,17 kNm<br />
Berekening benodigde wapening (buiging)<br />
12 / 13 .d.b.α.f cd – 2 / 13 .(36.d 2 .b 2 .α 2 .f cd 2 – 78 M sd . 10 6 .b.α.f cd ) 0,5<br />
A s1 = --------------------------------------------------------------------------------- = 40,07 mm 2 (maatgevend)<br />
f yd<br />
De gekozen wapening is 4 φ 4 mm = 50,24 mm 2<br />
Toets van de verankering van de langswapening via de dwarswapening (art. A.10.3)<br />
F RA ≥ F id<br />
F RA is de verankeringscapaciteit van de dwarsstaven<br />
F id is de rekenwaarde van de treksterkte in de langswapening<br />
A. Toetsing verankering t.p.v. oplegzône:<br />
F RA.1 = 0,83 . n t.1 . φ t . t t . f id ≤ 0,6 . n 1 . n t.1 (F wg / γ s )<br />
1756 N<br />
waarin:<br />
n t.1 = aantal dwarstaven in oplegzône: 1 stuks (kiezen)<br />
φ t = diameter dwarsstaaf 5 mm<br />
t t = effectieve lengte dwarsstaaf<br />
l t / n 1 ≤ 14 . φ t<br />
70 mm<br />
waarin:<br />
l t = lengte dwarsstaaf: 620 mm<br />
n 1 = aantal langsstaven in trekzône: 7 st.<br />
f id = min. (1,5 . m . (e/φ t ) 1/3 . α . f ck /γ cb ) ; 2,7 . f ck /γ cb 6,04 N/mm 2<br />
waarin:<br />
m = 1 + 0,3 . (n p /n t ) = 1,05<br />
n p = aantal dwarsstaven in oplegzône: 1 stuks<br />
n t = aantal dwarsstaven halve plaatlengte: 6,5 stuks<br />
e = afstand onderkant plaat tot hart dwarswapening:<br />
h – d + (φ 1 + φ t )/2 = 24,5 mm<br />
n 1 = aantal aanwezige langsstaven in trekzône: 4 st.<br />
F wg = schuifsterkte lasverbinding is 25 %<br />
(art. 4.3.2 tabel 5)<br />
F id.1 = M d.1 /(0,9.d.n 1 )<br />
403 N<br />
Waarin:<br />
M d.1 = ½ p d .b.l eff .l p1 – ½.p d .l p1 2 = 0.19 kNm<br />
l p1 = min (pos c1 + d ; 0,5.l eff ) = 130 mm<br />
pos c1 = 0,0 . l eff<br />
p d = 0.845 kN/m 2<br />
B. Toetsing verankering op halve plaatlengte:<br />
F RA.2 = 0,83 . n t.2 . φ t . t t . f id ≤ 0,6 . n 1 . n t.2 (F wg / γ s )<br />
11414 N
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 119<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
waarin:<br />
n t.2 = aantal dwarstaven halve plaatlengte: 6,5 st<br />
F id.2 = M d.2 /(0,9.d.n 1 )<br />
4666 N<br />
Waarin:<br />
M d.2 = ½ p d .b.l eff .l p2 – ½.p d .l p2 2 = 2.18 kNm<br />
l p2 = min (pos c2 + d ; 0,5.l eff ) = 2924 mm<br />
pos c2 = 0,5 . l eff = 2924 mm<br />
3.6.2. wandplaat (Latei)<br />
Plaatgegevens:<br />
L :<br />
l eff :<br />
b<br />
h<br />
u 1<br />
u 2<br />
n 1<br />
φl 1<br />
n 2<br />
φl 2<br />
n t2<br />
n t1<br />
φ t<br />
l t<br />
5990 mm<br />
5870 mm<br />
134.6 mm<br />
600 mm<br />
50m<br />
50m<br />
2 st. (kiezen)<br />
5,0 mm (kiezen)<br />
2 st. (kiezen)<br />
5,0 mm (kiezen)<br />
6,5 st. (aantal dwarsstaven per ½ netlengte)<br />
1 st. (aantal dwarsstaven t.p.v. aanslag c.q. oplegging)<br />
5 mm (diameter dwarsstaaf)<br />
520 mm (lengte dwarsstaaf)<br />
d = h – u 1 = 600 – 50 = 550 mm<br />
x u<br />
d<br />
h<br />
b<br />
u 1<br />
Situatie latei functie
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 120<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
A s1 . f yd 16.55 . 435<br />
x u = 3 / 2 --------------- = ---------------------- = 15,4 mm<br />
b . α . f cd 134.6 . 0,85 . 3,3<br />
p g.rep (eig.gew) is 0,75 kN/m<br />
p d.eig.gew is p g.rep . γ f;q : 0,75 . 1,2 = 0,90kN/m<br />
M sd is:<br />
1 / 8 . p d.eig.gew . l eff 2 = 1 / 8 . 0,90 . 5870 2 . 10 -6 = 3,88 kNm<br />
Berekening benodigde wapening (buiging)<br />
12 / 13 .d.b.α.f cd – 2 / 13 .(36.d 2 .b 2 .α 2 .f cd 2 – 78 M sd . 10 6 .b.α.f cd ) 0,5<br />
A s1 = --------------------------------------------------------------------------------- = 16,55 mm 2<br />
f yd<br />
De benodigde wapening voor de windbelasting is 40,07 mm 2 ,<br />
Benodigd per staaf is 40,07 / 4 staven is 10,02 mm 2<br />
De benodigde wapening voor de lateibelasting is 16,55 mm 2 ,<br />
Benodigd per staaf is 16,55 / 2 staven is 8,28 mm 2<br />
Totaal benodigd per staaf: 18,29 mm2; per 4 staven: 73,17 mm2<br />
De gekozen wapening in de plaat is 4 φ 5 mm = 78,5 mm 2<br />
3.6.3 Maximaal plaatlengte 1 )<br />
De maximale plaatlengte in 100 mm dikte is 5000 *) mm<br />
De maximale plaatlengte ≥ 150 mm dikte is 6750 *)mm<br />
1 ) berekend als lateiplaat bij gebouwhoogte 30 m; gebied 1, onbebouwd<br />
*) bij plaatlengten > aangegeven lengten alleen in overleg met Xella.<br />
3.7 Brandwerendheid brandwanden.<br />
3.7.1 Algemeen<br />
Brandwanden hebben als doel te voorkomen dat een brand in het gebouw aan de ene zijde van de<br />
wand zich kan uitbreiden aan de andere zijde.<br />
Een brandwand dient derhalve voldoende brandweren te zijn.<br />
Hebel cellenbeton wandplaten dik 150 mm kunnen met de standaard dekking op de wapening voldoen<br />
aan een brandwerendheid van 360 minuten. (bepaald op grond van experimenteel onderzoek)
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 121<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Brandwanden kunnen op 2 manieren gerealiseerd worden:<br />
a. als vrijstaande wand<br />
b. als een gekoppelde wand<br />
- De vrijstaande wand is een onafhankelijke stabiele wand die geheel is vrijgehouden van het<br />
gebouw.<br />
- De gekoppelde wand wordt bevestigd aan de draagconstructie. Deze bevestiging kan aan één<br />
of twee zijden van de wand gerealiseerd worden, afhankelijk van de brandwerendsheidsrichting.<br />
De bevestiging vindt plaats middels zogenaamde smeltankers. In geval van brand zal<br />
door de temperatuurstijging de brandverankering zijn krachten verliezen c.q. smelten en kan de<br />
staalconstructie vervormen. De brandwand blijft staan omdat deze verankerd is aan de<br />
staalconstructie van het andere compartiment.<br />
Annex C (normative) van NEN-EN 12602:2008 “Resistance to fire design of AAC (Autoclaved Aerated<br />
Concrete) components and structures” geeft aan op welke wijze de brandwerendheid van<br />
constructiedelen in gewapend cellenbeton door middel van berekening kan worden bepaald.<br />
De genoemde annex C geeft alleen de verschillen of aanvullingen aan, ten opzichte van het ontwerp<br />
voor de normale ontwerpsituatie, waarmee in het geval van brand rekening moet worden gehouden.<br />
De brandwerendheid van de wandplaat wordt bepaald door de, bij gegeven overspanning maximaal op<br />
te nemen belasting in de uiterste grenstoestand “bezwijken”.<br />
3.7.2 Belastingsfactoren bij brand<br />
Conform par. 9.2 van NEN 6702:2001 is brand een bijzondere belasting, waarvoor in de bijzondere<br />
belastingscombinaties volgens tabel 2 alle belastingsfactoren gelijk aan 1,0 mogen worden<br />
gelijkgesteld. De waarde van de rekenbelasting is dus gelijk aan de waarde van de representatieve<br />
belasting.<br />
3.7.3 Materiaalfactoren<br />
Conform art. C.2.2 van Annex C van NEN-EN 12602:2008 mogen de materiaalfactoren in een<br />
berekening voor het bijzondere belastingsgeval brand, voor alle samenstellende materialen gelijk<br />
worden gesteld aan 1,0.<br />
3.7.4 Temperatuur in de wandplaten tijdens brand<br />
De temperatuur in o C, na 30, 60, 90 en 120 minuten verhitting volgens de standaardbrandkromme<br />
(design fire curve), voor de verhitte zijde van de wandplaat (kwaliteit AAC 4,5/600) , zijn ontleend aan<br />
figuur CC.4 van Annex CC (normative) “Temperature profiles of AAC wall, floor and roof components<br />
and AAC beams” van NEN-EN 12602:2008<br />
Afhankelijk van de betondekking (afstand “a” is oppervlakte plaat tot hart wapeningsstaaf) kan de<br />
temperatuur in de wapening na 30, 60, 90 en 120 minuten afgelezen worden.<br />
De resultaten zijn:<br />
Brandduur: 30 minuten:<br />
“a” maat<br />
temperatuur θ s ( o Celcius)<br />
20 mm 280<br />
30 mm 160<br />
Brandduur: 60 minuten:<br />
“a” maat<br />
temperatuur θ s ( o Celcius)<br />
20 mm 475<br />
30 mm 320
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 122<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Brandduur: 90 minuten:<br />
“a” maat<br />
20 mm 580<br />
30 mm 450<br />
temperatuur θ s ( o Celcius)<br />
Brandduur: 120 minuten:<br />
“a” maat<br />
temperatuur θ s ( o Celcius)<br />
30 mm 520<br />
40 mm 410<br />
Bovenstaande resultaten geven een “a” maat in relatie met de brandduur weer.<br />
Bij wandplaten waarbij de z.g.n. trek-wapening in verband met de belasting grootte (dit in tegenstelling<br />
tot vloer- en <strong>dak</strong>platen) veel minder relevant is, verklaart dat de proeven 360 minuten scoren.<br />
(uitgaande van een kritieke staaltemperatuur van 500 o C)<br />
figuur CC.5 van Annex CC (normative) “Temperature profiles of AAC wall, floor and roof components<br />
and AAC beams” van NEN-EN 12602:2008 geeft aan dat de niet blootgestelde zijde aan de brand bij<br />
een 150 mm dikte na 360 minuten maar ongeveer 105 o C wordt.<br />
3.8 Wandplaten in verband<br />
3.8.1 Algemeen<br />
Kenmerkend voor Hebel wandplaten is dat de maximale lengte van de platen 6750 mm bedraagt.<br />
Bij overspanningen groter dan 6,75 m moeten de platen dus in verband worden aangebracht.<br />
Situatie:<br />
stijllokatie<br />
plaatnaad<br />
stijllokatie<br />
plaatnaad<br />
bovenrand<br />
mogelijk gesteund<br />
stijllokatie<br />
plaatnaad<br />
a<br />
L<br />
a<br />
onderrand gesteund<br />
3.8.2 Eisen aan het verband<br />
Als het verband voldoet aan de eisen die zijn beschreven in artikel 9.7 van NEN 6790, TGB<br />
Steenconstructies, mag de toetsing van de wand worden uitgevoerd volgens deze norm.<br />
De voorwaarden voor het verband zijn:
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 123<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
De overlap a is groter dan of gelijk aan 0,4 maal de laaghoogte<br />
De overlap a is groter dan 45 mm<br />
Bij een standaard plaatbreedte van 750 mm moet de overlap dus ten minste gelijk zijn<br />
aan 0,4 . 750 = 300 mm<br />
3.8.3 rekenmethodiek<br />
De lintvoegen en de stootvoegen tussen de platen worden verlijmd. De buigtreksterkte van het<br />
verlijmde cellenbeton is gelijk aan 0,15 f’ rep .<br />
Voor de kwaliteit AAC 4,5/600 gelden de volgende waarden:<br />
f’ rep = 3,0 N/mm 2 ( f’ rep = K f’ b α f’ m β )<br />
waarin: K, α, β zijn constanten resp. 0,8; 0,85; 0 (tabel 1 NEN 6790:2005)<br />
f’ b = gemiddelde kubusdruksterkte in N/mm 2 (4,8 N/mm 2 )<br />
f’ d = f’ rep / γ m = 3,0 / 1,8 = 1,7 N/mm 2 ; waarin: γ m is de materiaalfactor (γ m = 1,8)<br />
f m;rep = 0,15 . 3,0 = 0,45 N/mm 2<br />
f m;d = 0,45 / 1,8 = 0,25 N/mm 2<br />
Voor het toetsen van de gevelwand, samengesteld uit verlijmde cellenbetonwandplaten, kan vervolgens<br />
gebruik worden gemaakt van artikel 11.2 van NEN 6790:2005. De gevelwand is immers een nietdragende<br />
wand belast door wind. Omdat er bij cellenbeton geen verschil is in grootte van de<br />
buigtreksterkte van het materiaal bij de verschillende richtingen kan, als de bijdrage van de<br />
normaalkracht wordt verwaarloosd, de toets voor de momenten in alle richtingen worden samengevat<br />
als:<br />
M d ≤ M u<br />
waarin:<br />
M d is de rekenwaarde van het optredende buigende moment ten gevolge van de windbelasting;<br />
M u is de rekenwaarde van het uiterst opneembare moment waarvoor geldt:<br />
M u = f 1 m;d / 6 b h 2 γ M<br />
f’ m;d is de rekenwaarde van de buigtreksterkte van het cellenbeton, voor AAC 4,5/600 is f m;d gelijk<br />
aan 0,25 N/mm 2 ;<br />
b is de afmeting van de beschouwde doorsnede loodrecht op de buigingsrichting;<br />
h is de afmeting van de beschouwde doorsnede in de buigingsrichting;<br />
is de modelfactor volgens artikel 10.4.2. van NEN 6790; Voor constructies tot 11 meter hoogte<br />
γ M<br />
mag γ M gelijk worden gesteld aan 1,3<br />
Voor niet-dragende gevels in constructies tot 11 meter hoogte kunnen dan de volgende waarden voor<br />
M u worden gevonden:<br />
Tabel 5: Relatie tussen plaatdikten en het uiterst opneembare moment<br />
Plaatdikte<br />
M u<br />
(mm)<br />
(kNm/m)<br />
150 1,22<br />
200 2,17<br />
240 3,12<br />
300 4,88
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 124<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
De grootte van het optredende buigend moment moet worden bepaald met behulp van de lineaire<br />
elasticiteitstheorie. Hierbij kan bijvoorbeeld gebruik worden gemaakt van de tabellen die zijn<br />
opgenomen in de Betonkalender van 1982 – Teil I. (vierzijdig en driezijdig gesteunde platen)<br />
Aandachtspunt:<br />
Gecontroleerd moet worden of ook de wringende momenten, die ter plaatse van de hoeken in de plaat<br />
kunnen optreden, het opneembare moment niet overschrijden.<br />
Om het wringende moment te kunnen toetsen moet dit moment worden omgerekend naar een buigend<br />
moment. Als wordt aangenomen dat de buigspanningen in de x- en de y richting gelijk aan 0 zijn ter<br />
plaatse van het maximale wringmoment kan worden gesteld dat het moment dat resulteert in de<br />
hoofdspanningen m 1 , gelijk is aan het wringmoment.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 125<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
3.8.4 ONTWERPGRAFIEKEN NIET-DRAGENDE WANDEN; GEBOUWHOOGTE ≤ 10 M<br />
A. BUITENWANDEN: KWALITEIT AAC 4,5/600; categorie bebouwde situatie<br />
Grafiek 1:<br />
vierzijdig gesteund<br />
Grafiek 2:<br />
driezijdig gesteund<br />
Grafiek 3:<br />
tweezijdig gesteund<br />
B. B<strong>IN</strong>NENWANDEN: KWALITEIT AAC 4,5/600; categorie bebouwde situatie<br />
Grafiek 4:<br />
vierzijdig gesteund<br />
Grafiek 5:<br />
driezijdig gesteund<br />
Grafiek 6:<br />
tweezijdig gesteund<br />
C. BUITENWANDEN: KWALITEIT AAC 4,5/600; categorie onbebouwde situatie<br />
Grafiek 7:<br />
vierzijdig gesteund<br />
Grafiek 8:<br />
driezijdig gesteund<br />
Grafiek 9:<br />
tweezijdig gesteund<br />
D. B<strong>IN</strong>NENWANDEN: KWALITEIT AAC 4,5/600; categorie onbebouwde situatie<br />
Grafiek 10:<br />
vierzijdig gesteund<br />
Grafiek 11:<br />
driezijdig gesteund<br />
Grafiek 12:<br />
tweezijdig gesteund<br />
Werkwijze wanddiktebepaling:<br />
- Bepaal van de wand de lengte / hoogte verhouding (L / H)<br />
- Bepaal met de gevonden “L / H” – waarde in de grafieken de factor d / H (dikte/Hoogte)<br />
- Bepaal de theoretische dikte van de wand (d) door de hoogte van de wand te vermenigvuldigen<br />
met de gevonden d /H – factor. (betonkalender)<br />
schema: vierzijdig gesteunde wand<br />
H<br />
L<br />
schema: driezijdig gesteunde<br />
wand<br />
H<br />
L<br />
schema: tweezijdig gesteunde<br />
wand<br />
H<br />
L
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 126<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Wanddiktebepaling buitenwanden AAC 4,5/600,<br />
vierzijdig gesteund, gebouwhoogte
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 127<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
9<br />
Wanddiktebepaling buitenwanden AAC 4,5/600,<br />
tweezijdig gesteund, gebouwhoogte
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 128<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Wanddiktebepaling binnenwanden AAC 4,5/600;<br />
driezijdig gesteund; gebouwhoogte
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 129<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Wanddiktebepaling buitenwanden; kwal. AAC 4,5/600;<br />
vierzijdig gesteund; gebouwhoogte
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 130<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Wanddiktebepaling buitenwanden; kwal; AAC 4,5/600;<br />
tweezijdig gesteund; gebouwhoogte
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 131<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Wanddiktebepaling binnenwanden AAC 4,5/600;<br />
driezijdig gesteund; gebouwhoogte
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 132<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
3.9 ONTWERPEN VAN DRAGENDE WANDEN CONFORM ART. 11.2.5 NEN 6790:2005<br />
(Hebel construct)<br />
3.9.1 Algemeen<br />
Voor onderstaande diktebepaling is gebruikgemaakt van de vereenvoudigde bepaling van de respons<br />
van op druk en buiging belaste gesteunde passieve of neutrale wanden of kolommen met een over de<br />
hoogte constante eerste orde-excentriciteit e o volgens art. 11.2.5 van NEN 6790:2005. Voorwaarde is<br />
dat de doorsnede van de wand of kolom rechthoekig is. Een passieve of neutrale wand is een wand die<br />
deel uitmaakt van een geschoorde constructie. Het beteft dus wanden die geen actieve bijdrage aan de<br />
stabiliteit van de constructie leveren.<br />
N' ud<br />
N' ud<br />
e o<br />
l<br />
e o<br />
b<br />
N' ud<br />
h/2 h/2<br />
h<br />
Schematisering tweezijdig gesteunde wand of kolom<br />
Voor deze passieve of neutrale wanden of kolommen (zie figuur 1) mag voor de bepaling van de uiterst<br />
opneembare normaaldrukkracht gebruik worden gemaakt van de formule:<br />
N’ u;d = α f’ d b h<br />
Waarin:<br />
N’ u;d is de rekenwaarde van de, bij het optredende buigend moment, uiters opneembare normaal<br />
drukkracht;<br />
f’ d is de rekenwaarde voor de druksterkte van het metselwerk;<br />
b is de afmeting van de dwarsdoorsnede, loodrecht op h gemeten;<br />
h is de totale hoogte van de dwarsdoorsnede, gemeten in de buigingsrichting;<br />
α is de reductiefactor, volgens tabel 3;<br />
e o is de eerste orde excentriciteit; hiervoor geldt minimaal de grootste waarde van l / 300 en 10<br />
mm;<br />
λ is de slankheid; λ = l / h<br />
l is de afstand tussen de horizontale steunen aan de bovenzijde en de onderzijde
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 133<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Tabel 6 - waarden van α 1 )<br />
waarden van α voor<br />
e o /h λ = 0 λ = 5 λ = 10 λ = 15 λ = 20 λ = 25 λ = 30<br />
0,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,82 0,53 0,37<br />
0,05 0,86 0,85 0,79 0,68 0,54 0,37 0,26<br />
0,10 0,74 0,72 0,66 0,55 0,40 0,26 0,18<br />
0,15 0,63 0,61 0,55 0,43 0,27 0,17 0,12<br />
0,20 0,54 0,52 0,44 0,30 0,17 0,11 0,07<br />
0,25 0,45 0,43 0,33 0,17 0,10 0,06 0,04<br />
0,30 0,36 0,33 0,20 0,09 0,05 0,03 0,02<br />
0,35 0,27 0,22 0,09 0,04 0,02 0,01 0,01<br />
0,40 0,18 0,10 0,03 0,01 0,00 0,00 0,00<br />
0,45 0,09 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00<br />
0,50 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00<br />
1 ) voor tussenliggende waarden van λ en e o /h mag rechtlijnig worden geïnterpoleerd<br />
3.9.2 Rekenwaarde uiterst opneembare normaalkracht in kN/m voor de kwaliteit AAC 4,5/600<br />
(e o = 10 mm)<br />
Tabel 7 – N’ ud<br />
wanddikte<br />
wandhoogte<br />
2,5<br />
m<br />
3,0<br />
m<br />
3,5<br />
m<br />
4,0<br />
m<br />
150 144 120 89 64 43 40 37 35 32 28<br />
200 235 218 191 159 126 97 77 58 56 52<br />
240 318 303 277 240 210 182 148 117 95 79<br />
300 426 420 398 372 326 300 270 239 210 177<br />
4,5<br />
m<br />
5,0<br />
m<br />
5,5<br />
m<br />
6,0<br />
m<br />
6,5<br />
m<br />
7,0<br />
m
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 134<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Bijlage A: STABILITEIT VAN <strong>CELLENBETON</strong>CONSTRUCTIES<br />
Algemeen<br />
Voor het verzekeren van de stabiliteit van cellenbetonconstructies zijn twee constructieonderdelen van<br />
belang:<br />
- de vloeren c.q. <strong>dak</strong>en; de horizontale schijven<br />
- de stabiliteitswanden; de verticale schijven<br />
De horizontale schijven zorgen ervoor dat alle horizontale belastingen die op het gebouw worden<br />
uitgeoefend - deze belastingen kunnen worden veroorzaakt door wind, maar ook door scheefstand van<br />
constructieonderdelen - naar de verticale schijven kunnen worden afgevoerd.<br />
De verticale schijven moeten de horizontale belastingen vervolgens afdragen naar de fundering.<br />
De vloeren c.q. <strong>dak</strong>en van cellenbeton bestaan uit losse geprefabriceerde elementen die dus een schijf<br />
moeten vormen. De vloeren worden derhalve onderling gekoppeld door een volgestorte voeg. Bij b.v.<br />
een rij woningen mag worden aangenomen dat de schijfwerking* ) van de vloer in dit soort gevallen<br />
voldoende zal zijn.<br />
* ) volgens CUR-rapport 136 (par. 5.1) behoeft voor eengezinswoningen de schijfwerking niet te worden<br />
gecontroleerd.<br />
Voor de rekenregels en toetsing van de doorsnedecapaciteit kan gebruik worden gemaakt van NEN<br />
6790-2005.<br />
Van belang is de sterkte van de penanten in verband met het overbrengen van de schuifkrachten.<br />
Dit is het geval bij toepassing van stabiliteitswanden, en als de windbelasting in horizontale richting<br />
moet worden afgedragen.<br />
Stabiliteit:<br />
In eerdere publicaties van YTONG werd bij het toetsen van de stabiliteit geen rekening gehouden met<br />
het tweede-orde effect.<br />
Gesteld werd dat als er aan een aantal voorwaarden werd voldaan er bij het toetsen van de stabiliteit<br />
van een constructie niet hoeft te worden uitgegaan van het aanpendelen van de niet gestabiliseerde<br />
constructie.<br />
Voorwaarden werden gesteld aan:<br />
-de kernen<br />
-het raamwerk<br />
-de vloeren<br />
Bij het beschouwen van de stabiliteit van cellenbetonconstructies kan het tweede-orde effect<br />
achterwege worden gelaten, wanneer er met behulp van de theorie van het neutrale raamwerk wordt<br />
aangetoond dat er daadwerkelijk geen aanpendeling van de bouwmuren aan de stabiliteitskernen<br />
optreedt. Op basis van art. 11.7 van NEN 6790 dient een toets uitgevoerd te worden.<br />
In de volgende paragraaf is een voorbeeldberekening opgenomen voor een rij eengezinswoningen<br />
waarbij de stabiliteit wordt ontleend aan kleine stijve kernen en waarbij wordt aangetoond dat er geen<br />
tweede-orde effect optreedt door aanpendeling van de bouwmuren.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 135<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Toelichting berekeningsmethode aan de hand van rekenvoorbeeld<br />
Spouwmuur<br />
150-50-150<br />
9000 (D)<br />
750<br />
150 5400 (L)<br />
3000<br />
Fw;2;d<br />
2700 (V1)<br />
Fw;1;d<br />
2700 (Vo)<br />
Overzicht van de beschouwde rij woningen<br />
Vloeren YTONG cellenbeton dik 240 mm, kwal. AAC 4,5/600<br />
Ankerloze scheidingswand<br />
YTONG cellenbeton afm. 150 - 50 -150 mm<br />
Binnenspouwblad kopgevel<br />
YTONG cellenbeton dik 150 mm<br />
Penanten in langsgevel<br />
YTONG cellenbeton dik 150 mm<br />
De stabiliteit van deze twee woningen wordt gecontroleerd aan de hand van de theorie zoals<br />
omschreven in NEN 6790:2005
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 136<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Veiligheidsklasse 2<br />
De volgende gewichten zijn in de berekening aangehouden:<br />
Vloer: eigengewicht 1,62 kN/m 2 (6,75 kN/m 3 )<br />
scheidingswanden 0,30 kN/m 2<br />
afwerking 1,00 kN/m 2<br />
2,92 kN/m 2<br />
Dak: eigengewicht 0,65 kN/m 2<br />
Wanden: eigen gewicht 6,75kN/m³<br />
dik 150 mm bouwmuur/penant 1,01 kN/m 2<br />
In de berekening wordt de maatgevende belastingscombinatie met de maximale horizontale kracht en<br />
de minimale verticale belasting beschouwd:<br />
0,9 G rep + 1,3 Q wind;rep<br />
Voor de toegepaste cellenbeton (zie tabel 1, construeren in YTONG cellenbeton Deel 1) geldt:<br />
f’ d = 1,6 N/mm 2<br />
f vd = 0,24 N/mm 2<br />
f vvd = 0,24 N/mm 2<br />
Belastingen:<br />
De belastingen t.g.v. de wind:<br />
Windgebied II, bebouwd<br />
p w = 0,56 kN/m 2<br />
C dim = 0,95<br />
C index = 0,8 + 0,4 = 1,2<br />
p rep = 0,95 . 1,2 . 0,56 = 0,64 kN/m 2<br />
Rekenwaarde van de windbelasting op de tweede verdiepingsvloer:<br />
F w;2;d = γ f;q . D . (½ . V2 + ½ . V1) p w<br />
= 1,3 . 9 (½ . 3,0 + ½ . 2,7) 0,64 = 21,3 kN =<br />
Q p2 = 5,3 kN per penant (4 penanten; 2 per woning)<br />
Rekenwaarde van de windbelasting op de eerste verdiepingsvloer:<br />
F w;1;d = γ f;q . D . (½ . Vo + ½ .V1) p w<br />
= 1,3 . 9 (½ . 2,7 + ½ . 2,7) 0,64 = 20,2 kN =<br />
Q p1 = 5,0 kN per penant (4 penanten; 2 per woning)<br />
Controle van de sterkte:<br />
Gewicht van de penant is gelijk aan:<br />
G d = (Vo+V1) b . h(p) . sg . 0,9<br />
5,4 . 0,9 . 0,15 . 6,75 . 0,9 = 4,4 kN<br />
b = 900<br />
h(p) =150<br />
h(b) =150
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 137<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Bepaling van de maximaal te activeren schuifkracht T d :<br />
5,41 (S)<br />
3,0 (V2)<br />
(b2)<br />
3,78 (b3) 0,72<br />
4,50 (b1)<br />
1,44 (h2)<br />
1,08<br />
(be)<br />
2,43 (b4)<br />
2,7 (V1)<br />
H<br />
γ<br />
tan γ = 0,5<br />
2,7 (Vo)<br />
9,0 (D)<br />
Meewerkende breedte be = 0,2 H = 0,2 . 5,4 = 1,08<br />
Beschikbaar in de bouwmuur:<br />
uit <strong>dak</strong>vlak:<br />
0,9 . (L / 2) . S . eig<br />
0,9 . 5,4 / 2 . 5,41 . 0,65 = 8,5 kN<br />
uit topdriehoek: 0,9 . (b1 . V2 - b2 . h2) / 2 . eig =<br />
0,9 . (4,5 . 3 - 0,72 . 1,44) / 2 . 1,01 = 5,7 kN<br />
uit vloeren: 0,9 . (b3 + b4) 0,5 . L . eig =<br />
0,9 . (3,78 + 2,43) 0,5 . 5,4 . 2,92 = 44,1 kN<br />
uit wanden: 0,9 . (Vo + V1) . (b3 - be) . 0,5 . eig =<br />
0,9 . 5,4 . (3,78 - 1,08) . 0,5 . 1,01 = 6,7 kN<br />
0,9 . (2,7 + 2,7) . be . 0,5 . eig =<br />
0,9 . 5,4 . 1,08 . 0,5 . 1,01 = 5,3 kN<br />
T d<br />
70,3 kN
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 138<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Controle schuifkracht penant - bouwmuur<br />
Volgens NEN 6790 art 11.6.2 kan de eerste verdiepingsvloer deuvelwerking overdragen.<br />
Voor een vloer van cellenbeton moet deze waarde gesteld worden op 30 kN. Het restant moet worden<br />
opgenomen door de loodvoeg tussen bouwmuur en penant.<br />
Er moet worden voldaan aan:<br />
F v;d ≤ F v;u + Σ F vl;u<br />
γ M<br />
γ M = 1,0<br />
F v;u = (Vo +V1) b . f v;v;d = 5,4 . 0,15 . 0,24 . 10 3 = 194,40 kN<br />
F vl;u deuvelwerking van cellenbetonvloer = 30,00 kN +<br />
224,40 kN<br />
De sommatie van de capaciteit van de loodvoeg en de eerste verdiepingsvloer is groter dan de<br />
beschikbare normaalkracht (224,40 kN > 70,3 kN).<br />
De beschikbare normaalkracht is dus maatgevend.<br />
Eisen aan de kern:<br />
Berekening van de benuttingsgraad:<br />
α = (T d + G d ) / (b . h (p) . f’ d ) = (70,3 + 4,4) . 10 3 / (900 . 150 . 1,6) = 0,346<br />
Berekening van het moment in de uiterste grenstoestand t.g.v. verschillende belastingen:<br />
M d = Q p2 . (Vo + V1) + Q p1 . Vo - T d . (b – h (p) ) /2 =<br />
5,3 . 5,4 + 5,0 . 2,7 - 70,3 . (0,9 - 0,15) = 16,0 kNm<br />
2<br />
Voor cellenbeton geldt voor de berekening van de momentcapaciteit van de penant in de<br />
uiterste grenstoestand<br />
M u = 0,4 α (1 - α) h (p) . b 2 . f’ d<br />
0,4 . 0,346 (1 – 0,346) . 150 . 900 2 . 1,6.10 -6 = 17,60 kNm<br />
M u > M d<br />
Controle horizontale schuifkracht penant - fundering:<br />
τ d = (Q p2 + Q p1 ) / (h (p) . b) = (5,3 + 5,0) . 10 3 / (150 . 900) = 0,077 N/mm 2<br />
f vvd = 0,24 N/mm 2<br />
τ d ≤ f vvd + 0,2 N’ d /A<br />
De penanten zijn voldoende sterk
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 139<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Controle verplaatsingseis<br />
Bij de berekening van de rotatiestijfheid van de fundering wordt aangenomen dat deze gelijk is aan:<br />
3 EI L<br />
C = -------------------------------<br />
(L – h bouwmuur – l penant ) 2<br />
waarin:<br />
EI is de buigstijfheid van de niet onderheide funderingsbalk onder de langsgevel<br />
E f = 3,6 . 10 6 kN/m 2 (bron VBC 1995, tabel 15)<br />
I = 1/12 . b . h 3 = 0,35 . 0,45 3 / 12 = 2,66 . 10 -3 m 4 (afm. funderingsbalk 350 . 450 – C20/25)<br />
L<br />
EI = 3,6 . 2,66.10 3 = 9,57.10 3 kNm 2<br />
is de overspanning tussen de niet onderheide funderingsbalken onder de bouwmuren<br />
L = 5,75 m<br />
h bouwmuur is dikte van bouwmuur<br />
l penant is penantlengte<br />
C = 3 . 9,57.10 3 . 5,75 / (5,75 – 0,15 – 0,75) 2 = 7016,69 kNm/rad<br />
De stijfheid van de penanten in de uiterste grenstoestand kan volgens CUR-rapport 94-4 worden<br />
benaderd met de volgende formule:<br />
EI = 150 . f’ d . b . d k 3 = 150 . 1600 . 0,15 . 0,9 3 = 26244 kNm 2<br />
Berekening van de optredende uitbuiging:<br />
F w;2;d = 5,3 kN<br />
F w;1;d = 5,0 kN<br />
Schema<br />
Verplaatsing t.p.v. de eerste verdiepingsvloer:<br />
3<br />
(F w;1;d + F w;2;d ) V o<br />
3<br />
F w;2;d . V 1 (F w;2;d . (V 0 + V 1 ) + F w;1;d . V o )<br />
δ 1 = ------------------------ + -------------- + ---------------------------------- ------------- V 0<br />
3 EI 2 EI C v<br />
(5,0 + 5,3) 2,7 3 5,3 . 2,7 3 5,3 . (2,7 + 2,7) + 5,0 . 2,7<br />
δ 1 = ------------------------- + --------------- + ------------------------------------ 2,7 = 0,021 m<br />
3 . 26,2.10 3 2 . 26,2.10 3 7016,69
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 140<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
(F w;1;d + F w;2;d ) . V 0<br />
2<br />
F w;2;d . V 1<br />
2<br />
(F w;2;d . (V o +V 1 ) + F w;1;d . V o )<br />
φ 1 = ------------------------ + ------------- + --------------------------------<br />
2 EI EI C v<br />
φ 1 =<br />
(5,0 + 5,3) . 2,7 2 5,3 . 2,7 2 (5,3 . (2,7+2,7) + 5,0 . 2,7)<br />
------------------------ + ------------- + -------------------------------- = 0,0090 rad<br />
2 . 26,2.10 3 26,2. 10 3 7016,69<br />
Verplaatsing ter plaatse van de tweede verdiepingsvloer:<br />
F w;2;d . V 1<br />
3<br />
δ top = δ 1 + φ 1 . V 1 + ----------------<br />
3 EI<br />
5,3 . 2,7 3<br />
= 0,021 + 0,0090 . 2,7 + ----------------- = 0,046 m<br />
3 . 26,2.10 3<br />
δ 2 = δ top - δ 1 = 0,046 - 0,021 = 0,026 m<br />
Berekening van de uiterste verplaatsing van de dragende wanden:<br />
Beschouwing van de eerste verdieping:<br />
N’ d : <strong>dak</strong>: 0,9 . ½ L . eig.<strong>dak</strong> . S / ½ D<br />
0,9 . 2,7 . 0,65 . 5,41 / 4,5 = 1,90 kN/m<br />
wand: 0,9 . eig.wand . V 2 / 2<br />
0,9 . 1.01 . 3 / 2 = 1,37 kN/m<br />
vloer: 0,9 . ½ L . eig.vloer<br />
0,9 . 2,7 . 2,92 = 7,10 kN/m<br />
10,36 kN/m<br />
G d (wand) : V 1 . eig.wand<br />
2,7 . 1,01 = 2,73 kN/m<br />
e 1 = 0 mm<br />
(toelichting: de vloerplaten zijn over de gehele dikte van de wand opgelegd)<br />
λ = V 1 / h = 2,7 / 0,150 = 18<br />
G d + N’ d (2,73 + 10,36) . 10 3<br />
α = --------------- = --------------------------- = 0,0546<br />
f’ d . b . h 1,6 . 1000 . 150<br />
Uit bijgaande grafieken (NEN 6790 art. 11.2.3) volgt dat e 0 gelijk is aan 0,458 . h
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 141<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
e 0 = 0,458 . 150 = 68,7mm<br />
e 0 (N’ d + G d ) - e 1 . N’ d 68,7 (10,36 + 2,73) - 0<br />
δ u = ------------------------------- = ----------------------------------- = 76,7 mm<br />
N’ d + (G d / 2) 10,36 + (2,73 / 2)<br />
De optredende verplaatsing op de eerste verdieping is gelijk aan: 26,0 mm (δ 2 )<br />
δ 2 < δ u<br />
Er treedt op de eerste verdieping dus geen aanpendeling van de belasting op.<br />
Beschouwing van de beganegrond:<br />
N’ d : boven: N’ d + G d = 10,36 + 2,73 = 13,09 kN/m<br />
1 e verdiepingsvloer: 0,9 . ½ L . eig.vloer = 7,10 kN/m<br />
20,19 kN/m<br />
G d Wand V o 2,73 kN/m<br />
e 1 = 0 mm<br />
λ = V o / d = 18<br />
N’ d + G d<br />
α = --------------- = 0,096<br />
f’ d . b . h<br />
Uit grafiek volgt dat e 0 is: 0,425 .h = 63,8 mm<br />
e 0 (N’ d + G d ) - e 1 . N’ d 68,12 (20,19 + 2,73) - 0<br />
δ u = ------------------------------- = ----------------------------------- = 67,8 mm<br />
N’ d + (G d / 2) 20,19 + (2,73 / 2)<br />
De optredende verplaatsing op de beganegrond is gelijk aan: 21,0 mm (δ 1 )<br />
δ 1 < δ u<br />
er treedt dus geen aanpendeling van de belasting op.<br />
Geconcludeerd kan worden dat de optredende verplaatsingen zodanig klein zijn dat de aanname dat<br />
geen aanpendeling optreedt, welke is gedaan bij de sterktecontrole, juist is.<br />
De rij woningen is stabiel.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 142<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Grafieken voor het bepalen van de uiterst opneembare excentriciteit (NEN 6790:2006)<br />
α is de benuttingsgraad van de wand, α = N’ d / (b h f’ b );<br />
e 1 is de excentriciteit aan één van de twee uiteinden van de beschouwde staaf;<br />
e o is de excentriciteit aan het andere uiteinde dan waar e 1 is beschouwd;<br />
h is de totale hoogte van de betondoorsnede;<br />
b is de breedte van de betondoorsnede<br />
f’ b is de rekenwaarde van de druksterkte van de beton<br />
λ is de slankheid van de beschouwde wand; λ = ρ . l / h<br />
ρ is de reductiefactor voor de kniklengte, bepaald volgens art. 10.4.2.2; NEN6790:2005<br />
l is de hoogte van de wand tussen de vloeren
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 143<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 144<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Controle berekening kantelveiligheid penanten:<br />
Rekenwaarde van de windbelasting op de tweede verdiepingsvloer (F w;2;d ) : 21,3 kN (zie pag. 43)<br />
Rekenwaarde van de windbelasting op de eerste verdiepingsvloer (F w;1;d ) : 20,2 kN (zie pag. 43)<br />
21,3 kN<br />
Optredend windmoment M d :<br />
V 1<br />
F w;2;d . (V o + V 1 ) + F w;1;d . V 1<br />
21,3 . 5,4 + 20,2 . 2,7 = 169,40 kNm<br />
20,2 kN<br />
V o<br />
Berekening tegenwerkend moment M u :<br />
T d<br />
G<br />
e 1<br />
d<br />
x u<br />
d k<br />
e u<br />
67/189 x u<br />
Td + G = 70,3 + 3,7 = 74 kN<br />
N’ d<br />
e u = 0,5 d - 0,55 ---------<br />
b . f’ d<br />
e 1 = {74 . 10 3 / (150 . 1,6)} . 0,55 = 170 mm<br />
(d k – 1 / 2 d – e 1 ) (d k – d)<br />
M u = ----------------------- . Td + ------------ - e 1 . G<br />
1000 2<br />
----------------------------------<br />
1000<br />
M u = (900 - 75 – 170) / 1000 . 70,3 +[ {((900 – 150) / 2) – 170} . 3,7] / 1000 = 46,8 kNm<br />
M u = 46,05 + 0,759 = 46,8 kNm x 4 kernen = 187,2 kNm > 169,4 kNm<br />
(woningen zijn stabiel)
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 145<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Opmerking<br />
Is het bijvoorbeeld uit bouwkundige overwegingen niet mogelijk om voldoende stabiliteit te realiseren,<br />
dan zijn de volgende maatregelen mogelijk:<br />
• toepassing van een groter aantal kernen per woning,<br />
• toepassing van bredere kernen,<br />
• toepassing van zwaardere vloeren, waardoor het tegenwerkende moment (M u ) - dank zij de grotere<br />
‘bovenbelasting’ - wordt vergroot,<br />
• het toepassen van een trekverbinding tussen kern en fundering, eventueel ook tussen kern<br />
beganegrond en kern verdieping, waardoor het tegenwerkende moment (M u ) kan vergroot worden<br />
met:<br />
∆M u = T a . e 3 , waarin T a is opneembare trekkracht<br />
e 3 is de excentriciteit van de trekkracht T a t.o.v. het zwaartepunt van de drukzone, dat op afstand e 1<br />
vanaf de rand ligt. Bij de bepaling van e 1 moet ook rekening worden gehouden met de normaalkracht T a<br />
T d<br />
G<br />
e 3<br />
e 1<br />
trekverbinding<br />
(T a )<br />
Bovengenoemde afwijkende gevallen zullen - uitgaande van de algemene richtlijnen - geval voor geval<br />
moeten worden berekend.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 146<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Bijlage B - Schijfwerking<br />
Algemene voorwaarden voor een deugdelijk verband in een (woon) gebouw.<br />
Het verband in een gebouw is nodig om de horizontale krachten t.g.v. windbelasting over te kunnen<br />
brengen naar de vloeren en het <strong>dak</strong>, die dan werkend als stijve schijven, deze krachten weer kunnen<br />
overdragen naar de stabiliserende kernen in het gebouw.<br />
De stabiliserende kernen hebben dan de taak deze horizontale krachten naar de fundering af te voeren.<br />
Constructief wordt het verband in een gebouw dus geleverd door:<br />
1. de schijfwerking van de vloeren en het <strong>dak</strong><br />
2. de verankering van de constructieve wanden (gevels, bouwmuren, kernen) aan vloeren en <strong>dak</strong>.<br />
*) volgens CUR-rapport 136 (par.5.1) behoeft voor eengezinswoningen de schijfwerking niet te worden<br />
gecontroleerd.<br />
Voorbeeld situatie: Plattegrond vloerveld<br />
10800<br />
7500<br />
40,1 o<br />
51,38 o Y richting<br />
X richting<br />
De vloeren bestaan uit YTONG vloerplaten, breed 0,75 m, lang 5,40 m. Beide vloeren, zowel<br />
verdiepingsvloer en zoldervloer zijn gelijk. De gebouwhoogte is 7 m.<br />
De schijfwerking berust op de boog- met trekband werking.<br />
In X-richting worden twee schijven per vloerveld onderscheiden met een overspanning van 5,40 m en<br />
een hoogte van 7,5 m.<br />
In Y-richting worden 2 schijven per vloerveld onderscheiden met een overspanning van 7,5 m en een<br />
hoogte van 5,4 m.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 147<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Windbelasting<br />
De windbelasting die door de schijven moet worden opgenomen bestaat uitsluitend uit de druk en<br />
zuiging op de kopgevels bij wind in de Y-richting en winddruk en zuiging op de langsgevels bij wind in<br />
de X-richting. Iedere schijf neemt de windbelasting op één verdieping op.<br />
druk + zuiging op de kopgevels : W 1 = D . ½ . H . γ f;q . p w (c d + c z ) . c dim<br />
wrijving langs het <strong>dak</strong>vlak<br />
: W 2 = l x . l y . γ f;q . p w . c w<br />
Aangenomen mag worden dat de wrijving langs de langswanden middels de wanden zelf naar de<br />
fundering afgevloeid wordt.<br />
In zowel de X-richting als de Y-richting geldt:<br />
q w;d = γ f;q . h ver . C index . q w = 1,3 . 2,7 . (0,8+0,4) . 0,54 = 2,27 kN/m<br />
Opname windbelasting door schijven<br />
In X-richting<br />
Afmeting van één schijf - overspanning = 5,40 m<br />
- hoogte = 7,50 m<br />
De inwendige hefboom (z) moet aan de volgende voorwaarden voldoen:<br />
z ≤ 0,5 .l = 0,5 . 5,40 = 2,70 m<br />
z ≤ 0,8 . h = 0,8 . 7,50 = 6,00 m<br />
Stel: z = 0,4 . 5,40 = 2,16 m < 2,70 m<br />
De maximale dwarskracht T d = ½ 5,4 . 2,27 = 6,13 kN<br />
De trekbandkracht F d = M/z = 1/8 . 2,27 . 5,4 2 /2,16 = 3,83 kN<br />
De grootste kracht in de drukboog is: √ (6,13 2 + 3,83 2 ) = 7,22 kN<br />
De trekbandkracht wordt opgenomen door de wapening van de cellenbetonplaat. De minimale<br />
wapening in plaat is 7Ø 5 mm = 137 mm 2 . De maximaal opneembare trekbandkracht is derhalve:<br />
137 . (500 / 1,15) . 10 -3 = 59,6 kN<br />
Opname van de schuifkrachten<br />
De langsvoegen van de platen moeten in staat zijn de inwendige krachten via schuifkrachten over te<br />
brengen.<br />
De trekbandkracht moet dus in alle langsvoegen tussen de platen in X-richting, als schuifkracht worden<br />
overgebracht.<br />
De maatgevende voeg is die op 0,66 m uit de top van de drukboog (z = 2,16 - 2 platen . 0,75).<br />
De booghelling bedraagt t.p.v. de voeg: 40,1 o
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 148<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
In de voeg heersen de volgende krachten:<br />
• schuifkracht : 3,83 kN<br />
• normaalkracht : tan 40,1 o . 3,83 = 3,22 kN<br />
Door wrijving kan bij een wrijvingscoëfficiënt van 1,0 (wrijvingscoëfficiënt gescheurde voeg) derhalve<br />
3,22 kN worden overgebracht.<br />
Het verschil (3,83 - 3,22 = 0,61 kN) dient opgenomen te worden door de oplegbevestiging van de<br />
platen.<br />
Door het feit dat alle platen middels lijm bevestigd worden, kan deze resterende kracht gemakkelijk<br />
door de lijmvoeg opgenomen worden. De maximaal op te nemen dwarskracht is dan gelijk aan:<br />
A opl . f wd = 750 . 150 . 0,125 . 10 -3 = 14 kN)<br />
De tweede eis die aan de voegen gesteld moet worden is dat de gemiddelde schuifspanning in de<br />
voegen niet groter is dan 0,1 N/mm 2 . De optredende schuifspanning is gelijk aan de schuifkracht<br />
gedeeld door het product van de dikte van de vloer en in dit geval de halve langsvoeglengte:<br />
τ d = 3,83 . 10 3 / (100 . ½ . 5400) = 0,007 N/mm 2 . De gemiddelde schuifspanning is kleiner dan<br />
toelaatbaar.<br />
In Y-richting<br />
In Y-richting zijn voor het opnemen van de belasting twee achterelkaar gelegen schijven beschikbaar.<br />
Iedere schijf neemt de helft van de totale belasting op, ½ . 2,27 = 1,13 kN/m<br />
Afmetingen van de schijf: overspanning : 7,50 m<br />
hoogte : 5,40 m<br />
De inwendige hefboom (z) wordt gesteld op 1,55 m. (0,21 l). Bij deze hefboomsarm grote zal, de<br />
schuifkracht in de plaatnaden, die loodrecht op de overspanning staan, eenvoudig opgenomen kunnen<br />
worden.<br />
z max. = 0,5 . l = 0,5 . 7,5 = 3,75 m<br />
= 0,8 . h = 0,8 . 5,4 = 4,32 m<br />
De maximale dwarskracht is: T d = ½ . 7,5 . 1,13 = 4,24 kN<br />
De trekbandkracht is F d = M/z = 1/8 . 1,13 . 7,5 2 / 1,55 = 5,13 kN<br />
De grootste kracht in de drukboog is<br />
√ (4,24 2 + 5,13 2 )<br />
= 6,66 kN<br />
De trekbandkracht wordt opgenomen door de aanwezige koppelwapening, die de gevels met de<br />
bouwmuren en de vloeren verbindt (conform art. 12.3 NEN 6790)<br />
Bij toepassing van betonvloeren moet deze koppeling bestaan uit een koppelwapening die, ter plaatse<br />
van iedere vloer-wandaansluiting, in de vloer of de wand is opgenomen. Bij monoliete gewapende<br />
betonvloeren is de aanwezige verdeelwapening vaak al voldoende.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 149<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
De doorsnede van deze koppelwapening moet, ongeacht de staalkwaliteit, ten minste bedragen:<br />
• voor woningen (geen woongebouw):<br />
• voor overige gebouwen:<br />
A a = 50 / 3 . (l 1 + l 2 )<br />
A a = 100 / 3 . (l 1 + l 2 )<br />
waarin:<br />
l 1 , l 2 de getalwaarden van de hart-op-hartafstanden van de naast gelegen wanden in meters zijn.<br />
Bij eindwanden geldt dat l 2 gelijk aan 0 is.<br />
In het beschouwde voorbeeld is de minimale koppeling daarom: A a = 50 / 3 . (5,4 + 0) = 90 mm 2 .<br />
Standaard worden in het YTONG-bouwsysteem strippen toegepast met de volgende afmetingen:<br />
A a = 50 . 2 = 100 mm 2 . F d max is 100 . 240 . 10 -3 = 24 kN.<br />
Dit is groter dan de optredende kracht in de trekband 5,13 kN.<br />
De verankeringslengte van de koppelwapening: l ank ≥ 70 √ A a = 70 . 10 = 700 mm.<br />
Voor het inleiden van de krachten uit de schijf op de trekband en de penanten zijn de volgende lijm<br />
oppervlakken nodig:<br />
Opname trekbandkracht:<br />
Opname dwarskracht:<br />
L = F d / (f wd . b) = 2,65 . 10 3 / (0,125 . 150) = 141 mm<br />
L = T d / (f wd . b) = 4,24 . 10 3 / (0,125 . 150) = 226 mm<br />
Opname schuifkrachten<br />
Evenals bij de afdracht van de krachten in X-richting moeten ook hier de langsvoegen van de platen in<br />
staat zijn de inwendige krachten via schuifkrachten over te brengen.<br />
De maatgevende voeg is de op 0,75 m uit de voet van de drukboog. De langsschuifkracht is gelijk aan<br />
de dwarskracht ter plaatse:<br />
T d = 4,24 - 0,75 . 1,13 = 3,39 kN<br />
F d = 5,13 kN<br />
Door wrijving kan bij een wrijvingscoëfficiënt van 1,0 (wrijvingscoëfficiënt gescheurde voeg) 5,13 kN<br />
worden overgebracht. De gemiddelde schuifspanning in een langsvoeg is gelijk aan<br />
3,39 . 10 3 / (200 . 5400) = 0,004 N/mm 2 . Dit is kleiner dan de toelaatbare gemiddelde schuifspanning<br />
van 0,1 N/mm 2 . Er zijn geen verdere voorzieningen noodzakelijk met betrekking tot de schuifsterkte van<br />
de langsvoegen.
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 150<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
<strong>CONSTRUEREN</strong> <strong>IN</strong> <strong>HEBEL</strong>-<strong>CELLENBETON</strong><br />
<strong>Gewapende</strong> <strong>dak</strong>-, vloer en wandplaten pagina 151<br />
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------