DRIEMAANDELIJKSE PUBLICATIE – AFGIFTE : BRUSSEL X – ISSN 0577-2028 – PRIJSKLASSE : A3
WTCB
EEN UITGAVE VAN HET WETENSCHAPPELIJK EN TECHNISCH CENTRUM VOOR HET BOUWBEDRIJF
TECHNISCHE VOORLICHTING 222
DIMENSIONEREN
VAN SCHRIJNWERK ONDER WINDBELASTING
December 2001
T E C H N I S C H E VOORLICHTING
DIMENSIONEREN
VAN SCHRIJNWERK ONDER WINDBELASTING
Deze Technische Voorlichting werd opgesteld door een werkgroep in de schoot van het Technisch Comité Schrijnwerken, onder het voorzitterschap van de Heren R. Dupont en L. Pype. Samenstelling van de werkgroep Voorzitter Leden
Ingenieur-animator
M. R. Dupont MM. R. Clement, M. Collignon, D. Dalla Valle, J. De Keyzer, J.-C. François, D. Lobet, L. Mardegan, R. Raquet, A. Remacle M. J. Dubois, WTCB
WETENSCHAPPELIJK EN TECHNISCH CENTRUM VOOR HET BOUWBEDRIJF WTCB, inrichting erkend bij toepassing van de besluitwet van 30 januari 1947 Maatschappelijke zetel : Poincarélaan 79 te 1060 Brussel
Dit is een publicatie van technische aard. De bedoeling ervan is de resultaten van praktijkonderzoek voor de bouwsector te verspreiden.
Het, zelfs gedeeltelijk, overnemen of vertalen van de tekst van deze Technische Voorlichting is slechts toegelaten na schriftelijk akkoord van de verantwoordelijke uitgever.
◆
TV 222 – december 2001
1
INHOUD
2
3
4
5 6
INLEIDING ................................................................................................................................ 4
BUITENSCHRIJNWERK - PRESTATIES ............................................................................ 5 2.1 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.3 2.3.1 2.3.2
Algemeen ontwerp van het schrijnwerk ................................... 5 Controle door berekening ......................................................... 5 Sterkte bij windbelasting .......................................................... 5 Toegelaten vervormingen ......................................................... 6 Eigengewicht van het schrijnwerk ........................................... 6 Controle door proeven .............................................................. 6 Methode .................................................................................... 6 Toegelaten vervormingen ......................................................... 6
BEREKENINGSPRINCIPES VOOR SCHRIJNWERK ..................................................... 9 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4
Belastingen van buitenschrijnwerk ........................................... 9 Overdracht van de belastingen ................................................. 9 De windwerking ...................................................................... 10 Puntbelasting ........................................................................... 10 Voorbeelden van belastingsschema's ..................................... 10 Dimensionering van de profielen ........................................... 11 Elasticiteitsmodulus ................................................................ 12 Traagheidsmoment van een doorsnede .................................. 12 Stijfheid van samengestelde profielen .................................... 12 Stijfheid van homogene profielen .......................................... 13
MINIMAAL TRAAGHEIDSMOMENT VAN SCHRIJNWERKPROFIELEN.............. 15
KEUZE VAN DE PROFIELEN VOOR HOUTEN SCHRIJNWERK............................ 19 5.1 5.2
Profielen met een rechthoekige doorsnede ............................ 19 Schrijnwerkprofielen ............................................................... 19
REKENVOORBEELDEN ........................................................................................................ 23 6.1 6.2 6.3
Voorbeeld 1 : geval van een schuurdeur ................................ 23 Voorbeeld 2 : geval van een winkeldeur ............................... 23 Voorbeeld 3 : profielen uit verschillende materialen ............. 24
LITERATUURLIJST .............................................................................................................................. 26
3
TV 222 – december 2001
1
INLEIDING
Deze Technische Voorlichting heeft tot doel de schrijnwerker een manier te bieden om gemakkelijk en met een voldoende veiligheidsmarge een profieldoorsnede te kiezen, afhankelijk van de afmetingen van het uit te voeren schrijnwerk, en dit rekening houdend met de windwerking. Deze TV bevat tabellen die een overzicht geven van de berekende stijfheidswaarden van een aantal houten profielen die in de praktijk courant gebruikt worden. Deze gegevens vervangen in geen geval een meer gedetailleerde sterkteberekening t.o.v. de windwerking die rekening houdt met de ligging, het type en de hoogte van het gebouw evenals met verschijnselen van dynamische aard. Voor meer informatie verwijzen we in dit kader naar het informatieblad van de BUtgb 97/6 “Vereenvoudigde rekenregels voor vensters” [1]. Het voorliggende document behandelt eenvoudig schrijnwerk dat een stijl of een dwarsregel bevat die twee vleugels scheidt. Dit is het geval voor dubbele vleugels of enkele vleugels met een vast bovenlicht, zoals voorgesteld in afbeelding 1. In deze schema's geven de dikke lijnen de profielen aan waarvan men de afmetingen moet bepalen. A. VENSTER MET EEN CENTRALE STIJL
Afb. 1 Voorbeelden van eenvoudig schrijnwerk (x = vast deel).
B. VENSTERS MET EEN DWARSREGEL
4
TV 222 – december 2001
2
BUITENSCHRIJNWERK PRESTATIES
Deel 52.0 [8] van de technische specificaties STS bepaalt de prestatie-eisen voor buitenschrijnwerk, en vooral wat betreft : ◆ de luchtdoorlatendheid ◆ de mechanische sterkte bij windbelasting ◆ de waterdichtheid ◆ de mechanische sterkte bij het foute gebruik ervan. De STS voorziet twee controletechnieken voor de mechanische sterkte bij windbelasting, met name door berekening en door beproeving.
2.1
ALGEMEEN ONTWERP VAN HET SCHRIJNWERK
Het schrijnwerk moet zodanig ontworpen worden, dat het kan weerstand bieden aan variabele belastingen (wind, temperatuurschommelingen, ...) en aan zijn eigengewicht, met inbegrip van dat van de vulelementen (beglazing, ondoorschijnende panelen enz.). De frontale en verticale doorbuigingen moeten zodanig beperkt worden dat ze beantwoorden aan de voorschriften uit §§ 2.2.2, 2.2.3 en 2.3.2. Deze criteria werden opgesteld ter verzekering van de goede werking van de afdichtingsschermen, de duurzaamheid van de vulpanelen en de veiligheid van de gebruikers. Men moet aan deze eisen voldoen door profielen te kiezen met een voldoende mechanische sterkte.
2.2
CONTROLE DOOR BEREKENING
2.2.1 STERKTE BIJ WINDBELASTING
De § 52.04.1 van de STS bepaalt de winddrukken waarmee men dient rekening te houden bij het bepalen van de vervormingen van de schrijnwerkelementen, afhankelijk van de hoogte van de gebouwen en hun normale blootstelling. Het is belangrijk goed aan te geven dat men de maximale hoogte van het gebouw moet beschouwen, en dus niet de hoogte waarop het venster zich in het gebouw bevindt. Voor gebouwen die opgetrokken worden op een heuvel of op de helling van een plateau, verwijzen we naar de voorschriften uit de norm NBN B 03-002-1 [2]. Wat de gebouwen langs de kust betreft, is het belangrijk op te merken dat de hoogte van het gebouw moet bepaald worden t.o.v. het niveau van de laagwaterlijn, dat zich op ongeveer 10 m onder het niveau van de dijk bevindt. De hiervoor vermelde STS gelden voor courante gebouwen met normaal voorziene binnenmuren. 5
TV 222 – december 2001
Profielen voor buitenschrijnwerk worden gedimensioneerd volgens de regels van de sterkteleer. In principe controleert men de spanningen in de profielen onder de veiligheidsbelastingen, evenals de vervormingen onder de gebruiksbelastingen. In het geval van vensters is de berekening van de belastingen doorgaans niet noodzakelijk, omdat de eisen i.v.m. de toegelaten vervormingen strenger zijn. Voor gebouwen waarbij meer gedetailleerde berekeningen nodig zijn (gebouwen zonder binnenmuren, gebouwen in de kustzone of in een bijzonder blootgestelde zone, gebouwen waarvan de totale hoogte groter is dan 50 m), is de bepaling van de windkrachten niet beperkt tot een loutere doorberekening van een drukniveau. Er spelen immers complexere factoren mee, die in de normen NBN B 03-002-1 “Windbelasting op bouwwerken Algemeen - Winddruk op een wand en gezamenlijke windeffekten op bouwwerken” [2] en NBN B 03-002-2 “Windbelasting op bouwwerken - Dynamische windeffekten op buigzame bouwwerken” [3] gedefinieerd worden. 2.2.2 TOEGELATEN VERVORMINGEN
De toegelaten vervormingen van een profiel onder windbelasting mogen niet groter zijn dan 1/300 van de overspanning van het element. Ze worden berekend zonder rekening te houden met de eigen stijfheid van de vulpanelen. Bepaalde controlebureaus leggen een maximale vervorming van 8 mm in absolute waarde op. 2.2.3 EIGENGEWICHT VAN HET SCHRIJNWERK
In het verticale vlak zijn de toegelaten vervormingen (dv) van de dwarsregels die de venstervulling ondersteunen zodanig beperkt dat de volgende vereisten gerespecteerd worden : ◆ de beweging van de vleugels moet normaal kunnen gebeuren (dv < 2 mm) ◆ de vergrendeling van de sluitschoten moet doeltreffend blijven ◆ de luchtdoorlatendheid en de waterdichtheid mogen niet gewijzigd worden. Voor zware beglazingen en voor lange dwarsregels dient men een gedetailleerde berekening uit te voeren. Deze verificaties worden niet onderzocht in het kader van deze TV.
2.3
CONTROLE DOOR PROEVEN
2.3.1 METHODE
Deel 52.0 van de STS bepaalt de winddrukken waarmee men moet rekening houden, afhankelijk van de hoogte van het gebouw en van de mate van blootstelling. De uitvoeringsvoorwaarden van de proeven worden eveneens in deze STS beschreven en kort samengevat in tabel 1. 2.3.2 TOEGELATEN VERVORMINGEN
De relatieve frontale doorbuiging van de door de winddruk P1 uit tabel 1 belaste structuur6
TV 222 – december 2001
HOOGTE VAN HET GEBOUW hb (m)
BIJZONDERE TOESTAND
WINDSTERKTEKLASSE
WINDDRUK P1 (Pa)
0 < hb < 10 10 ≤ hb < 18 18 ≤ hb < 50 50 < hb
N (1) N (1) N –
PV1 PV1b PV2 PV3
600 750 1000 NBN B 03-002
(1) Terrein in de kuststreek of met zware blootstelling > PV 2. (*) N : normale woning met binnenmuren P1 : winddruk voor de berekening van de vervorming hb : hoogte van het gebouw (en dus niet de hoogte van het venster in de gevel).
Tabel 1 Winddruk tijdens de proef, afhankelijk van de hoogte van het gebouw (*).
elementen (eventueel door een middenstijl versterkte stijlen en dwarsregels) met hun voor het gebouw voorziene venstervulling (enkele of meervoudige beglazing, ondoorschijnende vulpanelen, …), moet lager zijn dan de waarden die hierna gegeven worden : ◆ 1/300 indien de venstervulling of venstervullingen die grenzen aan het structuurelement bestaan uit enkele beglazingen of ondoorschijnende vulpanelen met een verwaarloosbare stijfheid ◆ 1/300 indien de venstervulling die grenst aan het structuurelement bestaat uit een meervoudige beglazing, en een rekennota bewijst dat de berekende doorbuiging kleiner is dan 1/300, waarbij geen rekening gehouden wordt met de stijfheid van de beglazing(en) ◆ 1/400 indien de venstervulling die grenst aan het structuurelement bestaat uit een meervoudige beglazing. In dit geval is de rekennota niet langer noodzakelijk ◆ 1/300 indien de venstervulling die grenst aan het structuurelement bestaat uit een meervoudige beglazing die beschikt over een Technische Goedkeuring waarin een frontale doorbuiging van 1/300 toegelaten is. Indien de vensters en de openslaande deuren verschillende vulplaten bevatten, moeten de proeven uitgevoerd worden met de minst stijve panelen die toegelaten worden door de betreffende STS.
Ao
Fp = (M p − M o ) −
Ap
Frp = 7
7
Afb. 2 Proeven, bepaling van de doorbuiging Fp, relatieve doorbuiging Frp.
Mp
Mo
Bp
Bo ZONDER WINDDRUK
BIJ EEN PROEFDRUK P (P = P1, zie tabel 1)
7
1 L F p
( A p − A o ) + (Bp − Bo ) 2
< 1/300 of < 1/400
– A en B : meetpunten aan de uiteinden van de stijl of van de dwarsregel waarop de vervormingen worden gemeten – L : afstand tussen de meetpunten A en B – M : meetpunt in het midden van het gemeten element – Ao, Bo, Mo : metingen zonder winddruk – Ap, Bp, Mp : metingen bij winddruk “p” – Fp : doorbuiging bij druk “p” – Frp : relatieve doorbuiging bij druk “p”
TV 222 – december 2001
Deze eis komt voort uit het feit dat de eigen stijfheid van bepaalde types vulpanelen de stijfheid van het venster kan verhogen. Het is altijd delicaat een vulelement te vervangen door een ander element dat minder stijf is, indien men niet beschikt over een rekennota die bewijst dat de berekende doorbuiging kleiner is dan 1/300, zonder rekening te houden met de stijfheid van het vulelement. De stijfheid van de vulpanelen van glas stijgt in deze volgorde : ◆ enkele beglazing ◆ door verlijming samengestelde isolerende beglazing ◆ door lassen samengestelde isolerende beglazing ◆ speciale beglazingen van het akoestische type of van het inbraakveilige type. Naast vulpanelen van glas bestaan er ook vulelementen uit andere materialen. Sommige sandwichpanelen uit deze laatste categorie kunnen de stijfheid erg bevorderen. Tegenwoordig leggen bepaalde controlebureaus een maximale vervorming van 8 mm in absolute waarde op.
8
TV 222 – december 2001
3 3.1
BEREKENINGSPRINCIPES VOOR SCHRIJNWERK BELASTINGEN VAN BUITENSCHRIJNWERK
Buitenschrijnwerk staat bloot aan de volgende belastingen : ◆ permanente belastingen door het eigengewicht van het schrijnwerk en van de vulelementen ◆ veranderlijke belastingen door de blootstelling aan het buitenklimaat, en in het bijzonder aan de wind, de temperatuurschommelingen en de bezonning ◆ belastingen veroorzaakt door het foute gebruik en door dynamische krachten. Wat de overdracht van de belastingen van de vulelementen en de beglazing op de profielen betreft, geeft TV 221 [9] nuttige inlichtingen met betrekking tot het opspannen van de beglazing. Deze principes zijn doorgaans ook van toepassing op ondoorschijnende vulpanelen. De te beschouwen windkrachten zijn deze die voorzien worden in § 2.2.1. De thermische belastingen kunnen aanzienlijk zijn indien de schrijnwerkelementen grote afmetingen hebben en uit materialen met een hoge uitzettingscoëfficiënt bestaan. Voor de controle van de vervormingen ten gevolge van een fout gebruik, van dynamische belastingen, van trillingen enz. kunnen specifieke berekeningen en/of proeven noodzakelijk blijken. Indien bepaalde schrijnwerkelementen ook dienst doen als borstwering, dient men rekening te houden met de belastingen die voorzien worden door de norm NBN B 03-103 “Werkingen op constructies - Rechtstreekse werkingen - Gebruiksbelastingen van gebouwen” [4]. Deze situatie wordt niet behandeld in deze TV.
3.2
OVERDRACHT VAN DE BELASTINGEN
De belastingen op schrijnwerk met beglazingen en/of vulpanelen worden overgedragen op de stijlen en de dwarsregels. De belastingen worden verondersteld te werken in het symmetrievlak van de profielen. De reële belastingen worden op schematische wijze voorgesteld door puntlasten of door rechthoekig of trapeziumvormig overgedragen belastingen, waarbij men ernaar streeft de werkelijkheid in de mate van het mogelijke te benaderen. Bij het vastmaken van het schrijnwerk aan de ruwbouw dient men rekening te houden met het geheel van de belastingen op het schrijnwerk.
9
TV 222 – december 2001
3.2.1 DE WINDWERKING
We gaan ervan uit dat de door de windwerking veroorzaakte belastingen op de profielen proportioneel overgedragen worden met de aangrenzende oppervlakken, en dit afhankelijk van hun symmetrie (zie afbeelding 3). De krachten worden overgedragen volgens driehoekige, trapeziumvormige, rechthoekige of puntdiagrammen. Deze benadering houdt rekening met de vorm van de vleugels. 3.2.2 PUNTBELASTING
De reactiekrachten die overgebracht worden ter plaatse van een profielverbinding worden beschouwd als puntbelastingen. Een vleugel die vastgehouden wordt door één sluitschoot (zoals bij een deur bijvoorbeeld) brengt de volledige belasting puntsgewijs over op de stijl van het vaste kader. Indien deze belasting door ten minste drie sluitpunten overgebracht wordt op het kader, gaat men ervan uit dat ze gelijkmatig verdeeld wordt. In dit geval dragen de twee profielen (dat van de vleugel en dat van het kader) bij tot de opname van de krachten en wordt hun sterkte opgeteld. 3.2.3 VOORBEELDEN VAN BELASTINGSSCHEMA'S
Afbeelding 3 illustreert de verschillende belastingsschema's, afhankelijk van de manier waarop de twee profielen in het midden van het schrijnwerkelement verbonden zijn. Afbeelding 3A toont het geval van een vleugel met één sluitpunt. De volledige belasting wordt puntsgewijs doorgegeven. Afb. 3 Belastingstype, afhankelijk van de vleugels.
A. DEUR + VAST DEEL
B. VLEUGEL + VLEUGEL
h
h
b1
b2
C. VAST DEEL + VAST DEEL
b1
b2
h
b1
F1 Q2
Q1
Q2
10
Q1 Q2
TV 222 – december 2001
b2
Sluitpunten F Puntbelasting Q Totale overgedragen belasting
Afbeelding 3B toont een geval met meerdere sluitpunten. We gaan ervan uit dat de belasting hier gelijkmatig verdeeld is. Als de beglazing aan vier zijden vastzit, is de te beschouwen belasting trapeziumvormig (afbeelding 3C). Om het belang van de verbindingswijze aan te tonen, hebben we de doorbuiging en de spanningen bepaald voor het geval van een dubbele deur van 2 m hoog met twee vleugels met een breedte van 1 m. Tabel 2 geeft een overzicht van de rekenresultaten.
Tabel 2 Verbindingstypes tussen de vleugels en de stijl. AFBEELDING 3A Vleugel die aan twee zijden vastzit
AFBEELDING 3B Vleugel die aan twee zijden vastzit (referentiegeval)
AFBEELDING 3C Vleugel die aan vier zijden vastzit
Opengaande vleugel (2 x 1 m)
Puntbelasting
Rechthoekige belastingsverdeling
Trapeziumvormige belastingsverdeling
Vaste vleugel (2 x 1 m)
Rechthoekige belastingsverdeling
Rechthoekige belastingsverdeling
Trapeziumvormige belastingsverdeling
MEEWERKENDE STIJLEN
1
2
2
BELASTING (%)
298
100
91
DOORBUIGING (%)
260
100
90
OVERDRACHT VAN DE BELASTING
VERBINDINGSTYPE
In dit voorbeeld komt het schema van afbeelding 3B overeen met een belasting door krachten die volgens een rechthoekig diagram overgedragen worden. Deze opbouw leidt tot een kleine overschatting van de reële belasting ten opzichte van de trapeziumvormige belasting. De rekenresultaten tonen echter aan dat, in het geval van een vleugel die de belasting puntsgewijs overdraagt (zie afbeelding 3A), de onderschatting groot is.
3.3
DIMENSIONERING VAN DE PROFIELEN
De ondervinding leert dat de berekening van de vervorming, zoals beschreven in deze TV, volstaat om de stabiliteit van het element ten opzichte van de wind te verzekeren. De vervormingen van de profielen door de voorziene belastingen zijn : ◆ recht evenredig : – met hun mechanische belastingen (verdeeld of puntsgewijs) – met de afstand tussen hun bevestigings- of verbindingspunten – met hun verbindingstype ◆ omgekeerd evenredig met hun stijfheid. De stijfheid van een profiel wordt uitgedrukt door het product E.I (N.mm2), waarbij : ◆ E (N/mm2) = de elasticiteitsmodulus van het materiaal van het profiel ◆ I (mm4) = het traagheidsmoment van de doorsnede van het beschouwde profiel. 11
TV 222 – december 2001
Naarmate het profiel stijver is (grote E.I-waarde), zal zijn vervorming voor het beschouwde belastingsgeval kleiner zijn. 3.3.1 ELASTICITEITSMODULUS
De in rekening te brengen elasticiteitsmodulus, afhankelijk van het materiaal of de materialen waaruit het profiel bestaat, wordt vermeld in de normen of de Technische Goedkeuringen (ATG). Voor houten profielen worden de E-waarden gebruikt die opgenomen zijn in de Technische Specificaties STS 31 [6]. Voor profielen van metaal kunnen de volgende waarden gebruikt worden : ◆ E = 210.000 N/mm2 in het geval van staal ◆ E = 70.000 N/mm2 in het geval van aluminium. Voor kunststoffen wordt de elasticiteitsmodulus voor elk materiaal bepaald overeenkomstig de norm ISO 178 [5]. Indien het nieuwe materialen betreft, moet men voor de elasticiteitsmodulus 90 % van de bekomen waarde nemen, en dit om rekening te houden met het verouderingseffect. Voor PVC wordt de elasticiteitsmodulus gegeven door de Goedkeuring van het beschouwde venstersysteem. Als er geen proefresultaten beschikbaar zijn, dient men een minimale elasticiteitsmodulus van 10.000 N/mm2 te gebruiken voor hout en van 2.250 N/mm2 voor PVC. 3.3.2 TRAAGHEIDSMOMENT VAN EEN DOORSNEDE
Het traagheidsmoment van een doorsnede wordt bepaald t.o.v. een as door het zwaartepunt van de doorsnede. Deze as staat loodrecht op de richting van de doorbuiging. 3.3.3 STIJFHEID VAN SAMENGESTELDE PROFIELEN
Bij samengestelde profielen, opgebouwd uit verschillende materialen, wordt de totale stijfheid van het profiel gegeven door de som van de stijfheid van elk van de componenten : (E.I)tot = Σ En.In. Voor een PVC-profiel, versterkt met een stalen kern, wordt de stijfheid bepaald met de formule : (E.I)tot = (Ep.Ip) + (Es.Is), waarbij : ◆ Ep = de elasticiteitsmodulus van PVC ◆ Es = de elasticiteitsmodulus van staal ◆ Ip = het traagheidsmoment van het PVC-profiel ◆ Is = het traagheidsmoment van het stalen profiel. Voor profielen uit andere materialen die beschikken over een ATG, dient men de betreffende ATG na te slaan voor de bepaling van de I-waarde van de profielen en hun elasticiteitsmodulus E. 12
TV 222 – december 2001
3.3.4 STIJFHEID VAN HOMOGENE PROFIELEN
Vermits de elasticiteitsmodulus van een materiaal een materiaalconstante is, kan men ervan uitgaan dat de stijfheid van het profiel met de beschouwde doorsnede bepaald wordt door het traagheidsmoment van die doorsnede. In tabel 3 wordt het traagheidsmoment opgenomen van profielen met een rechthoekige doorsnede uit homogene materialen (doorgaans uit hout).
13
TV 222 – december 2001
157 187 429
144
171
393
131
156
357
118
140
322
105
124
286
68
72
95
2187
3993
1944
3549
180
220
TV 222 – december 2001
(*) Schematische voorstelling :
1029
915
732
140
651
125
977 1372 2916 5324
895
1258
2673
4880
1143
2430
4437
814
137
126
114
103
92
65
125
115
104
94
83
63
108
99
90
81
72
60
98
89
81
73
65
58
88
80
73
66
59
56
60
55
45
40
50
HOOGTE h (mm)
5768
3159
1486
1058
464
202
170
149
135
117
106
95
65
Tabel 3 Traagheid (in 104 mm4 of cm4) van rechthoekige balken (*).
14 6655
3645
1715
1221
536
233
197
172
156
135
122
110
75
X
Windrichting V
6211
3402
1601
1139
500
218
183
160
146
126
114
102
70
b
7099
3888
1829
1302
572
249
210
183
167
144
130
117
80
X
h
7542
4131
1944
1383
607
264
223
195
177
153
138
124
85
Binnen
Buiten
7986
4374
2058
1465
643
280
236
206
188
162
146
132
90
8430
4617
2172
1546
679
295
249
217
198
171
154
139
95
750
327
275
240
219
189
171
154
105
9761
5346
2515
1790
786
342
288
252
229
198
179
161
110
(in mm4)
9317
5103
2401
1709
b.h 3 12
8873
4860
2287
1628
714
311
262
229
208
180
163
146
100
Ix =
BREEDTE VAN DE BALK b (mm)
5832
2744
1953
857
373
314
275
250
216
195
176
120
6075
2858
2035
893
389
328
286
260
225
203
183
125
6318
2973
2116
929
404
341
298
271
234
211
190
130
6561
3087
2197
965
420
354
309
281
243
220
198
135
10204 10648 11092 11535 11979
5589
2630
1872
822
358
301
263
240
207
187
168
115
4
MINIMAAL TRAAGHEIDSMOMENT VAN SCHRIJNWERKPROFIELEN
In dit hoofdstuk onderzoeken we enkele eenvoudige, maar toch courante gevallen van houten schrijnwerk dat blootgesteld is aan de windwerking. Hierbij wordt rekening gehouden met de hoogte van het gebouw en met de afmetingen van de vensters. De nodige minimale sterkte wordt uitgedrukt door het totale traagheidsmoment dat vereist is om de vervormingen van de profielen voor houten schrijnwerk binnen de opgelegde grenzen van 1/300 van de overspanning, met een maximum van 8 mm, te houden (zie § 2.2.2). De tabellen 4, 5 en 6 geven een overzicht van de berekende traagheidsmomenten voor houten profielen uit drie windsterkteklassen (zie tabel 1) : ◆ geval uit tabel 4 : – windsterkteklasse : PV1 – winddruk : 600 Pa – hoogte van het gebouw : hb < 10 m ◆ geval uit tabel 5 : – windsterkteklasse : PV1b – winddruk : 750 Pa – hoogte van het gebouw : 10 m ≤ hb < 18 m ◆ geval uit tabel 6 : – windsterkteklasse : PV2 – winddruk : 1000 Pa – hoogte van het gebouw : 18 m ≤ hb < 50 m. Bij de opstelling van de tabellen 4, 5 en 6 werd rekening gehouden met een elasticiteitsmodulus van 10.000 N/mm2. Men kan deze tabellen eveneens gebruiken voor andere materialen dan hout. Men dient in dat geval de gegeven waarden wel te vermenigvuldigen met 10.000 N/mm2. Zo bekomt men de stijfheid E.I die nodig is om de beschouwde belasting op te nemen (zie ook § 3.3.3).
15
TV 222 – december 2001
16
TV 222 – december 2001
96
1425
3629
4272
2624
3110
3662
4,6
4,8
5
1044
3660 4373 5184 6104
3935
4666
5493
4147
4883
3498
2928
3294
2036 2500
1833
2250 3039
1305 1640
1175
1476
2735
2431
2000
1629
1312
791 1024
712
633
819
922
446 600
402
357
540
250 324
225
292
137 188
123
169
64 96
58
41
36
86
1,0
0,9
480
259
200
150
109
77
51
32
0,8
6714
5702
4810
4026
3343
2750
2240
1804
1436
1126
870
660
491
356
275
206
150
106
71
45
1,1
b1
7324
6221
5247
4392
3647
3000
2444
1968
1566
1229
949
720
536
389
299
225
164
115
77
49
1,2
b2
57
53
4254 5124 6122 7258 8545
4758 5684 6739 7935
2851 3500
2647 3250 3950
1827 2296
1697 2132
1107 1434
1028 1331
625 840
580 780
349 454
324 421
191 263
178 244
90 134
84 125
h
1,4
1,3
10376
8813
7433
6222
5166
4250
3462
2788
2219
1741
1345
1020
759
551
424
319
232
163
109
69
1,7
10986
9331
7871
6588
5470
4500
3665
2952
2349
1843
1424
1080
803
583
449
338
246
173
116
73
1,8
hoogte van het gebouw < 10 m
9766
8294
6996
5856
4862
4000
3258
2624
2088
1638
1266
960
714
518
399
300
219
154
103
65
1,6
P1 : rekenwaarde van de winddruk voor het berekenen van de vervormingen (Pa) = 600 Pa P3 : rekenwaarde van de winddruk voor het berekenen van de veiligheidsbelastingen (Pa) Rélas : elastische sterkte van hout (N/mm2) = 10 N/mm2 (cf. STS 52.0 [8]) E : elasticiteitsmodulus van hout (N/mm2) = 10.000 N/mm2 (cf. STS 52.0 [8])
hb :
9155
7776
6559
5490
4558
3750
3054
2460
1958
1536
1187
900
669
486
374
281
205
144
96
61
1,5
BREEDTE VAN ZIJDE 1 (b1) = BREEDTE VAN ZIJDE 2 (b2) (m)
h : hoogte (mm) b1 : breedte van zijde 1 (mm) b2 : breedte van zijde 2 (mm)
3061
2562
2196
4,4
2127
1750
1832
4
1148
914
717
312
4,2
1222
1500
3,8
783
984
3,4
3,6
554
475
614
3
3,2
420
268
360
2,6
2,8
175
227
150
194
131
2,2
2
67
45
28
0,7
2,4
82
113
1,8
39
58
1,4
1,6
24
0,6
1,2
HOOGTE h (m)
Tabel 4 Berekende traagheidsmomenten I (in 104 mm4) voor houten profielen uit windsterkteklasse PV1.
11597
9850
8308
6954
5774
4750
3869
3116
2480
1946
1503
1140
848
616
474
356
260
182
122
77
1,9
12207
10368
8745
7321
6078
5000
4073
3281
2610
2048
1582
1201
893
648
499
375
273
192
129
81
2,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
7,3
6,7
6,0
5,3
4,7
4,0
MAXIMALE DOORBUIGING (mm)
17
TV 222 – december 2001
234
4536
5341
2745
3279
3888
4578
4,6
4,8
5
324
4575 5466 6480 7629
4919
5832
6866
5184
6104
4373
3660
3039
2500
4118
2050
1845
3798
1631
1468
3419
1280
1152
3125
989
890
2813
750
675
2545
405 558
365
502
2291
2036
1640
1305
1024
791
600
446
h : hoogte (mm) b1 : breedte van zijde 1 (mm) b2 : breedte van zijde 2 (mm)
3826
3203
2659
2188
4,4
1782
1435
2279
1230
3,6
1142
4,2
979
3,4
896
1875
768
3,2
692
4
593
3
525
1527
450
2,8
284
390
3,8
243
335
2,4
2,6
250
96
312
211
218
84
281
188
141
187
2
2,2
164
120 171
108
154
137
120
72
103
51 80
46
72
1,6
41
64
1,8
56
35
1,0
0,9
30
0,8
48
0,7
1,2
0,6
8392
7128
6012
5033
4178
3438
2800
2255
1794
1408
1088
825
614
446
343
258
188
132
88
56
1,1
b1
9155
7776
6559
5490
4558
3750
3054
2460
1958
1536
1187
900
669
486
374
281
205
144
96
61
1,2
b2
2284 2870
2121 2665
7652 9072 10681
8424 9918
5948 7105
5318 6405
4938
3563
1792
1664
4375
1384
1285
4063
1050
975
3309
567 781
527 725
328 437
305 406
168 239
156 222
71 113
66 105
h
1,4
1,3
12970
11016
9292
7778
6457
5313
4327
3486
2773
2176
1681
1276
948
689
530
398
290
204
137
86
1,7
hoogte van het gebouw : 10 m < hb < 18 m
12207
10368
8745
7321
6078
5000
4073
3281
2610
2048
1582
1201
893
648
499
375
273
192
129
81
1,6
13733
11664
9838
8236
6837
5625
4582
3691
2936
2304
1780
1351
1004
729
562
422
308
216
145
91
1,8
P1 : rekenwaarde van de winddruk voor het berekenen van de vervormingen (Pa) = 750 Pa P3 : rekenwaarde van de winddruk voor het berekenen van de veiligheidsbelastingen (Pa) Rélas : elastische sterkte van hout (N/mm2) = 10 N/mm2 (cf. STS 52.0 [8]) E : elasticiteitsmodulus van hout (N/mm2) = 10.000 N/mm2 (cf. STS 52.0 [8])
hb :
11444
9720
8198
6863
5698
4688
3818
3075
2447
1920
1483
1125
837
608
468
352
256
180
121
76
1,5
BREEDTE VAN ZIJDE 1 (b1) = BREEDTE VAN ZIJDE 2 (b2) (m)
1,4
HOOGTE h (m)
Tabel 5 Berekende traagheidsmomenten I (in 104 mm4) voor houten profielen uit windsterkteklasse PV1b.
14496
12312
10385
8693
7217
5938
4836
3896
3099
2432
1879
1426
1060
770
593
445
325
228
153
96
1,9
15259
12960
10931
9151
7597
6250
5091
4101
3263
2560
1978
1501
1116
810
624
469
342
240
161
101
2,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
7,3
6,7
6,0
5,3
4,7
4,0
MAXIMALE DOORBUIGING (mm)
18
TV 222 – december 2001
250
219
2500
6048
7121
5184
6104
4,8
5
4270
4167
6100 7288 8640 10173
7776
9155
6912
8138
5830
4880
5490
5065
3750
4558
2734 3394
2460
3054
1707 2175
1536
1958
1000 1318
900
1187
540 744
486
669
313 416
281
374
160 228
144
205
6559
4052
3333
2715
2187
1740
1365
1055
800
595
432
333
128
68 107
61
96
1,0
0,9
11190
9504
8016
6710
5571
4583
3733
3007
2393
1877
1450
1100
818
594
458
344
251
176
118
74
1,1
b1
12207
10368
8745
7321
6078
5000
4073
3281
2610
2048
1582
1201
893
648
499
375
273
192
129
81
1,2
b2
5833
8541 10203 12096 14242
7931 9474 11232 13224
7090
5417 6584
3827 4751
3554 4412
2389 3045
2219 2828
1401 1846
1301 1714
756 1041
702 967
438 582
406 541
224 319
208 296
95 150
88 139
h
1,4
1,3
17293
14688
12389
10371
8610
7083
5769
4647
3698
2901
2241
1701
1264
918
707
531
387
272
182
115
1,7
hoogte van het gebouw : 18 m < hb < 50 m
16276
13824
11660
9761
8103
6667
5430
4374
3480
2731
2109
1601
1190
864
666
500
365
256
172
108
1,6
18311
15552
13118
10981
9116
7500
6109
4921
3915
3072
2373
1801
1339
972
749
563
410
288
193
122
1,8
P1 : rekenwaarde van de winddruk voor het berekenen van de vervormingen (Pa) = 1000 Pa P3 : rekenwaarde van de winddruk voor het berekenen van de veiligheidsbelastingen (Pa) Rélas : elastische sterkte van hout (N/mm2) = 10 N/mm2 (cf. STS 52.0 [8]) E : elasticiteitsmodulus van hout (N/mm2) = 10.000 N/mm2 (cf. STS 52.0 [8])
hb :
15259
12960
10931
9151
7597
6250
5091
4101
3263
2560
1978
1501
1116
810
624
469
342
240
161
101
1,5
BREEDTE VAN ZIJDE 1 (b1) = BREEDTE VAN ZIJDE 2 (b2) (m)
h : hoogte (mm) b1 : breedte van zijde 1 (mm) b2 : breedte van zijde 2 (mm)
5101
3660
4373
4,4
3545
2917
2376
1914
1523
1195
923
700
521
378
291
112
4,6
3039
4
4,2
1640
2036
3,6
3,8
1024
1305
3,2
3
3,4
600
791
2,8
324
446
2,4
2,6
188
250
2
2,2
182
159
96
137
1,6
54
86
1,8
47
75
41
0,8
64
0,7
1,2
0,6
1,4
HOOGTE h (m)
Tabel 6 Berekende traagheidsmomenten I (in 104 mm4) voor houten profielen uit windsterkteklasse PV2.
19328
16416
13846
11591
9623
7917
6448
5194
4133
3243
2505
1901
1413
1026
790
594
433
304
204
128
1,9
20345
17280
14575
12201
10129
8333
6788
5468
4350
3413
2637
2001
1488
1080
832
625
456
320
214
135
2,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
7,3
6,7
6,0
5,3
4,7
4,0
MAXIMALE DOORBUIGING (mm)
5
5.1
KEUZE VAN DE PROFIELEN VOOR HOUTEN SCHRIJNWERK PROFIELEN MET EEN RECHTHOEKIGE DOORSNEDE
De keuze van de schrijnwerkprofielen kan gemaakt worden uitgaande van het traagheidsmoment van hun doorsnede. Tabel 3 geeft het traagheidsmoment van profielen met een rechthoekige doorsnede, afhankelijk van hun breedte “b” en hun hoogte “h”. Om misverstanden te vermijden, bevat deze tabel een schematische voorstelling waarin de richting van de wind die op de balk inwerkt, aangegeven wordt.
5.2
SCHRIJNWERKPROFIELEN
Wij stellen vijf types profielen voor, die elk bestaan uit twee delen, A en B. Het WTCB heeft het traagheidsmoment van elk van beide delen afzonderlijk berekend, evenals van beide delen samen “A + B”, wat overeenkomt met het traagheidsmoment van de twee profielen als ze door ten minste drie punten verbonden zijn. De tabellen 7, 8, 9, 10 en 11 geven een overzicht van de berekeningen die uitgevoerd werden voor de vijf beschouwde profieltypes, evenals voor gelijkaardige profielen die verbreed werden met 5 mm en vervolgens met 10 mm. Elke tabel wordt verduidelijkt door een schematische voorstelling van het profiel in kwestie. Het nummer van de profielen uit de tabellen komt overeen met de volgende types : ◆ nr. X.00 : basisprofiel ◆ nr. X.05 : basisprofiel waarvan elk van de twee onderdelen met 5 mm verbreed werd ◆ nr. X.10 : basisprofiel waarvan elk van de twee onderdelen met 10 mm verbreed werd. OPMERKING : Een bedrijf kan voor de bepaling van het in rekening te brengen traagheidsmoment van zijn eigen profielen steeds een beroep doen op het WTCB.
19
TV 222 – december 2001
Tabel 7 Traagheidsmoment van profielen van type1 (*).
NR. VAN HET PROFIEL
PROFIEL “A” AFZONDERLIJK
PROFIEL “B” AFZONDERLIJK
PROFIEL “A” + “B”
H
L
H
L
H
L
(104 mm4)
(mm)
(mm)
(104 mm4)
(mm)
(mm)
(104 mm4)
(mm)
(mm)
1,00
116,4
72,0
84,0
65,5
58,0
70,0
181,9
72,0
115,0
1,05
132,8
72,0
89,0
73,9
58,0
75,0
206,7
72,0
125,0
1,10
149,0
72,0
94,0
82,2
58,0
80,0
231,2
72,0
135,0
IA
IB
I(A+B)
(*) Schematische voorstelling van een profiel van type 1 : 84 tot 94 mm
A1
72 mm
58 mm
B1
70 tot 80 mm 115 tot 135 mm
Tabel 8 Traagheidsmoment van profielen van type 2 (*).
NR. VAN HET PROFIEL
PROFIEL “A” AFZONDERLIJK
PROFIEL “B” AFZONDERLIJK
PROFIEL “A” + “B”
H
L
H
L
H
L
(104 mm4)
(mm)
(mm)
(104 mm4)
(mm)
(mm)
(104 mm4)
(mm)
(mm)
2,00
131,5
70,0
94,0
146,8
70,0
76,0
278,3
84,0
128,0
2,05
147,9
70,0
99,0
162,5
70,0
81,0
310,4
84,0
138,0
2,10
164,2
70,0
104,0
178,2
70,0
86,0
342,4
84,0
148,0
IA
IB
I(A+B)
(*) Schematische voorstelling van een profiel van type 2 : 94 tot 104 mm
70 mm
A2 84 mm
B2
70 mm
90 tot 100 mm 128 tot 148 mm
20
TV 222 – december 2001
NR. VAN HET PROFIEL
PROFIEL “A” AFZONDERLIJK
PROFIEL “B” AFZONDERLIJK
PROFIEL “A” + “B”
H
L
H
L
H
L
(104 mm4)
(mm)
(mm)
(104 mm4)
(mm)
(mm)
(104 mm4)
(mm)
(mm)
3,00
143,9
68,0
100,0
293,9
98,0
105,0
437,8
98,0
150,0
3,05
158,8
68,0
105,0
322,7
98,0
110,0
481,5
98,0
160,0
3,10
173,8
68,0
110,0
350,3
98,0
115,0
524,1
98,0
170,0
IA
IB
I(A+B)
Tabel 9 Traagheidsmoment van profielen van type 3 (*).
(*) Schematische voorstelling van een profiel van type 3 : 150 tot 170 mm 105 tot 115 mm
A3
68 mm
98 mm
B3
100 tot 110 mm
NR. VAN HET PROFIEL
PROFIEL “A” AFZONDERLIJK
PROFIEL “B” AFZONDERLIJK
PROFIEL “A” + “B”
H
L
H
L
H
L
(104 mm4)
(mm)
(mm)
(104 mm4)
(mm)
(mm)
(104 mm4)
(mm)
(mm)
4,00
82,2
58,0
79,0
222,4
72,0
126,0
304,6
72,0
168,0
4,05
90,4
58,0
84,0
238,1
72,0
131,0
328,5
72,0
178,0
4,10
98,6
58,0
89,0
253,7
72,0
136,0
352,4
72,0
188,0
IA
IB
I(A+B)
(*) Schematische voorstelling van een profiel van type 4 : 79 tot 89 mm
58 mm
A4 B4
126 tot 136 mm 168 tot 188 mm
21
TV 222 – december 2001
72 mm
Tabel 10 Traagheidsmoment van profielen van type 4 (*).
Tabel 11 Traagheidsmoment van profielen van type 5 (*).
NR. VAN HET PROFIEL
PROFIEL “A” AFZONDERLIJK
PROFIEL “B” AFZONDERLIJK
PROFIEL “A” + “B”
H
L
H
L
H
L
(104 mm4)
(mm)
(mm)
(104 mm4)
(mm)
(mm)
(104 mm4)
(mm)
(mm)
5,00
121,7
59,0
122,0
106,2
59,0
122,0
228,0
59,0
170,0
5,05
130,3
59,0
127,0
114,8
59,0
127,0
245,1
59,0
180,0
5,10
138,9
59,0
132,0
123,4
59,0
132,0
262,2
59,0
190,0
IA
IB
I(A+B)
(*) Schematische voorstelling van een profiel van type 5 :
73 mm
59 mm
A5
59 mm
B5
122 tot 132 mm 170 tot 190 mm
22
TV 222 – december 2001
6
REKENVOORBEELDEN
In dit hoofdstuk onderzoeken we het geval van deuren in twee verschillende gebouwen, die zich allebei op een vlak terrein bevinden dat weinig aan wind blootgesteld wordt.
6.1
VOORBEELD 1 : GEVAL VAN EEN SCHUURDEUR
We beschouwen een gebouw met een totale hoogte “hb” van 7 m. Afbeelding 4 toont de algemene voorstelling van de deur. Afb. 4 Schema van de deur van een schuur (de grijze zone belast de stijl van de deur). h
b1
h = 3,40 m b1 = b2 = 1,40 m
b2
zone die de stijl belast
Gezien de hoogte van het gebouw hb = 7 m (hb < 10 m) en zijn blootstelling aan normale omstandigheden (klasse PV1), kunnen we gebruik maken van tabel 4. Deze tabel voorziet voor h = 3,40 m en b1 = b2 = 1,40 m een minimaal traagheidsmoment I = 1827.104 mm4. Met dit minimale traagheidsmoment kunnen we een profieldoorsnede kiezen : ◆ rechthoekige doorsnede (zie tabel 3) : men kan de volgende houten profielen toepassen : – h = 125 mm; b = 115 mm; I = 1872.104 mm4 > 1827.104 mm4 – h = 140 mm; b = 80 mm; I = 1829.104 mm4 > 1827.104 mm4 – h = 125 mm; b = 2 x 60 mm; I = 977.104 x 2 mm4 > 1827.104 mm4. ◆ courante houten schrijnwerkprofielen : profiel 3.10 (tabel 9) : h = 98 mm; b = 170 mm; I = 524.104 mm4 < 1827.104 mm4. Omdat dit profiel niet sterk genoeg is, moet het versterkt worden met rechthoekige profielen met I = (1827 - 524).104 mm4 = 1303.104 mm4, d.w.z. met een doorsnede h x b = 125 mm x 100 mm.
6.2
VOORBEELD 2 : GEVAL VAN EEN WINKELDEUR
We beschouwen een gebouw met een totale hoogte “hb” van 15 m. De deur bestaat uit twee vleugels en heeft de volgende afmetingen : h = 2,20 m en b1 = b2 = 0,90 m. Gezien de hoogte van het gebouw hb = 15 m (10 m < hb < 18 m) en zijn blootstelling aan normale omstandigheden (PV1b), kunnen we gebruik maken van tabel 5. 23
TV 222 – december 2001
Deze tabel voorziet voor h = 2,20 m en b1 = b2 = 0,90 m een minimaal traagheidsmoment I = 281.104 mm4. Uitgaande van dit minimaal traagheidsmoment kunnen we het gepaste profiel (de gepaste profielen) bepalen : ◆ rechthoekig houten profiel (zie tabel 3) : – 1 profiel : h = 95 mm; b = 40 mm; I = 286.104 mm4 x 1 > 281.104 mm4 – 1 profiel : h = 72 mm; b = 90 mm; I = 280.104 mm4 x 1 ≈ 281.104 mm4 – 2 profielen : h = 60 mm; b = 80 mm; I = 144.104 mm4 x 2 > 281.104 mm4 ◆ courante houten schrijnwerkprofielen (zie tabellen 8 en 10) : – profiel 2.05 : h = 84 mm; b = 138 mm; I = 310.104 mm4 x 1 > 281.104 mm4 – profiel 4.00 : h = 72 mm; b = 168 mm; I = 305.104 mm4 x 1 > 281.104 mm4.
6.3
VOORBEELD 3 : PROFIELEN UIT VERSCHILLENDE MATERIALEN
Voor de behandeling van dit voorbeeld hernemen we de gegevens uit voorbeeld 2. Hierbij veronderstellen we echter dat het schrijnwerk niet meer uit hout, maar wel uit profielen van PVC met metalen verstevigingen bestaat. De vereiste stijfheid wordt, zoals aangegeven in voorbeeld 2, bekomen met een houten profiel (E = 10000 N/mm2) met een traagheidsmoment “I” van 281.104 mm4. De te bekomen stijfheid is dus gelijk aan het product (E.I)eis (in N.mm2) (zie ook § 3.3) : (E.I)eis = 10000 x 281.104 N.mm2 = 281.108 N.mm2. De vensters zijn opgebouwd uit de profielen die beschreven worden in de ATG van het betreffende product. Dit document geeft de volgende informatie : ◆ een tabel die de elasticiteitsmodulus van het beschouwde PVC bevat, meer bepaald : Eexp = 2522 MPa of N/mm2. In de praktijk laten we bij berekeningen een elesticiteitsmodulus toe van : Eber = 2500 N/mm2 ◆ twee tabellen die een overzicht geven van de karakteristieken van de profielen die gebruikt worden in het centrale deel van de vleugels. Hierna volgt een uittreksel uit beide tabellen. Het in rekening te brengen traagheidsmoment komt overeen met de XX-as in het vlak van het venster. Tabel 12 Traagheidsmoment I van profielen uit PVC met E = 2500 N/mm2.
Tabel 13 Traagheidsmoment I van de stalen verstevigingen met E = 210000 N/mm2.
PROFIEL
LINEÏEKE MASSA (kg/m)
Ix (cm4)
Iy (cm4)
VERSTEVIGING
TE VERSTEVIGEN PROFIEL (Ref.)
Ix (cm4)
Iy (cm4)
P1
1,36
43,3
43,4
R1
P1
3,85
1,60
P2
1,09
32,1
20,7
R2
P2
2,03
1,35
Het beschouwde venster bestaat, zoals aangegeven in afbeelding 5, uit een combinatie van profielen en hun verstevigingen.
24
TV 222 – december 2001
De totale stijfheid, d.i. de stijfheid die beschikbaar is door de combinatie van de verschillende profielen, wordt berekend zoals aangegeven in § 3.3.3, d.w.z. : (E.I)tot = Σ En.In. Het venster bestaat dus uit : ◆ profielen uit PVC (elasticiteitsmodulus E = 2500 N/mm2 of 0,25.104 N/mm2) : – XP1 : 43,3.104 mm4 x 0,25.104 N/mm2 = 10,825.108 N.mm2 – XP1 : 43,3.104 mm4 x 0,25.104 N/mm2 = 10,825.108 N.mm2 Σ E.I = 29,675 N.mm2 – XP2 : 32,1.104 mm4 x 0,25.104 N/mm2 = 8,025.108 N.mm2 ◆ stalen verstevigingen voor deze profielen (elasticiteitsmodulus E = 210000 N/mm2 of 21.104 N/mm2 : – XR1 : 3,85.104 mm4 x 21,0.104 N/mm2 = 80,850.108 N.mm2 Σ E.I = 204,330 N.mm2 – XR1 : 3,85.104 mm4 x 21,0.104 N/mm2 = 80,850.108 N.mm2 – XR2 : 2,03.104 mm4 x 21,0.104 N/mm2 = 42,630.108 N.mm2.
}
}
Hieruit kunnen we afleiden dat de totale stijfheid (E.I)tot (= Σ En.In) van het venster 234,005.108 N.mm2 bedraagt. Deze waarde is vergelijkbaar met de vereiste stijfheid ten opzichte van de windwerking : (E.I)eis = 281.108 > (E.I)tot = 234,005.108 N.mm2. Deze profielen kunnen dus niet gebruikt worden voor de fabricatie van de winkeldeur indien de hoogte van het gebouw begrepen is tussen 10 m en 18 m, omdat ze dan tot windsterkteklasse PV1b moeten behoren. Als deze profielen daarentegen gebruikt worden in een villa waarvan de totale hoogte kleiner is dan 10 m, kan windsterkteklasse PV1 volstaan. Tabel 4 (p. 16) geeft de volgende informatie : ◆ maximale hoogte van het gebouw : 10 m ◆ hoogte van het venster : 2,2 m ◆ breedte van het venster : 0,9 m, d.w.z. een vereist minimaal traagheidsmoment I = 225.104 mm4 met een houten profiel, wat overeenkomt met een stijfheid (E.I)eis = 10000 x 225.104 = 225.108 N.mm2, dus (E.I)eis = 225.108 N.mm2 < (E.I)tot = 234,005.108 N.mm2. Deze profielen volstaan dus om de stabiliteit van het schrijnwerk te verzekeren in een gebouw waarvan de hoogte kleiner is dan 10 m. XP1
XP1
XR1
XR1
Afb. 5 Profielen uit PVC met stalen verstevigingen. XR1
XR2 XR2
XP1 en XP2 : profielen uit PVC XR1 en XR2 : stalen verstevigingen
XP2
25
TV 222 – december 2001
LITERATUURLIJST 1. Belgische Unie voor de technische goedkeuring in de bouw Vereenvoudigde rekenregels voor vensters. Brussel, BUtgb, BUtgb-informatieblad, 1997/6. 2. Belgisch Instituut voor Normalisatie NBN B 03-002-1 Windbelasting op bouwwerken - Algemeen - Winddruk op een wand en gezamenlijke windeffekten op bouwwerken (met 2 errata inbegrepen). Brussel, BIN, 1988. 3. Belgisch Instituut voor Normalisatie NBN B 03-002-2 Windbelasting op bouwwerken - Dynamische windeffekten op buigzame bouwwerken (met 2 errata). Brussel, BIN, 1988. 4. Belgisch Instituut voor Normalisatie NBN B 03-103 Werkingen op constructies - Rechtstreekse werkingen - Gebruikbelastingen van gebouwen (+ addendum 1993). Brussel, BIN, 1976. 5. International Organization for Standardization ISO 178 Plastiques - Détermination des propriétés en flexion. Genève, ISO, 2001. 6. Ministerie van Verkeer en Infrastructuur STS 31 Timmerwerk. Brussel, MVI, Eengemaakte Technische Specificaties, 1990. 7. Ministerie van Verkeer en Infrastructuur STS 38 Glaswerk. Brussel, MVI, Eengemaakte Technische Specificaties, 1980. 8. Ministerie van Verkeer en Infrastructuur STS 52 Buitenschrijnwerk. Algemene voorschriften. Brussel, MVI, Eengemaakte Technische Specificaties, 1986. 9. Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf Plaatsing van glas in sponningen. Brussel, WTCB, Technische Voorlichting, nr. 221, 2001.
26
TV 222 – december 2001
Verantwoordelijke uitgever : Carlo De Pauw WTCB, Poincarélaan 79 1060 BRUSSEL
Drukkerij : Claes Printing nv Lay-out : Meersman I.D.
B R U S S E L Maatschappelijke zetel Poincarélaan 79 B-1060 Brussel algemene directie 02/502 66 90 02/502 81 80
☎
publicaties 02/529 81 00 02/529 81 10
☎
Z A V E N T E M Kantoren Lozenberg nr. 7 B-1932 Sint-Stevens-Woluwe (Zaventem) 02/716 42 11 02/725 32 12
☎
technisch advies - communicatie - kwaliteit toegepaste informatica bouw planningtechnieken ontwikkeling & innovatie
L I M E L E T T E Proefstation Avenue Pierre Holoffe 21 B-1342 Limelette 02/655 77 11 02/653 07 29
☎
onderzoek laboratoria vorming documentatie bibliotheek