CONSTRUCTIEBEREKENING
OPBOUW (ACHTER- EN LINKERZIJDE) OP BESTAANDE AANBOUW WONING
Werk: Opdrachtgever: Ontwerper: Constructeur:
Kloosterkampweg 7 Renkum Fam. Temmink-Berkhout H.E. Hoekzema H.H.M. Diesvelt
Pagina 1 of 16
INHOUDSOPGAVE Inleiding .......................................................................................................................... 3 Uitgangspunten berekening .............................................................................................. 4 Gewichtsberekening ......................................................................................................... 5 Veranderlijke belasting..................................................................................................... 6 Berekening dakconstructie ............................................................................................... 6 Constructieve tekeningen ................................................................................................. 7 Constructie ...................................................................................................................... 9 berekening 1: Ligger in zoldervlvoer (1) ................................................................ 9 Berekening 2: Ligger (2)...................................................................................... 11 Berekening 3: Ligger (3)...................................................................................... 13 Berekening 4: zwaarst belaste Kolom (maatgevend) ............................................ 15
Pagina 2 of 16
INLEIDING Het project betreft het plaatsen van een opbouw op een bestaande aanbouw bij een woning. Dit rapport beslaat de constructieve berekeningen die ten grondslag liggen aan de meegeleverde tekeningen d.d. 04-06-2013. Op basis van enkele detailtekeningen zijn de constructieve elementen in de bestaande toestand bepaald. Deze maatvoering dient, zoals ook op de constructietekeningen aangegeven, in het werk te worden gecontroleerd waarbij zo nodig berekeningen opnieuw worden uitgevoerd. Hoogachtend, H.H.M. Diesvelt
Pagina 3 of 16
UITGANGSPUNTEN BEREKENING Ontwerplevensduur De ontwerplevensduur is conform tabel 2.1 van NEN-EN 1990:2002 en NB:2007. Gebouwtype: Woongebouw Betrouwbaarheid: RC2 Referentieperiode: 50 jaar
Voorschriften De volgende normen zijn van toepassing: NEN-EN 1990:2002 NEN-EN 1991-1-1:2002 NEN-EN 1992-1-1:2005 NEN-EN 1993-1-1:2006 NEN-EN 1994-1-1:2005 NEN-EN 1995-1-1:2005 NEN-EN 1996-1-1:2006 NEN-EN 1997-1:2005
Eurocode 0 - Grondslagen Eurocode 1 - Belastingen op constructies Eurocode 2 - Ontwerp en berekening van betonconstructies Eurocode 3 - Ontwerp en berekening van staalconstructies Eurocode 4 - Ontwerp en berekening van staal-betonconstructies Eurocode 5 - Ontwerp en berekening van houtconstructies Eurocode 6 - Ontwerp en berekening van constructies van metselwerk Eurocode 7 - Geotechnisch ontwerp
Materialen Uitgangspunt in de berekening zijn onderstaande materialen, tenzij anders is aangegeven. Materiaal
Kwaliteit/ Sterkteklasse
Materiaalfactor ym
Constructie staal Beton Wapening Hout
S235 C28/35 B500 C18
1 1.4 (trek) 1,2 (druk) 1.15 1,2
Veiligheidsklasse Een woning valt in veiligheidsklasse 2, met de daarbij behorende belasting factoren: Yf = 1,2 voor permanente belastingen ; Yq = 1,3 voor veranderlijke belastingen.
Algehele stabiliteit van de uitbreiding De algehele stabiliteit van de uitbreiding wordt ontleend aan het be staande pand door middel van de het verankeren van de nieuwe dakconstructie aan de bestaande gevel.
Beschikbaar gestelde gegevens
Tekenwerk
Door de bouwpartners te controleren aannames in de berekening Alle in de berekening genoemde uitgangspunten en aannamen dienen door de opdrachtgever/ aannemer te worden gecontroleerd, en indien akkoord bevonden te worden toegepast. Bij afwijking dient de constructeur te worden ingelicht. Het betreft hierbij met name (indien van toepassing): Vloertypes; Overspanningsrichting vloerdelen en daken; Vloerbelastingen; Materiaalkeuzes, materiaalsterkten en materiaalkwaliteiten; Grondwaterstanden; Bodemgesteldheid; Overspanningslengten van vloeren, balken en lateien. Pagina 4 of 16
GEWICHTSBEREKENING Bestaand schuin dak (45 graden) Onderdeel
Uitvoering
kN/m
Afwerking
Pannendak, dakbeschot, gordingen Geprojecteerd t.b.v. fundering: 0,65 / √2 Geprojecteerd t.b.v. houtwerk
0,65 0,65 0,46 0,46
Onderdeel
Uitvoering
kN/m
Afwerking Draagconstructie
18mm underlayment en afwerking Balklaag 78x160 hoh 600 mm
0,39 0,20 0,59
Onderdeel
Uitvoering
kN/m
Afwerking Draagconstructie
18mm underlayment, 80 mm isolatie en afwerking Balklaag 80x180 hoh 500 mm
0,43 0,20 0,63
2
Bestaand plat dak 2
Dak aanbouw nieuw 2
Vloer aanbouw nieuw Onderdeel
Uitvoering
kN/m
Afwerking
18mm underlayment, 100 mm drukvaste isolatie PS20 en afwerking Balklaag 78x160 hoh 600 mm
0,43
Draagconstructie
2
0,20 0,63
Bestaande buitenwand Onderdeel
Uitvoering
kN/m
Spouwmuur
220mm metselwerk (of 2x 110 mm metselwerk)
3,74 3,74
Onderdeel
Uitvoering
kN/m
Spouwmuur
270mm spouwmuur
4,00 4,00
2
Buitenwand nieuw 2
Binnenwand aanbouw nieuw Onderdeel
Uitvoering
kN/m
Wand
Lichte scheidingswand
0,50 0,50
2
Bestaande fundering Onderdeel
Uitvoering
kN/m
Draagconstructie
Stampbeton fundering en opgaand werk
6,08 6,08
2
Pagina 5 of 16
VERANDERLIJKE BELASTING Op de constructie werken de volgende veranderlijke belastingen: Dakhelling: 45,00 graden 2 Personen: 0,00 kN/m
Hellend dak Geen sprake van sneeuw ophoping door dakvorm C1 = 0,8(60 - 45)/30 = 0,40 Psn;rep = 0,70 Prep = Psn;rep x C1 = 0,26 kN/m2 = 0,0 Personen en goederen
1,00 kN/m2
= 0,0
Plak dak Geen sprake van sneeuw ophoping door dakvorm C1 = 0,80 Psn;rep = 0,70 Prep = Psn;rep x C1 = 0,56 kN/m2 = 0,0 Personen en goederen
1,00 kN/m2
= 0,0
1,75 kN/m2
= 0,40
Verdiepingsvloeren Personen en goederen
BEREKENING DAKCONSTRUCTIE De nieuwe dakconstructie wordt loodrecht op de zijgevel opgelegd. Aangezien het grootste deel van de achtergevel (zowel op de eerste verdieping als op de begane grond) dient een latei constructie te worden gemaakt. De constructie wordt in drie stappen berekend : Berekening ligger tbv opvangen spant; Berekening ligger in plafond V1; Berekening ligger in plafond BG; Berekening kolom.
Pagina 6 of 16
CONSTRUCTIEVE TEKENINGEN Te berekenen ligger (1)
Te berekenen ligger (2)
Te berekenen ligger (3)
Pagina 7 of 16
Te berekenen ligger (2)
Te berekenen ligger (1) 2300 Te berekenen ligger (3) 2900 Te berekenen kolom (zwaarst belast)
2000
4400
Te berekenen ligger (1)
Te berekenen ligger (2)
Te berekenen ligger (3)
Te berekenen kolom (zwaarst belast)
3D visualisatie Pagina 8 of 16
CONSTRUCTIE BEREKENING 1: LIGGER IN ZOLDERVLVOER (1) Vanwege het doorbreken van de muur op de eerste verdieping dienen de houtenliggers van de zoldervloer verlengd te worden. Toepassing: houten balken van 78x160 mm, als in bestaande situatie Daarnaast heeft het dak spantbenen die (deels) schuin lopen. Dit resulteert in een horizontale reactie ter plaatse van de oplegging. Ook bij de geometrieën met een verticaal spantbeen ontstaan spatkrachten ten gevolge van de verticale belasting. Ter plaatse van de doorbraak op de eerste verdieping dienen de spanten / dakvlak opgevangen te worden. De nieuwe stalen ligger ondervangt het dakspant .
Op ligger 1 werken de volgende belastingen Stalen balk met lengte 4400 mm, tweemaal, hoh 1900. Permanente belasting EG ligger Houten balklaag
0,25 kN/m2 x (4,4x1,9) m2
= 0,3 kN/m1 = 2,1 kN/m1
F1 op 1000 mm (vanuit links) Dak schuin t.g.v. dakspant
0,46 kN/m2 x 6,9 m2
= 3,2 kN
Veranderlijke belasting Personen en goederen
1,75 kN/m2 x 1,9 m
= 3,3 kN/m¹
F1 op 1000 mm (vanuit links) Sneeuwbelasting zadeldak
0,26 kN/m2 x 6,9 m2
= 1,8 kN -> (√1,8) = 1,4 kN
4400
1000
3400
BGT: Qlast = 0,30 + 2,1 + 3,3 = 5,7 kN/m¹ Flast = 3,2 + 1,4 = 4,6 kN UGT: Qlast = 1,2 * ( 0,30 + 2,1 ) + 1,3 * 3,3 = 7,2 kN/m¹ Flast = 1,2 * 3,2 + 1,3 * 1,4 = 5,7 kN Controle HE160A profiel: Doorbuiging: 9,6 mm = 1 / 458 * L < 1/25 0 * L; dus akkoord Sterkte: max spanning betreft 93 N/mm² < 235 N/mm² ; dus akkoord --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Uit de berekening blijkt dat een liggerafmeting van HE160A voldoet.
Pagina 9 of 16
Pagina 10 of 16
BEREKENING 2: LIGGER (2) De krachten vanuit het dakspant die steunen op ligger (1) dienen op gevangen te worden. Die krachten in combinatie met de oplegging van de houten balken van het nieuwe dak en vloerzolderverdieping zorgen ervoor dat er een stalen ligger aangebracht moet worden om de diverse belastingen op te vangen.
Op ligger 2 werken de volgende belastingen Stalen ligger met lengte 4600 mm. Permanente belasting EG ligger Dakconstructie aanbouw nieuw
0,63 kN/m2 x 3,0 m
F1 op 1900 en 2800 mm (vanuit links) tgv stalen liggers in zoldervloer (1)
zie reactie ligger 1
Veranderlijke belasting Materialen/ personen nieuw dak Personen op zolderverdieping
1,00 kN/m2 x 3,0 m 1,75 kN/m2 x 3,0m
4600
1900
=0,3 kN/m1 =1,9 kN/m1
BGT UGT
1900
= 16,1 kN = 20,3 kN
=3,0 kN/m1 =5,3 kN/m1
800
BGT: Qlast = 0,3 + 1,9 + 3,0 + 0,4 * 5,3 = 7,3 kN/m¹ Flast = 16,1 kN UGT: Qlast = 1,2 * (0,3 + 1,9) + 1,3 * (3,0 + 5,3) = 13,4 kN/m¹ Flast = 20,3 kN Controle HE160B profiel: Doorbuiging: 17,7 mm = 1 / 260 * L < 1/250 * L; dus akkoord Sterkte: max spanning betreft 205 N/mm² < 235 N/mm²; dus akkoord --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Uit de berekening blijkt dat een liggerafmeting van HE160B voldoet.
Pagina 11 of 16
Pagina 12 of 16
BEREKENING 3: LIGGER (3) Voor het ondervangen van de houten balken in de verdiepingsvloer dient een stalen ligger aangebracht te worden. Deze ligger zal middels een kolom ook een deel van de krachte n voortkomend uit de boven constructie opvangen.
Op ligger 3 werken de volgende belastingen Stalen ligger met lengte 4000 mm. Permanente belasting EG ligger Draagconstructie aanbouw nieuw Draagconstructie verdieping Niet dragende binnenwanden
0,63 kN/m2 x 1,0 m 0,63 kN/m2 x 2,2 m 0,50 kN/m2 x 2,3m
F1 op 1500 mm (vanuit links) tgv krachtenafdracht via kolom ligger (2)
zie reactie ligger 2
Veranderlijke belasting Personen op verdiepingsvloer (= 0,4)
1,75 kN/m2 x 3,2
4000
1500
=0,3 =0,6 =1,4 =1,2
BGT UGT
kN/m1 kN/m1 kN/m1 kN/m1
= 29,1 kN = 46,3 kN =5,6 kN/m1
2500
BGT: Qlast = 0,3 + 0,6 + 1,4 + 1,2 + 5,6 = 9,1 kN/m¹ Flast = 29,1 kN UGT: Qlast = 1,2 * (0,3 + 0,6 + 1,4 + 1,2) + 1,3 * (5,6) = 11,5 kN/m¹ Flast = 46,3 kN Controle HE160B profiel: Doorbuiging: 13,1 mm = 1 / 305 * L < 1/250 * L; dus akkoord Sterkte: max spanning betreft 209 N/mm² < 235 N/mm²; dus akkoord. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Uit de berekening blijkt dat een liggerafmeting van HE160B voldoet.
Pagina 13 of 16
Pagina 14 of 16
BEREKENING 4: ZWAARST BELASTE KOLOM Een geschoorde kolom is noodzakelijk om de krachten voortkomend uit ligger (3) op te vangen. Doordat deze kolom zwaarder belast zal worden dan de kolom op de eerste verdieping en deze kolom tevens een grotere kniklengte heeft, is deze kolom maatgevend voor de berekening.
Op de kolom werken de volgende belastingen Stalen kolom met lengte: 2900 mm Permanente belasting F1 Tgv oplegging ligger verdiepingsvloer
zie reactie ligger 3
BGT UGT
= 36,4 kN = 52,0 kN
Staalcontrole Lineaire berekening, Extreem: Staaf Selectie: Alle Belastingsgevallen: UGT EN 1993-1-1 Norm Controle Staaf S1 MSH100x100x5.0 S 235
UGT
0.36
Basisgegevens EC3 : EN 1993 Partiële veiligheidsfactor Gamma M0 voor weerstand van doorsneden Partiële veiligheidsfactor Gamma M1 voor weerstand tegen instabiliteit Partiële veiligheidsfactor Gamma M2 voor weerstand van netto doorsnede Gegevens materiaal bezwijksterkte fy treksterkte fu fabricatie
235.0 360.0 gewalst
1.00 1.00 1.25
MPa MPa
Doorsnede controle Breedte-tot-dikte verhouding voor interne drukonderdelen (EN 1993 -1-1 : Tab.5.2. blad 1) verhouding 17.00 op positie 0.000 m Verhouding maximale verhouding maximale verhouding maximale verhouding
1 2 3
33.00 38.00 42.00
==> Profiel klasse: 1
Kritische controle op positie 0.000 Interne krachten NEd Vy,Ed Vz,Ed TEd My,Ed Mz,Ed
-52.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
m kN kN kN kNm kNm kNm
Pagina 15 of 16
Controle druk Volgens artikel EN 1993-1-1 : 6.2.4 en formule (6.9). Doorsnede classificatie is 1. Tabel van waarden Nc.Rd Eenheidscontrole
439.45 0.12
kN -
Gecombineerde controle buiging, normaalkrachten afschuiving Volgens artikel EN 1993-1-1 : 6.2.9.1. en formule (6.31). Doorsnede classificatie is 1. Tabel van waarden MNVy.Rd MNVz.Rd
15.43 15.43
kNm kNm
alfa 1.69 Beta 1.69 Eenheidscontrole 0.00 Staaf voldoet aan spanningscontrole !
STABILITEITSCONTROLE Buigingsknik Controle. Volgens artikel EN 1993-1-1 : 6.3.1.1. en formule (6.46) Knikparameters Zijd. flex. type Systeemlengte L lef/lsys k Kniklengte Lcr Kritische Euler belastingen Ncr Slankheid Relatieve slankheid Lambda Limiet slankheid Lambda,0 Knikkromme Imperfectie Alpha Reductie factor Chi Knikweerstand Nb,Rd
Tabel van waarden A Knikweerstand Nb,Rd Eenheidscontrole
yy ongeschoord 2.900 2.02 5.871 167.77 151.99 1.62 0.20 a 0.21 0.33 143.53
1.8700e-03 143.53 0.36
zz geschoord 2.900 1.00 2.900 687.59 75.08 0.80 0.20 a 0.21 0.80 349.81
m m kN
kN
m^2 kN -
Element voldoet aan stabiliteitscontrole ! -------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------
Uit de berekening blijkt dat een kolom met een afmeting van 100x100x5,0 voor op de voldoet. De kolom op de eerste verdieping dient alsmede daardoor ook uitgevoerd te worden als 100x100x5,0.
Pagina 16 of 16
