This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen
volgens NEN-EN 1996-1-1 Inclusief Nationale Bijlage (nl)
Let op: verwijzingen behorende bij “Diktaat EC6 Metselwerk: tabellen en formules“ met hoofdstukindeling conform NEN-EN 1996 1-1 voor de laatste actuele NORMteksten raadpleeg NEN-EN 1996 1-1 via www.NEN.nl. Raadpleeg leveranciers voor actuele gegevens.
2 doorsnedetoets met druk en buiging ............................................................................................................................................. 9 2.1 zie bijlage:druk en buiging ..................................................................................................................................................... 9
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Voorwoord
4
Voorwoord
Dit document is opgesteld als met voorbeeldsommen volgens EN 1996-1-1. Tezamen met diktaat EC6 Metselwerk I, tabellen en formules” Is het de bedoeling de metselwerknorm te doorgronden.
Verwezen wordt naar de hoofdstukkenindeling van de NORM: NEN-EN 1996-1-1. Deze hoofdstukkenindeling is ook toegepast bij diktaat EC6 Metselwerk I, tabellen en formules”.
Voorwoord
In rood zijn eventuele normteksten of toelichtingen overgenomen afkomstig uit de Nationale Bijlage.
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Inleiding
5
Inleiding
De voorbeeldsommen zijn opgesteld om steeds meer onderdelen van de norm te bestuderen.
1. Materiaalgegevens met oplegging stalen balk
2. Doorsnedetoets met druk en buiging
3. Knik
4. Stabiliteit
Daarnaast zijn als bijzondere onderwerpen toegevoegd
5. Murfor
6. Spouwanker
De voorbeelden zijn uitgewerkt als rekenvoorbeeld in de bijlage. De totale toelichting en stappenplannen volgen hierna.
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
1 materiaalgegevens en oplegdruk
6
1 materiaalgegevens en oplegdruk
1.1 voorbeeld uit bijlage
1.1.1 Toelichting
Een gelijmde 120mm dikke standaard kalkzandsteenwand van 2700mm hoog en 2000mm breedte wordt belast door een opgelegde stalen balk met 150 kN. De breedte van de balk is 150 mm ; 500 mm uit de rand van de wand.
1.1.2 Uitwerking
T.b.v. de druksterkte kunnen we uitgaan van bijlage W van diktaat I:tabellenboek: gangbare waarden voor kalkzandsteen: stenen oud klinker 25 N/mm2 nieuw CS16 16 N/mm2 blokken oud gewoon 15 N/mm2 nieuw CS12 12 N/mm2 blokken oud klinker 25 N/mm2 nieuw CS20 20 N/mm2 blokken oud hogedruk 35 N/mm2 nieuw CS28 28 N/mm2 blokken oud hoogbouw 45 N/mm2 nieuw CS36 36 N/mm2 T.b.v. de kwaliteit van lijmwerk zie bijlage T van diktaat I:tabellenboek: deze spreekt van druksterkte 12,5 N/mm2 volgens NEN 6790, echter Eurocode spreekt van M10 of M15; NPR van M12,5; omdat voor kalkzandsteen factor β=0 heeft de sterkte van lijm geen invloed op de metselwerksterkte.
a1,l bopleg a1,r lopleg
2000 150 500 95
NEdc NEdc
x
NRdc
0,5hc
hc = 2700
60 graden
779 150 500
lefm
0,5hc
t= 120
70 bepaling karakteristieke druksterkte op basis van de samenstellende materialen art. 3.6.1.2
71 3.1 fk = K fba fm
b= 1 * 0,8 * 12 0,85 * 12,5 0 = 6,6 N/mm
2
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
1 materiaalgegevens en oplegdruk
7
(1) De karakteristieke druksterkte van metselwerk behoort te zijn bepaald door:
i. resultaten van proeven volgens EN 1052-1 die zijn uitgevoerd voor het project of die beschikbaar zijn uit eerder uitgevoerde proeven, bijvoorbeeld uit een bestand van proefresultaten; de resultaten van de proeven behoren te zijn gepresenteerd in de vorm van een tabel, of in de vorm van vergelijking (3.1)
fk = Kfbαfm
β (3.1)
Tabel 1 - Constanten voor de bepaling van de representatieve waarde van de druksterkte van metselwerk
Type metselsteen Totaal volume aan perforaties Metselmortel Lijmmortel
K α β Voegdikte K α β
Kalkzandsteen ≤ 25 % 0,6 0,65 0,25 b 0,8 0,85 0
≤ 55 % 0,5 0,65 0,25 b 0,65 0,85 0
a Voegdikte lintvoeg ≥ 0,5 mm en ≤ 5 mm.
b Voegdikte lintvoeg ≥ 0,5 mm en ≤ 3 mm.
De te berekenen formule t.b.v. rekenwaarde metselwerk: 2.4.3(1): Voor de materialen A, B en C moet de waarde van γM gelijk aan 1,7 zijn genomen.
6.1.3 Wanden belast door een geconcentreerde last
(1) P De rekenwaarde van een geconcentreerde belasting, NEdc, die aangrijpt op een metselwerkwand moet kleiner zijn dan of gelijk zijn aan de weerstand tegen een geconcentreerde last op de wand, NRdc, zodat:
NEdc ≤ NRdc (6.9)
(2) Bij een wand belast door een geconcentreerde last, vervaardigd met groep 1 metselstenen en gedetailleerd volgens hoofdstuk 8, en niet vervaardigd met 'shell bedded' metselwerk, volgt de weerstand tegen een geconcentreerde last uit:
NRdc = β Abfd (6.10)
waarin:
68 bepaling rekenwaarde van de druksterkte, voor materialen A, B en C geldt: YM=1,7
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
1 materiaalgegevens en oplegdruk
8
Figuur 1 facor betai
β is een vergrotingsfactor voor geconcentreerde lasten;
a1 is de afstand van het einde van de wand tot de dichtstbij zijnde rand van de belaste oppervlakte (zie figuur 6.2);
hc is de hoogte van de wand tot het niveau van de last;
Ab is de belaste oppervlakte;
Aef is de effectieve draagoppervlakte, deze is gelijk aan lefm · t;
lefm is de effectieve lengte van het draagvlak bepaald in het midden van de hoogte van de wand of het penant (zie figuur 6.2);
t is de dikte van de wand, waarbij rekening is gehouden met de diepte van meer dan 5 mm terugliggende voegen;
is niet groter dan 0,45.
55 6.10 NRdc= b Ab fd = 1,34 142,5 102 3,9 = 74,4 10
3 N
56
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
2 doorsnedetoets met druk en buiging
9
2 doorsnedetoets met druk en buiging
2.1 zie bijlage:druk en buiging
2.1.1 Toelichting
Een 100mm dikke bakstenen gevelwand onder een dakvloer wordt belast op vertikale druk uit eigen gewicht en dak, en
tegelijkertijd op wind. Er wordt een spanningscontrole uitgevoerd. Voor de maximale drukkracht spreekt de norm in 6.3.1 (4) over een begrenzing van de maximale drukspanning: “bij de berekening van de schijnbare buigtrekstrerkte f_x,1,app mag de drukspanning tgv bovenbelasting niet groter meegerekend worden dan 0.2 f_d”
2.1.2 Uitwerking
De toegepaste steen (fb = 15N/mm2) met M5 metselmortel levert een druksterkte van : 3,1 N/mm2 rekenwaarde
De bovenbelasting van 30 kN (Grep) geeft ter plaatse van Mmax een drukspanning onder 0,9G inclusief eigen gewicht van de wand:
Dit is kleiner dan 0,2*3,1=0,62 N/mm2
2,6
00
0,10
q[k
N/m
]
F[kN]
31 3.6.1.2 karakteristieke druksterkte van metselwerk m.u.v. "shell bedded" metselwerk op basis van samenstellende materialen
32 3.1 fk = K fba fm
b = 0,6 * 15 0,65 * 5 0,25 = 5,2 N/mm2
33 a en b zijn constanten afhankelijk van materiaal en perforaties
34 bepaling rekenwaarde van de druksterkte, voor materialen A, B en C geldt: gM=1,7 zie 2.4.3(1)
96 drukspanning t.g.v. NEd NEd / Amuur = -29,11 *1000 / 0,1000 * 10 6 = -0,29 N/mm
2
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
2 doorsnedetoets met druk en buiging
10
De windbelasting geeft een Moment van:MEd=0,71 kNm in CC1 op een doorsnede bxh van 1000mmx100mm
0.29-0.43=-0.14N/mm2 trek
0.29
0.29+0.43=-0.72N/mm2 druk
Maximaal toelaatbare treksterkte volgt uit:
In bovenstaand voorbeeld is NEN6790 gebruikt in combinatie met NPR 6791.
Uitgaande van lijmwerk is volgens de TGB: fm;┴;rep=1,5x0,4=0,6N/mm2 en fm;//;rep=R0x fm;┴;rep1
Uitgaande van overige volgens de TGB: fm;┴;rep=1,5x0,2=0,3N/mm2 2
1 Dit volgt uit NPR (verouderd) ; in de in ontwikkeling zijnde NEN-EN 1996-1-1+C1 NB 2011 zijn de formules van NEN6790
overgenomen. De in ontwikkeling zijnde NPR 9096-1-1 is uitgegaan van een overlappingslengte van >0,8 x muurdikte en komt tot minimale geeiste waarden die zijn overgenomen in Fout! Verwijzingsbron niet gevonden. op pagina 179; De minimale eis
is hoger dan hier vanuit TGB omschreven. 2 Dit volgt uit NPR (verouderd) De in ontwikkeling zijnde NPR 9096-1-1 is uitgegaan van een overlappingslengte van >0,8 x
muurdikte en komt tot minimale geeiste waarden die zijn overgenomen in Fout! Verwijzingsbron niet gevonden. op pagina
179; De minimale eis is hoger dan hier vanuit TGB omschreven.
88 rekenwaarde spanningen
89 moment in uiterste grenstoestand MEd = 0,71 kNm
90 weerstandsmoment van de doorsnede Wy = 1667 cm3
91 normaalkracht t.g.v. 0,9G NEd = 29,11 kN
92 oppervlak van de doorsnede Amuur = 0,1 m2
93
94
95 trekspanning t.g.v MEd MEd / Wy = 0,71 * 10 6 / 1667 *10
3 = 0,43 N/mm2
96 drukspanning t.g.v. NEd NEd / Amuur = -29,11 *1000 / 0,1000 * 10 6 = -0,29 N/mm
2
97 resulterende spanning = trekspanning s = 0,14 N/mm2
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
2 doorsnedetoets met druk en buiging
11
Figuur 2:NPR6791
NOOT: De NEN-EN 1996-1-1 geeft op dit moment dus een aantal opties om fxk1 (N/mm2) te bepalen:
1.PROEVEN
(2) P De karakteristieke buigtreksterkten van metselwerk, fxk1 and fxk2, moeten zijn bepaald uit de resultaten van
proeven op metselwerkproefstukken.
(3) De karakteristieke buigtreksterkte van metselwerk mag zijn bepaald door proeven volgens EN 1052-2 of mag zijn vastgesteld na een evaluatie van proefresultaten van de buigtreksterkte van metselwerk verkregen bij een geschikte combinatie van stenen en mortel.
1.TGB
De waarden van fxk1 en fxk2 moeten uit 9.2.2 van NEN 6790 zijn afgeleid, waarbij fxk1 hetzelfde is als in NEN 6790 en fxk2 hetzelfde is als fm;//;rep in NEN 6790. Zie: Fout! Verwijzingsbron niet gevonden.& NPR6791:
3.TABEL bij opmerking 3 NEN 1996-1-1
OPMERKING 2 :Als proefresultaten niet beschikbaar zijn, mogen, onder voorwaarde dat de lijmmortel of de lichtgewichtmortel behoort tot sterkteklasse M5 of hoger, waarden van de karakteristieke buigtreksterkte van metselwerk vervaardigd met mortel voor algemene toepassing, lijmmortel of lichtgewichtmortel zijn ontleend aan de tabellen in opmerking 3.
Metselstenen fxk1 (N/mm2)
Mortel voor algemene toepassing Lijmmortel Lichtgewicht mortel
fm < 5 N/mm2 fm ≥ 5 N/mm
2
Baksteen 0,10 0,10 0,15 0,10
Figuur 3:3.6.3(3) Naast experimentele bepaling mag NEN6790 worden gebruikt of tabel bij opmerking 3
4.Tabel vanuit NPR 9096-1-1 “minimale eis” zie ook pagina 12:” Tabel 2:Tabel 4 uit NPR 9096-1-1 “
Minimale buigtreksterkte
3
metselmortel
milieuklasse MX1&MX2 overige
fxk1,s | fxk2,s fxk1,s | fxk2,s
5;10;15;20;25;30 0,20 | 0,79 0,30 | 0,83
Tabel 1: minimale waarde van de buigsterkte van het baksteen metselwerk fxk1,s | fxk2,s in N/mm2
3 Overlappingslengte in het metselwerk >= 0,8 x muurdikte ; buigtreksterkte f fl;b;rep >= 2,0 N/mm2
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
2 doorsnedetoets met druk en buiging
12
2.2 zie bijlage druk en buiging NEN bijlage E
2.2.1 Toelichting
In tegenstelling tot voorgaande som, waarbij fxk1 werd bepaald volgens TGB en NPR, gaan we nu uit van de waarden omschreven als “ Minimale eis” in Ontwerp NPR 9096-1-1:2010 Deze bevat tabel 4, en wordt in deze som andersom gelezen: als de minimale eis 0,20/0,79 voor MXK1 en MXK2, en de overige milieuklassen een hogere waarde behalen. Dan is 0,20/0,79 een veilig uitgangspunt.
Mortel en toepassing [N/mm2] fxk1 fxk2
Minimumeis voor metsel- en lijmmortel in milieuklasse MX1 en MX2
0,20 0,79
Minimumeis voor metsel- en lijmmortel bij overige milieuklassen
0,30 0,83
Lijmmortel met baksteen groep 1 bij aanvullende specificatie in bestek
0,60 1,22
Lijmmortel met kalkzandsteen groep 1 bij aanvullende specificatie in bestek
0,60 1,00
Lijmmortel met betonsteen groep 1 bij aanvullende specificatie in bestek
0,60 1,22
Lijmmortel met cellenbeton groep 1 bij aanvullende specificatie in bestek
0,45 0,45
Tabel 2:Tabel 4 uit NPR 9096-1-14
5.5.5(7) geeft de methode voor het bepalen van de Momenten per richting bij 4- of vierzijdig opgelegde wanden. Met behulp van de waarden voor fxk1 & fxk2 wordt via bijlage E de momentverdeling bepaald in x, y richting. Ofwel als het vlak van bezwijken evenwijdig is aan de lintvoegen, dit is in de fxk1 richting:
4 OPMERKING In NEN-EN 1996-2 zijn voor het verkrijgen van voldoende duurzame sterkte minimumeisen gesteld
aan de buigtreksterkte van metselwerk. Met name bij de toepassing van lijmmortels bij groep 1 stenen zijn hogere
waarden mogelijk. Het is dan noodzakelijk deze hogere waarden in een bestek als prestatie-eis voor te schrijven.
De hogere waarden in tabel 4 voor lijmmortel bij aanvullende specificatie, zijn gebaseerd op de waarde voor fxk1
gelijk
aan 0,6 N/mm2, welke hogere waarde in het bestek behoort te zijn voorgeschreven.
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
2 doorsnedetoets met druk en buiging
13
Daarna gaat de som verder met het toetsen van de bruikbaarheid (dikte op lengte/breedte/hoogte) volgens bijlage F, en dwarskrachtcontrole.
2.2.2 Uitwerking
2.2.2.1 momentbepaling 3-zijdig opgelegde wand op horizontale belasting conform bijlage E
De toegepaste kalkzandsteen (fb = 12N/mm2) met M12,5 lijmmortel levert een druksterkte van : 6,6/1,7=3,9 N/mm2 rekenwaarde. Let wel CC2 of hoger geeft de materiaalfactor van γM=1,7; Zie ook bijlage W van tabellenboek:
Tabel 3:bijlage W van tabellenboek
Genormaliseerde steen druksterkte
metselmortel
lijmmortel
M5 M10 M15
CS12:12 6,6
De verhouding evenwijdig t.o.v. loodrecht bepaald tezamen met lengte- breedteverhouding en toe te passen schema de momentenverdeling:
32 3.6.1.2 karakteristieke druksterkte van metselwerk m.u.v. "shell bedded" metselwerk op basis van samenstellende materialen
33 3.1 fk = K fba fm
b = 0,8 * 12 0,85 * 12,5 0 = 6,6 N/mm2
34 a en b zijn constanten afhankelijk van materiaal en perforaties
35 bepaling rekenwaarde van de druksterkte, voor materialen A, B en C geldt: gM=1,7 zie 2.4.3(1)
36 2.4.3(1) fd = fk / gM = 6,6 / 1,7 = 3,9 N/mm2
37
38 3.6.3 karakteristieke buigtreksterkte van metselwerk
39
40 3.6.3 (3)
41 buiging evenwijdig op de lintvoeg voor balksteen, kalkzandsteen en betonsteen
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
2 doorsnedetoets met druk en buiging
14
Waarin volgens 5.5.5(7)
OPMERKING
Waarden voor de momentcoëfficiënten α1 and α2 mogen zijn ontleend uit bijlage E voor enkelbladige wanden met een dikte van minder dan of gelijk aan 250 mm, waarbij α1 = μ α2 waarin:
μ is de orthogonale verhouding tussen de rekenwaarde van de buigtreksterkten van het metselwerk, = fxd1/ fxd2, zie 3.6.3, of fxd1,app/ fxd2, zie 6.3.1.(4), of fxd1 / fxd2,app, zie 6.5.2.(9).
En:
als het vlak van bezwijken evenwijdig is aan de lintvoegen, dit is in de fxk1 richting:
MEd1 = α1WEdl2 per eenheid van lengte van de wand
5 (5.17)
of
als het vlak van bezwijken loodrecht op de lintvoegen is, dit is in de fxk2 richting:
MEd2 = α 2WEdl2 per eenheid van lengte van de wand
6 (5.18)
In dit geval is μ:
In bijlage E is de hoogte/lengte verhouding: 4,15/4,15=1, dit geeft bij μ=0,25 α2=0,094 (en α1=μα2)
5 Staande strook
6 Liggende strook
74 μ is de orthogonale verhouding tussen de rekenw aarde van de buigtreksterkten van het metselw erk,zie 6.5.2.(9).
75 = fxd1/ fxd2, zie 3.6.3, of fxd1,app/ fxd2, zie 6.3.1.(4), of fxd1 / fxd2,app, 0,12 / 0,46 = 0,25
76 toe te passen plaatnummer van bijlage E = A
77 coefficient voor het grootste moment in A geval μ is 0,25 bij ly / lx = 1,00 α2 = 0,094 -
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
2 doorsnedetoets met druk en buiging
15
Het moment is nu te bepalen, allereerst de staande strook: (fxk1 (met normaalkracht))
Deze strook wordt dichtgedrukt met Normaalkracht, maximaal op vloerniveau, waar zich ook het moment bevindt(regel 82).
De doorsnedetoets is nu uit te werken als zijnde:
In de richting: liggend, met breuk in “bezwijkvlak Loodrecht op lintvoegen”
83 in fxk1 richting:
84 Mrep 1 = μα2W Edl2 per eenheid van lengte van de wand 0,25 0,094 0,5616 4,15 2 = 0,2 kNm
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
2 doorsnedetoets met druk en buiging
16
2.2.2.2 slankheidstoets conform bijlage F
De uitwerking spreekt voor zich.
118
119 Grenswaarde voor de hoogte/dikte- en lengte/dikte-verhoudingen voor wanden in de bruikbaarheidsgrenstoestand
120 bijl. F3 lengte wand l=lx = 4,15 m
121 hoogte wand h=ly = 4,15 m
122 dikte wand t = 0,214 m
123 h/t = 19,4 -
124 l/t = 19,4 -
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149 Bestudering figuur F.3 toont aan dat de dikte van de wand in het veilige gebied zit.
150
151
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
2 doorsnedetoets met druk en buiging
17
2.2.2.3 Dwarskrachtcontrole
Vanuit de schema’s behorende bij bijlage E, zijn met behulp van vloeilijnen bepaald, welke gebieden naar welk steunpunt afdragen.
Volgens de voorbeeldsommen op www.eurocode6.org
7 zou je de oppervlakte x QEd;wind gelijkmatig kunnen verdelen naar de
steunende rand. Voor de staande strook heb ik dat gedaan, voor de liggende NIET. Hier ben ik uitgegaan van een standaard strook bovening die van links naar rechts als ligger op twee steunpunten overspant.
Dit is ½ basis maal hoogte (= ½ breedte omdat 45
o ) maal belasting.
De maximaal toelaatbare schuifspanning is berekend als:
Waarin:
7 “Solution to Lateral Design example L1” www.eurocode6.org
171 Voor de afdracht van de horizontale belasting wordt bovenstaand schema aangehouden
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
3 knik
19
3 knikii
3.1 zie bijlage: tweezijdig gesteund, NEN bijlage G
30
00
3.1.1 Toelichting
Van een vier verdiepingen hoog gebouw is de normaalkracht op de wand: 180 kN/m, de excentriciteit vanuit de belasting = 0. Het eigen gewicht wordt verwaarloosd. Uitwerking in betonsteen: dik 150 mm betonsteen, zonder perforaties, klasse I. fb=20 N/mm2 ; M5 mortel.
3.1.2 Uitwerking
De combinatie CC2 of CC3 met M5 en betonsteen fb=20 N/mm2 geeft: een druksterkte van : 6,29/1,7=3,7 N/mm2
Genormaliseerde steen druksterkte
metselmortel
M5
20 6,29
Voor de bepaling van de slankheid hebben we de effectieve hoogte [verkregen uit 5.5.1.2 of de van toepassing zijnde randvoorwaarden] en de effectieve dikte [is de effectieve dikte van de wand, verkregen uit 5.5.1.3] nodig: 5.5.1.2(11)
Voor wanden gesteund aan de boven- en onderzijde door gewapende betonvloeren of -daken die aan beide zijden op hetzelfde niveau overspannen, of door een gewapende betonvloer die overspant aan slechts één zijde en die een oplegging heeft van ten minste 2/3 van de dikte van de wand:
ρ2= 0,75 (5.3)
60 bepaling karakteristieke druksterkte op basis van de samenstellende materialen art. 3.6.1.2
61 3.1 fk = K fba fm
b= 1 * 0,6 * 20 0,65 * 5 0,25 = 6,3 N/mm
2
57 bepaling rekenwaarde van de druksterkte, voor materialen A, B en C geldt: YM=1,7
58 2.4.3(1) fd = fk / gM = 6,3 / 1,7 = 3,7 N/mm2
59
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
3 knik
20
tenzij de excentriciteit van de belasting aan de bovenzijde van de wand groter is dan 0,25 maal de dikte van de wand, in welk geval
ρ2= 1,0 (5.4)
Waarin e i;boven :
(4)8 Voor de initiële excentriciteit, einit, moeten de volgende waarden zijn aangenomen:
-10 mm+ hef/450 voor het toetsen van de doorsnede in het midden van de hoogte van de wand volgens 6.1.2.2(ii)
-hef/450 voor het toetsen van de doorsnede aan boven- en onderzijde van de wand volgens 6.1.2.2(i)
Resumerend: ρ2=0,75
De effectieve dikte:
Geeft een slankheid van
Aan boven- en onderzijde heeft kruip geen invloed.
8 Tekst aangepast aan de hand van concept : NEN-EN 1996-1-1+C1:2011/NB:2011 (concept) oorspronkelijk:
”(4) De initiële excentriciteit, einit, mag zijn gelijkgenomen aan hef/450, waarin hef de effectieve hoogte van de wand, berekend volgens 5.5.1.2, is.“
79 berekening factor r tbv bepaling effectieve hoogte
80 5.3 i: wanden aan boven- en onderzijde gesteund door betonvloer r2 = 0,75
81 5.4 i: tenzij de excentriciteit ei aan bovenzijde groter is dan 0,25t= 37,5 ei,boven= 7,5 r2 = 1,00
72 slankheid art. 6.1.2.2(2) lc = = volgens Nationale Bijlage = 27 -
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
3 knik
21
i. Aan de boven- of onderzijde van de wand ( Φ i)
(6.4)
ii. waarin:
ei is de excentriciteit aan de boven- of onderzijde van de wand, berekend uitgaande van vergelijking (6.5):
(6.5)
Mid is de rekenwaarde van het buigende moment aan de boven- of onderzijde van de wand die het gevolg zijn van de excentriciteit van de belasting uit de vloer bij de oplegging, berekend volgens 5.5.1 (zie figuur 6.1);
6.1.2.1
(2) De rekenwaarde van de weerstand van een enkelbladige metselwerkwand tegen verticale belasting per eenheid van lengte, NRd, volgt uit:
NRd = Φ t fd (6.2)
Afhankelijk van de slankheid mag kruip worden verwaarloosd.6.1.2.2 (2) Dit is wel van invloed in het midden van de wand.
(2) Bij wanden met een slankheid van λ c of kleiner, mag de excentriciteit ten gevolge van kruip, ek, gelijk aan nul zijn
aangenomen.
De waarde van λc moet gelijk aan 27 zijn genomen.9
9 De oorspronkelijke 15 is aangepast a.d.h.v. concept NEN-EN 1996-1-1:2011/NB:2011
121 6.2 NRd = Φ b t (0,7+0,3A) fd : boven 0,90 1000 150 1,000 3,70 10-3 = 499,4 kN
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
3 knik
22
i. In het midden van de hoogte van de wand ( Φm)
Door het gebruik van een vereenvoudiging van de algemene uitgangspunten die in 6.1.1 zijn gegeven, mag een reductiefactor voor het midden van de hoogte van de wand, Φm, zijn bepaald met behulp van bijlage G, uitgaande van emk waarbij:
emk is de excentriciteit in het midden van de hoogte van de wand, berekend uitgaande van de vergelijkingen (6.6) en (6.7):
emk = em + ek ≥ 0,05 t (6.6)
(6.7)
em is de excentriciteit ten gevolge van de belasting;
113 toetsingen 3.1 geen excentriciteit uit belasting
114
115 6.1 NEd <= NRd : boven N1d / NRd = 180 / 499,4 = 0,36 -
116 midden Nmd / NRd = 180 / 316,6 = 0,57 -
117 onder N2d / NRd = 180 / 499,4 = 0,36 -
118
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
3 knik
24
3.2 tweezijdig gesteund spouwmuur, NEN bijlage G
3.2.1
30
00
3.2.1 Toelichting
Nemen we een identieke constructie maar nu als spouwmuur, waarbij het buitenblad NIET draagt maar wel steunt.
3.2.2 Uitwerking
(3) De effectieve dikte, tef, van een spouwmuur waarvan beide bladen volgens 6.5 met spouwankers verbonden zijn, behoort te zijn bepaald met vergelijking (5.11):
(5.11)
waarin:
t1, t2 zijn de feitelijke dikten van de bladen of als dit van toepassing is, hun eigen effectieve dikten, berekend uit vergelijking (5.10), waarbij t1 de dikte van het buitenblad of het nietdragende blad en t2 de dikte van het binnen- of
dragende blad zijn;
ktef is een factor die de relatieve E-waarden van de bladen t1 en t2 in rekening brengt.
Indien slechts één blad van een dubbelbladige wand dragend is: ktef = 0.
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
3 knik
25
De nationale bijlage bij 5.5.1.3(3) stelt dat als van de spouwmuur 1 blad dragend is, er Niet met een grotere effectieve dikte gerekend mag worden anders dan de dikte van het dragende blad. Daarmee is de som identiek aan 3.1
3.3 vierzijdig gesteund spouwmuur, beide bladen dragen
3.3.1 Toelichting
Nemen we een identieke constructie maar nu als spouwmuur, waarbij het buitenblad WEL draagt en de belasting wordt verdubbeld. Vierzijdig gesteund.
3.3.2 Uitwerking
(3) De effectieve dikte, tef, van een spouwmuur waarvan beide bladen volgens 6.5 met spouwankers verbonden zijn, behoort te zijn bepaald met vergelijking (5.11):
(5.11)
waarin:
t1, t2 zijn de feitelijke dikten van de bladen of als dit van toepassing is, hun eigen effectieve dikten, berekend uit vergelijking (5.10), waarbij t1 de dikte van het buitenblad of het nietdragende blad en t2 de dikte van het binnen- of
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
3 knik
26
dragende blad zijn;
ktef is een factor die de relatieve E-waarden van de bladen t1 en t2 in rekening brengt.
Effectieve dikte van het binnenblad wordt door gekoppeld buitenblad en spouwdikte 150 mm verhoogd naar 163,8 mm. Verdere uitwerking conform 3.1.2 Uitwerking op pagina 19: De combinatie CC2 of CC3 met M5 en betonsteen fb=20 N/mm
2 geeft: een druksterkte van : 6,29/1,7=3,7 N/mm2
Genormaliseerde steen druksterkte
metselmortel
M5
20 6,29
Voor de bepaling van de slankheid hebben we de effectieve hoogte [verkregen uit 5.5.1.2 of de van toepassing zijnde randvoorwaarden] en de effectieve dikte [is de effectieve dikte van de wand, verkregen uit 5.5.1.3] nodig: 5.5.1.2(11)
vii. Voor wanden gesteund aan de boven- en onderzijde en gesteund aan twee verticale randen: a. als h ≤ 1,15 l, met ρ2 uit (i) of (ii), welke van toepassing is,
60 bepaling karakteristieke druksterkte op basis van de samenstellende materialen art. 3.6.1.2
61 3.1 fk = K fba fm
b= 1 * 0,6 * 20 0,65 * 5 0,25 = 6,3 N/mm
2
57 bepaling rekenwaarde van de druksterkte, voor materialen A, B en C geldt: YM=1,7
58 2.4.3(1) fd = fk / gM = 6,3 / 1,7 = 3,7 N/mm2
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
3 knik
27
L2=1000 mm (het te berekenen binneblad; Daarmee is h>1,15 L2
(4)10
Voor de initiële excentriciteit, einit, moeten de volgende waarden zijn aangenomen:
-10 mm+ hef/450 voor het toetsen van de doorsnede in het midden van de hoogte van de wand volgens 6.1.2.2(ii)
-hef/450 voor het toetsen van de doorsnede aan boven- en onderzijde van de wand volgens 6.1.2.2(i)
De effectieve dikte:
Geeft een slankheid van
Aan boven- en onderzijde heeft kruip geen invloed.
10 Tekst aangepast aan de hand van concept : NEN-EN 1996-1-1+C1:2011/NB:2011 (concept) oorspronkelijk:
”(4) De initiële excentriciteit, einit, mag zijn gelijkgenomen aan hef/450, waarin hef de effectieve hoogte van de wand, berekend volgens 5.5.1.2, is.“
79 berekening factor r tbv bepaling effectieve hoogte
80 5.3 i: wanden aan boven- en onderzijde gesteund door betonvloer r2 = 0,75
72 slankheid art. 6.1.2.2(2) lc = = volgens Nationale Bijlage = 27 -
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
3 knik
28
iii. Aan de boven- of onderzijde van de wand ( Φ i)
(6.4)
iv. waarin:
ei is de excentriciteit aan de boven- of onderzijde van de wand, berekend uitgaande van vergelijking (6.5):
(6.5)
Mid is de rekenwaarde van het buigende moment aan de boven- of onderzijde van de wand die het gevolg zijn van de excentriciteit van de belasting uit de vloer bij de oplegging, berekend volgens 5.5.1 (zie figuur 6.1);
6.1.2.1
(2) De rekenwaarde van de weerstand van een enkelbladige metselwerkwand tegen verticale belasting per eenheid van lengte, NRd, volgt uit:
NRd = Φ t fd (6.2)
Afhankelijk van de slankheid mag kruip worden verwaarloosd.6.1.2.2 (2) Dit is wel van invloed in het midden van de wand.
(2) Bij wanden met een slankheid van λ c of kleiner, mag de excentriciteit ten gevolge van kruip, ek, gelijk aan nul zijn
aangenomen.
De waarde van λc moet gelijk aan 27 zijn genomen.11
11
De oorspronkelijke 15 is aangepast a.d.h.v. concept NEN-EN 1996-1-1:2011/NB:2011
121 6.2 NRd = Φ b t (0,7+0,3A) fd : boven 0,56 1000 150 1,000 3,70 10-3 = 312,4 kN
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
3 knik
29
ii. In het midden van de hoogte van de wand ( Φm)
Door het gebruik van een vereenvoudiging van de algemene uitgangspunten die in 6.1.1 zijn gegeven, mag een reductiefactor voor het midden van de hoogte van de wand, Φm, zijn bepaald met behulp van bijlage G, uitgaande van emk waarbij:
emk is de excentriciteit in het midden van de hoogte van de wand, berekend uitgaande van de vergelijkingen (6.6) en (6.7):
emk = em + ek ≥ 0,05 t (6.6)
(6.7)
em is de excentriciteit ten gevolge van de belasting;
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
4 Stabiliteit
32
Wanden Woningscheidende wand: kalkzandsteen 120-60-120 mm Kopgevel: kalkzandsteen 120 mm Stabiliteitswand: kalkzandsteen 100 mm Funderingen Funderingsbalken; Woningscheidende wand 350 x 500 mmxmm C20/25 Gevels 350 x 500 mmxmm C20/25 Onder stabiliteitswand 350 x 500 mmxmm C20/25 Koppeling: De vloeren worden doorgekoppeld met 4r12 t.p.v. kelkvoegen verdeeld over de diepte van de woning.
Figuur 5:Doorsnede opgave stabiliteit
4.1 Toelichting
De voorbeeldsom probeert in volgorde van eenvoud de stabiliteit aan te tonen, eerst met NEN-EN 1996-3 vervolgens met sommatie van actieve penanten en tot slot met berekening van de actieve penanten. Tot slot wordt aanpendeling getoetst om niet met 2
e orde te hoeven rekenen op de actieve penanten
Om de som te begrijpen is het noodzakelijk Cur aanbeveling 73 te volgen
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
4 Stabiliteit
33
5.1 murfor gewapend metselwerk
5.1.1 Toelichting
http://murfor.bekaert.com/ Biedt de mogelijkheid een aantal online berekeningen uit te voeren. In het voorbeeld van de bijlage zijn ze alle drie ingevuld
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
4 Stabiliteit
34
5.4 gewapend metselwerk(vervolg)iii
5.4.1 Toelichting
Een gewapende grondkerende wand van 3,65m hoog is opgebouwd uit bakstenen van categorie 1 met een genormaliseerde druksterkte van 30N/mm2 Mortel is M20. B500 Wapening wordt geplaatst in staande sleuven en gevuld met C35/45 beton Grondwater bevindt zich onder aanlegniveau keldervloer. Bovenbelasting grond 5kN/m2 maximaal.
Figuur 6:zijaanzicht en doorsnede grondkerende wand
5.2.2 Uitwerkingiv
6 spouwanker
6.1 Toelichting
Een spouw van 200 mm wordt voorzien van spouwankers berekend conform Ontw. NPR 9096-1-1. Toegepast zijn ankers rond 5 AISI 316 met vloeispanning volgens NPR van S240. De NPR schrijft een excentriciteit van 1 mm. Voor. De voorbeelden vanuit de literatuur: “http://www.knb-baksteen.nl/infobladen/infoblad_21.htm” Spreken van twee situaties: In overeenstemming met NPR 6791
12 wordt onderscheid gemaakt tussen twee typen spouwmuren die gebaseerd zijn op de
mate waarin het binnenspouwblad de windbelasting op neemt: Het binnenblad heeft voldoende sterkte heeft om de windbelasting helemaal alleen op te nemen en af te dragen naar de hoofddraagconstructie. Dit is het geval bij toepassing van dragend metselwerk van baksteen, cellenbeton of kalkzandsteen, beton en houtskeletbouwelementen. Deze situatie wordt hierna “een voldoende sterk binnenblad” genoemd. Het binnen- en buitenblad werken samen om de windbelasting op te nemen. Hierbij heeft het binnenblad onvoldoende sterkte om de windbelasting alleen op te nemen en af te dragen naar de hoofddraagconstructie. Dit is het geval bij een spouwmuur waarin een buitenblad gecombineerd wordt met een niet-dragend gemetseld of gelijmd binnenblad. De NPR9096-1-1 omschrijft minder duidelijk dit verschil, maar benoemt in 6.3.3 de maximaal opneembare belasting belasting uitgaande van verschillende randvoorwaarden en uitvoeringsmethoden. (Bij samenwerking tussen binnen en buitenblad):
12
Wordt tzt vervangen door NPR 9096-1-1
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
4 Stabiliteit
35
Figuur 7:tabel 14 uit NPR 9096-1-1
Vervolgens wordt deze waarde verlaagd voor sparingen in de wand d.m.v. grafieken en gelijkgesteld aan de door ankers op te nemen horizontale belasting. (ofwel de optredende windbelasting wordt met een factor afhankelijk van de sparingen verhoogd tot een equivalente windbelasting.) Voor de som in de bijlage kan worden beredeneerd:
1. We hebben te maken met een samenwerkende spouwmuur, niet gesteund aan bovenzijde, Daarmee ontstaat in bovenstaande tabel een situatie waarin maximaal 0,60 N/mm2 opgenomen kan worden(indien geen sparingen in de wand). Als winddruk met zuiging binnen (0,8+0,3) maal pw * (qep/qp) < 0,60 dan voldoet de spouwmuur en moeten de ankers opnemen : pw*γfq*(cpe+cpi)*ca kN/m2. Waarin ca = 3 omdat beide bladen aan de bovenzijde vrij zijn.
6.2 Uitwerking
Gegeven is 4 spouwankers rond 4 RVS AISI 316 per m2. Waarvan:
De NPR stelt als uitgangspunt bij de berekeningsmethode:
En omdat dit een constructie is van ondergeschikt belang
b Constructie-elementen mogen zijn ingedeeld in een lagere gevolgklasse dan de constructie waarvan ze deel uitmaken, indien mag worden verwacht dat de gevolgen van bezwijken van een geringere orde zijn. Indien mag worden verwacht dat de gevolgen van bezwijken van constructies tijdens de uitvoeringsfase van een geringere orde zijn dan in de gebruiksfase mogen ze zijn ingedeeld in een lagere gevolgklasse en omgekeerd als verwacht wordt dat de gevolgen groter zijn moeten ze zijn ingedeeld in een hogere klasse
13.
Wordt voor een gebouw in CC2 de belastingfactor gereduceerd tot CC1 belastingfactor: 0.9x1.5=1.35
De voorwaarden maken tezamen dat wordt voldaan aan: ca = 3,0 voor situaties waarbij sprake is van een niet-dragend binnenblad dat aan de bovenzijde
niet in horizontale richting uit het vlak van de wand wordt gesteund en waarbij het buitenblad ter plaatse van de vloerranden ook niet is voorzien van een horizontale koppeling met de vloerrand;
13
Tabel B1 - Definitie van gevolgklassen;NEN-EN 1990
21 aantal spouwankers per m2 n= 4 stuks
22 vorm van de spouwankers rond
23 diameter spouwankers D= 5,0 mm
25 vloeispanning fy d= 240 N/mm2
26 elasticiteitsmodulus Esp= 180000 N/mm2
28 excentriciteit e= 1 mm
24 gfq 1,35 -
15 spouwmuur, binnenblad gesteund aan bovenzijde nee -
16 buitenblad ter plaatse van vloerrand voorzien van horizontale koppeling nee
17 buigstijfheid binnenblad >= 2x buigstijfheid buitenblad ja
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
4 Stabiliteit
36
WEd = 1,35 ca (cpe,10 + cpi) qp
Cpi is op 0,3 gesteld omdat de norm geinterpreteerd wordt als een samenwerking tussen binnen- en buitenblad. Dus de totale belasting op die twee bladen wordt als basis voor de ankerkracht genomen
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 3 Knik
53
Wanden Woningscheidende wand: kalkzandsteen 120-60-120 mm Kopgevel: kalkzandsteen 120 mm Stabiliteitswand: kalkzandsteen 100 mm Funderingen Funderingsbalken; Woningscheidende wand 350 x 500 mmxmm C20/25 Gevels 350 x 500 mmxmm C20/25 Onder stabiliteitswand 350 x 500 mmxmm C20/25 Koppeling: De vloeren worden doorgekoppeld met 4r12 t.p.v. kelkvoegen verdeeld over de diepte van de woning.
Figuur 9:Doorsnede opgave stabiliteit
4.1.1 NEN EN 1996-3 Bijlage A?
De toetsing stelt geen eisen aan kantelevenwicht ofwel meenemen van alleen aktieve penanten.
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 3 Knik
54
We nemen aan dat we aan alle randvoorwaarden voldoen. In de formule
Mogen alleen “lijven” meegenomen worden > 0,2 htot
bij een hoogte van 10 meter moeten de lijven ofwel stabiliteitswanden >0,2*10=2m
De methode volgens EN-1996-3 kan NIET worden toegepast.
De stabiliteitsberekening van niet in een woongebouw gelegen woningen mag achterwege blijven indien is voldaan aan de volgende voorwaarden:
voorwaarden:
1) de diepte van de woningen ≤ 10 m; 2) de woningen bestaan uit maximaal twee bouwlagen met een vrije verdiepingshoogte van maximaal 2,7 m en een zolderverdieping; 3) de permanente vloerbelasting is gelijk aan ten minste 4,0 kN/m2; 4) de wanddikte van de bouwmuur is gelijk aan ten minste 120 mm; 5) de woningen zijn via de vloeren gekoppeld tot eenheden, zodat tussen twee vloeren een horizontale trek- of drukkracht kan worden overgebracht van 17 kN/m; 6) de afmetingen van de funderingsbalken zijn ten minste b x h = 350 mm x 470 mm; 7) de vloeren werken, conform 6.2 (4), als deuvels tussen bouwmuur en penant; 8) de minimale grootte van de penantbreedte hk is 300 mm; 9) in de bouwmuren zijn geen openingen en dilatatievoegen aanwezig die afdracht van normaalkracht uit de bouwmuur naar de actieve penanten beperken, zie 5.5.3 (9); 10) de gesommeerde breedte van de actieve penanten voldoet aan de eisen in tabel 8.
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 3 Knik
55
Tabel 4: Tabel 8 van NPR 9096-1-1
3,1 + 0,12x2=3,1 m + 0,24 = 3,34 m.
11) het volumieke gewicht van het metselwerk is gelijk aan ten minste 18,5 kN/m3; 12) de bouwmuur en de penanten zijn uitgevoerd in metselwerk, waarvan de rekenwaarde van druksterkte ten minste 3,4 N/mm2 is; 13) de rekenwaarde van de afschuifsterkte in de aansluiting van de bouwmuur met het penant is ten minste 15 kN/m.
Toets
5) 10) Voor het overige wordt aangenomen dat wordt voldaan aan de voorwaarden. 5) met 4r12 op 9,34 meter moet worden opgenomen: 9,35mx17kN/m=158,95 kN
Opneembaar is 4x113x[500/gM]N/mm2=4x113x435=196,62 kN>158,95 kN voldoet. LET OP VERANKERINGSLENGTE 100r
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 3 Knik
56
Figuur 10:Belastingaannamen vloeren
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 3 Knik
57
Figuur 11:Belastingen gevels/balken
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 3 Knik
58
Figuur 12:Samenvatting belastingaannamen
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 3 Knik
59
Materiaaleigenschappen
Voor een eengezinswoning geldt yM=1,5 [NEN-EN 1996-1-1+C1:2011/NB:2011 (concept 2011-03-04)] Uitgaande van Kalkzandsteen gelijmd CS20 gelijmd, milieuklasse MX1, droog fk=10,2 N/mm
2
fvko=0,2 N/mm2
Berekening
Als maatgevend voor stabiliteit geldt: Maximale windlast met minimaal Eigen gewicht 0,9 Grep + 1,35 Qwind;rep
Windbelasting: De woning zijn gelegen in Windgebied 2 bebouwd In de berekening (zie Figuur 13:Berekening van windbelasting op een rechthoekige doos) valt af te lezen dat pw = 0,66 kN/m
Omdat de berekening geldt voor een rechthoekige doos worden de puntlasten op niveau h=9,4m & h=5,4m herberekend: De rekenwaarde van de windbelasting op de tweede verdieping (h=5,4m) bedraagt:
([ ⁄ ]
⁄ [ ])
Wrijving op dak en gevels
( [ ⁄ ] [√ ⁄ ])
Deze vervangt in (Figuur 13:Berekening van windbelasting op een rechthoekige doos)(20,7+29,1) De rekenwaarde (1,35*0,85*18,8+1,35*1,41) =23,47kN
16 op niveau 1 komt overeen met:
De rekenwaarde van de windbelasting op de tweede verdieping (h=5,4m) bedraagt:
([ ⁄ ])
Wrijving op dak en gevels
( [ ⁄ ])
Qed
Per stabiliteitswand (aktief)
⁄
⁄
15
zie NEN 1991-1-4 art. 7.2.2 vertikale gevels bij opmerking (3) en (4) het gebrek aan correlatie mag als volgt worden beschouwd: als h/d>=5, dan is f=1. als h/d<1, dan is f=0,85. voor tussenliggende waarden interpoleren In de NB opmerking (4) wordt gesteld dat deze factor altijd 0,85 is, ongeacht de verhouding van h/d 16
De figuur geeft 23,4 i.p.v. 23,2
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 3 Knik
60
Figuur 13:Berekening van windbelasting op een rechthoekige doos
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 3 Knik
61
In elk van de 4 woningen is een wand naast het trapgat gesitueerd. De wanden staan symmetrisch ten opzichte van elkaar. Bij wind van links functioneren twee penanten en bij wind van rechts de andere 2. Er zijn in deze situatie steeds twee actieve en twee passieve penanten.
Controle van de stabiliteitswand op sterkte Geometrische eigenschappen van de kern:
Effectieve breedte van de kern conform Eurocode 5.5.3:
de kleinste waarde van [ ⁄ ⁄ ]
de kleinste waarde van [ ]17
Geometrie van de kern
⁄ ( ⁄ )
+
17
Cur aanbeveling 73 gaat uit van 1080mm
TRAAGHEIDSMOMENT Iy = 35258376393,44 mm4
WEERSTANDSMOMENT bovenflens W'y= 125335720,28 mm3
onderflens Wy= 38379032,12 mm3
TRAAGHEIDSSTRAAL iy = 347,01 mm
OPPERVLAKTE TOTALE PROFIEL SA = 292800,00 mm2
LIGGING ZWAARTELIJN VAN ONDER z = 918,69 mm
PROFIELHOOGTE TOTAAL Sh = 1200,00 mm
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 3 Knik
62
De totale T-vormige samenwerkende penant = 720+100+720 breed volgens eurocode. De NPR9096-1-1 5.5.3(9) geeft de mogelijkheid normaaldrukkracht te verhogen. (conform 7.1.3.4(a) van Cur aanbeveling 73)
tan g =0,5 ->g = 26,565o
Dat wil zeggen breedte is ½ hoogte. De TOTALE belasting op niveau 0 (exclusief b.g.)
De CUR heeft als volgende toets: wat is maximaal opneembaar in de loodvoeg tussen de deuvels(vloeren) is vastgesteld 40kN
Totaalbelasting
F1 : categorie Gk Qk y0 breedte lengte aantal Gk Qk Qk ULS(a) ULS(b)
Wand naast het trapgat is voldoende sterk bij toepassing methode neutrale wanden. (Zowel in EC als Cur aanbeveling 73) De eurocode meldt via NPR9096-1-1 artikel 5.4.(6) Dat tweede orde mag worden verwaarloosd als alle (andere) wanden op zichzelf stabiel zijn. ze mogen dus niet gaan aanpendelen.
Controle horizontale schuifkracht wand-fundering
f vk = f vko + 0,4 σ d maar niet groter dan 0,065 fb
18
de 80% komt uit artikel 8.3.1.3 van Cur aanbeveling 73
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 3 Knik
65
fvd=[(32,04+23,4).1000/2]/[1200*100]=0,46N/mm2
19
Figuur 16:1996-3:4.4 vereenvoudigde bepaling gedrukte deel
Aangezien wij het gedrukte deel bepaald hebben op lx=357,2 mm
is opneembaar conform 1996-3 artikel 4.4: VRd=357,2mm*100mm*0,20N/mm2 + 156200*0,4 =69,62*1000N VEd=[(32,04+23,4).1000/2]=27,72kN << VRd Conclusie: de horizontale schuifkracht kan overgebracht worden op de fundering.
Toets van de doorbuiging van de kern in rekenwaarde
Deze toets controleert feitelijk of de dragende wanden zelf NIET aanpendelen. Voor de dragende wanden geldt:ankerloos: 2 dragende wanden staan op 1 funderingsbalk 350x500 mmxmm Haaks op deze dragende middenbalken bevinden zich 3 doorgaande balken: 2 gevelbalken en 1 balk onder de trap.
19
De Eurocode laat alleen een breedte toe in het gedrukte deel van de doorsnede daaom 1996-3: 4.4
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 3 Knik
66
Eerst wordt berekend hoeveel de stabiliteitswand doorbuigt: (rekenwaarde belasting) Er is dus 1 haakse wand aanwezig onder de wand bij de trap: de stabiliteitswand.
Bij doorgaande balk:
Zal resulterend nog maar de helft van het moment door 1 zijde worden opgenomen: de stijfheid verdubbelt:
Voor de E-modulus van beton wordt een fictieve elasticiteitsmodulus gehanteerd(VBC)
Ef=3600N/mm2
I=(1/12).350.5003=3.645.833.333,3 mm
4
EfI=13.125.000.000.000Nmm2=13125kNm
2
L=5,70m
Cur aanbeveling 73 geeft vervolgens tabellen voor de bepaling Ef van metselwerk Wij gaan uit van NPR 9096-1-1:2010 5.4(2) en NEN-EN 1996-1-1+C1 5.4(2):
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 3 Knik
67
Ef=(125+700α)*fd<400fd
Ef=(125+700*0,08)*6,8<400*6,8 Ef=1231N/mm
2
I=35258376393mm4 EI=1231*35258376393=43.403.061.339.783Nmm2=43.403.061.339,783kNmm=43.403,061.339.783kNm2 32,04/2 23,4/2 Verplaatsing t.p.v. eerste verdiepingsvloer:kNm;m
hellend dak H 0,99 0,28 2,850 1,000 1 2,82 3,4 3,0 3,0 2,5
kzs 120 2,22 4,000 1,000 0,5 4,44 5,4 4,8 4,8 4,0
kzs 120 2,22 2,700 1,000 1 5,99 7,3 6,5 6,5 5,4
2e verd vloer A 4,03 2,25 0,40 2,700 1,000 1 10,88 2,43 6,08 16,5 20,0 15,0 9,8 ex
q 1 [kN/m'] 24,1 2,4 6,1 32,6 34,3 29,3 21,7
qd;uls(b)/qrep : 1,29
lengte van de q-last: 1,000 [m] totaal Qd [kN]: 33
l l
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 3 Knik
68
e1=0 L/t=2700/120=22,5slankheid
Uit figuur 11 NPR 9096-1-1 bij slankheid 25(>22,5): blijkt e0=0,44t (zie Figuur 17:figuur 11 NPR9096-1-1 op pagina 68) e0=0,44*120=55,2mm
Figuur 17:figuur 11 NPR9096-1-1
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 3 Knik
69
Figuur 18;Figuur 5 NPR 9096-1-1
( )
⁄
⁄
d2=35mm Conclusie op de eerste verdieping treedt geen aanpendeling op[dit is dus wand op eerste en verplaatst tussen laag 1 en 2 35mm en mag 88mm verplaatsen)
d1=28mm Conclusie op de begane grond treedt geen aanpendeling op[dit is dus wand op b.g.en verplaatst tussen laag 0 en 1 28mm en mag 62mm verplaatsen) Gehanteerde aanname dat er geen aanpendeling plaatsvindt, en daarmee geen tweede orde artikel 5.4(6)NPR9096-1-1 De constructie is stabiel
hellend dak H 0,99 0,28 2,850 1,000 1 2,82 3,4 3,0 3,0 2,5
kzs 120 2,22 4,000 1,000 0,5 4,44 5,4 4,8 4,8 4,0
kzs 120 2,22 2,700 1,000 1 5,99 7,3 6,5 6,5 5,4
2e verd vloer A 4,03 2,25 0,40 2,700 1,000 1 10,88 2,43 6,08 16,5 20,0 15,0 9,8 ex
kzs 120 2,22 2,700 1,000 1 5,99 7,3 6,5 6,5 5,4
1e verd vloer A 4,03 2,95 0,40 2,700 1,000 1 10,88 3,19 7,97 17,5 22,5 16,1 9,8 ex
q 1 [kN/m'] 41,0 5,6 14,0 57,4 63,2 51,9 36,9
qd;uls(b)/qrep : 1,36
lengte van de q-last: 1,000 [m] totaal Qd [kN]: 57
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 5:Gewapend metselwerk
70
Bijlage 5:Gewapend metselwerkvii
Bijlage 5.1 latei murfor
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 5:Gewapend metselwerk
71
LH is waarschijnlijk Li; dagmaat
LH is waarschijnlijk Li; dagmaat
RND; voor rond? 30 is de breedte De d is bepaald op de eerste voeg en de tweede en daar het gemiddelde van, de tekst lijkt te zeggen 2 murfors samen in de eerste voeg
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 5:Gewapend metselwerk
72
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 5:Gewapend metselwerk
73
Bijlage 5.2 wand vertikaal belast murfor
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 5:Gewapend metselwerk
74
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 5:Gewapend metselwerk
75
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 5:Gewapend metselwerk
76
Bijlage 5.3 wand horizontaal belast murfor
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 5:Gewapend metselwerk
77
49.88 mm2/m
op strook 1 meter is q-last: 0,70[kN/m2] *1m=0,70[kN/m1=N/mm] moment is per meter strook
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 5:Gewapend metselwerk
78
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 5:Gewapend metselwerk
80
6.6.3 (2) breedte van de flens, beft is kleiner dan: a) 235 + (12 x 135) = 1855mm b) 900 mm (hart op hart van de “gewapende inwendige lijven”) c) 3650/3 = 1217mm Maatgevend, beft = 900mm Karakteristieke waarde van de druksterkte bij Genormaliseerde baksteendruksterkte 30 N/mm2 en mortel M20 is fk = 11,58N/mm2
γM is 1,70 fd = fk/γM = 11,58/1,7 = 6,81N/mm 2 Conform betonberekening:
Als fcd=6,81N/mm2 Aangenomen As=2r25=982mm2
( )
Opneembaar per strekkende meter wand (1m/0,9m) x 100 kNm/900mm Opneembaar 111kNm/m > 107,5 kNm/m Voldoet De staven worden centrisch in de kas geplaatst: dekking is (113/2 - 25/2) = 44mm
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 5:Gewapend metselwerk
81
Wapeningspercentage 3,7% van 113x235mm2 < 4% formule 8.2.7(4) MRd ≤ fd bef tf (d – 0,5tf) formule (6.28) MRd ≤ 6,81 x 900 x 135 x 10-6 (270 – 0,5 x 135) MRd ≤ 178,87kN.m per 900mm flenslengte (198,74kN.m/m wand)>111 Voldoet
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 5:Gewapend metselwerk
82
Afschuiving The design shear force, VEd, is 77,41kN/m wand Volgens bijlage J fvd = (0,35 + 17,5 x ρ)/γM [J.1] ρ = As/bd = (982/900 x 270) = 0,0040
fvd = (0,35 + 17,5 x 0,0040)/1,7 = 0,247N/mm2 & fvd ≤ 0,7/γM = 0,7/1,7 = 0,42N/mm2 fvd mag mag worden verhoogd met factor Χ = (2,5 - 0,25av/d) av = 111kN.m/m /77,41kN/m = 1,42m av /d = 1420/270 = 5,25 < 6 Χ = (2,5 – 0,25 x 5,26) = 1,185 fvd verhoogd = 1,185 x 0,247N/mm2 = 0,29N/mm2
& fvd ≤ 1,75/γM = 1,75/1,7 = 1,03 N/mm2 maximaal
VRd1 = fvd b d = (0,28 x 900 x 270 x 10-3) = 70,4 kN/900 mm (75,55kN/m wandlengte) VEd=77,41kN/m > 75,55 (+ 2,4%) Accoord. N.B.: In dit voorbeeld is de belasing bepaald volgens envelopmodel en gelijkmatig verdeeld over de hoogte van de wand, het is correcter uit te gaan van de balktheorie en de grootste piek te controleren als ligger op steunpunten (balktheorie)
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bijlage 6 spouwanker
83
11 berekening spouwankers op druk volgens NPR9096-1-1 Mspouwankers
12 10411
13 onderdeel HVA 4
14
15 spouwmuur, binnenblad gesteund aan bovenzijde nee -
16 buitenblad ter plaatse van vloerrand voorzien van horizontale koppeling nee
17 buigstijfheid binnenblad >= 2x buigstijfheid buitenblad ja
Diktaat EC6 Metselwerk II: voorbeeldsommen, behorende bij Diktaat EC6 Metselwerk I: tabellen en formules
Bibliografie
84
Bibliografie
NEN-EN 1996-1-1
NEN-EN 1996-1-1+C1 NB(nl) [in ontwikkeling]
EN 1996-3
NEN-EN 1996-3+C1 NB(nl) [in ontwikkeling]
NPR9096-1-1 Praktijkrichtlijn Steenconstructies – Eenvoudige ontwerpregels, gebaseerd op NEN-EN 1996-1-1 (inclusief nationale bijlage)
[in ontwikkeling]
CUR Aanbeveling 73 Stabiliteit van steenconstructies
http://www.qec.nu
http://www.eurocode6.org/Design%20Examples.htm
http://www.ec6design.com
EC6design.com is a unique tool for engineers, facilitating the complicated static analysis. The Danish Technological Institute is offering, as the only Institute in Europe, an on-line calculation and design programme consistent with EC6.
Limitstate RING: a rapid analysis tool for masonry arch bridges
Ook: http://www.limitstate.com/
i “How to design masonry structures using Eurocode 6”-“2.Vertical resistance” J.J. Roberts O.Brooker op www.eurocode6.org ii Excel van qec op www.qec.nu in combinatie met
http://www.eurocode6.org/Design%20Examples/V%20examples%20pdf/V1%20Solution.pdf iii http://www.eurocode6.org/Design%20Examples/R%20Examples%20pdf/R1%20DESIGN%20EXAMPLE.pdf
iv http://www.eurocode6.org/Design%20Examples/R%20Examples%20pdf/R1%20Solution%20rev1.pdf