bijlage 4.20 Q22-00427-Statische berekening pdf

Statische Berekening Voor een constructie gebouwd met het De Meeuw One Platform – Lite Bouwsysteem

HW Wonen Q22-00437 Versie 1.0 afgerond op 23-01-2023

De constructie is op hoofdlijnen gecontroleerd. Er is geen aanleiding tot het maken van opmerkingen 28-02-2023

Tommy Knoop

De Meeuw – Oirschot Industrieweg 8, Oirschot Postbus 18 5688 ZG OIRSCHOT

Inhoud 1.

De Meeuw One Platform – Lite Bouwsysteem .............................................................................................. 3

2.

Toegepaste Voorschriften ................................................................................................................................. 3

3.

Toegepaste Software ........................................................................................................................................ 3

4.

Project Gegevens ................................................................................................................................................ 4

5.

Project Beschrijving ............................................................................................................................................. 5

6.

Gewichtsberekening ........................................................................................................................................... 7

7.

Windberekening ................................................................................................................................................. 8

8.

Regenwater ........................................................................................................................................................ 10

9.

Toegepaste Belastingen .................................................................................................................................. 11 10.1

Veranderlijk vloerlast: ............................................................................................................................ 11

10.4

Veranderlijke daklast ............................................................................................................................. 11

10.5

Regenwaterlast ........................................................................................................................................ 11

10.6

Sneeuw ....................................................................................................................................................... 11

10.8

Wind........................................................................................................................................................... 12

10.

Berekening Betonvloer................................................................................................................................. 14

11.

Berekening Dakplaat................................................................................................................................... 21

12.

Brandcontrole ................................................................................................................................................ 25

Bijlagen: Verscheidende documenten in PDF formaat worden los meegeleverd met dit verslag. Dit maakt het makkelijker leesbaar, tevens wordt de paginanummering zo behouden. Dit zijn de volgende documenten: -

Rapport/uitvoer SCIA engineer Constructieoverzicht One Platform Lite Attesten CONLIT 150

Aangeraden wordt eerst het constructieoverzicht te bekijken.

1. De Meeuw One Platform – Lite Bouwsysteem De One Platform - Lite is een modulair bouwsysteem geproduceerd door "De Meeuw" te Oirschot. De hoofddraagconstructie van het bouwsysteem bestaat uit een driedimensionaal stalen raamwerk, opgebouwd uit vloerframes, kolommen en dakframes. De vloer wordt op de stalen vloerliggers gerealiseerd doormiddel van een gestorte laag gewapend beton, het stalen dak wordt gedicht doormiddel van houten platen en de geveldichting vindt plaats middels houten wandpanelen. Het bouwsysteem bestaat uit “units”, “koppelstukken” en “speciale voorzieningen”. Door de schakeling van de unit frames, doormiddel van de koppelstukken, kunnen krachten die aangrijpen op de constructie verdeeld worden over de units waaruit de constructie is opgebouwd. Bij grotere horizontale krachten op de constructie worden speciale voorzieningen toegepast. Onder deze speciale voorzieningen vallen. onder andere, windverbanden, drukstangen en stijve kernen uit staal of gewapend beton. Voor dit bouwsysteem wordt een grit toegepast van 150mm. Alle bruto maten zijn veelvouden van deze gritmaat. Het One Platform - Permanent modulaire bouwsysteem kent een beperkt aantal afmetingen. De beschikbare bruto afmetingen in dit systeem worden weergegeven in de tabel onder deze alinea. 3,15 m

3,15 m x

6,3 m x

2. Toegepaste Voorschriften Voor het opstellen van deze statische berekening zijn de volgende normen en hun nationale annex toegepast. -

EN 1990 – Grondslagen van het constructie ontwerp EN 1991 – Belastingen op constructies EN 1992 – Ontwerp en berekening van betonconstructies EN 1993 – Ontwerp en berekening van staalconstructies EN 1995 – Ontwerp en berekening van houtconstructies

3. Toegepaste Software Voor het bepalen van de krachten op de constructie is gebruik gemaakt van rekenbladen opgesteld in Microsoft Excel. Deze rekenbladen zijn aan dit verslag toegevoegd. Voor het bepalen van de constructieve stabiliteit van de constructie is gebruik gemaakt van SCIA Engineer, Versie 2021.1. De constructie is hierin 3D ingevoerd en gecontroleerd. De uitkomst van deze berekening wordt als bijlage meegeleverd met dit verslag.

4. Project Gegevens Voor deze constructie worden de volgende gegevens gehanteerd.

Categorie Constructie Brand Wind Afmetingen

Onderdeel

Gegevens

Aantal Bouwlagen Ontwerplevensduur Gevolgklasse Tijdseis Hoofddraagstructuur Windgebied Terreincategorie Locatie Totale Breedte Totale Diepte Verdieping Hoogtes

2 50 jaar CC2 30 min II II Onbebouwd Numansdorp 28,35m / 34,65m 6,64 m 0m, 3,2m

De keuzes voor de bovenstaande gegevens zijn gemaakt op basis van de volgende tabellen, afbeeldingen en project specifieke tekeningen.

Gevolgklasse

Gevolge Bezwijking Economisch/ Verlies Milieu Mensenlevens Schade

CC3

Groot

Zeer groot

CC2

Middelmatige

Aanzienlijke

CC1b

Geringe

Klein

CC1a

Uitgesloten

Zeer Klein

Voorbeelden >70m hoge gebouwen, Verkeerstorens, Opslagen voor atoomafval, Bij bezwijken loopt >500 personen gevaar Woningen met >3 bwlg. , Kantoren, Scholen, Winkels, Parkeergarages,… Eengezinswoningen, Tuinbouwkassen, Industriegebouwen ≤2 bwlg. Reclameborden, Schuren, Erfafscheidingen, …

Minimale tijdsduur van de brandwerendheid met betrekking tot bezwijking Hoogste Vloer Verblijfsgebied (h) 0m <h≤ 5m 5m <h≤ 7m 7 m < h ≤ 13 m 13 m < h

Nieuwbouw Woonfunctie Overige 60 min 60 min 90 min 90 min 120 min

Bestaande/Tijdelijke bouw Woonfunctie Overige 30 min 60 min

5. Project Beschrijving Het project HW wonen bestaat uit vier gebouwen welke grote overeenkomsten vertonen. De plattegrond van de begane grond van alle vier de gebouwen wordt getoond op onderstaande afbeeldingen. De gebouwen zijn opgebouwd uit One Platform Lite units welke specifiek ontwikkeld voor tijdelijke bouw. Het zijn ongeschoorde raamwerken welke onderling gekoppeld zijn. De raamwerken zijn in staat om te voorzien in de stabiliteit en zijn daartoe onderling gekoppeld middels koppelstukken. De windbelasting wordt (in een richting) verdeeld over de gekoppelde units. Het zijn tweelaags woongebouwen in gevolgklasse CC2. In de units zelf geldt de gebruikscategorie klasse A: wonen niet-gemeenschappelijke vloeren wat een belasting geeft van 1,75+0,5 = 2,25 kN/m2. De gebouwen zijn voorzien van een galerij waar de gebruikscategorie klasse A: wonen gemeenschappelijk geld, wat een belasting geeft van 3,0 kN/m2 (hier wordt geen 0,5 kN/m2 gerekend voor de wanden). De locatie is Numansdorp wat zich bevind in windgebied II onbebouwd, de karakteristieke windlast is Qp(z) = 0,72 kN/m2. Er wordt ook met een CsCd factor van 0,851/0,924 (richting Y+/X+) en een correctiefactor van 0,85 gerekend. De One Platform Units zijn ontworpen voor een maximale vloerbelasting van 5,0 kN/m2, daarmee zijn ze voor dit project overgedimensioneerd.

Wanneer het gebouw ten opzichte van de windrichting relatief ondiep is maakt dit het gebouw minder stabiel, er zijn immers minder units om de windbelasting te stabiliseren. Ten opzichte van de wind op de lange gevel (windrichting Y+) is het gebouw slechts een unit diep, dit is daarom maatgevend. Het enige wezenlijke verschil tussen de gebouwen is dat gebouw A & C 9 units lang zijn en gebouw B & D 11 units. Doordat dit het enige verschil is en de belastingen en opbouw van de gebouwen verder exact gelijk is zijn de gebouwen constructief gezien een en dezelfde. Om deze reden is er slechts een model in SCIA gemaakt.

Figuur 1: Plattegrond BG gebouw A

Figuur 2: Plattegrond BG gebouw B

Figuur 3: Plattegrond BG gebouw C

Figuur 4: Plattegrond BG gebouw D

6. Gewichtsberekening Onderstaande tabel toont de gewichtsberekening voor een One Platform Lite unit. SCIA berekend de gewichten van de gemodelleerde elementen automatisch. De niet gemodelleerde elementen worden toegevoegd als permanente belasting.

6.1

De galerij

De galerij steunt aan een zijde af op kolommen 100/100/10, de andere zijde steunt af op schetsplaten welke middels lindapters aan de kolommen bevestigd wordt. Deze schetsplaten worden ten alle tijden aan 10mm dikke kolommen bevestigd. Een HEA140 loopt van de kolom richting schetsplaten unit, deze bevinden zich HOH 3,15m uit elkaar, hierover overspant een prefabbetonplaat van 120mm dik. Aan de voorzijde worden deze portalen bestaande uit kolommen en HEA140 liggers onderling verbonden met UNP140 profielen. In het SCIA model is deze galerijconstructie gemodelleerd, het beton wordt als niet gemodelleerde belasting toegevoegd als lijnlasten op de HEA140 liggers. Lijnlast HEA140 tgv beton: Gewicht beton = l x b x h x Rho = 3,15x1,7x0,12x2500 = 1606,5 kg Lengte HEA140 ligger in SCIA model is L= 1,62m ; HOH= 3,15m Lijnlast = 1606,5/ (100x1,62) = 9,92 kN/m De gewichten van de staalprofielen worden door SCIA automatisch berekend en toegevoegd. De zijde van de galerij welke aan de units gekoppeld wordt verleend zijn stabiliteit in twee richtingen aan de units. Aan de voorzijde wordt de galerij gestabiliseerd middels windverbanden. Aangezien de galerijconstructie open van aard is en de windbelasting daarom niet groot is. Is er gerekend met een horizontale belasting gerekend welke ontstaat bij een scheefstand van 5 graden.

Totaal gewicht beton = 11 x 3,15 x 1,7 x 0,12 x 2500 = 17671 kg = 177 kN 177 x tan(5) = 15,5 kN 16,5 kN is als puntlast aangebracht op de voorzijde welke gestabiliseerd wordt door de windverbanden. In werkelijkheid dient slechts 50% van het gewicht gestabiliseerd te worden door de windverbanden, de units stabiliseren de andere helft.

7. Windberekening

8. Regenwater

9. Toegepaste Belastingen De belastingen zijn op voorgaande pagina’s berekend. Hier worden de belastingen omgerekend naar de toegepaste lijnlasten en puntlasten zoals toegepast in SCIA. Het uitgangspunt voor onderstaande berekeningen is een unit van 6,3x3,15 meter.

10.1

Eigengewicht vloer & dak

Vloer last op tussenliggers hoh=1,2m, toe te voegen gewicht = 182 kg/m3: q = 182/100*1,2 = 2,19 kN/m Dak last op tussenliggers hoh=0,6m, toe te voegen gewicht = 40 kg/m3: q = 40/100*0,6 = 0,24 kN/m

10.2

Veranderlijk vloerlast:

Last op tussenliggers hoh=1,2m: Niet-gemeenschappelijk = 1,75 + 0,5 = 2,25 kN/m2 q = 2,25 * 1,2 = 2,7 kN/m Opmerking: de tussenliggers welke zich dicht bij de kopliggers bevinden nemen minder belasting op. Dit is wel verwerkt in het model, maar voor de leesbaarheid van het verslag hier niet berekend.

10.3

Veranderlijke daklast

Veranderlijke belasting q = 1,0 kN/m2 op een oppervlakte van 10m2 per unit Last op tussenliggers hoh = 0,6m q = 1,0 x 0,6 = 0,6 kN/m

10.4

Belastingen galerij

Last op HEA140 profielen hoh=3,15, dikte beton 120mm: toe te voegen eigengewicht: q = 0,12*2500/100 * 3,15 * 1,7/1,62 = 9,92 kN/m vloerbelasting galerij: q = 3,0 * 3,15 * 1,7/1,62 = 9,92 kN/m

10.5

Regenwaterlast

De regenwaterlast wordt standaard aangebracht op de langsliggers q = 1,13 tot 0,45 kN/m2

10.6

Sneeuw

belasting op dak = 0,56 kN/m2 Last op tussenliggers hoh = 0,6m q = 0,56 * 0,6 = 0,34 kN/m

10.8

Wind

Hoogte gebouw bedraagt max. 6,2 meter. Extreme waarde van stuwdruk pw = 0,72 kN/m² De windlasten worden per knooppunt berekend. (zuiging op dak daargelaten)

Wind X+ Min(b)= 6,3m ; h= 6,2m ; d= 28,35m. e = min(2*h ; b) = min(12,4 ; 6,3) = 6,3m e/2 = 3,15m e/4 = 1,57m e/10 = 0,63m correlatiefactor = 0.85 CsCd = 0,924 Windoppervlak per Unit bedraagt breedte/2 * hoogte/2 van een unit per knoop. Windoppervlak in breedterichting per unit = 6,3/2 m Windoppervlak in hoogterichting per unit = 3.225/2 m Druk en Zuiging gevel, puntlasten op knopen (hoekpunten) Zone D stuw = 0,8*fcor*CsCd*pw*(Bunit/2)*(Hunit/2) stuw = 0,8*0,85*0,924*0,72*(6,3/2)*(3,225/2)

= 2,3 kN

Zone E zuig = 0,5*fcor*CsCd*pw*(Bunit/2)*(Hunit/2) zuig = 0,5*0,85*0,924*0,72*(6,3/2)*(3,225/2)

= 1,44 kN

Zuiging dakvlak, belasting op tussenliggers hoh=0,6m Zone F (1,57x0,63m) zuiging = -1,8*CsCd*pw*0,6 zuiging = -1,8*0,924*0,72*0,6

= -0,72 kN/m

Zone G (diepte 0,63m) zuiging = -1,2*CsCd*pw*0,6 zuiging = -1,2*0,924*0,72*0,6

= -0,48 kN/m

Zone H (diepte 0,63-3.15m) zuiging = -0,7*CsCd*pw*0,6 zuiging = -0,7*0,924*0,72*0,6

= -0,28 kN/m

Zone I (resterende diepte) zuiging = -0,2*CsCd*pw*0,6 zuiging = -0,2*0,924*0,72*0,6

= -0,08 kN/m

Wind Y+ Min(b)= 28,35m ; h=6,2m ; d= 6,3m. e = min(2*h ; b) = min(12,4 ; 28,35) = 12,4m e/2 = 6,2m e/4 = 3,1m e/10 = 1,24m correlatiefactor = 0.85 CsCd = 0,851 Windoppervlak per Unit bedraagt breedte/2 * hoogte/2 van een unit per knoop. Windoppervlak in breedterichting per unit = 3,15/2 m Windoppervlak in hoogterichting per unit = 3.225/2 m Druk en Zuiging gevel, puntlasten op knopen (hoekpunten) Zone D stuw = 0.8*fcor*CsCd*pw*(Bunit/2)*(Hunit/2) stuw = 0.8*0.85*0,851*0,72*(3,15/2)*(3.225/2)

= 1,06 kN

Zone E zuig = 0.5*fcor*CsCd*pw*(Bunit/2)*(Hunit/2) zuig = 0.5*0.85*0,851*0,72*(3,15/2)*(3.225/2)

= 0,66 kN

Zuiging dakvlak, belasting op tussenliggers hoh=0,6m Zone F (3,1x1,24m) zuiging = -1,8*CsCd*pw*0,6 zuiging = -1,8*0,851*0,72*0,6

= -0,66 kN/m

Zone G (diepte 1,24m) zuiging = -1,2*CsCd*pw*0,6 zuiging = -1,2*0,851*0,72*0,6

= -0,44 kN/m

Zone H (diepte 1,24-6,2m) zuiging = -0,7*CsCd*pw*0,6 zuiging = -0,7*0,851*0,72*0,6

= -0,26 kN/m

Zone I (resterende diepte) zuiging = -0,2*CsCd*pw*0,6 zuiging = -0,2*0,851*0,72*0,6

= -0,07 kN/m

10. Berekening Betonvloer De toegepaste betonvloer is 76mm dik, de betonsterkteklasse is C20/25 en hij wordt gestort in een gecontroleerde productieomgeving. Op (figuur 11) is een doorsnede te zien ter plaatse van de kopligger. De afstand hart net tot bovenzijde beton is 33mm, de afstand tot de onderzijde van het beton is 43mm. Het beton draagt van tussenligger tot tussenligger, de hoh afstand is 1,2m. Er is een wapeningsnet 150x250x Ø6 B500B toegepast.

Figuur: Betonvloer – ter plaatse van kopligger

11. Berekening Dakplaat Om het dak te dichten is er een Durélis P5 spaanplaat toegepast welke draagt over de 0,6m hoh afstand van de daktussenliggers. Deze is berekend op een theoretisch maximale belasting van 2,81 kN/m2 welke enkel voorkomt wanneer er sprake is van maximale sneeuwophoping. In alle andere gevallen blijft de belasting hieronder. Permanent Sneeuwophoping Klasse H: puntlast

= 0,36 kN/m2 = 2,81 kN/m2 = 1,5 kN

12. Brandcontrole