INDUSTRIËLE PRODUCTIEHAL

Departement INDUSTRIËLE WETENSCHAPPEN en TECHNOLOGIE

INDUSTRIËLE PRODUCTIEHAL ONTWERP EN INVESTERINGSAANVRAAG

Erwin Reeskens Verhandeling aangeboden tot het behalen van de graad van Master in de Industriële Wetenschappen: Bouwkunde

Interne promotor: Ing. A. Buteneers Externe promotor: D. Baeten

- 2006 -

Departement INDUSTRIËLE WETENSCHAPPEN en TECHNOLOGIE

Erwin Reeskens

INDUSTRIËLE PRODUCTIEHAL ONTWERP EN INVESTERINGSAANVRAAG

Korte Inhoud Verhandeling: De doelstelling van deze verhandeling is het opstellen van een dossier betreffende de uitbreiding van de prefabproductie bij Stradus. Vertrekkende van een analyse van het productieproces en de uitbreidingsmogelijkheden heb ik de nieuwe hal ontworpen. De voordelen van het project worden uitvoerig besproken. Hieronder vallen onder andere de verbeterde productie en veiligheid. Een ander belangrijk onderdeel van dit eindwerk is het opstellen van een kostenraming d.m.v. het opvragen van offertes voor ieder onderdeel van de constructie. Tenslotte wordt een werfplanning opgesteld, van afbraak tot oplevering, inclusief een planning. Dit alles zal gebruikt worden ter ondersteuning van een investeringsaanvraag. Om het bouwkundige aspect niet te vergeten heb ik de hele constructie uitgerekend volgens Eurocode 3 en getekend in Autocad.

Interne promotor: Ing. A. Buteneers Externe promotor: D. Baeten

- 2006 -

I

Inhoudsopgave Algemene inleiding……………………………………………………………..……..…7 Hoofdstuk 1 Voorstelling van de prefabproducten ........................................................8 1.1 Algemene voorstelling ......................................................................................8 1.2 Levering ............................................................................................................9 1.3 Toepassingen...................................................................................................10 1.3.1 Smeerkelders en slibvangers ...................................................................10 1.3.2 Watermeterputten....................................................................................10 Hoofdstuk 2 Voorstelling van het productieproces......................................................11 2.1 Vloerplaat........................................................................................................11 2.1.1 Bekisten en wapenen van de vloerplaat ..................................................11 2.1.2 Aanvoer en storten van het beton............................................................12 2.2 Wanden ...........................................................................................................13 2.2.1 Plaatsen van de bekisting ........................................................................13 2.2.2 Aanbrengen van wapeningsnetten...........................................................14 2.2.3 Storten van het beton...............................................................................14 2.3 Dekplaat ..........................................................................................................15 2.3.1 Bekisten en wapenen...............................................................................15 2.3.2 Storten van het beton...............................................................................15 2.3.3 Ontkisten .................................................................................................15 2.4 Afwerking .......................................................................................................16 2.5 Stockage en transport ......................................................................................16 Hoofdstuk 3 Opbouw van de nieuwe hal .....................................................................18 3.1 Inplanting op het terrein ..................................................................................18 3.2 Mogelijke indelingen ......................................................................................19 3.3 Eigenlijke opbouw van de hal .........................................................................21 3.3.1 Rolbruggen..............................................................................................21 3.3.2 Menginstallatie........................................................................................22 3.3.3 Kübelbaan ...............................................................................................24 3.3.4 Indeling van de hal ..................................................................................25 3.3.5 Het atelier en het magazijn......................................................................26 3.3.6 De rolbaanconstructie buiten ..................................................................27 Hoofdstuk 4 Plannen ....................................................................................................29 Hoofdstuk 5 Berekeningen...........................................................................................46 5.1 Balken en kolommen van de productiehal ......................................................49 5.1.1 Dakbalken van de productiehal...............................................................49 5.1.2 Kleine dakbalk van de productiehal........................................................51 5.1.3 Dakkolom aan de buitenkant...................................................................52 5.1.4 Dakkolom aan de binnenzijde.................................................................53 5.1.5 Draagbalk van de kübelbaan ...................................................................54 5.1.6 Ophanging van de kübelbaan ..................................................................55 5.1.7 Draagbalk voor de rolbrugrail (2 x 25 ton) .............................................56

II

5.1.8 Kolom aan de buitenkant ........................................................................58 5.1.9 Kolom aan de binnenkant .......................................................................60 5.1.10 Knikstaven tussen kolommen .................................................................62 5.1.11 Kolommen op kopgevels ........................................................................63 5.2 Balken en kolommen in het atelier..................................................................65 5.2.1 Dakbalk ...................................................................................................65 5.2.2 Kolommen van het atelier .......................................................................66 5.2.3 Draagbalk voor de rolbrug (10 ton) ........................................................67 5.2.4 Knikstaven tussen de kolommen.............................................................68 5.2.5 Kolom op kopgevel .................................................................................69 5.3 Windverbanden ...............................................................................................70 5.4 Vakwerken ......................................................................................................71 Hoofdstuk 6 Voordelen bij de bouw van de nieuwe hal ..............................................73 6.1 Verouderde hal ................................................................................................73 6.2 Arbeidsoppervlakte .........................................................................................73 6.3 Verbeteringen..................................................................................................74 6.4 Veiligheid........................................................................................................77 6.5 Besparing ........................................................................................................79 6.6 Besluit .............................................................................................................79 Hoofdstuk 7 Kostenraming ..........................................................................................81 7.1 Afbraak van de bestaande hal .........................................................................82 7.2 Productiehal ....................................................................................................83 7.3 Kübelbaan en menginstallatie .........................................................................86 7.4 Rolbruggen......................................................................................................87 7.5 Industriële vloer ..............................................................................................88 7.6 Elektriciteit......................................................................................................88 7.7 Leidingen ........................................................................................................89 7.8 Extra kosten.....................................................................................................89 7.9 Totaalprijs van het project...............................................................................90 Hoofdstuk 8 Werfplanning...........................................................................................91

III

Dankwoord Door het maken van dit eindwerk en mijn stageperiode bij Stradus is mijn ervaring op verscheidene gebieden gestegen. In de eerste plaats kan ik nu beter communiceren met bedrijven en hun contactpersonen. In samenwerking met verschillende personen heb ik probleemsituaties vakkundig leren analyseren en oplossen. Daardoor heb ik voor de productiehal een specifiek idee kunnen ontwerpen en het verfijnen. Er zijn tal van personen die hebben bijgedragen tot de realisatie van dit dossier: In de eerste plaats wil ik mijn ouders bedanken, mevr Rita Geurts en dhr Jan Reeskens. Zonder hun steun had ik nooit de mogelijkheid gehad om het zo ver te brengen in het Hoger Onderwijs. Zij zijn steeds in mij blijven geloven. Voor de uitwerking van dit eindwerk had ik de steun nodig van enkele mensen met een rijke ervaring. Met name mijn externe promotor bij Stradus, dhr David Baeten, en de bedrijfsleider, dhr Wil Coolen. Met hun ervaring in de bedrijfswereld hebben ze mijn project in de juiste richting kunnen sturen. Zonder mijn opleiding in de bouwkunde had ik dit project ook niet tot een goed einde kunnen brengen. Daarvoor ben ik alle leraren dankbaar, maar vooral Ir. Johan Blom en mijn interne promotor, Ing. Adrien Buteneers. Ik wil ook een woord van dank geven aan alle niet vernoemden voor hun hulp. Daarbij horen al de contactpersonen van verschillende bedrijven. Tot slot kan ik de bijdrage en steun van dhr Martin Reeskens ook niet onvermeld laten.

IV

Samenvatting De doelstelling van deze verhandeling is het opstellen van een dossier betreffende de uitbreiding van de prefabproductie bij Stradus. Vertrekkende van een analyse van het productieproces en de uitbreidingsmogelijkheden heb ik de nieuwe hal ontworpen. De voordelen van het project worden uitvoerig besproken. Hieronder vallen onder andere de verbeterde productie en veiligheid. Een ander belangrijk onderdeel van dit eindwerk is het opstellen van een kostenraming d.m.v. het opvragen van offertes voor ieder onderdeel van de constructie. Tenslotte wordt een werfplanning opgesteld, van afbraak tot oplevering, inclusief een planning. Dit alles zal gebruikt worden ter ondersteuning van een investeringsaanvraag. Om het bouwkundige aspect niet te vergeten heb ik de hele constructie uitgerekend volgens Eurocode 3 en getekend in Autocad.

V

Afkortingen ADT: ZVB: EC3: L: G: Q: g: q: p: N: M: fy: E: G: Lk: k: Nsd: Vsd: Msd: Npl,rd: Nb,rd: Vpl,rd: Mpl,rd: Mel,rd: Mb,rd: Wpl: Wel: F: Ix: ix: Iy: iy: A: ε: d: tf: tw: γm0: γm1: h: b: λ: λi: λ_: χ: α: c1: β w: Mcr: Iw: It: λLT: αLT:

Autocad Architectural Desktop Zelfverdichtende beton Eurocode 3 Effectieve lengte Constante last (Eigengewicht) Variabele last Verdeelde belasting van de constante lasten Verdeelde belasting van de variabele lasten Totale verdeelde belasting Normaalkracht Moment Vloeigrens van staal Elasticiteitsmodulus Glijdingsmodulus Kniklengte Vergelijkingslengte Rekenwaarde voor de normaalkracht Rekenwaarde voor de dwarskracht rekenwaarde voor het moment Maximaal toegelaten normaalkracht Rekenwaarde van de knikcapaciteit Maximaal toegelaten dwarskracht Plastisch toegelaten moment Elastisch toegelaten moment Rekenwaarde van de kipstabiliteit Plastisch weerstandbiedend moment Elastisch weerstandbiedend moment Kracht Traagheidsmoment volgens de x-as Traagheidsstraal volgens de x-as Traagheidsmoment volgens de y-as Traagheidsstraal volgens de y-as Oppervlakte van het profiel Materiaalcoëfficiënt Lijfplaathoogte Flensdikte Lijfdikte Veiligheidsfactor voor de toetsing van doorsnedes = 1,0 Veiligheidsfactor voor de toetsing van instabiliteit = 1.1 Hoogte van het profiel Breedte van het profiel Slankheid van een staaf Slankheid volgens materiaaleigenschappen Relatieve slankheid van een staaf bij knik Reductiefactor voor knik Imperfectiefactor Factor die het soort belastingsverloop weergeeft Factor die de klasse van het profiel in rekening brengt bij kip Kritisch moment Welfstijfheid Torsiemoment Relatieve slankheid van een staaf bij kip Imperfectiefactor bij kip

VI χLT: βMy: βM,LT: Χmin: I-I: I-S: S-S:

Reductiefactor voor het kippen Factor voor het equivalente uniforme moment van knik Factor voor het equivalente uniforme moment van kippen Minimum van χy enχz Ingeklemd-Ingeklemd Ingeklemd-Scharnierend Scharnierend-Scharnierend

7

Algemene inleiding Op 1 januari 2006 zijn 4 Belgische ondernemingen, actief in de riolerings- en bestratingsector, gefuseerd tot één enkel bedrijf, namelijk Stradus. Het gaat om Beton Duffeleer, Beton Welkenhuysen, City Concept en Klaps Beton, allen dochters van de Ierse bouwmaterialengroep CRH. De 4 bedrijven hebben samen 202 mensen in dienst en mikken dit jaar op een omzet van 40 miljoen euro met een groei van 3 tot 4 procent. Stradus verbruikt ieder jaar 50.000 ton cement, biedt 473.000 ton aan afgewerkte producten aan en telt 20.500 vrachtwagens. Tot de Klaps Groep behoren Savelkouls in Ravels (29 personeelsleden) en van Bimsbel in Genk (slechts 7 mensen). Klaps Beton in Neeroeteren heeft 77 personeelsleden in dienst en legt zich vooral toe op rioleringsproducten, prefabkelders en producten voor waterbehandeling; een markt die in de groei zit. Om aan deze groei te beantwoorden, moet Klaps Beton de productie van de prefab kelders vergroten. De huidige hal zit momenteel echter aan zijn maximale capaciteit. Om de productie te verhogen kan Klaps niet anders dan zijn infrastructuur te vergroten. Dit wil men verwezenlijken door het bouwen van een nieuwe hal. Hiervoor dient er eerst een investeringsaanvraag ingediend te worden bij het moederbedrijf CRH in Ierland. Mits goedkeuring kan de bouw van de nieuwe hal in het voorjaar van 2007 doorgaan. Aangezien CRH niet blindelings kan investeren in Stradus, zal er een goede motivatie moeten voorgelegd worden dmv dit uitgebreide dossier. Dit verslag onderzoekt en motiveert de bouw van deze nieuwe hal. De doelstelling is het opstellen van een dossier betreffende de uitbreiding van de prefabproductie. Het zal gebruikt worden ter ondersteuning van een investeringsaanvraag. Het dossier bevat buiten een product- ook een productieprocesbeschrijving. De opbouw en indeling van de hal worden uitvoerig besproken. Daarbij wordt de bouw gemotiveerd door de vele verbeteringen op gebied van productie en veiligheid. De kostenraming en een algemeen draaiboek, van afbraak tot oplevering, zijn ook een onderdeel van het verslag. Hierdoor worden de totale kostprijs en de bouwperiode in kaart gebracht. Op basis van deze berekeningen wordt een idee geschetst van de nodige investering en de verloren productietijd, Om het bouwkundige aspect niet te negeren zijn het ontwerp en de berekening van de staalconstructie uitgewerkt. Het ontwerp werd uitgetekend in ADT 3.3. De berekeningen van de constructie-elementen zijn in een Excellbestand uitgevoerd volgens de normen van Eurocode 3 voor staal.

8

Hoofdstuk 1 Voorstelling van de prefabproducten 1.1

Algemene voorstelling

In de prefabafdeling van Klaps Beton kunnen volgens aanvraag van de opdrachtgever diverse maatwerkproducten tot 60 ton gefabriceerd worden. De toepassingen voor prefab zijn uiteenlopend, zowel in weg- en waterbouw als utiliteitsbouw is de vraag naar prefab maatwerk aan het groeien. Een greep uit de mogelijkheden: -

Kelders Calamamiteitsbekkens Hemelwaterputten Basis voor liftkokers Overstortputten Pompputten Smeerputten

Het basisprincipe van de opbouw van deze voorbeelden is hetzelfde: een vloerplaat met daarop de wanden en eventueel een dekplaat. De dekplaat is leverbaar in 3 uitvoeringen: buigstijf en waterdicht, buigslap met rubberband tussen dek en kelder of los meegeleverd, al dan niet met mangaten. Met deze basisstructuur kan op allerlei manieren gespeeld worden. Er zijn verschillende opties: -

Doorvoering van diverse sparingen met rubber Instorten van toegeleverde delen Cement bestand tegen sulfaten (HSR-cement) Binnenbescherming (coating) Aanpassen van afmetingen en wapening Voorzien van mangaten of trapgaten …

Figuur 1 Prefabkelder (www.klaps.be)

9

Kenmerken van de kelders: -

1.2

De kelder is een kant en klare eenheid, die razend snel geplaatst kan worden, zowel voor de utiliteits- als voor de woningbouw en vele andere toepassingen. Het is een monolithisch gestorte betonput met gladde wand. Men gebruikt zelfverdichtende beton omdat er moeilijk met trilnaalden gewerkt kan worden. Hoge kwaliteit voor een jarenlange zekerheid. De betonsterkte bedraagt C30/37 en is eveneens verkrijgbaar in C35/45. De wapening bestaat uit de traditionele wanden vloer wapening. Wand, vloer en dek zijn in verschillende diktes verkrijgbaar. De kelder is gegarandeerd waterdicht. Tussen vloerplaat en wand wordt zelfs een lining geplaatst opdat er geen water kan doorsijpelen. De vloer van de kelder steekt standaard 6 cm buiten de wanden. Dit wordt gedaan omdat de bekistingsplaten een ondersteuning moeten hebben.

Levering

De prefabkelders zijn een volwaardig alternatief voor de gebruikelijke bouwmethode. Standaardafmetingen of op maat gemaakt: de mogelijkheden zijn zeer uitgebreid. Het monolithische geheel wordt kant-en-klaar op de werf geleverd en in de bouwput geplaatst. Hierdoor ondervinden de andere werken nauwelijks hinder.

Figuur 2 Kelder (www.klaps.be) Bijna alle maten en gewichten zijn beschikbaar. De kleinste kelder heeft een inhoud van 10 m³ (2,2 x 2,2 x 2 m³) en heeft een gewicht van ongeveer 7,5 ton. Het grootste formaat weegt zelfs 63 ton met afmetingen van 12 x 2,6 x 2 = 60 m³. Bij formaten langer dan 7 m moeten er om stabiliteitsredenen een of meerdere tussenschotten voorzien worden.

10

Als de klant niet kan kiezen uit een gamma van 84 beschikbare standaardformaten, heeft hij nog steeds een andere mogelijkheid. Hij kan tot op 5 cm nauwkeurig de afmetingen van de kelder bepalen. De kostprijs van deze stukken zal echter hoger liggen dan die van de standaardformaten. Door deze nauwkeurigheid is er echter een grote vraag naar op maat gefabriceerde stukken. Een ander groot voordeel is dat de kelders al na ongeveer drie weken geleverd kunnen worden. De wachttijd bij de concurrentie loopt uit tot zo’n acht weken. Dit komt omdat zij meestal met serieproductie werken. Zij produceren slechts één of enkele vormen tegelijkertijd en kunnen dus niet meteen aan een bestelling beantwoorden, Hiermee heeft Klaps een serieuze voorsprong op de concurrentie.

1.3

Toepassingen

Zoals eerder vermeld hebben de kelders verschillende toepassingen. Buiten het gebruik als niet-dragende kelder in de woningbouw zijn er de volgende mogelijkheden:

1.3.1 Smeerkelders en slibvangers De smeerkelders of slibvangers worden gebruikt voor: * onderhoud van wagens, vrachtwagens, ... * voor het bufferen van slib * voor afstoomplaatsen Hierin is er eveneens een grote keuze, met namelijk 40 standaardformaten, waarvan de kleinste 4,5 ton weegt en de zwaarste 13 ton. Ze hebben allemaal een breedte van 1,2 m en zijn 1,6 m hoog. De lengte varieert van 2 tot 9 m.

1.3.2 Watermeterputten Indien een gebouw niet van een kelder is voorzien of indien het gebouw onvoldoende toegankelijk is voor het opnemen van de watermeterstand kan een watermeterput buiten het gebouw geplaatst worden. Deze putten zijn van een andere grootteorde. De zwaarste watermeterput weegt immers “slechts” 2,7 ton.

11

Hoofdstuk 2 Voorstelling van het productieproces

2.1

Vloerplaat

Er wordt begonnen met het maken van de vloerplaat. Dit is immers de basis van de kelder.

2.1.1 Bekisten en wapenen van de vloerplaat De vloerplaat wordt op een ingevet deel van de halvloer gemaakt. Zo kan de bodem van de vloerplaat wel wat oneffenheden vertonen. Maar aangezien de kelder in de grond geplaatst wordt, zijn de oneffenheden toch niet zichtbaar en hebben dus geen invloed op de productkwaliteit. De afmetingen van de voerplaat worden bepaald door de bekisting. Deze zijn door het hieronder afgebeelde systeem eenvoudig te positioneren. Er worden U-vormige profielen gebruikt.

Figuur 3 Positioneren van bekisting

Figuur 4 Invetten van de vloer

12

Vervolgens worden de wapeningsnetten geplaatst tussen de bekistingplanken. Dit is een dubbel net met de afmetingen 150x150x8x8. Deze zijn op maat afgeslepen en moeten op voldoende afstand van de plaatrand geplaatst. Dit om eventuele aantasting van het staal te voorkomen. Aan de netten worden wachtstaven gelast voor de verbinding tussen de vloerplaat en de wand.

Figuur 5 Bekisting met wapening Vervolgens wordt er een rubberen lining tussen de wachtstaven gevlochten. Deze zorgt ervoor dat de verbinding tussen de vloerplaat en de wand volledig waterdicht is.

2.1.2 Aanvoer en storten van het beton Als de bekistingsvorm met wapening volledig klaar is, wordt het beton in de uitgezette vorm gegoten. Het beton wordt aangevoerd door een heftruck.

Figuur 6 Storten van het beton Als het beton gestort is, moet de vloerplaat gedurende één dag verstijven. Dan pas kan met de plaatsing van de kelderwanden begonnen worden.

13

2.2

Wanden

2.2.1 Plaatsen van de bekisting Als eerste stap wordt de binnenbekisting geplaatst. Het is immers makkelijker om van binnen naar buiten te werken. Nadat dit is gebeurd, wordt de wapening op de hoeken van de wanden aangebracht.

Figuur 7 Binnenbekisting

Figuur 8 Hoekwapening Als eenmaal de hoekwapening is aangebracht, plaatst men de buitenbekisting. Nu zijn de afmetingen van de kelder voor de eerste maal echt zichtbaar. Dat is duidelijk te zien op figuur 9.

Figuur 9 Volledige bekisting

14

2.2.2 Aanbrengen van wapeningsnetten De wanden moeten natuurlijk stevig genoeg zijn. Daarom kunnen de wapeningsnetten niet ontbreken. Hier is het een enkel net met afmetingen 150x150x8x8. Grote netten worden met de rolbrug geplaatst.

Figuur 10 Plaatsen van de netten

2.2.3 Storten van het beton Nadat de wapeningsstructuur is geplaatst tussen de bekistingen, wordt de vorm gevuld met zelfverdichtende beton. Dit omdat het zo goed als onmogelijk is om het beton aan de onderzijde van de wanden na te trillen. Er wordt nogmaals met behulp van een rolbrug gestort.

Figuur 11 Storten van het beton

15

2.3

Dekplaat

Het plaatsen van een dekplaat is volledig optioneel. Dit hangt af van de functie van de kelder.

2.3.1 Bekisten en wapenen Hier wordt meestal dezelfde methode gebruikt als bij de vloerplaat. Het enige verschil is dat de dekplaat op een groot stalen platform wordt gemaakt. Deze is veel minder oneffen dan de vloer in de hal. Het uitzicht van de dekplaat moet egaler zijn dan die van de vloerplaat. De dekplaat is immers nog steeds zichtbaar na installatie. De dekplaat kan ook bovenop de wanden bekist worden. Deze methode is uiteraard veel ingewikkelder dan de vorige, maar de plaat is nu wel ingeklemd aan de wanden. Bij deze manier moet de bekisting in de kelder onderstut worden met een groot aantal stiepen.

Figuur 12 Dekplaat op stalen platform

2.3.2 Storten van het beton Het beton wordt weer door een heftruck naar de prefabhal gevoerd. De uitgezette vorm wordt vervolgens gevuld met dit beton.

2.3.3 Ontkisten Nadat de plaat ongeveer 24 uur heeft gedroogd, kan ze ontkist worden. Na het ontkisten wordt het dek in mortel gelegd, i.e. ze wordt op de wanden geplaatst. Hiertussen wordt

16

een laagje mortel of kunststof gelegd. Dit gebeurt weer met hulp van de rolbrug. De rolbrug is dus duidelijk onmisbaar in het productieproces.

2.4

Afwerking

Aan een kelder kunnen nog veel zaken afgewerkt worden. Er kan een stroomprofiel gestort worden op de bodem van de kelder. Soms moeten er gaten geboord worden. Kleine foutjes moeten hersteld worden. Een belangrijke optie is het aanbrengen van een coating. Er zijn dus tal van afwerkingen mogelijk.

2.5

Stockage en transport

Nadat de kelder voldoende verstijfd is, kan hij verplaatst worden naar de stockageplaats. Naargelang van de grootte van de kelder zal de verstijving een dag tot een week duren. Grote kelders (maximaal 60 ton) moeten immers hun eigengewicht kunnen dragen als ze verplaatst worden met de rolbrug. Dit kan pas als het beton voldoende verhard is.

Figuur 13 Verplaatsen van een kelder mbv een rolbrug Op de gewenste leveringsdatum worden de kelders door een vrachtwagen naar de werf gebracht. Hier kunnen ze kant-en-klaar geplaatst worden. Dit zorgt voor een belangrijke tijdswinst op de werf. De immense afmetingen die een prefabkelder kan aannemen zijn zichtbaar op figuur 14.

17

Figuur 14 Afgewerkte kelder

18

Hoofdstuk 3 Opbouw van de nieuwe hal 3.1

Inplanting op het terrein

Bij een stijging van de productie moet ook de opslagcapaciteit vergroot worden. De hal is wel groot genoeg voor de productie van de kelders (76x44 m²), maar ook de ruimte langs de hal (60x44 m²) is nodig voor de opslag van de gemaakte stukken. De rolbruggen lopen daarom ongeveer 60 m door buiten de hal. Dit om volledig gebruik te kunnen maken van de beschikbare stockageruimte. De beperkte grootte van het terrein verhindert het om verder te gaan dan 60 m. Doordat het terrein een driehoekige vorm heeft, is het niet mogelijk om de nieuwe hal langs de laatste hal te bouwen (links op figuur 15). Daarvoor is er te weinig plaats. De inplanting van de nieuwe hal wordt voorgesteld door het rood gearceerde gebied op figuur 15. Op figuur 16 is er een 3D-beeld van de inplanting weergegeven m.b.v. Autocad. De ligging van de oude hal tussen de bureaus (rechts), het labo (boven) en de andere hallen (links) bemoeilijkt het ontwerp en de bouw van de nieuwe hal enigszins.

Figuur 15 Inplanting van de nieuwe hal

Figuur 16 3D-beeld van de inplanting

19

3.2

Mogelijke indelingen

Het grootste probleem is dat, als er een nieuwe hal komt, het atelier moet plaatsruimen voor deze hal. Het atelier zal dus verplaatst worden. Voor dit probleem zijn er verschillende mogelijke oplossingen, ieder met zijn voor- en nadelen. Belangrijke eisen voor de oplossing zijn dat achteraan de nieuwe hal langs de bureaus een extra toegangspoort tot de hal is en dat het magazijn en het atelier niet te ver uit elkaars buurt liggen. Daarom wordt het magazijn best ook verplaatst. De hoogspanningscabine ligt juist langs het labo. Deze moet behouden worden, om extra werk en productieverlies te besparen. Hier dient dus ook rekening mee gehouden te worden. De verschillende mogelijkheden zijn: *

Het atelier wordt verplaatst naar het labo, het magazijn naar de wasplaatsen en het labo komt te liggen tussen het atelier en het bureau. Het magazijn en het atelier liggen nu wel kort bij elkaar, maar er is geen plaats meer voor een poort aan de achterkant van de hal. Dit is een belangrijke tekortkoming. Een ander groot nadeel is dat de zware stukken van het labo moeilijk te verplaatsen zijn. Geen makkelijke oplossing dus.

*

Het atelier wordt verplaatst naar de opslagplaats die zich buiten bevindt. De rest wordt allemaal behouden. Nu zijn er geen problemen om een poort te plaatsen. De zware stukken van het labo hoeven ook niet verplaatst te worden, maar de afstand tussen het atelier en het magazijn is veel te groot. Er is een centrale plaatsing van het magazijn gewenst. Dit is dus ook geen goede oplossing.

*

Het atelier wordt verhuisd en komt tussen het labo en de bureaus te liggen. Hierlangs kan in de nieuwe hal ook nog het magazijn geplaatst worden. Het magazijn en het atelier liggen op die manier langs elkaar en redelijk centraal in de hal. Er is bovendien de mogelijkheid om een rolbrug van 10 ton voorzien voor het verplaatsen van kleine lasten. De moeilijkheid is nu om een toegang te hebben voor het magazijn én het atelier. Omwille van de beperkte plaats tussen het labo en de bureaus kan er best een gemeenschappelijke losplaats voorzien worden. De beschikbare breedte is namelijk slechts 16 meter indien de hoogspanningscabine niet afgebroken wordt.

De laatste mogelijkheid is de beste oplossing. Er wordt voldaan aan de twee belangrijkste eisen: er is een extra toegang en het magazijn ligt langs het atelier. Er is echter één kleine moeilijkheid; de hoogspanningscabine kan niet afgebroken en verplaatst worden.

20

Figuur 17 Indeling van de nieuwe hal

21

3.3

Eigenlijke opbouw van de hal

Om de kelderproductie uit te breiden wordt er dus gebruikt gemaakt van het beschikbare terrein van de oude, voorste hal. Deze hal is daar nu echter niet geschikt voor. Het was eerst de bedoeling om de bestaande hal te verhogen en zo te gebruiken, maar uit de komende punten zal blijken dat dit niet mogelijk is. Er moet dan ook een nieuwe, meer geschikte hal gebouwd worden voor de kelderproductie.

3.3.1 Rolbruggen Ten eerste moeten er rolbruggen beschikbaar zijn. Die zijn immers nodig voor het verplaatsen van kelders met een gewicht dat gaat tot zo’n 60 ton. De verplaatsing zou onmogelijk zijn met bijvoorbeeld een heftruck. Er zijn per overspanning minstens twee rolbruggen van 25 ton nodig, die in samenkoppeling kunnen gebruikt worden om de zwaarste kelders te verplaatsen. Bij uitbreiding kan er eventueel een derde rolbrug bijgeplaatst worden. De rolbruggen moeten niet alleen zware kelders vervoeren. Ze worden ook tijdens productieproces zelf gebruikt. Het beton moet vervoerd worden tijdens het storten. Ook de grote wapeningsnetten en bekistingsplaten kunnen ook niet manueel gedragen worden. In overleg met de firma Konecranes is gekozen voor dubbelliggerrolbruggen van 25 ton van de klasse 2 m. Dit zijn rolbruggen die meestal lichte lasten dragen, maar frequent ook zware lasten tot 25 ton.

Figuur 18 Dubbelliggerrolbrug (www.konecranes.be) Aangezien de staalconstructie minstens 60 ton ( = 2 x 25 ton + eigengewicht vd rolbruggen) moet kunnen dragen, is het niet mogelijk om de bestaande hal slechts te verhogen. De bestaande kolommen zouden dit gewicht nooit kunnen dragen. Het zijn immers slanke kolommen die ontworpen zijn om een lichte dakconstructie dragen.

22

Figuur 19 Dwarsdoorsnede van de hal Het beschikbare gebied tussen de bureaus en de B+S-hal heeft een breedte van ongeveer 45 m. Dit is de ideale breedte om twee overspanningen te maken van 20 m met daartussen een ophanging voor de kübelbaan (ongeveer 4m). Dit idee is uitgewerkt op bovenstaande figuur. De rolbruggen bevinden zich op een hoogte van 10 m. Die hoogte moet zeker bereikt worden, om de afgewerkte prefabkelders over de onafgewerkte te kunnen verplaatsen met de rolbrug.

3.3.2 Menginstallatie De huidige menginstallatie is compleet verouderd. Door zijn beperkte inhoud zal hij de betonvraag in de toekomst niet meer kunnen volgen. Hierdoor zal de productie serieuze vertraging oplopen. Bovendien zal voor de prefabkelders zelfverdichtende beton (ZVB) gebruikt worden. De huidige menger is hier niet geschikt voor. Deze maakt slechts een enkele draaibeweging . Voor ZVB is er dubbele draaiing nodig. Hij moet dus vervangen worden door een nieuwe. Hiervoor is er gekozen voor een betonmengmachine van fabrikant Haarup. Deze menger heeft drie armen met daarop telkens twee mengsterren.

Figuur 20 Enkelvoudige draaiing

23

Figuur 21 Dubbele draaiing De Haarup-menger wordt op een stalen constructie geplaatst om op de nodige hoogte te staan. Er is een hoogte van ongeveer 8 m nodig om de kübel te kunnen voorzien van beton. Op figuur 22 is de dragende constructie voor de menger (fig 23) te zien.

Figuur 22 Haarup menginstallatie

Figuur 23 Haarup-menger van 2250l (www.ubo.nl) Er is voor een menger gekozen met een inhoud van 2250 liter. Deze kan ongeveer 20 charges per uur uitvoeren. Hierdoor kan er maximaal 30 m³ of 75 ton beton per uur geproduceerd worden. Dit is ongeveer het equivalent van twee middelmatige kelders.

24

3.3.3 Kübelbaan Opdat er geen stortbeton zou moeten aangevoerd worden met de heftruck, zoals in de huidige prefabhal, wordt er een kübelbaan geplaatst. Deze kübel van 2.250 liter heeft twee losplaatsen. Eén aan het begin van de hal en één aan het einde. Als de aanvoer via twee losplaatsen niet volstaat, is er nog de mogelijkheid om eventueel een derde te voorzien midden in de hal. Doordat het beton met een kübel verdeeld wordt over de hal, zal er veel minder tijdverlies zijn. De snelheid van de kübel kan variabel ingesteld worden van 0 tot 120 m/min. Doordat er telkens 2.250 liter beton kan opgehaald worden en de menger ongeveer 20 charges per uur aankan, kan er veel sneller gewerkt worden dan het momenteel het geval is. Op de tijd van een uur kunnen de wanden van een grote kelder al gestort zijn.

Figuur 24 Kübel Voor de productie in de achterste hal kan een heftruck nog altijd gemakkelijk stortbeton halen aan het einde van de hal, bij losplaats 2. Dit is bovendien makkelijker dan telkens door de B+S-hal te moeten rijden. Zo is de werkvloer veiliger en is er behoorlijke tijdswinst.

Figuur 25 Losplaats van de kübel

25

De kübelbaan heeft een ophanging tussen de twee overspanningen in. De kübel transporteert zo op een eenvoudige manier het beton door de hele hal. De losplaatsen bestaan in feite uit een trechter waarin het beton wordt gelost door de kübel. Onder deze trechter moet een opvangbak voorzien worden waarmee het beton mbv de rolbruggen in de bekistingen kan gestort worden.

3.3.4 Indeling van de hal Door het grote beschikbare oppervlak kan de hal op een degelijke manier ingericht worden. De mogelijkheid is er om een aparte zone af te bakenen voor het maken van de wapening. Het snijden of knippen van de wapening kan daar ongestoord gebeuren. Op die manier kan er sneller en efficiënter gewerkt worden. Om een optimale indeling van de werkvloer te bekomen, zullen de kleine kelders en de grote kelders onder een aparte overspanning gemaakt worden. Zo moet er niet steeds gepuzzeld worden om ruimte te vinden.

Figuur 26 Optimaal gebruik van de oppervlakte Bij de kleinere kelders kan er best met drie rijen gewerkt worden. Deze kelders zijn maximaal zo’n 3 m breed. Er zijn dan tussen de kelders twee loopgangen van 3m breed. Aan de zijkanten is er zo zelfs meer dan twee meter vrije ruimte. Zo kan men probleemloos werken en zich ongestoord verplaatsen door de hal. Bij de grote kelders (max. ± 5 m breed) is er slechts plaats voor twee rijen kelders. Zo is er ook weer voldoende plaats om vrij te kunnen werken. Op figuur 26 is te zien dat er ondanks de grote afmetingen van de kelders er zonder problemen voldoende ruimte beschikbaar is.

26

3.3.5 Het atelier en het magazijn Zoals er al besproken is in 3.2 worden het atelier en het magazijn tussen het labo en de bureaus gebouwd. Er moet een gemeenschappelijke losplaats voorzien worden. Als de losplaats geplaatst wordt zoals op de onderstaande figuur (rode cirkel), zullen zowel de hal, het magazijn als ook het atelier erdoor bevoorraad kunnen worden. Deze losplaats kan door vrachtwagens bereikt worden via een sectionale poort.

Figuur 27 Atelier en magazijn

27

3.3.6 De rolbaanconstructie buiten Er zijn twee verschillende mogelijkheden voor het ontwerp van de hal. Deze twee ontwerpen zijn grotendeels hetzelfde. Het enige verschil is de constructiewijze van de rolbaan naar buiten toe. Daarvoor kan er gekozen worden voor een rolbaan steunend op betonnen kolommen zoals bij de huidige prefabhal het geval is. (Zie figuur 28 en 29) Hierbij worden de rolbruggen en de kelders blootgesteld aan alle weersomstandigheden. Het zijn niet zozeer de kelders die hier onder lijden, hoewel ze zo niet in optimale omstandigheden kunnen uitharden. De rolbruggen echter zijn veel gevoeliger voor regenweer. Hierdoor kan de levensduur ervan dus behoorlijk verkorten.

Figuur 28 Rolbaanconstructie met betonnen kolommen

Figuur 29 Huidige rolbaan op betonnen kolommen

28

De tweede optie is om het de opslagplaats volledig te beplaten met wanden dakbekleding. Hierdoor worden de kelders en rolbruggen beschermd tegen alle schadelijke invloeden van het weer. De overdekte opslagplaats kan ook eventueel gebruikt worden als werkplaats, zoals momenteel het geval is in het verlengde van de Ekotek-hal. (Zie figuur 30 en 31)

Figuur 30 Overdekte opslagplaats

Figuur 31 Verlengde van de Ekotek-hal

Praktisch gezien is de overdekte opslagplaats vanzelfsprekend het betere ontwerp. De overdekte constructie is echter een stuk duurder dan het eenvoudige ontwerp met de betonnen kolommen. Het prijsverschil wordt uitvoerig besproken in de kostenraming verder in het eindwerk.

29

Hoofdstuk 4 Plannen Eén tekening zegt meer dan duizend woorden. Dit spreekwoord is nog meer van toepassing bij het ontwerp van gebouwen. Een plan maakt de constructie in één blik duidelijk. Zo weet men direct hoe de constructie in elkaar zit. Daarom zijn in dit hoofdstuk de plannen bijgevoegd. De hal heb ik uitgetekend in het ontwerpprogramma ‘Autodesk Architectural Desktop 3.3’. De bijgevoegde tekeningen zijn volgens plannummer: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.

Perspectief Perspectief van de staalconstructie Bovenaanzicht Zijaanzicht Vooraanzicht Schuifpoorten Profielen van de hal Profielen van het atelier Detail van een knooppunt Atelier - Bovenaanzicht Atelier – Vooraanzicht Perspectief van het atelier Ophanging van de kübelbaan Vakwerk in de hal Vakwerk in het atelier Perspectief van de betonnen kolommen

De plannen van 1 tot 5 geven een globaal beeld van de productiehal. Op de plannen die daarna volgen zijn de details van de hal zichtbaar. Plannen 10 tot 12 geven een beeld van het atelier en magazijn. En plan 16 is een perspectiefbeeld van de hal met betonnen kolommen voor de buitenrolbaan.

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

Hoofdstuk 5 Berekeningen Voor de berekening van de nodige profielen heb ik in Microsoft Excell een programma geschreven, volledig gebaseerd op de richtlijnen van Eurocode 3. Dit is de Eurocode voor het ontwerpen van stalen draagsystemen. Als eenmaal de belsatingen berekend zijn, is het met behulp van dit programma mogelijk om in enkele minuten het juiste profiel te vinden voor een balk of kolom. Na de invoer van de optredende krachten, momenten en enkele coëfficiënten wordt er gecontroleerd of het gekozen profiel voldoet. Een balk of kolom kan op verschillende manieren bezwijken en moet dus aan diverse controles onderworpen worden. De uitgevoerde controles zijn: -

Doorsnedeclassificatie: Die bepaalt op welke manier de doorsnede het snelste zal bezwijken.

-

Doorsnedecapaciteit: Eenvoudige spanningsberekening. Op basis van de treksterkte van het staal worden hier de toegelaten spanningen in de doorsnede berekend.

-

Knikcontrole: Er wordt gecontroleerd a.d.h.v. de kniklengte en het profiel aan welke normaalkracht de staaf mag onderworpen worden.

Figuur 32 Knik -

Kipcontrole: Door het optredende moment in de staaf kan de doorsnede vervormen, waardoor hij gaat bezwijken. Hiervoor wordt het maximale moment berekend.

Figuur 33 Kip

47

-

Combinatie van druk en buiging: Door het gelijktijdige optreden van verschillende krachtwerkingen kan het profiel sneller bezwijken dan eerst berekend. De werking van een normaalkracht tezamen met een buigend moment zal de staaf zwaarder belasten dan die twee apart beschouwd.

Buiten het berekenen van de krachtenwerkingen moeten er op de staven dus zes verschillende controles worden uitgevoerd. Deze zes controles vullen voor één staaf reeds vier A4-bladzijden. Voor 25 staven levert dat dan 100 bladzijden extra leesmateriaal. Het is dus onrealistisch om voor iedere staaf de berekeningen in dit dossier in te voegen. Het totaal zou onoverzichtelijk zijn en voor ongewenste verwarring zorgen. Alle controles van iedere staaf zijn echter terug te vinden in het Excellbestand “Balken en kolommen volgens EC3”. Hierin staan de uitgewerkte berekeningen van enkele tientallen soorten staven. Voor de stalen constructie van de hal zijn immers een 500-tal balken en kolommen nodig, waarvoor zo’n verschillende 25 profielen zijn gebruikt. Deze gaan van L50x5 en HEA 100, tot IPE 500. Dit hoofdstuk bevat de berekeningen van alle belastingen. Deze worden ondermeer veroorzaakt door de remkrachten van de rolbruggen, de windbelasting en het eigengewicht van de constructie. Bijlage 1 is een voorbeeld van één van de berekeningen in Excell. Namelijk voor de dakbalk van de productiehal. Dat is een IPE 500. Deze dakbalk wordt in punt 5.1.1 berekend en besproken.

De hal heb ik ontworpen als een ongeschoorde constructie. Daarom heb ik als basis gekozen voor spanten van het type: - ingeklemde verbindingen tussen de dakbalk en de kolommen - scharnierende verbindingen tussen de kolommen en de fundering Op deze manier krijgen we een spant zoals afgebeeld wordt in figuur 34. Dit is de beste methode. Dit vormt de ongeschoorde constructie. De richting evenwijdig met het spant is nu stabiel. Alleen in de richting loodrecht op dit blad moet de hal nog geschoord worden dmv windverbanden. De berekeningen en plaatsing hiervan zijn in punt 5.3 te zien. In de ongeschoorde richting kunnen er toch nog windverbanden aangebracht te worden. Dit zorgt voor nog eens een extra stabiliserende werking. Zo is de constructie overgedimensioneerd, maar door het kleine gewicht van de windverbanden zal het totale gewicht aan staal slechts minimaal stijgen. De totale prijs wordt dus nauwelijks beïnvloedt.

48

Figuur 34 Spant van de hal Als alle verbindingen ingeklemd zouden zijn, was de constructie vast en zeker stabiel. De verbinding met de fundering wordt dan echter te groot en te moeilijk om uit te voeren. Daardoor is dit economisch onverantwoord. De momentvaste verbindingen tussen balk en kolom zijn echter wel gemakkelijk te realiseren. Namelijk door het plaatsen van een console onder de balk. Daarvoor wordt hetzelfde profiel als dat van de balk gebruikt.

49

5.1

Balken en kolommen van de productiehal

5.1.1 Dakbalken van de productiehal L=19.65 m Aan beide zijden ingeklemd.

Gdak = 0,7 kN / m ² ⇒ g = 0,7.6 = 4,2kN / m Qgebruik = 1kN / m ² ⇒ q = 1.6 = 6kN / m g IPE 500 = 1.2kN / m Qwind = 0,6kN / m ² p = 1,35.( 4,2 + 1,2) + 1,5.6 = 16,3kN / m N = Qwind .h.b / 2 = 1.12,5.6 / 2 = 37,5kN pL ² = 16,3.19,65² / 24 = 262 kNm 24 pL ² M zij = = 16,3.19,65² / 12 = 524 kNm 12 pL VSD = = 16,3.19,65 / 2 = 160 kN 2 M midden =

Tabel I Dakbalk van de productiehal

Gegevens

Controle volgens EC3

IPE 500 fy= E= G=

S

Buiging: 235

My,sd≤Mply,rd:

210000 N/mm² Buiging,N & V: 80769

262

≤

516

0,508

≤

1

366

≥

37,5

162,2

≤

262

N/mm² Knikcontrole (zwakke as):

Nsd=

37,5

kN

Nb,rd≥Nsd:

Vsd=

160

kN

Kipcontrole:

My,sd=

262

kNm

Mb,rd≥My,sd:

Mz,sd=

0

kNm

Combinatie druk, buiging z kip:

L=

19,65

k=

0,5

Lk=

9,825

m

0,654 I-I

m

≤

1

Combinatie druk, buiging & kip: 0,720

≤

1

→ Omdat we enkel te maken hebben met een groot moment en een kleine normaalkracht, kiezen we voor een IPE-profiel. Een IPE 500 kan deze krachten opnemen. Alleen de kipcontrole voldoet niet. Daarom moeten we om de 5m

50

kipstaven plaatsen, zodat dit probleem verdwijnt. Door deze staven, maar ook door de dakplaten, zullen de dakbalken zodanig verstijfd worden dat ze niet kunnen kippen. Aan de inklemming van de balk treedt er een groot moment op, dat dit profiel niet kan opnemen. Daarom moet het profiel aan de inklemming verbreed worden. Dit wordt gedaan door de plaatsing van een console die hetzelfde profiel heeft als de balk, nl IPE 500.

Figuur 35 Momentvaste verbinding met console

51

5.1.2 Kleine dakbalk van de productiehal L=4m Aan beide zijden ingeklemd.

Gdak = 0,7 kN / m ² ⇒ g = 0,7.6 = 4,2kN / m Qgebruik = 1kN / m ² ⇒ q = 1.6 = 6kN / m g IPE = 1.2kN / m Qwind = 0,6kN / m ² p = 1,35.( 4,2 + 1,2) + 1,5.6 = 16,3kN / m N = Qwind .h.b / 2 = 1.12,5.6 / 2 = 37,5kN pL ² = 16,3.4² / 24 = 11kNm 24 pL ² M zij = = 16,3.4² / 12 = 22 kNm 12 pL VSD = = 16,3.4 / 2 = 32,6kN 2 M midden =

Tabel II Kleine Dakbalk productiehal Gegevens


IPE 180 fy= E= G=

→

Buiging: S 235

My,sd≤Mply,rd:

210000 N/mm² Buiging,N & V: 80769

22

≤

39

0,567

≤

1

292

≥

38

27,7

≥

22


Nsd=

37,5

kN

Nb,rd≥Nsd:

Vsd=

32,6

kN

Kipcontrole:

My,sd=

22

kNm

Mb,rd≥My,sd:

Mz,sd=

0

kNm


L=

4

m

k=

0,5

Lk=

2

0,737 I-I

m

≤

1


≤

1

Hier wordt weer een IPE-profiel gebruikt. Een IPE 180 voldoet moeiteloos aan deze eisen. Het kan zelfs de iets grotere momenten aan de inklemmingen opnemen, zodat er geen consoles moeten aangebracht worden.

52

5.1.3 Dakkolom aan de buitenkant L = 2,5m De kolom is aan beide zijden ingeklemd. De kolom wordt dus belast met een moment veroorzaakt door de dakbelasting.

N dak = 160 kN g HEM 280 = 2kN / m Qwind = 0,6kN / m ² qwind = Qwind .b / 2 = 1.6 / 2 = 3kN / m p = 1,35.0 + 1,5.3 = 4,5kN / m M inklem min g = 524 kNm N = 160 + 2,5.2 = 165kN pL ² M midden = M inklem min g − = 524 − 4,5.2,5² / 24 = 523kNm 24 pL ² M zij = M inklem min g + = 524 + 4,5.2,5² / 12 = 526 kNm 12 pL VSD = = 4,5.2,5 / 2 = 6kN ≈ 0kN 2 Tabel III Dakkolom aan de buitenkant Gegevens


HE 280 M fy= E= G=

→

S

Buiging: 235

My,sd≤Mply,rd:

210000 N/mm² Buiging,N & V: 80769

526

≤

697

0,756

≤

1

5184

≥

165

632,5

≥

526


Nsd=

165

kN

Nb,rd≥Nsd:

Vsd=

0

kN

Kipcontrole:

My,sd=

526

kNm

Mb,rd≥My,sd:

Mz,sd=

0

kNm


L=

2,5

k=

0,5

Lk=

1,25

m

0,858 I-I

m

≤

1


≤

1

Door het grote moment (526 kNm), dat inwerkt op de kolom, wordt best gekozen voor een profiel van de klasse HEM. Dit type heeft een groter traagheidsmoment Iy dan de klasses HEA en HEB. Het kan dus grotere momenten opvangen. Volgens Eurocode 3 weerstaat een HEM 280 deze belastingen.

53

5.1.4 Dakkolom aan de binnenzijde L = 2,5m De kolom is aan beide zijden ingeklemd. De kolom wordt dus belast met een moment veroorzaakt door de dakbelasting.

N dak = 160 + 33 = 193kN g HEM 280 = 2kN / m M inklem min g = 524 − 22 = 502 kNm N = 193kN M midden = M inklem min g = 502 kNm M zij = M inklem min g = 504 kNm VSD = 0kN

Tabel IV Dakkolom aan de binnenzijde Gegevens


HE 260 M fy= E= G=

→

S

Buiging: 235

My,sd≤Mply,rd:

210000 N/mm² Buiging,N & V: 80769

502

≤

580

0,867

≤

1

4708

≥

193

537,3

≥

502


Nsd=

193

kN

Nb,rd≥Nsd:

Vsd=

0

kN

Kipcontrole:

My,sd=

502

kNm

Mb,rd≥My,sd:

Mz,sd=

0

kNm


L=

2,5

k=

0,5

Lk=

1,25

m

0,966 I-I

m

≤

1


≤

1

Om dezelfde redenen kiezen we hier voor een HEM-profiel. Het optredende moment is een beetje kleiner dan bij de vorige kolom. Dit komt omdat de buiging van de kleine dakbalk die van de grote dakbalk een beetje tegenwerkt. Hierdoor kan er een HEM 260 gebruikt worden.

54

5.1.5 Draagbalk van de kübelbaan L = 4m Om ervoor te zorgen dat de kübelbaan een minimale doorbuiging heeft, wordt de balk aan twee zijden ingeklemd.

N kübel = 5kN F .L 70.4 = = 140 kNm 2 2 F .L 42.4 = = 84 kNm. Mz = 2 2 My =

Tabel V Draagbalk van de kübelbaan Gegevens


HE 320 A fy= E= G=

→

S

Buiging: 235

My,sd≤Mply,rd:

210000 N/mm² Buiging,N & V: 80769

140

≤

374

0,374

≤

1

2544

≥

5

336,2

≥

140


Nsd=

5

kN

Nb,rd≥Nsd:

Vsd=

35

kN

Kipcontrole:

My,sd=

140

kNm

Mb,rd≥My,sd:

Mz,sd=

84

kNm


L=

4

k=

0,5

Lk=

2

m

0,958 I-I

m

≤

1


≤

1

Door de remkrachten van de kübel, kan er ook een horizontale kracht loodrecht inwerken op de balk. Dit veroorzaakt een buiging rond de z-as. Daarom kiezen we een profiel dat volgens de y- én de z-as een moment kan opvangen. Namelijk een HEA ipv een IPE. Een IPE kan immers geen buiging rond de z-as opnemen. Door de relatief kleine belastingen blijft het profiel beperkt tot een HEA320.

55

5.1.6 Ophanging van de kübelbaan Op sommige plaatsen is het onmogelijk om de kübelbaan aan twee kolommen te bevestigen. Daarom moet er een ophanging voorzien worden aan één kolom. Deze wordt nu berekend.

Figuur 36 Ophanging van de kübelbaan Fv = Ftrek

1850 .96 = 60 kN 3000 = 60. sin 30° + 2,5. cos 30° = 33kN

Fmoment = 60. cos 30° − 2,5. sin 30° = 51kN M y = Fmoment .r = 51.3,46 = 177 kNm

Tabel VI Ophanging van de kübelbaan Gegevens


HE 260 A fy= E= G= Nsd= Vsd=

→

S

Buiging: 235

My,sd≤Mply,rd:

210000 N/mm² Buiging,N & V: 80769

177

≤

211

0,838

≤

1

1492

≥

33

182,4

≥

177


33

kN

Nb,rd≥Nsd:

0

kN

Kipcontrole:

My,sd=

177

kNm

Mb,rd≥My,sd:

Mz,sd=

0

kNm


L=

3,464

k=

1

Lk=

3,464

m S-S m

0,921

≤

1


≤

1

A.d.h.v. de berekeningen blijkt dat een HEA 260 het moment en de kleine normaalkracht kan weerstaan.

56

5.1.7 Draagbalk voor de rolbrugrail (2 x 25 ton) De afstand tussen twee kolommen is zes meter. De balk heeft dus een overspanning van zes meter. We beschouwen de balk als een balk op meerdere, scharnierende steunpunten. De belangrijkste inwerkende krachten zijn de verticale wielbelastingen door de rolbruggen. De remkrachten van de rolbruggen mogen echter niet vergeten worden. Zij bedragen ongeveer de helft van de verticale wiellasten. Zij spelen dus een belangrijke rol in het bepalen van het juiste profiel. De grootte van de belastingen is terug te vinden in de offerte van Konecranes op blz 2C. Per wiel van de rolbrug moet er met de volgende wiellasten gerekend worden:

Vz = Rmax dyn = 167 ,5kN ≈ 170 kN Vx = B f = 76 kN V y = S = 45,8kN ≈ 46 kN De balk wordt het zwaarst belast als twee rolbruggen in tandemwerking zijn. D.w.z. als de rolbruggen gezamenlijk een last dragen en zich op korte afstand van elkaar bevinden, ongeveer een halve meter. Na berekening via SCIA bekomen we de volgende belastingen:

N = 2 x76 = 152kN M max, y = 274kNm M max, z = 74kNm VSD = 176kN Tabel VII Draagbalk voor de rolbrugrail (2 x25 ton) Gegevens


HE 400 A fy= E= G=

S

Buiging: 235

My,sd≤Mply,rd:

210000 N/mm² Buiging,N & V: 80769

274

≤

588

0,467

≤

1

2100

≥

152

466,2

≥

274


Nsd=

152

kN

Nb,rd≥Nsd:

Vsd=

176

kN

Kipcontrole:

My,sd=

274

kNm

Mb,rd≥My,sd:

Mz,sd=

74

kNm


L=

6

k=

1

Lk=

6

m S-S m

0,966

≤

1


≤

1

57

→

De remkrachten van de rolbrug werken ook loodrecht op de rijrichting in. Daarom kiezen we best voor een profiel dat buiten een grote Iy ook een redelijk grote Iz heeft. Een HEA kan een groter moment Mz opvangen dan een smal IPE-profiel. Daarom opteren we voor een HEA 400.

58

5.1.8 Kolom aan de buitenkant L = 12,5 m De kolom is onderaan scharnierend en van boven ingeklemd. De kolom wordt belast met de volgende krachtwerkingen, veroorzaakt door de inklemming van de kolom aan de dakbalk:

N dak = 160 kN N rolbrug = 470 kN V y , rolbrug = 128 kN Vz , rolbrug = 152 kN M z ,dakinklem min g = 524 kNm N = N dak + N rolbrug = 160 + 470 = 630 kN V y , sd = 141kN Vz , sd = 123 kN M y = 193 kNm M z = 211kNm

Tabel VIII Kolom aan de buitenkant Gegevens IPE O 600+ fy= S 235 E= 210000 G= 80769 Nsd= 630 Vsd= 141 My,sd= 193 Mz,sd= 211 L= 12,5 k= 0,7 Lk= 8,75

→

Controle volgens EC3 Buiging: My,sd≤Mply,rd: 193 N/mm² Buiging,N & V: 0,206 N/mm² Knikcontrole (zwakke as): kN Nb,rd≥Nsd: 866 kN Kipcontrole: kNm Mb,rd≥My,sd: 698,3 kNm Combinatie druk, buiging z kip: m 0,909 I-S Combinatie druk, buiging & kip: m 0,899

≤ ≤

1027 1

≥

630

≥

193

≤

1

≤

1

We gebruiken best een HE-profiel. Een HEA 1000 volstaat echter niet omwille van de momenten in y- én z-richting. Daarom kiezen we een profiel dat ook goed een moment op de zwakke as kan opvangen, namelijk een HEB. Dan volstaat een HEB700. Deze is zelfs ver overgedimensioneerd. Een kleiner profiel volstaat ook. Het grootste gevaar ligt bij de combinatie. De kolom zou kunnen kippen. In de praktijk is dat echter geen enkel probleem, omdat er horizontale staven tussen de kolommen voor verstijving zorgen. Deze nemen het kipgevaar weg.

Een HEB700 is echter een heel zwaar profiel. Het heeft een gewicht van 241 kg/m. Voor deze constructie is dat veel te veel. Er werken immers geen gigantisch grote krachten in

59

op de kolommen. Een belangrijke factor die dit profiel bepaalt is het moment rond de zwakke as. In principe zou My ongeveer gelijk aan 0 kNm beschouwd mogen worden. De krachten die het moment volgens de z-richting veroorzaken, worden immers opgevangen door de schoren. Deze zijn om de 4 spanten geplaatst en dragen de remkrachten van de rolbrug af naar de fundering. Hierdoor kan er een veel lichter profiel gebruikt worden. De berekeningen hiervan staan samengevat in tabel IX.

Tabel IX Lichte buitenkolom Gegevens IPE O 600+ fy= S 235 E= 210000 G= 80769 Nsd= 630 Vsd= 141 My,sd= 193 Mz,sd= 0 L= 12,5 k= 0,7 Lk= 8,75

→


≤ ≤

1027 1

≥

630

≥

193

≤

1

≤

1

Zoals zichtbaar is in de tabel kan er nu voor het profiel IPE 0 600+ geopteerd worden voor de kolommen. Een moment rond de zwakke as heeft dus een grote inwerking op de keuze van het profiel. Dit is een belangrijke vaststelling. Door de keuze van de IPE 0 600+ is het gewicht van de kolom veel lichter. De IPE weegt slechts 154kg/m. Dit is een groot verschil met de 241 kg/m van de HEB700. Dat zorgt voor een gewichtsbesparing van 36% aan staal voor de kolommen. Hierdoor zal de totale prijs van de constructie beduidend lager liggen.

60

5.1.9 Kolom aan de binnenkant L = 12,5 m De kolom is onderaan scharnierend en van boven ingeklemd. De kolom wordt belast met de volgende krachtwerkingen, veroorzaakt door de inklemming van de kolom aan de grote en de kleine dakbalk:

N dak = 160 + 33 = 193kN N rolbrug = 470 kN N kübel = 44 kN V y ,rolbrug = 128 kN Vz , rolbrug = 152 kN V y ,kübel = 2,5kN Vz , kübel = 44 kN M z ,dakinklem min g = 524 kNm N = N dak + N rolbrug + N kübel = 193 + 470 + 44 = 707 kN V y , sd = 148 kN Vz , sd = 143kN M y = 189 kNm M z = 230 kNm

Tabel X Kolom aan de binnenkant Gegevens HE 700 B fy= S 235 E= 210000 G= 80769 Nsd= 707 Vsd= 146 My,sd= 189 Mz,sd= 230 L= 12,5 k= 0,7 Lk= 8,75 →

Controle volgens EC3 Buiging: My,sd≤Mply,rd: 189 ≤ N/mm² Buiging,N & V: 0,108 ≤ N/mm² Knikcontrole (zwakke as): kN Nb,rd≥Nsd: 2395 ≥ kN Kipcontrole: kNm Mb,rd≥My,sd: 1500,2 ≥ kNm Combinatie druk, buiging z kip: m 1,118 ≤ I-S Combinatie druk, buiging & kip: m 1,119 ≤

1913 1 707 189 1 1

De belastingen hebben dezelfde grootteorde als die van de kolommen aan de buitenkant. Daarom komen we weer bij hetzelfde profiel uit. Namelijk een HEB700. Alleen is er weer gevaar bij de combinatieberekening. Dit wordt weer weggewerkt d.m.v. kipstaven. Om een lichtere constructie te bekomen wordt er eigenlijk best weer voor een IPE 0 600+ gekozen.

61

Tabel XI Lichte binnenkolom Gegevens IPE O 600+ fy= S 235 E= 210000 G= 80769 Nsd= 707 Vsd= 146 My,sd= 189 Mz,sd= 0 L= 12,5 k= 0,7 Lk= 8,75


≤ ≤

1027 1

≥

707

≥

189

≤

1

≤

1

62

5.1.10 Knikstaven tussen kolommen L=6m Deze staven dienen om de kniklengte van de kolommen te verkleinen. De grootste kracht die ze moeten opvangen is de horizontale belasting veroorzaakt door de wind en de remkrachten van de rolbrug. Deze is slechts 304 kN. Daarom zullen deze staven een klein profiel hebben.

Tabel XII Knikstaven tussen kolommen Gegevens


HE 180 A fy= E= G=

→

S

Buiging: 235

My,sd≤Mply,rd:

210000 N/mm² Buiging,N & V: 80769

0

≤

75

0,082

≤

1

333

≥

304

60,8

≥

0


Nsd=

304

kN

Nb,rd≥Nsd:

Vsd=

0

kN

Kipcontrole:

My,sd=

0

kNm

Mb,rd≥My,sd:

Mz,sd=

0

kNm


L=

6

m

k=

1

Lk=

6

S-S m

0,912

≤

1


≤

1

Een HEA180 volstaat om een normaalkracht van 304 kN op te vangen voor een staaf met een kniklengte gelijk aan 6m.

63

5.1.11 Kolommen op kopgevels L = 12 m Deze dienen voor het bevestigen van de beplating en het dragen van de buitenste dakbalken. Ze moeten dus een buiging (door de wind) en een normaalkracht kunnen opnemen.

N dak = Pdak .L = 16,3.5 = 81,5kN M y , wind =

pL ² 1,5.0,6.5.12² = = 54kNm 12 12

N = N dak = 81,5kN M y = 54 kNm

Tabel XIII Kolommen op de kopgevels Gegevens


HE 200 A fy= E= G=

→

S

Buiging: 235

My,sd≤Mply,rd:

210000 N/mm² Buiging,N & V: 80769

54

≤

99

0,552

≤

1

253

≥

81,5

74,6

≥

54


Nsd=

81,5

kN

Nb,rd≥Nsd:

Vsd=

0

kN

Kipcontrole:

My,sd=

54

kNm

Mb,rd≥My,sd:

Mz,sd=

0

kNm


L=

12,5

k=

0,7

Lk=

8,75

m

0,893 I-S

m

≤

1


≤

1

Dit zijn relatief kleine belastingen. Door de uiterst kleine belastingen op de kolom zal de grote lengte niet veel invloed hebben op de profielkeuze. Een HEA200 volstaat ruimschoots.

64

Figuur 37 Gebruikte profielen in de productiehal

65

5.2

Balken en kolommen in het atelier

5.2.1 Dakbalk

L = 20,5m Aan beide zijden ingeklemd.

Gdak = 0,7 kN / m ² ⇒ g = 0,7.6 = 4,2kN / m Qgebruik = 1kN / m ² ⇒ q = 1.6 = 6kN / m g IPE 500 = 1.2kN / m Qwind = 0,6kN / m ² p = 1,35.( 4,2 + 1,2) + 1,5.6 = 16,3kN / m N = Qwind .h.b / 2 = 1.12,5.6 / 2 = 37,5kN pL ² = 16,3.20,5² / 24 = 286 kNm 24 pL ² M zij = = 16,3.20,5² / 12 = 571kNm 12 pL VSD = = 16,3.20,5 / 2 = 167 kN 2 M midden =

Tabel XIV Dakbalk Gegevens


IPE 500 fy= E= G=

→

S

Buiging: 235

My,sd≤Mply,rd:

210000 N/mm² Buiging,N & V: 80769

286

≤

504

0,568

≤

1

321

≥

37,5

259,2

≤

286


Nsd=

37,5

kN

Nb,rd≥Nsd:

Vsd=

167

kN

Kipcontrole:

My,sd=

286

kNm

Mb,rd≥My,sd:

Mz,sd=

0

kNm


L=

20,5

k=

0,5

Lk=

10,25

m

0,718 I-I

m

≤

1


≤

1

We kiezen weer een IPE500. Dit echter alleen op voorwaarde dat, net zoals in de hal, de doorsnede aan de inklemmingen vergroot wordt. Dit om het moment op te vangen aan de inklemming. De kipcontrole lijkt niet te voldoen aan de vereisten. Door de dakplaten en de kipstaven tussen de balken is de dakbalk echter voldoende stijf. Hij zal dus niet kippen.

66

5.2.2 Kolommen van het atelier L = 12,5 m De kolommen zijn weer ingeklemd-scharnierend.

N dak = 167 kN N rolbrug 10 ton = 150 kN M inklem min g = 571kNm N = 167 + 150 = 307 kN Vsd = 50 kN M y = 64 kNm M z = 80 kNm

Tabel XIII : Kolommen van het atelier Gegevens


HE 320 A fy= E= G=

→

S

Buiging: 235

My,sd≤Mply,rd:

210000 N/mm² Buiging,N & V: 80769

64

≤

374

0,182

≤

1

1099

≥

307

250,3

≥

64


Nsd=

307

kN

Nb,rd≥Nsd:

Vsd=

50

kN

Kipcontrole:

My,sd=

64

kNm

Mb,rd≥My,sd:

Mz,sd=

80

kNm


L=

12,5

k=

0,7

Lk=

8,75

m

0,987 I-S

m

≤

1


≤

1

De krachtwerkingen van een enkele rolbrug van 10 ton zijn veel kleiner dan die van 2 rolbruggen van 25 ton. Daarom zullen de kolommen van het atelier een veel kleiner profiel hebben. De normaalkracht en de momenten veroorzaakt door de rolbrug is relatief klein. Daarom volstaat een HEA320.

67

5.2.3 Draagbalk voor de rolbrug (10 ton) L= 6m De balk wordt scharnierend-scharnierend beschouwd. Via SCIA zijn de volgende krachten en momenten berekend.

N = 52 kN Vsd = 75 kN M y = 80 kNm M z = 22 kNm

Tabel XV Draagbalk voor rolbrug (10 ton) Gegevens

Controle volgens EC3 Buiging:

HE 240 A fy=

235

My,sd≤Mply,rd:

80

≤

171

0,469

≤

1

1353

≥

52

144,4

≥

80

≤

1

≤

1

E=

210000 N/mm² Buiging,N & V:

G=

80769 N/mm² Knikcontrole (zwakke as):

Nsd=

52

kN

Nb,rd≥Nsd:

Vsd=

75

kN

Kipcontrole:

My,sd=

80

kNm

Mb,rd≥My,sd:

Mz,sd=

22

kNm


L=

6

m

k=

0,5

Lk=

→

S

3

0,832 I-I

m


De krachtwerkingen van een enkele rolbrug van 10 ton zijn ook op de balk veel kleiner dan die van 2 rolbruggen van 25 ton. Er zullen slechts kleine krachtwerkingen zijn op de balk. Daarom volstaat een HEA 240.

68

5.2.4 Knikstaven tussen de kolommen

L = 6m Net zoals in de productiehal hebben deze staven een klein profiel. Ze moeten immers slechts een normaalkracht van 59 kN kunnen opvangen.

Tabel XVI Knikstaven tussen kolommen Gegevens


HE 120 A fy= E= G=

→

S

Buiging: 235

My,sd≤Mply,rd:

210000 N/mm² Buiging,N & V: 80769

0

≤

27

0,010

≤

1

96

≥

59

16,4

≥

0


Nsd=

59

kN

Nb,rd≥Nsd:

Vsd=

0

kN

Kipcontrole:

My,sd=

0

kNm

Mb,rd≥My,sd:

Mz,sd=

0

kNm


L=

6

m

k=

1

Lk=

6

S-S

0,613

≤

1

Combinatie druk, buiging & kip:

m

Een HEA 120 voldoet gemakkelijk aan de eisen.

0,613

≤

1

69

5.2.5 Kolom op kopgevel L=12,5m We beschouwen de kolom scharnierend-scharnierend.

qwind = 0,6.1,5.7,5 = 6,75kN / m qwind .l ² 6,75.7,5² = = 132 kNm 8 8 N = pdak .l = 14,7.7,5 = 11kN

My =

Tabel XVII Kolom op kopgevel Gegevens


HE 240 A fy= E= G=

→

S

Buiging: 235

My,sd≤Mply,rd:

210000 N/mm² Buiging,N & V: 80769

132

≤

171

0,776

≤

1

269

≥

111

82,6

≤

132


Nsd=

111

kN

Nb,rd≥Nsd:

Vsd=

0

kN

Kipcontrole:

My,sd=

132

kNm

Mb,rd≥My,sd:

Mz,sd=

0

kNm


L=

12,5

k=

1

Lk=

12,5

m S-S m

1,211

≥

1


≥

1

Een HEA 240 voldoet aan de meeste controles. Behalve bij de kipcontrole en de combinaties. Ook hier wordt dit probleem weer relatief gemakkelijk opgelost. Dit door het plaatsen van knikstaven op een hoogte van 5m.

Figuur 38 Gebruikte profielen in het atelier

70

5.3

Windverbanden

In de productiehal moeten de windverbanden niet alleen de horizontale belastingen ,veroorzaakt door de wind, opvangen. De remkrachten van de rolbrug spelen minstens een even grote rol in het bepalen van de meeste schoren. Op de onderstaande afbeelding zijn alle schoren aangeduid. Aan de rechterkant van de hal zijn er minder windverbanden dan aan de andere kant. Dit komt omdat aan die zijde de hal tegen het labo aanligt dat even hoog is. Er zal dus geen windbelasting inwerken op de wanden. Ondanks dat de constructie al geschoord is in de richting evenwijdig met de spanten, zijn er ook in die richting windverbanden geplaatst. Dit bouwt een extra veiligheid in en het totale gewicht van het gebruikte staal zal slechts minimaal stijgen.

Figuur 39 Windverbanden Tabel XVIII Windverbanden Nr,

Productiehal

N(kN)

fy(N/mm²) A(mm²)

1

In de lengte van het dak

25,3

235

108

L50x5

2

Zijkant vd kopgevel

719

235

3060

L120x15

3

Voor rolbrug : om de 4 spanten

396

235

1685

L90x10

4

Langs de kopgevels

466

235

1983

L100x12

5

In de breedte van het dak

36

235

153

L50x5

Nr,

Atelier

N(kN)

6

In de breedte van het dak

36

7

In de lengte van het dak

25,3

235

108

L50x5

8

Langs de kopgevels

86

235

366

L50x5

9

Zijkant vd kopgevel

33

235

140

L50x5

fy(N/mm²) A(mm²) 235

153

Profiel

Profiel L50x5

71

De grootste profielen worden gebruikt om de wind op de kopgevels en de remkrachten op te vangen. De andere windverbanden zijn veel kleiner. Het kleinste bruikbare profiel is echter een L50x5. Dit omdat de bouten nog geplaatst moeten kunnen worden. De plaatsing van bouten in een profiel met een breedte van bijvoorbeeld 2cm is onmogelijk.

5.4

Vakwerken

Om grote lengtes te overbruggen worden er best lichte vakwerken gebruikt. Eén enkel profiel zou immers veel te groot en te zwaar zijn. In de hele constructie zijn er 5 vakwerken. Om de balken voor de rolbruggen te dragen, zijn er 4 van het onderstaande vakwerk. Het vijfde vakwerk (figuur 41) wordt geplaatst om geen kolommen te hoeven plaatsen tussen het atelier en de hal. Zo blijft er nog steeds de mogelijkheid om de muren te verplaatsen en zo het atelier te verkleinen of vergroten.

Figuur 40 Vakwerk voor de rolbruggen van 25 ton

Tabel XIX Vakwerk 1 Staaf

N(kN)

Profiel

AB = FG

-580

HEA 160

BC = EF

0

HEA 160

CD = DE

581

HEA 160

AH = GN

-628

HEA 180

BI = FM

-484

HEA 160

CJ = EL

-314

HEA 160

0

HEA 160

BH = FN

756

L120x15

CI = EM

756

L120x15

DJ = DL

266

L120x12

HI = MN

1365

HEA 240

IJ = LM

1365

HEA 240

JK = KL

1365

HEA 240

KD

72

Er zijn drie staven waar volgens de berekening in SCIA geen normaalkrachten in optreden. Dit is echter onmogelijk in dit geval. BC en EF zullen logisch gezien op trek belast worden. De onderste staven hebben een kleiner profiel dan de bovenste(HEA 160 vs HEA 240). De onderste komen namelijk in trek. Zo kunnen ze een vrij grote normaalkracht opnemen. De staven bovenaan komen in druk te staan. Deze kunnen dus knikken of kippen en vereisen een groter profiel. Voor de schuine verbanden heb ik Lprofielen gekozen.

Figuur 41 Vakwerk in het atelier

Tabel XX Vakwerk 2 Staaf

N(kN)

Profiel

AB = DE

-293

HEA 160

BC = CD

292

HEA 160

FG = IJ

-898

HEA 240

GH = HI

-898

HEA 240

AF = EI

-303

HEA 160

BG = DI

-246

HEA 160

BF = DJ

636

L90x8

CG = CI

340

L70x7

HC

-114

HEA 120

In dit vakwerk worden grotendeels dezelfde profielen gebruikt als bij het vorige. Namelijk HEA 240 voor de drukstaven en HEA 160 voor de staven in trek. Ook hier zijn de schuine staven L-profielen.

73

Hoofdstuk 6 Voordelen bij de bouw van de nieuwe hal Door de bouw van de nieuwe hal ontstaan er tal van voordelen voor de productie. Er worden ook veel problemen van de huidige situatie verholpen.

6.1

Verouderde hal

De OMAG-toestellen in de voorste hal (hal 1) worden bijna niet meer gebruikt. Dit zijn verouderde toestellen die betonbuizen maken. De productie hiervan zal dan ook verhuizen naar een andere afdeling. De hal die dan vrijkomt zal veel nuttiger gebruikt kunnen worden. Namelijk door er een nieuwe hal voor de prefabproductie te plaatsen.

6.2

Arbeidsoppervlakte

Door de toevoeging van een nieuwe hal zal de productiecapaciteit vanzelfsprekend stijgen. De beschikbare arbeidsoppervlakte voor de prefabkelders stijgt immers ongeveer van 1100 m² tot 3500 m². Dit houdt een stijging van ruim 200% in. De oppervlakte beschikbaar voor stockage ondergaat een stijging van dezelfde grootte-orde.

74

6.3

Verbeteringen

Het bouwen van de nieuwe hal heeft niet alleen een impact op de prefabproductie, maar ook op de overige hallen. De bestaande infrastructuur kan veel beter benut worden. Er zijn heel wat gebreken in de bestaande hallen. Bij eliminatie van deze fouten zal de productie en de efficiëntie van Klaps Neeroeteren vergroot worden. Dit wordt met behulp van de onderstaande grondplannen uitgelegd en bewezen. Zie figuren 42 en 43.

Figuur 42 Huidige situatieschets Momenteel wordt het beton getransporteerd via de kübelbanen en door heftrucks. De transportlijnen zijn zichtbaar op bovenstaande schets van het terrein. Duidelijk zichtbaar is dat de kübelbanen (blauw) het beton slechts over een kleine afstand vervoeren. In het algemeen is dat niet erg. Voor de prefab in hal 9 echter moet het stortbeton bij menger 2 in hal 5 gehaald worden. Dit gebeurt met een heftruck (groene lijn). Tijdens het storten moet men daardoor soms nodeloos wachten. Dit probleem zorgt echter niet alleen voor tijdsverlies door het afleggen van een te grote afstand. Zelfs

75

de veiligheid van de werknemers loopt gevaar, doordat er bijna constant heftrucks door de B+S-hal rijden. Ongelukken zijn dus helemaal niet uit te sluiten. Om de Ekotek-producten te coaten moet ook een te grote afstand afgelegd worden. De heftrucks moeten uitgerekend weer eens door de B+S-hal om de stukken naar de coating te brengen. Dit zorgt niet zozeer voor tijdverlies, maar vooral voor een nog grotere onveiligheid.

Met de bouw van de nieuwe hal zullen deze problemen volledig weggewerkt kunnen worden. Ter verduidelijking is de veranderde indeling van de hallen uitgewerkt in figuur 43.

Figuur 43 Verbeterde indeling in de toekomst

76

Verbeteringen: • De belangrijkste verandering is de bouw van de nieuwe hal (zie hal 1). Hierdoor zal de prefabafdeling aanzienlijk vergroten. Door de vergroting van de oppervlakte kan de hal beter ingedeeld worden. Er zal vooral meer plaats zijn tussen de verschillende kelders. Dit zorgt voor een veiligere en meer efficiënte manier van werken. Door de grote beschikbare ruimte kan er zelfs in serie geproduceerd worden. Door de opeenvolging van de productie van dezelfde producten kan er weer kostbare tijd gewonnen worden. In de hal is er voldoende ruimte om verschillende gebieden te onderscheiden. Er is een zone voor het maken van de wapening beschikbaar. De snijtafel kan langs het atelier geplaatst worden. Zelfs de ruimte onder de kübelbaan kan nog dienen als opslagruimte. Hier kunnen de bekistingsplaten, de stiepen en/of de klemmen gestockeerd worden. De lasposten kunnen bovendien dichter bij de werplek geposteerd worden. Door de nieuwe kübelbaan hoeft het beton niet meer per heftruck aangevoerd te worden. Het wordt zonder tijdsverlies over de volledige hal verdeeld via 2 of 3 losplaatsen. Bij losplaats 2 (zie figuur 43) kunnen heftrucks nog steeds beton afhalen. Dit gebeurt nu echter op een veel veiligere manier. Er hoeft immers niet meer door de B+S-hal gereden te worden. Daardoor kan de B+S-hal ook nog eens beter ingedeeld worden. •

Door het bouwen van de nieuwe hal zullen het atelier en het magazijn moeten wijken. Deze kunnen echter verhuizen naar de hoek in hal 1 (hal 2 en 3). Daar liggen ze nog steeds langs elkaar, maar ze beschikken nu zelfs over een rolbrug van 10 ton. Dit zal de werkomstandigheden behoorlijk vergemakkelijken.

•

De garages verdwijnen en worden niet herbouwd.

•

De coating-zone moet ook verdwijnen uit hal 1. Dit is echter een voordeel in plaats van een nadeel. Momenteel moeten de Ekotek-stukken over een te grote afstand vervoerd worden (zie figuur 42). De coating zal verhuizen naar de zone vooraan het verlengde van de Ekotek-hal. Dit is vlakbij de stukken. Zo zal er sneller en veiliger gewerkt kunnen worden.

•

Door de verhuis van de prefab van hal 9 naar hal 1 komt de achterste hal (hal 9) volledig vrij. Hierdoor kan de afdeling Vaste Mal verplaatst worden naar deze hal. Momenteel kunnen er door plaatsgebrek slechts enkele stukken per dag geproduceerd worden op deze afdeling. In hal 9 is er meer dan voldoende plaats om de productie op te drijven. Voorlopig kan de betonaanvoer er via heftrucks gebeuren (zie figuur 43). Het zal echter niet lang meer duren vooraleer de klinkerafdeling in Neeroeteren helemaal verdwijnt. Dan staat menger 3 volledig ter beschikking van de afdeling Vaste Mal. Het lange wachten tot het beton is aangevoerd zal verdwijnen. Dit zorgt eens te meer voor een versnelling van de productie. In het achterste deel van de hal wordt er een ruimte voorzien voor speciale producten, producten die slechts in zeer kleine aantallen verkocht worden.

77

6.4

Veiligheid

Het belangrijkste voordeel van de wijziging van de indeling is de verhoging van de veiligheid. Dit om verschillende redenen: •

In de B+S-hal zullen er niet meer zoveel heftrucks rijden. De coatingafdeling is immers verhuisd en er hoeft geen beton meer gehaald te worden in deze hal. Hierdoor is het verkeer er veel minder chaotisch. Dit bevordert de veiligheid in grote mate. Op de onderstaande afbeelding is duidelijk zichtbaar hoe de heftrucks elkaar hinderen en zorgen voor een gevaarlijke situatie op de werkvloer.

Figuur 44 Chaotisch verkeer in de B+S-hal •

Door de beperkte ruimte tussen de kelders op dit moment is de kans op gevaarlijke letsels veel te groot. Zoals te zien is op figuur 45 kan er zelfs een dodelijk ongeval gebeuren. Een werknemer zou tijdens het bekisten van de wanden van een naburige kelder op de wachtstaven kunnen vallen.

78

Figuur 45 Gevaarlijke situatie door beperkte ruimte •

Door de opeenhoping van de kelders is de manoeuvreerbaarheid tussen de kelders bijzonder moeilijk. Op de meeste plaatsen is er slechts een doorgang van een meter. De stiepen tussen de bekistingen verhogen het gevaar dan ook nog eens. De beperkte ruimte zorgt voor een onhandige en onveilige werkruimte.

Figuur 46 Beperkte ruimte tussen de kelders

79

•

Door de slechte staat van het dak zijn er bij regen op verschillende plaatsen lekken in de voorste hal (hal 1). Deze lekken zorgen voor tal van gevaren. Een eerste gevaar is dat er door plasvorming een heftruck slipt. De schade die hierdoor kan aangericht worden, is niet te onderschatten. Niet alleen de productie en infrastructuur, maar ook mensenlevens, staan hierbij op het spel. Een ander gegeven is dat water en elektriciteit niet samengaan. De lekken kunnen in het ‘beste’ geval zorgen voor een kortsluiting waardoor de productie voor onbepaalde duur stil ligt. In het slechtste geval kan er elektrocutie optreden.

Figuur 47 Slechte staat van het dak

6.5

Besparing

Het dak van de huidige hal moet toch vervangen worden. • • • Deze kost moest in

6.6

Afbraak van het dak: 30000 euro Dakconstructie : 150.000 euro Totaal : 30.000 + 150.000 = 180.000 euro ieder geval gemaakt worden.

Besluit

Het is dus duidelijk dat de nieuwe productiehal tal van voordelen oplevert. Niet alleen de productie, maar ook de veiligheid zal in grote mate verbeteren. De opgesomde voordelen dragen stuk voor stuk bij tot een gegronde argumentatie van de bouw van een nieuwe productiehal. In tabel XXI worden alle gewonen voordelen nog eens op een rijtje gezet.

80

Tabel XXI Voordelen van de nieuwe indeling Verbetering op gebied van ...

Tijdswinst

Veiligheid

Afdeling

Voordeel

Ten gevolge van …

Prefab

Geen wachttijden bij het storten van beton

Bouw van de kübelbaan

Ekotek

Stukken moeten niet ver verplaatst worden

Coating wordt dichtbij geplaatst

Vaste Mal

Geen wachttijden bij het storten van beton

Beton van menger 3 (klinkers) wordt gebruikt

B+S

Veel minder heftrucks in de hal

Verhuis van de coating Beton wordt bij de kübelbaan gehaald

Productiecapaciteit

Productie-effeciëntie

Productkwaliteit

Prefab

Minder kans op (ernstige) letsels

Meer plaats tussen de kelders

Hal 1

Slipgevaar verdwijnt

Geen lekken meer in de nieuwe hal

Kans op kortsluiting, elektrocutie verkleint

Geen lekken meer in de nieuwe hal

Prefab

Oppervlakte verdubbeld

Verhuis naar de nieuwe hal

Vaste Mal

Grotere werkoppervlakte

Verhuis naar achterste hal

Prefab

Betere manoeuvreerbaarheid

Meer plaats tussen de kelders

Prefab

Mogelijkheid tot serieproductie

Verdubbeling van de oppervlakte

Prefab

Betere halindeling

Aparte zone voor wapening, ...

Atelier

Betere werkomstandigheden

Installatie van rolbrug van 10 ton

Overal

Beter productuitzicht

Beton wordt niet meer getrild door heftruck Betonaanvoer via kübelbaan

81

Hoofdstuk 7 Kostenraming Om een idee van de kostprijs van de nieuwe productiehal te krijgen, moet ieder onderdeel van de bouw in rekening worden gebracht. De verschillende stappen zijn in chronologische volgorde: - Afbraak: De oude bestaande hal moet natuurlijk afgebroken worden om ruimte te creëren. De redenen hiervoor zijn al duidelijk besproken in de voorgaande hoofdstukken. Het is een van de goedkoopste onderdelen. - Staalconstructie: Dit is het grootste onderdeel. Het neemt de meeste tijd in beslag en het heeft ook het grootste prijskaartje. De constructie gebeurt vanzelfsprekend ook in verschillende stappen. Dit gaat van de grondwerken, de skeletstructuur, tot uiteindelijk de bekleding van de hal. - Plaatsen van de rolbrug en kübelbaan: Deze twee onderdelen zijn relatief snel geplaatst, maar hebben een niet te onderschatten aandeel in de totaalprijs. - Storten van de industriële betonvloer: Het storten van de vloer gebeurt heel snel. Door de grote oppervlakte van de vloer hangt hier echter ook een groot prijskaartje aan vast. - De nutsvoorzieningen: In de hal moeten de nodige leidingen en toestellen geplaatst worden. Dit zijn hoofdzakelijk de elektriciteits- en watervoorziening. In vergelijking met de andere onderdelen heeft het plaatsen hiervan een klein aandeel in de totale prijs van de hal. - Extra kosten : De verzekering, de bouwaanvraag en de veiligheidsorganisatie zijn nog enkele kleine kosten. Elk onderdeel heeft dus een aparte inbreng in het geheel. Het een groter dan het ander. De grootste kost is natuurlijk de staalconstructie. In de volgende puntjes worden alle onderdelen uitvoerig besproken aan de hand van de opgevraagde offertes.

82

7.1

Afbraak van de bestaande hal

De huidige constructie is opgebouwd uit kolommen met een klein profiel en lichte vakwerken voor de dakconstructie. Hierdoor is het totale aantal ton staal beperkt. Overigens staan er momenteel nog enkele muren in betonblokken en enkele verouderde machines. Deze zijn echter in een mum van tijd verwijderd. Het grootste probleem is het storten van de dakbekleding. Aan de dakplaten zijn er platen van houtvezel vastgemaakt ter isolatie van de hal. De houtvezelplaten vergroten het totale gewicht van de te storten dakbekleding aanzienlijk. Dit zorgt voor een serieuze vergroting van de stortkosten. De putten moeten gedempt worden. Het aanbrengen van het zand is echter geen al te grote kost. Overige kosten zijn het gebruik van hoogtewerkers en snijbranders. En natuurlijk worden de werkuren ook meegerekend in de prijs. Voor de afbraak is er gekozen om dit door PTA te laten doen. Zij raamden een prijs van €29.600. (zie de offerte in bijlage 2) Dit lijkt echter een te lage prijs. Om onvoorziene kosten in rekening te brengen, schatten we de prijs dan ook op €40.000.

83

7.2

Productiehal

De bouw van de hal is veruit de grootste kost van het project. Hij bestaat dan ook uit een groot aantal onderdelen. Omdat DAS al verscheidene projecten heeft verwezenlijkt voor Klaps in Neeroeteren, wordt er ook bij dit project voor hen gekozen. Hieronder staat een samenvatting van de verschillende onderdelen van de bouw samen met de kostprijs ervan. Als bron hiervoor zijn de offertes in bijlage 3 gebruikt. Er zijn twee verschillende mogelijkheden voor het ontwerp van de hal. Deze twee ontwerpen zijn grotendeels hetzelfde. Het enige verschil is de constructiewijze van de rolbaan naar buiten toe. Daarvoor kan er gekozen worden voor een rolbaan steunend op betonnen kolommen zoals bij de huidige prefabhal het geval is. Hierbij worden de rolbruggen en de kelders blootgesteld aan alle weersomstandigheden. Het zijn niet zozeer de kelders die hier onder lijden, alhoewel ze zo niet in optimale omstandigheden kunnen uitharden. De rolbruggen echter zijn veel gevoeliger voor regenweer. Hierdoor kan de levensduur ervan dus behoorlijk verkorten. De tweede optie is om het de opslagplaats volledig te beplaten met wanden dakbekleding. Hierdoor worden de kelders en rolbruggen beschermd tegen alle schadelijke invloeden van het weer. De overdekte opslagplaats kan ook eventueel gebruikt worden als werkvloer, zoals momenteel het geval is in het verlengde van de Ekotek-hal. Praktisch gezien is de overdekte opslagplaats vanzelfsprekend het betere ontwerp. De overdekte constructie is echter ook een stuk duurder dan het eenvoudige ontwerp met de betonnen kolommen. In tabel XXII worden de prijzen vergeleken. Hierin zijn alle offertes van DAS verwerkt zijn.

84

Tabel XXII Offertes van DAS NV

Constructie DAS

Eerste offerte HV1682of.05 HV1684of.05 Productiehal 3260 m² Voorbereiding Afbraak Grondwerken Funderingen Staalstructuur Dakconstructie Lichtstraten Wandbekleding Rioleringen Vloeren Tussenvloeren Deuren/Poorten Buitenschrijnwerk Metselwerk Technieken Totaal Rolbaanconstructie buiten - 2640 m² (Betonnen kolommen) Rolbaan buiten

Prijzen Met Volledige betonnen staalconstructie kolommen HV1682of.05 HV1682of.05 HV1684of.05 HV1684of.05 HV1573of.06 HV1573of.06

34.705 146.426 23.099 56.824 385.757 130.219 53.102 105.751 35.663 112.351 13.387 82.425 10.065 8.676 4.635 1.203.085

34.705 146.426 23.099 56.824 385.757 130.219 53.102 105.751 35.663

34.705 146.426 23.099 56.824 385.757 130.219 53.102 105.751 35.663

82.425 10.065

82.425 10.065

4.635 1.068.671

4.635 1.068.671

280.700

280.700

Rolbaanconstructie buiten - 2640 m² (Staalconstructie) Rolbaan buiten Werkplaats - 550 m²

Totaalprijs

933.300 210.000

145.750

145.750

€ 1.693.785

€ 1.495.121

€ 2.147.721

85

De eerste offerte van Das is opgesteld op basis van een oud ontwerp. Bij dit ontwerp lag het atelier niet ingeplant in de productiehal, tussen het labo en de bureaus, maar alleenstaand. Bij het nieuwe ontwerp is het atelier wel gedeeltelijk ingeplant in de productiehal. Dit verschil zorgt voor een prijsdaling: €1.693.785 - €1.495.121 = €198.664 Het belangrijkste besluit dat we uit tabel XXII kunnen trekken, is het grote prijsverschil tussen de twee verschillende mogelijkheden van de buitenconstructie. Dit verschil zorgt voor de moeilijkste keuze van het hele project. Ofwel kan er gekozen worden voor de goedkope optie, met zijn nadelen, ofwel voor de duurdere. Deze biedt echter mogelijkheden voor de toekomst en beschermt de kelders en de rolbruggen tegen de slechte weersinvloeden.

Tabel XXIII Vergelijking van de 2 mogelijkheden Productiehal 3260 m² Werkplaats - 550 m² Rolbaanconstructie buiten 2640 m² (Betonnen kolommen) Rolbaanconstructie buiten 2640 m² (Staalconstructie)

Totaalprijs

1.068.671 145.750

1.068.671 145.750

280.700

€ 1.495.121

933.300 € 2.147.721

Een betere, overdekte buitenconstructie vergt dus een extra investering van: €2.147.721 - €1.495.121 = €652.600

86

7.3

Kübelbaan en menginstallatie

De verouderde menginstallatie moet vervangen worden. Buiten de menger hoort hier ook de kübelbaan bij. Er zijn weinig bedrijven die deze installaties aanbieden. Het plaatsen hiervan zal dus redelijk duur zijn. Voor de menger en de kübelbaan zijn er verschillende offertes aangevraagd. Namelijk bij Damman-Croes, UBO en Grimbergen. Van deze drie heeft UBO het beste bod gedaan. Ze leveren en plaatsen zowel de menginstallatie en de kübel voor de laagste prijs. Hun offerte (bijlage 4) is hieronder samengevat te zien.

Tabel XXIV Offerte van UBO Kübel+Menger UBO n Aanpassen Mengerbordes Ophaalbakinrichting

Prijs 5.000

1

,,,

Bekleding

1

3.800

Terugvalbeveiliging

1

2.200

Betonmengmachine

1 PU-bekleding

,,,

1

3.000

Set slijtplaten

1

3.300

Monstertrekker

1

810

Airbag

1

700

Spoelinrichting

1

6.500

Lekklep

1

2.400

Cementweger

1

,,,

Waterweger

2

,,,

Hulpstoffenweger

1

Kübelwagen

1 Bekleding

1

3.050

Kübelbaantraject

1

,,,

Wachtbunkers

2

,,,

Bekleding

2

6.100

Transportwagens

2

,,,

Betonverdeler

1

,,,

Bekleding Schakelkast

1 1

3.050 ,,,

Bekabeling

,,,

Montage

,,,

Prijsaanpassing

Meerprijs

2005

€ 484.950

2006

€ 509.198

(x 105%)

87

Op 25 mei 2005 werd er door UBO een prijs van €484.950 geboden. Aangezien dat een jaar geleden gebeurd is, zijn de prijzen van de producten veranderd. Volgens UBO zelf is de totaalprijs met ongeveer 5% vermeerderd. Dit komt hoofdzakelijk door de prijsstijging van de producten van hun leveranciers. De totaalprijs bedraagt daardoor nu ongeveer €510.000.

7.4

Rolbruggen

In de hal zijn er verscheidene rolbruggen nodig. Namelijk de rolbruggen in de productiehal (6x25 ton) en de rolbrug in het atelier (1x10 ton). Waarschijnlijk worden er eerst slechts vier rolbruggen geplaatst in de productiehal. Later kunnen er eventueel nog eens twee bijkomen. Om de kosten van deze twee laatste al in rekening te brengen, worden er zes rolbruggen van 25 ton geteld. Het aanbod van Konecranes is voordeliger dan dat van ABUS. Namelijk €353.260 staande tegenover €410.000. De offerte van Konecranes (zie bijlage5) is samengevat in tabel XXV.

Tabel XXV Offerte van Konecranes Rolbruggen Konecranes n

Eenheidsprijs

Prijs

Rolbrug 25 ton - 18,5 m

6

47.000

282.000

Rolbrug 10 ton - 20 m

1

27.000

27.000

Radiobesturing, 1 takel op brug

6

1.360

8.160

Radiobesturing, 2 bruggen in tandem

2

8.500

17.000

Anti-bots tussen rolbruggen

2

800

1.600

Voedingslijn (prijs per meter)

500

35

17.500 € 353.260

88

7.5

Industriële vloer

Voor het storten van de vloer zijn er vier kandidaten: Kebro , Holtappels E , Jos Eerdekens, en DAS. Van dit viertal heeft Holtappels NV het beste aanbod gedaan. Het storten van de vloer wordt dan ook via PTA uitbesteed aan Holtappels (zie bijlage 6). Dit voorstel is te zien in tabel XXVI.

Tabel XXVI Offerte van Holtappels

Industriële vloer PTA (Holtappels E NV)

Industriële vloer

€/m²

m²

€

21,5

7.000

150500

Er is een prijs per vierkante meter voorgesteld, namelijk 21,5 €/m². Voor een oppervlakte van 7000m² geeft dit een prijs van €150.500. Indien er echter meer beton gebruikt wordt, zal die extra hoeveelheid beton de kosten van 69,41 €/m³ met zich meedragen.

7.6

Elektriciteit

De productiehal moet natuurlijk ook van stroom en verlichting voorzien worden. Hiervoor wordt er beroep gedaan op de diensten van Breva. Zij voorzien het verdeelbord voor de aansluitingen in het atelier, de verlichting in atelier, magazijn en de hal en ook de nodige opbouwelementen. Volgens hun offerte in bijlage 7 doen ze dat voor de prijs van €11.000.

Tabel XXVII Offerte van Breva Elektriciteit Breva € Verdeelbord

3.689

Kabelgoten

2.527

Stopcontacten

3.583

Verlichting

1.162 € 10.961

89

7.7

Leidingen

Een andere relatief lage kost is de plaatsing van de perslucht-, gas-, water- en brandleidingen. Deze worden geplaatst door BVBA Vandendijk Luc. En dit voor een totaalprijs van €15.381, zoals te zien is in bijlage 8.

Tabel XXVIII Offerte van BVBA Vandendijk Luc Leidingen Vandendijk Luc Prijs Brandleiding

3.650

Waterleiding

3.864

Persluchtleiding

3.117

Gasleiding

4.750 € 15.381

7.8

Extra kosten

Op de kosten van de bouw van de eigenlijke hal na zijn er nog enkele kleine, maar noodzakelijke kosten. Deze zijn ondermeer de kosten van de verzekering, de veiligheid en natuurlijk de bouwaanvraag. Deze bedragen samen €10.546. Om hier een zekere veiligheid op in te bouwen worden de kosten hiervoor geraamd op €15.000.

Tabel XXIX Extra kosten Extra kosten Verzekering Veiligheid Bouwaanvraag

7.418 950 2.178 € 10.546

90

7.9

Totaalprijs van het project

De totale som van al deze kosten bepaalt de kostprijs van de nieuwe productiehal. In tabel XXX zijn alle prijzen te zien , tezamen met de totaalprijs van het project.

Tabel XXX Totaalprijs van het project Prijs

Afbraak Constructie Menger en kübelbaan Rolbruggen Elektriciteit Leidingen Industriële vloer Extra

Totaalprijs

Met betonnen kolommen

Volledige Staalconstructie

Leveranciers

40.000 1.495.000 510.000 354.000 11.000 15.500 150.500 15.000

40.000 2.148.000 510.000 354.000 11.000 15.500 150.500 15.000

PTA DAS UBO Konecranes Breva Vandendijk Holtappels(PTA) …

€ 2.591.000

€ 3.244.000

Zoals te zien is in de tabel, bepaalt de prijs van de constructie grotendeels de kostprijs van het project. De menger, de kübel, de rolbruggen en de vloer hebben hierin ook een groot aandeel. Tenslotte zijn er de “kleinere” kosten; de afbraak, de nutsvoorzieningen en de extra kosten. Zoals er eerder besproken werd zijn er twee mogelijkheden voor het project. We kunnen enerzijds kiezen voor een volledig overdekte constructie. Dit vergt de grootste investering, ongeveer €3.250.000. De tweede mogelijkheid is de eenvoudigere productiehal, met betonnen kolommen, voor een lagere totaalprijs van €2.600.000.

→

Totaalprijs van het project : €2.600.000 (Met betonnen kolommen)

→

Totaalprijs van het project : €3.250.000 (Volledige staalconstructie)

91

Hoofdstuk 8 Werfplanning

Gedurende de bouw van de nieuwe hal zullen verscheidene delen van het terrein niet meer beschikbaar zijn. Het gebruik van de oude hal valt helemaal weg tijdens de bouwperiode. Daar komt immers de nieuwe voor in de plaats. De nieuwe hal wordt vooraan ingeplant op het terrein. Hierdoor kan het verkeer niet meer normaal verlopen. De andere afdelingen zullen dus ook benadeeld worden. De productie zal gedurende enkele maanden schade ondervinden. Door een draaiboek van de werf op te stellen kan men de bouwperiode ongeveer schatten. Dit kan alleen door bij alle aannemers de exacte duur van hun onderdeel na te vragen. Die moeten bovendien nog eens juist in elkaar worden gepast. Er zijn immers verscheidene zaken die gelijktijdig kunnen gebeuren. De totale bouwperiode bestaat uit de volgende processen: - Afbraak:

Op 10 dagen is de oude constructie volledig afgebroken. Dit zou eventueel enkele dagen sneller kunnen als je op twee verschillende plaatsen begint met de afbraak.

- Constructie: De gehele halconstructie kan op 90 dagen tijd rechtgezet worden. Dit zijn dus ongeveer 13 weken. Gedurende deze periode kan er echter ook met andere processen begonnen worden. Zoals bijvoorbeeld de opbouw van de menginstallatie of de elektriciteit. Door het gelijktijdig lopen van verschillende processen kan er aanzienlijke tijdswinst geboekt worden. - Rolbruggen: De rolbruggen kunnen na de bouw van de hal via een opening in het dak gemonteerd worden. Deze klus kan binnen 2 weken geklaard worden. -Menginstallatie:

Drie weken na de aanvang van de installatie van de menger kan er al begonnen worden met de betonproductie. Het duurt echter nog twee weken langer om de installatie correct af te stellen. De menger kan met behulp van de rolbruggen geplaatst worden.

- Electriciteit: Op twee weken tijd is de hele hal voorzien van zijn elektrische toestellen en bekabeling. Alle onderdelen van het elektrische circuit worden geleverd door Breva, maar kunnen geplaatst worden door het eigen personeel. - Leidingen:

Het plaatsen van alle brand-, gas-, perslucht- en waterleidingen kan door Vandendijk Luc worden op tijd van maximum drie weken.

92

- Vloer:

Het storten van de betonvloer duurt hoogstens een week. Hierna moet het gestorte beton echter nog uitharden.

Na de tijdsbepaling van ieder verschillend onderdeel kan een Gantt-kaart opgesteld worden. Op deze kaart wordt iedere bewerking vergesteld door een staaf op een tijdsschaal. De lengte van deze staaf komt overeen met de duur in weken van de bewerking. De kaart bestaat uit een horizontale en verticale as. Op de horizontale as wordt de tijd aangeduid. In tabel XXXI stelt ieder vakje een week voor. Een periode van bijvoorbeeld 3 weken wordt dus voorgesteld door drie donkere vakjes langs elkaar. Met behulp van deze kaart krijgen we een goed idee van de totale duur van het project. Uit de kaart blijkt dat het project ongeveer 25 weken zal duren. Dat komt neer op ongeveer 6 maanden. In tabel XXXI is de Gantt-kaart van het project weergegeven.

93

Tabel XXXI Gantt-kaart

Werfplanning Hoofdonderdeel

Onderdeel

Bedrijf 1

Afbraak Constructie

Rolbrug Menginstallatie

Electriciteit

Nutsvoorzieningen Vloer

Afbraak Voorbereiding Grondwerken Funderingen Staalstructuur Dakconstructie Wandbekleding & Poorten Rioleringen Plaatsen v rolbrug Afstellen Plaatsen v menger Plaatsen v kübelbaan Afstellen Verdeelbord Bedrading Verlichting Leidingen Storten v vloer Uitharden

PTA DAS DAS DAS DAS DAS DAS DAS Konecranes Konecranes UBO UBO UBO Breva Breva Breva Vandendijk Holtappels Holtappels

2

3

4

5

6

7

8

Week 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Algemeen Besluit Door een nieuwe productiehal te bouwen zullen de productiemogelijkheden van het bedrijf in grote mate stijgen. De oorzaken hiervan zijn de nieuwe infrastructuur en de betere halindeling. Door het plaatsen van rolbruggen en de nieuwe kübelbaan zal niet alleen de prefabproductie efficiënter en vlotter verlopen. Ook de andere afdelingen profiteren volop van deze vernieuwing. Er kunnen tal van herschikkingen in het bedrijf worden doorgevoerd, die stuk voor stuk voor een positieve invloed hebben op de productie. Door de grotere arbeidsoppervlakte en de betere indeling zal, buiten de productie, ook de veiligheid op de werkvloer verbeteren. Dat is een belangrijk aspect dat wel eens vergeten wordt. De bouw van deze productiehal zal ongeveer 25 weken duren. Na een half jaar is de volledige constructie dus opgetrokken en van alles voorzien. Zoals zichtbaar is op de plannen zal de hal voorzien zijn van 7 rolbruggen, een kübelbaan en een apart gedeelte voor het magazijn en het atelier. Deze vernieuwingen komen natuurlijk niet voor niets. Om deze veranderingen door te voeren, zal er een investering gedaan moeten worden van tenminste €2.600.000. Dit is de prijs voor de productiehal met een onoverdekte opslag. De hal met overdekte opslagplaats vereist een investering van €3.250.000. Dit is een hogere prijs, maar daartegenover staat een hal met meer mogelijkheden. Deze prijzen zijn berekend op basis van de voordeligste aanbiedingen van alle opgevraagde offertes.

- 95 -

Bijlagen Bijlage 1 : Voorbeeldberekening volgens Eurocode 3 Bijlage 2 : Offerte van PTA : Afbraak Bijlage 3 : Offerte van DAS : Productiehal Bijlage 4 : Offerte van UBO : Menginstallatie Bijlage 5 : Offerte van Konecranes : Rolbruggen Bijlage 6 : Offerte van Holtappels : Industriële vloer Bijlage 7 : Offerte van Breva : Elektriciteit Bijlage 8 : Offerte van Vandendijk : Leidingen

- 96 -

Bijlage 1 : Voorbeeldberekening volgens Eurocode 3 IPE 500 fy= E= G= Nsd= Vsd= My,sd= Mz,sd= L= k= Lk=

S 210000 80769 37,5 160 262 0 19,65 0,5 9,825

235 → N/mm² N/mm² kN kN kNm kNm m

ε=√(235/fy)=

I-I m

Doorsnedeclassificatie Lijf

druk d/tw 41,8

≤ ≤ ≤ ≤

α.ε 33 38 42

→ → →

klasse 1 klasse 2 klasse 3

≤ ≤ ≤ ≤

α.ε 10 → 11 → 15 →

klasse 1 klasse 2 klasse 3

Flens c/tf 6,3

→

Klasse

3

Capaciteit van de doorsnede Druk/Trek Nsd

≤

Npl,rd=

A.fy γmo

37,5

≤

2726

≤

Vpl,rd=

kN

Afschuiving Vsd

Av.fy √3.γmo

160

≤

812

≤

0,5.Vpl,rd

Buiging Vsd

kN

1

- 97 -

160 ≤ →Geen Reductie fy=

406

235

fy= klasse =

235 3

klasse

1, 2 My,sd

kN

N/mm²

≤

Mpl,y rd=

Wpl,y.fy γmo

klasse

262

≤

516

kNm

Mz,sd

≤

Mpl,z rd=

Wpl,z.fy γmo kNm

0

≤

79

My,sd

≤

Mel,y rd=

3 γmo kNm

262

≤

453

Mz,sd

≤

Mel,z rd=

0

≤

Wel,y.fy

Wel,z.fy γmo kNm

50

Buiging, N & V klasse

1, 2 (Nsd/Npl,y,rd)² + My,sd/Mpl,y,rd = (Nsd/Npl,z,rd)² + Mz,sd/Mpl,z,rd =

0,508 0,000

< <

1 1

Knikcontrole Knikkromme h/b= h/b=

tf= 2,500 2,500

> ≤

1,2 1,2

227,96 93,91 2,43

y-y

α

16

≤

40

b

a

a

0,21

16

≤

100

c

b

b

0,34

16

≤

100

c

b

c

0,49

16

>

100

d

d

d

0,76

αz=

0,34

αy=

0,21

Zwakke as(z-z) λ=Lk/iz= λi=π√(E/fy)= λ-=λ/λi φ=0,5(1+α(λ_-0,2)+λ²)=

z-z

> 0,22 3,82

→Knikgevaar

- 98 -

χ=

1

=

0,147

φ+√(φ²-λ_²) Nb,rd=

χ.fy.A.β1

=

366

kN

>

37,5 kN =

Nsd

37,5 kN =

Nsd

γmo Sterke as(yy) λ=Lk/iy= λi=π√(E/fy)= λ-=λ/λi φ=0,5(1+α(λ_-0,2)+λ²)= χ= 1

48,09 93,91 0,51 =

> 0,22 0,66 0,92

→Knikgevaar

φ+√(φ²-λ_²) Nb,rd=

χ.fy.A.β1

=

2281

kN

>

γmo Kipcontrole C1= k= βw=

Mcr=

λ_LT=

(zwakke as) 1,285 0,5 klasse 1,2 klasse 3

1 0,879

C1.π.E.Iz

Iw

(k.L)²

Iz

√(Wpl,y.fy/Mcr) =

βw= +

=

1,45 1,69

χLT=

0,39

Mb,rd = χLT.βw.Wpl,y.fy =

(k.L)².G.It π.E.Iz

φ=0,5(1+αLT(λ_-0,2)+λ²)= 1/(φ+√(φ²-λ_²))=

0,879

162,2

kNm

≥

γm1 Combinatie druk & buiging zonder kipgevaar βmz = 1,3 βmy = 1,3 χz= 0,147 χy= 0,920 →χmin= 0,147 λ_y= 0,51 μy = λ_y.(2βMy-4) + (Wpl,y-Wel,y) = Wel,y

0,138

262 kNm

244,7

kNm

- 99 -

μy.Nsd =

ky = 1-

0,987 ≤1,5

χy.A.fy λ_z= 2,43 μz = λ_z.(2βMz-4) + (Wpl,z-Wel,z) = Wel,z μz.Nsd kz = 1= 1,000 ≤1,5

-2,830

χz.A.fy γm1. Nsd

+

γm1.ky.My,sd + γm1.kz.Mz,sd

χmin.A.fy

Wpl,y.fy

→

≤

0,654

≤

1

≤

1

Wpl,z.fy 1

Combinatie druk & buiging met kipgevaar μlt = 0,15.λ_z.βmy - 0,15

klt =

μlt.Nsd =

1-

=

0,970

0,323

≤

≤

1

0,9

χz.A.fy klasse 3 γm1. Nsd

+

γm1.klt.My,sd + γm1.kz.Mz,sd

χz.A.fy

Wel,y.fy

→

≤

0,720 Gegevens

1 Controle volgens EC3 Buiging:

IPE 500 fy=

Wel,z.fy

S

235

My,sd≤Mply,rd:

262

≤

516

0,508

≤

1

366

≥

37,5

162,2

≥

262

E=

210000

N/mm² Buiging,N & V:

G=

80769


Nsd=

37,5

kN

Nb,rd≥Nsd:

Vsd=

160

kN

Kipcontrole:

My,sd=

262

kNm

Mb,rd≥My,sd:

Mz,sd=

0

kNm


L= k= Lk=

19,65

m

0,5 9,825

0,654 I-I

m

≤

1


≤

1

- 100 -

Bijlage 2 : Offerte van PTA : Afbraak

- 101 -

Bijlage 3 : Offerte van DAS : Productiehal

- 102 -

- 103 -

- 104 -

- 105 -

- 106 -

- 107 -

- 108 -

- 109 -

Bijlage 4 : Offerte van UBO : Menginstallatie

- 110 -

Bijlage 5 : Offerte van Konecranes : Rolbruggen

- 111 -

Bijlage 6 : Offerte van Holtappels : Industriële vloer

- 112 -

Bijlage 7 : Offerte van Breva : Elektriciteit

- 113 -

- 114 -

- 115 -

- 116 -

- 117 -

- 118 -

Bijlage 8 : Offerte van Vandendijk : Leidingen

- 119 -

Lijst van Figuren Figuur 1 Prefabkelder (www.klaps.be) ...................................................................................... 8 Figuur 2 Kelder (www.klaps.be)................................................................................................ 9 Figuur 3 Positioneren van bekisting......................................................................................... 11 Figuur 4 Invetten van de vloer ................................................................................................. 11 Figuur 5 Bekisting met wapening ............................................................................................ 12 Figuur 6 Storten van het beton ................................................................................................. 12 Figuur 7 Binnenbekisting ......................................................................................................... 13 Figuur 8 Hoekwapening ........................................................................................................... 13 Figuur 9 Volledige bekisting.................................................................................................... 13 Figuur 10 Plaatsen van de netten.............................................................................................. 14 Figuur 11 Storten van het beton ............................................................................................... 14 Figuur 12 Dekplaat op stalen platform..................................................................................... 15 Figuur 13 Verplaatsen van een kelder mbv een rolbrug .......................................................... 16 Figuur 14 Afgewerkte kelder ................................................................................................... 17 Figuur 15 Inplanting van de nieuwe hal................................................................................... 18 Figuur 16 3D-beeld van de inplanting...................................................................................... 18 Figuur 17 Indeling van de nieuwe hal...................................................................................... 20 Figuur 18 Dubbelliggerrolbrug (www.konecranes.be) ............................................................ 21 Figuur 19 Dwarsdoorsnede van de hal..................................................................................... 22 Figuur 20 Enkelvoudige draaiing............................................................................................. 22 Figuur 21 Dubbele draaiing...................................................................................................... 23 Figuur 22 Haarup menginstallatie ............................................................................................ 23 Figuur 23 Haarup-menger van 2250l (www.ubo.nl)................................................................ 23 Figuur 24 Kübel ....................................................................................................................... 24 Figuur 25 Losplaats van de kübel ............................................................................................ 24 Figuur 26 Optimaal gebruik van de oppervlakte...................................................................... 25 Figuur 27 Atelier en magazijn.................................................................................................. 26 Figuur 28 Rolbaanconstructie met betonnen kolommen.......................................................... 27 Figuur 29 Huidige rolbaan op betonnen kolommen................................................................. 27 Figuur 30 Overdekte opslagplaats............................................................................................ 28 Figuur 31 Verlengde van de Ekotek-hal .................................................................................. 28 Figuur 32 Knik ......................................................................................................................... 46

- 120 -

Figuur 33 Kip ........................................................................................................................... 46 Figuur 34 Spant van de hal....................................................................................................... 48 Figuur 35 Momentvaste verbinding met console..................................................................... 50 Figuur 36 Ophanging van de kübelbaan .................................................................................. 55 Figuur 37 Gebruikte profielen in de productiehal.................................................................... 64 Figuur 38 Gebruikte profielen in het atelier............................................................................. 69 Figuur 39 Windverbanden........................................................................................................ 70 Figuur 40 Vakwerk voor de rolbruggen van 25 ton ................................................................. 71 Figuur 41 Vakwerk in het atelier.............................................................................................. 72 Figuur 42 Huidige situatieschets .............................................................................................. 74 Figuur 43 Verbeterde indeling in de toekomst......................................................................... 75 Figuur 44 Chaotisch verkeer in de B+S-hal ............................................................................. 77 Figuur 45 Gevaarlijke situatie door beperkte ruimte ............................................................... 78 Figuur 46 Beperkte ruimte tussen de kelders ........................................................................... 78 Figuur 47 Slechte staat van het dak.......................................................................................... 79

- 121 -

Lijst van tabellen Tabel I Dakbalk van de productiehal ....................................................................................... 49 Tabel II Kleine Dakbalk productiehal...................................................................................... 51 Tabel III Dakkolom aan de buitenkant..................................................................................... 52 Tabel IV Dakkolom aan de binnenzijde................................................................................... 53 Tabel V Draagbalk van de kübelbaan ...................................................................................... 54 Tabel VI Ophanging van de kübelbaan.................................................................................... 55 Tabel VII Draagbalk voor de rolbrugrail (2 x25 ton)............................................................... 56 Tabel VIII Kolom aan de buitenkant........................................................................................ 58 Tabel IX Lichte buitenkolom ................................................................................................... 59 Tabel X Kolom aan de binnenkant........................................................................................... 60 Tabel XI Lichte binnenkolom .................................................................................................. 61 Tabel XII Knikstaven tussen kolommen.................................................................................. 62 Tabel XIII Kolommen op de kopgevels................................................................................... 63 Tabel XIV Dakbalk .................................................................................................................. 65 Tabel XV Draagbalk voor rolbrug (10 ton) ............................................................................. 67 Tabel XVI Knikstaven tussen kolommen ................................................................................ 68 Tabel XVII Kolom op kopgevel............................................................................................... 69 Tabel XVIII Windverbanden ................................................................................................... 70 Tabel XIX Vakwerk 1 .............................................................................................................. 71 Tabel XX Vakwerk 2 ............................................................................................................... 72 Tabel XXI Voordelen van de nieuwe indeling......................................................................... 80 Tabel XXII Offertes van DAS NV........................................................................................... 84 Tabel XXIII Vergelijking van de 2 mogelijkheden ................................................................. 85 Tabel XXIV Offerte van UBO ................................................................................................. 86 Tabel XXV Offerte van Konecranes........................................................................................ 87 Tabel XXVI Offerte van Holtappels ........................................................................................ 88 Tabel XXVII Offerte van Breva............................................................................................... 88 Tabel XXVIII Offerte van BVBA Vandendijk Luc................................................................. 89 Tabel XXIX Extra kosten......................................................................................................... 89 Tabel XXX Totaalprijs van het project .................................................................................... 90 Tabel XXXI Gantt-kaart........................................................................................................... 93

- 122 -

Bronnen Boeken Europese Commissie voor normalisatie (2002). Eurocode 3: Ontwerp van stalen draagsystemen – Deel 1-1 : Algemene regels voor gebouwen Dr. ir. K. De Proft (2005), Staalbouw Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf, Bouwplaatsplanning

Internet www.klaps.be www.konecranes.be www.ubo.nl www.breva.be www.edibo.be …

INDUSTRIËLE PRODUCTIEHAL

Recommend Documents