Royal H

askonin

gD

HV

,M

ark

thal

-R

otterd

am

, T

he N

eth

erl

an

ds,

© P

hoto

sourc

e:

Ossip

van D

uiv

enbo

de

Auteur: Dominique Pipers

Datum: 10 November 2016

Beoordelen uitvoer

staalmodule

Stabiliteitscontroles

Wie zijn wij?

SCIA als bedrijf

Kernvraag

Voorbeeld: Knoopverschuivingen

Stabiliteitsberekeningen

Knikfactoren

Verschillende methodes

Knikfactoren weergeven

Principe van gelijkwaardigheid

Berekening Mcr voor de kipcontrole

Praktische voorbeelden

Slanke constructie

Driescharnierspant

Inhoud

About SCIASubsidiary of the Nemetschek Group

The Philosophy of

NemetschekWe are a Group of industry leaders with a unique

DNA and expertise in the AEC* industry. We

stand for best-in-class tools, Open BIM,

interoperability and collaboration. All of our

strong brands share the same mission:

“We understand the building process as a

whole.”

Our motivation is to develop software solutions

for better results with respect to aesthetics and

function within cost and time constraints.

* Architecture, Engineering, Construction

About SCIA Belgian company, established in 1974 (HQ in

Belgium)

Over 40 years of experience in engineering design

software

Development, support and consulting of structural

engineering software SCIA Engineer

125 highly educated employees in 15 international

branches

Software translated in 13 languages and distributed

in more than 50 countries, supporting several

building codes

Over 8.000 licenses installed at more than 5.000

customers

Subsidiary of Nemetschek Company with strong

brands

SCIA, Allplan, Vectorworks, Archicad, Bluebeam,

Maxon

4

Our clientsCustomers

Our clientsCustomers

Our clientsCustomers

Customer Project Types Buildings: apartments, high rise buildings, housing, offices, roof systems, curtain walls,

glass structures, winter gardens…

Infrastructure: bridges, tunnels, train stations, airports, metros, excavations, car parks,

stadiums, theatres…

Industrial buildings: portal frames, storage buildings, maintenance workshops…

Mechanical industry: pressure vessels, pipelines, load bearing structures…

Environmental: water treatment and soil purification plants,

containment vessels, tanks…

What kind of structures are our customers designing?

8

Customer Project Types Harbour construction: quays, lock doors, shutters…

Prefab concrete structures: plate decks, slabs, walls, girders and

columns...

Specials: transport installations, plants, cranes, masts, towers,

scaffolds, stairs and other structural parts...

Fabrication: logistics and planning of steel and concrete production…

What kind of structures are our customers designing?

9

10

1

2

3

4

Modeller

Intelligent, fast and detailed modelling

Analyzer

Structural analysis

of all constructions

and materials

Designer

Practical code design

and optimization for all materials

with clear and detailed checks and reports

Engineering Report

Complete and personalized calculation notes

with automatic update

Open BIM

Interoperability

Collaboration

Open platform

11

SCIA EngineerThe working process – main ‘tree’

Modelling

Loads

Combinations

Calculation

Results

Code check

Detailing

Drawings

En

gin

ee

rin

g r

ep

ort

s

Optim

iza

tio

n

12

SCIA EngineerSome real life examples – Havenhuis Antwerpen

Client

Architect

Stability

Gemeentelijk Havenbedrijf

Antwerpen

Zaha Hadid Architects

Studieburo Mouton

Commercial

Low-Rise and High-Rises

Commercial

Low-Rise and High-Rises

Specialty Structures

Musée des Confluences

Industrial

Manufacturing / Plant Design

Proctor and Gambles, Saudi Arabia

Kan je bij een controle uitgaan van een

onfeilbaar computerprogramma?

Voorbeeld

Knoopverschuivingen

Voorbeeld

Knoopverschuivingen

Knikfactoren

Methode 1

Standaard berekening door SCIA Engineer tijdens de lineaire berekening

2 belastingsgevallen

BG1

Liggers: qy = 1 N/m en qz = -100 N/m

Kolommen: Qx = 10000 N/m en Qy = 10000 N/m

BG2

Liggers: qy = -1 N/m en qz = -100 N/m

Kolommen: Qx = -10000 N/m en Qy = -10000 N/m

Knikfactoren

Methode 1

Standaard berekening door SCIA Engineer tijdens de lineaire berekening

Berekening knikfactoren

Niet flexibel

Flexibel

Knikfactoren

Methode 1

Standaard berekening door SCIA Engineer tijdens de lineaire berekening

Berekening knikfactoren

Niet flexibel

Flexibel

Knikfactoren

Methode 1

Standaard berekening door SCIA Engineer tijdens de lineaire berekening

Goede resultaten voor portieken met loodrechte stijve tot semi-stijve ligger

aansluitingen

ρi ≥ 0,0001

ρi ≤ 1000

ρ1 ≥ ρ2

Niet flexibel; ρ1 ≥ 1000 en ρ2 ≤ 0,34 => k = 0,7

Knikfactoren

Methode 1

Standaard berekening door SCIA Engineer tijdens de lineaire berekening

Knikfactoren

Methode 2

Manuele invoer

Knikfactor

Kniklengte

Knikfactoren

Methode 3

Stabiliteitsberekening

Knikfactoren

Methode 3

Stabiliteitsberekening

Knikvorm 1 => z-as

α cr = 500,58

Knikvorm 3 => z-as

α cr = 4509,88

Knikvorm 2 => z-as

α cr = 2002,73

Knikvorm 4 => y-as

α cr = 6927,50

Knikfactoren

Methode 3

Stabiliteitsberekening

Knikvorm 1 => z-as

α cr = 500,58

Knikvorm 4 => y-as

α cr = 6927,50

Knikfactoren

Methode 3

Stabiliteitsberekening

Knikfactoren

Methode 4

2e orde berekening

Globale scheefstand

Knikfactoren

Methode 4

2e orde berekening

Boogimperfectie

Knikfactoren

Methode 4

2e orde berekening

Kritische knikvorm

Knikvorm 1 => z-as

α cr = 500,58

Knikfactoren

Methode 4

2e orde berekening

Knikfactoren

Methode 4

2e orde berekening

Knikfactoren

Knik controle in SCIA Engineer

Principe van gelijkwaardigheid

Berekening van Mcr

Eurocode geeft hiervoor geen oplossing

3 methodes geïmplementeerd in SCIA Engineer

ENV 1993-1-1 Bijlage F

ECCS 119 / Galea (standaard methode)

Lopez, Yong, Serna

Principe van gelijkwaardigheid

Berekening van Mcr

Methode volgens NL NA EN1993-1-1 bijlage D (normatief) is niet geïmplementeerd

Normatief ≠ er mag geen andere methode gebruikt worden

"Als er een regel 'Normatief' is betekent dit, dat wanneer je die regel gebruikt,

de controlerende instanties dat niet af mogen wijzen. Ze mogen alleen toezien

op de correcte toepassing. Wil de constructeur, om zijn moverende redenen,

toch een andere methode gebruiken (bv omdat die minder conservatief zou zijn)

dan mag hij/zij dat doen op grond van het principe van 'gelijkwaardige

veiligheid'.

Dit principe van 'gelijkwaardige veiligheid' heeft altijd reeds bestaan.“

Prof. F. Bijlaard

Enkel voor dubbel-symmetrische I profielen (want geen C3 parameter)

Zeer afwijkende resultaten t.o.v. andere methodes

Principe van gelijkwaardigheid

Berekening van Mcr

Methode volgens NL NA EN1993-1-1 bijlage D (normatief) is niet geïmplementeerd

Zeer afwijkende resultaten voor Mcr t.o.v. andere methodes

NL NA ECCS EEM Kip 2e orde

870,2 kNm 1491,24 kNm 1846 kNm 1570,63 kNm

Praktische voorbeelden

Slanke constructie

Praktische voorbeelden

Slanke constructie

Lineaire berekening vs niet-lineaire berekening

Praktische voorbeelden

Slanke constructie

Lineaire berekening vs niet-lineaire berekening

Praktische voorbeelden

Slanke constructie

Lineaire berekening vs niet-lineaire berekening

Welke is correct?

Stabiliteitsberekening ter bepaling van de kritische belasting coëfficiënt

5,03 < 10 dus niet-lineaire berekening (2e orde) is nodig!

Praktische voorbeelden

Driescharnierspant

2 mogelijke methodes in SCIA Engineer

Stabiliteitsberekening (methode 3)

2e orde berekening (methode 4)

Praktische voorbeelden

Driescharnierspant

Analytische methode uit de literatuur (voor hout)

(Referentie: Timber Engineering; Step 1)

Kolom:

Ligger:

Praktische voorbeelden

Driescharnierspant

Analytische methode uit de literatuur (voor hout)

(Referentie: Timber Engineering; Step 1)

Praktische voorbeelden

Driescharnierspant

SCIA Engineer met stabiliteitsberekening

Conclusie

Verschillende methodes om knik factoren te berekenen

Simpel => geavanceerd

Kwaliteit is afhankelijk van de invoer

Alle informatie beschikbaar in de uitvoernota

Meer informatie op www.scia.net

Bedankt voor uw aandacht