24/7 op de campus Annewiek Prins | 387353 | BV1H

Suzan Langebeeke | 388315 | BV1F

Tom van der Vegt | 329546 | BV1H

Jorian Bruins | 393221 | BV1F

Lars Hoving | 388671 | BV1H

Groep K | BWP 1.4 | 2019

1

2

3

Inhoudsopgave Samenvatting ............................................................................................ 3

Inleiding .................................................................................................... 3

Visie .......................................................................................................... 4

Ruimtelijke ontwikkeling | Lars Hoving ....................................................... 5

Bouwkunde | Tom van der Vegt ................................................................. 7

Civiele techniek | Jorian Bruins .................................................................. 9

Civiele techniek | Suzan Langebeeke ........................................................ 11

Civiele techniek | Annewiek Prins ............................................................ 13

Conclusie ................................................................................................. 15

Unique selling points ................................................................................ 15

Inleiding

Het is 24 graden, het zonnetje schijnt en een grote stroom mensen fietst over de Zernikelaan richting de Zernikeplas. In het

water zwemmen mensen en studenten zitten te studeren in het Zernikepark. Daarnaast zijn veel bewoners in de weer met hun

eigen moestuin of kas. Over de brug loopt ook een jongen te sjouwen met twee volle dozen, hij gaat verhuizen. Nadat hij vorig

jaar zijn profielwerkstuk had afgerond over het verminderen van afvalstromen verdiende hij zijn plekje op de Zernikeplas, na de

zomer gaat hij duurzame ontwikkeling studeren.

Maar zo ver is het nog niet, terug in de tijd zijn we in 2019. En op dit moment ligt er een parkeerterrein, hoogspanningskabel en

staan kleine noodgebouwen op deze plek. De ideeën zijn er maar de uitvoering laat nog op zich wachten. Positief is dat de

gemeente in samenwerking met de Hanzehogeschool en Rijks Universiteit een project is gestart om huisvestiging te gaan

creëren op het Zernikecomplex. Studenten van de opleiding Built Environment is gevraagd hier mee aan de gang te gaan. Het

idee is dat 90% van het huidige gebied water gaat worden. Op dit water komen drijvende pontons waarop huisvestiging gaat

komen. Eén van de eisen is dat er gerecreëerd kan worden door bewoners en bezoekers en dat het meer zorgt voor

biodiversiteit in de omgeving. Daarnaast is het belangrijk dat dit gebied mee gaat met de Green Quest van de Hanze en dus

nadenkt over duurzame ontwikkelingen.

In dit bidbook wordt getoond hoe het eindproduct is gevormd.

Samenvatting

Aan dit project is gewerkt door vijf studenten van de opleiding Built Environment. De leerlingen zijn bezig geweest met

verschillende aspecten van het plangebied. Dit is mede omdat de leerlingen gekozen hebben voor specifieke majors voor het

tweede jaar van de opleiding. Het project is verdeeld in de drie verschillende majors, ruimtelijke ontwikkeling, bouwkunde en

civiele techniek. Allereerst heeft Lars Hoving, met de gekozen major ruimtelijke ontwikkeling, een plangebied ontworpen. Hij

heeft een park gemaakt met daaraan paden naar de octagonnen waarop woningen staan. Op elk octagon staan vijf woningen.

Deze woningen zijn ontworpen door Tom van der Vegt, met de gekozen major bouwkunde. De woningen zijn voor twee

personen en de bewoners moeten enige affiniteit hebben met duurzaamheid. Aan elk ponton zitten ook kassen verbonden,

waar mensen hun eigen voedsel kunnen verbouwen, deze kassen zijn voor gezamenlijk gebruik van de bewoners. Annewiek

Prins heeft de drijvende pontons voor de kassen ontworpen. De drijvende pontons voor de woningen zijn ontworpen door

Jorian Bruins en de drijvende pontons van het park zijn ontworpen door Suzan Langebeeke. Alle drie kozen zij voor de major

civiele techniek.

4

Visie Na overleg binnen de groep is de volgende visie geformuleerd: ‘’Een duurzame innovatieve leefomgeving voor studenten op de campus in

samenhang met de huidige bedrijven, onderwijsinstellingen en omgeving’’

Aan de hand van meerdere aspecten is deze visie opgesteld. Ten eerste is The

Green Quest van de Hanzehogeschool meegenomen. The Green Quest heeft

vier doelen gesteld wat betreft duurzame ontwikkeling op de

Hanzehogeschool. De doelen zijn:

- In 2020 is de Hanzehogeschool Groningen 100% aardgasvrij

- In 2025 is de Hanzehogeschool Groningen 100% afvalvrij

- In 2025 is elke afgestudeerde student van de

Hanzehogeschool Groningen een groene ambassadeur.

- In 2025 is elke medewerker van de Hanzehogeschool

Groningen een duurzaam en gezond rolmodel voor de studenten.

- Het idee is dat de doelen van The Green Quest worden meegenomen in het plangebied. Het plan is om in de huizen gebruik te maken van passieve verwarming en een warmtenet. Daarmee is gelijk het tweede punt aangescherpt, dit is dat de woningen die voor studenten worden gecreëerd zelfvoorzienend zijn. Woningen worden zelfvoorzienend door het gebruik van zonnepanelen, opvangen van regenwater, duurzame bouwmaterialen, gescheiden afval verzameling en verwerking.

Om de biodiversiteit te stimuleren in het gebied worden de oevers van het meer onder verschillende hoeken aangebracht. Dit heeft als gevolg dat verschillende plantengroei ontstaat op de oevers en daarmee ook variatie aan dieren en insecten. Verder zal het gebied natuur inclusief ontwikkeld worden, dit betekend dat in alle lagen rekening wordt gehouden met de flora en fauna. Resulterend in sedum daken op de huisjes, veel groen op de verschillende pontons en verspreid door het gebied. De vervoerstromen zullen om het gebied heen worden gelegd zodat de ontwikkeling van de flora en fauna in het gebied niet zal worden gehinderd. Een ander gevolg van het omleiden van de stromen is dat in het gebied geen ‘scheiding’ zal ontstaan en blijft het één samenhangend gebied. Tevens zal de leefbaarheid beter worden omdat er geen zware bussen en vervuilende auto’s door het gebied rijden maar alleen voetgangers en fietsers. De huidige routes van de verkeersstromen over het bestaande gebied zullen veranderen, maar de verkeer soorten blijven behouden.

5

Ruimtelijke ontwikkeling | Lars Hoving Het nieuwe gebied zal niet alleen een gebied zijn om te wonen maar ook een gebied om

samen te komen, nieuwe mensen te leren kennen. Het gebied zal als proeftuin fungeren

en een voorbeeld vormen voor plekken elders in de wereld.

De nieuwe plek is volledig opgezet rondom de groene duurzaam bewuste student. In het

gebied zal een diversiteit van studenten komen te wonen, van eerstejaars Nederlandse tot

vierdejaars Chinese student. Iedereen is welkom.

In de volgende paar alinea’s wordt beschreven hoe dit project zich onderscheid van

andere plekken en wat dit voor u, de nieuwe bewoner, zal betekenen.

1. Actieve leefomgeving

Als toekomstig bewoner worden er voor u verschillende onderdelen gerealiseerd die u

uitnodigen en aanzetten voor beweging.

Op een centraal geplaatst plein zal plek komen voor outdoor fitness apparatuur en om het

gebied heen komt een breed pad voor liefhebbers van fietsen, wandelen en hardlopen.

Een andere manier van het integreren van de actieve leefomgeving wordt gedaan door u,

de toekomstige bewoner, te betrekken bij het bewust omgaan met goederen, het

monitoren en beheren van de omgeving. Dit zal resulteren in gescheiden afval verzameling

bij ieder huishouden, een eigen schermpje in huis waar onder andere het verbruik op te

volgen is en zal er een app te installeren zijn om tevens ook alles te monitoren.

2. Bruikbaarheid

Een gebied waar u, uw omgeving, omwonenden en toevallige voorbijgangers willen

verblijven moet praktisch, bruikbaar en mooi geëtaleerd zijn. Het gebied wordt zo

aangelegd dat het de veranderende weersomstandigheden aan kan. Denk hierbij aan

hevige regenval, extreme hitte en de grotere verschillen tussen de seizoenen. Door gebruik

te maken van het grote wateroppervlakte als waterbuffer zal de grote hoeveelheid water

snel afgevoerd kunnen worden aan het Reitdiep en het Van Starkenborgkanaal.

Om de bruikbaarheid van het gebied te versterken en te stimuleren zullen de onderlinge

bruggetjes twee meter breed zijn, breed genoeg om elkaar te passeren en net smal genoeg

om elkaar fysiek tegen te komen.

3. Duurzaamheid

Voor iedere huishouden zullen twee watergekoelde zonnepanelen geplaatst worden om

te voorzien van energie. Daarnaast wordt een extra zonnepark aangebracht om de

omliggende omgeving ook te kunnen voorzien van duurzaam opgewekte groene energie.

Verder zullen er op de tiny houses groene daken aangebracht worden, op deze manier

wordt de groen structuur versterkt door het gebied.

Het afval wat u produceert wordt gescheiden verzameld per huishouden en verwerkt bij

de afval verwerking in de stad Groningen. Op deze manier blijft het proces lokaal en zal het

een stimulans zijn voor de omgeving.

6

4. Groen

In het plan gebied zal een diversiteit van planten, dieren en insecten voorkomen. De

waterkant zal een groot deel van deze dieren huisvesten. Om ervoor te zorgen dat er op de

waterkant een diversiteit van planten kan groeien zullen er drie verschillende taluds

aangebracht worden. Op een flauw talud zal er vooral rietgroei zijn wat weer bijdraagt aan

de robuustheid van de oevers. De beplanting in het water zal als een natuurlijk filter

fungeren en er voor zorgen dat de waterkwaliteit optimaal is voor een recreatie plas.

5. Aantrekkelijkheid

Door in het gebied te faciliteren in onder andere ronde picknicktafels, zitbankjes en groen

zal het gebied voor u, uw gasten, de omwonenden en de voorbijgangers aantrekkelijk

aandoen. Er zal voor iedereen een plek zijn om te ontspannen en samen te komen.

6. Toegankelijk

In het gebied zal een goed en robuust straatverlichtingsnetwerk aangebracht worden. Zodat

u met een veilig gevoel thuis kan komen. Uiteraard wordt de benodigde energie opgewekt

door de zonnepanelen die op het water liggen.

Verder wordt er rekening gehouden met minder validen door alle paden vlak en verhard

aan te leggen. Zo is iedereen welkom in dit gebied.

De verkeerstomen die in het huidige situatie worden om het gebied heen geleid. Zo vormen

de stromen geen ‘barrière’ in het gebied. Tevens zal op deze manier de leefbaarheid

verhoogd worden omdat er geen zware bussen en vervuilende auto’s door het gebied

komen. Voor de auto’s zal buiten de campus plaats gemaakt worden om te parkeren. Voor

openbaar vervoer stromen zal er op de campus wel plek blijven. Om het plangebied heen

wordt en tram/busbaan aangebracht. De hulpdiensten kunnen goed ter plaatse komen

omdat deze gebruik kunnen maken van de tram/busbaan.

7. Nabuurschap

Verspreid door het gebied heen zullen er op bijna ieder eiland een plek komen waar u kunt

samenkomen met uw buren, kunt feesten met vrienden of beide tegelijk.

7

Bouwkunde | Tom van der Vegt

Toelichting ruimtes:

• 1.0: woonkamer

• 1.1: badkamer +wc

• 1.2: watertank

• 1.3: Opslag accu’s 24V + omvormer

• 1.4: keuken

• 2.0: slaapkamer 1

• 2.1: slaapkamer 2

• 2.2: Sedumdak

Vloeroppervlak:

• Begane vloer: 30.6m2

• Verdieping vloer: 15m2

Detail 1: wand, verd. vloer & dak | 1:10

Begane grond 1:100 Eerste verdieping 1:100 Langsdoorsnede A-A 1:100

Detail 1

8

Ontwerpvisie:

Het uitgangspunt van dit ontwerp is om zoveel mogelijk duurzame

innovatie toe te passen. Deze woning is ontworpen om zo minimaal

mogelijk afhankelijk te zijn van externe energiebronnen zoals gas, water

en energie.

• Gebruik ecologische materialen:

- HSB-constructie

- Glas (veel lichtinval door beide gevels te voorzien van grote

ramen).

- Modiwood voor gevelbekleding. Thermisch gemodificeerd

hout. Materiaal is licht, sterk en gaat jarenlang onbehandeld

mee.

• Social cultural

- Door vijf studentenwoningen dicht bij elkaar te plaatsen, in

een cirkel, creëert dit een onderlinge relatie. Dit versterkt de

band tussen de bewoners.

• Space Form:

- De woning valt gelijk op door zijn grote driehoekige ontwerp.

De prefab-platen worden in de fabriek gemaakt en op de

bouwplaats kan de woning binnen twee dagen gerealiseerd

worden. Daarnaast geeft het ontwerp een duurzame

uitstraling.

• Function:

- Woonfunctie, 2 studenten per woning.

- Studenten moeten enige affiniteit hebben met duurzaamheid

of zijn bereid duurzaam te wonen.

• Context (relatie tot omgeving):

- De omgeving waar onze pontons met de Tiny House’s liggen

moeten zich representeren als een groene en duurzame plek

die de overgang tussen bedrijventerrein en kenniscentra

weergeeft. De woningen passen in de omgeving door gebruik

van organische materialen zoals Modiwood gevelbekleding en

een sedumdak.

Zonne-energie:

In het plan komen er per

huishouden 2 grote

zonnepanelen die samen

een 295 wattpiek

opleveren. Dit is in

principe genoeg om de

woning te voorzien van

stroom. Naast de 2

panelen zorgen we ook

voor een klein zonnepark,

zodat er altijd voldoende

stroom is.

Sedumdak:

Dak gaat langer mee en straalt

duurzaamheid uit. Tevens

absorbeert het regenwater, zorgt

voor schonere lucht, verlaagt de

omgevingstemperatuur,

verminderd omgevingsgeluid en

verhoogd de biodiversiteit.

Verwarming water:

Toepassen lucht warmtepomp bij ieder huis.

Buiten komt een warmte-win unit en in het huis

de boiler waar het water wordt verwarmt.

Een duurzame oplossing!

Watersysteem:

Ingebouwde voorraadtank van 150L. Gevoed

door regenwater of wal-aansluiting. Achter de

tank zit een automatische drukpomp die werkt

op 24V. Deze pompt het water door een filter

zodat er mee gedoucht kan worden. Voor

drinkwater gaat het nog een keer door een

speciaal drie fasen filter.

Opslag stroom:

2 accu’s van elk 24V zorgen voor de

opslag van de door de zonpaneel

opgewekte energie. Via een

omvormer wordt de energie omgezet

naar de gebruikelijke 230V.

9

Civiele techniek | Jorian Bruins Loopbrug

Om van ponton naar ponton te komen, is een loop/ fietsbrug ontworpen.

De brug is 8 meter lang en het loopvlak 2 meter breed. Aan de langszijden

zit, omwille van veiligheid twee leuningen met balusters en staaldraad

hekwerk (zie dwarsdoorsnede). Het materiaal waar de brug uit

vervaardigd word is accoya. Dit materiaal is gekozen omdat het hele

goede eigenschappen kent. Zo gaat het materiaal minimaal 25 jaar mee, is

het dimentiestabiel, gifvrij, blijvend sterk en door de snelle bosgroei CO2

neutraal. Van de brug zijn berekeningen gemaakt om aan te tonen dat de

brug stijf en stabiel genoeg is.

Dwarsdoorsnede brug

De balklaag van de brug bestaat uit 5 gelamineerde accoya houten balken.

Voor de berekening is gekozen voor één van de drie middelste balken

omdat deze de meeste belasting krijgt zie berekening X). De belastingen

worden via de balklaag afgedragen aan de twee pontons. De balk inclusief

de belastingen, oplegreacties, dwarskrachtenlijn en momentenlijn staan

schematisch weergegeven. Ook staat de maximale zakking van de ligger

en de hoekverdraaiing in Fa en Fb al aangegeven.

Berekening X : belasting totaal per balk

Balk I Fg = 0,365kN/m Fq = 0,5kN/m Ftot= Fg+Fq→ Ftot = 0,865kN/m

Balk II Fg = 0,33kN/m Fq = 1kN/m Ftot= Fg+Fq→ Ftot = 1,33kN/m

∑ 𝐻 = 0

∑ 𝐻 = 0

∑ 𝑉 = 0

−10 − 1,33 ∙ 8 + 𝐴𝑣 + 𝐵𝑣

De krachten zijn symmetrisch dus geldt 𝐴𝑣 = 𝐵𝑣

−10 − 10,64 + 2𝐴𝑣 = 0

𝐴𝑣 = 𝐵𝑣 = 10,32 𝑘𝑁

Een inwendig maximaal moment is nodig om de optimale maten van de

houten constructiebalk te kunnen berekenen.

𝑀𝑚𝑎𝑥 = 1

8𝑞𝑙2 +

1

4𝐹𝑙 (bron: boek: Tabellen voor bouw- en

waterbouwkundigen, ISBN 9789006900453)

𝑀𝑚𝑎𝑥 = 1

8∙ 1.33 ∙ 82 +

1

4∙ 10 ∙ 8

𝑀𝑚𝑎𝑥 = 30,64 𝑘𝑁𝑚

Het maximum moment is 30,64kNm.

Door Wy uit te rekenen kan je tot de balkafmeting komen.

Fm;0;d = 24N/mm2 (bron: ACCSYSPLC.com)

𝑊𝑦 = 𝑀𝑚𝑎𝑥 [𝑁𝑚𝑚]

𝐹;𝑚;0;𝑑 [𝑁

𝑚𝑚2]

𝑊𝑦 = 30640000

24

𝑊𝑦 = 1276666,7 𝑚𝑚3

𝑊𝑦 =𝑏∙ℎ2

6

Voor de optimale verhouding van een balk geldt 𝑏 =1

3ℎ (bron: TU Delft)

1276666,7 = 9𝑏3

6

𝑏 = 94,7 𝑚𝑚 = afgerond 95mm ℎ = 3𝑏 = 285 𝑚𝑚

Met de maatvoering van de balk kan het lineaire traagheidsmoment worden uitgerekend. Hierbij is E een gegeven van de leverancier.

𝐼 =𝑏 ∙ ℎ3

12

𝐼 =95 ∙ 2853

12

𝐼 = 183263906 𝑚𝑚4 𝐸 = 9600 𝑁/𝑚𝑚2 (bron: ACCSYSPLC.com) 𝐸𝐼 = 9600 ∙ 183263906 𝐸𝐼 = 1759,33 ∙ 109 𝑁𝑚𝑚2 𝐸𝐼 = 1759,33 𝑘𝑁𝑚2

Nu EI bekend is, kan de zakking van de ligger en de hoekverdraaiing in Fa en Fb berekend worden. Door gebruik te maken van de ‘vergeet mij nietjes’ kan dit berekend worden. Hierbij zal een combinatie gemaakt worden van twee ‘vergeet mij nietjes’.

𝜑𝐴 = 𝜑𝐵 =𝑞𝑙3

24𝐸𝐼 𝛿1 max =

5𝑞𝑙4

384𝐸𝐼

𝜑1 = 1,33 ∙ 83

24 ∙ 1759,33 𝛿1 𝑚𝑎𝑥 =

5 ∙1,33 ∙84

384 ∙1759,33

𝜑1 = −0,016 𝑟𝑎𝑑 𝛿1 𝑚𝑎𝑥 = 0,040𝑚

𝜑𝐴 = 𝜑𝐵 =𝐹𝑙2

16𝐸𝐼 𝛿2 max =

𝐹𝑙3

48𝐸𝐼

𝜑2 = 10 ∙ 82

16 ∙ 1759,33 𝛿2 𝑚𝑎𝑥 =

10 ∙83

48 ∙1759,33

𝜑2 = −0,02273 𝛿2 𝑚𝑎𝑥 = 0,061𝑚

𝜑𝑡𝑜𝑡 = 𝜑1 + 𝜑2 𝛿𝑡𝑜𝑡 = 𝛿1𝑚𝑎𝑥 + 𝛿2𝑚𝑎𝑥 𝜑𝑡𝑜𝑡 = −0,016 + −0,02273 𝛿𝑡𝑜𝑡 = 0,040m + 0,061𝑚 𝜑𝑡𝑜𝑡 = −0,03873𝑟𝑎𝑑 𝛿𝑡𝑜𝑡 = 0,101m → 𝛿𝑡𝑜𝑡 = 101𝑚𝑚

De conclusie van deze berekening is dat een balk met de afmeting van

95x285mm voldoende sterk is. De doorbuiging van 101mm en

hoekverdraaiing van -003873 rad is wel fors. Omdat geen maximale

waarden aanwezig zijn, kan de conclusie nog niet getrokken worden

of dit aanvaardbaar is of niet.

10

Ponton

De woningen die ontworpen zijn dienen te drijven. Dat drijfvermogen wordt gecreëerd door een octogonaal ponton waarop 5 woning bevestigd kunnen worden. Het octogonale ponton wordt verdeeld in 8 delen: vijf delen voor de woningen, twee voor de looppaden en één voor een moestuin. De diepte van de moestuin is zo gekozen dat het gewicht hetzelfde is als het gewicht van één woning. Ook wordt het deel waar de looppaden op liggen verzwaard door middel van stalen platen, zodat dit deel ook hetzelfde gewicht heeft als de woning. Omdat het gewicht in ieder gebied nu gelijkgetrokken is ligt de verticale zwaartelijn in het centrum te liggen van de octogoon. De horizontale zwaartelijn ligt, mede door de massaverdeling rond de waterlijn. Door dit ponton zo te vervaardigen, word het ponton vrij in deelbaar, dit vergemakkelijkt het bouwproces.

Schematische indeling belastingen ponton.

Om het drijfvermogen te berekenen van de octogon zijn eerst alle belastingen berekend en het oppervlakte van het ponton.

onderdeel opp. hoogte soort.m. massa Kg g gewicht in kN

verandelijke belasting 482,84 1 200 96568 10 965,68

Fg X 204,8 2,4 329 161710,08 10 1617,1008

Fg rotonde 55,04 0,1 410 2256,64 10 22,5664

Fg tuin 111,68 0,3 2000 67008 10 670,08

beton 482,84 0,2 2500 241420 10 2414,2

betonwanden 16 0,3 2500 12000 10 120

totaal 482,84 3275,4272

Hierbij aangenomen dat de veranderlijke belasting is opgegeven. En dat de veranderlijke belasting van de 1e verdieping van de woning bij Fg x in zit, Fg X is de belasting van de Fg;woning / Fg;moestuin/ Fg; looppaden waarbij Fg;looppaden de reactiekracht van de loopbrug bij heeft zitten. De massa van het beton is alleen het beton wat boven water zit (uitgaand 0,5 meter boven water), de overige massa word verrekend met het effectieve waterdruk.

De gemiddelde volumieke massa van de wanden is dus:

400kN/482,82m= 0,8284kN/m3

De effectieve waterdruk is dus 10kN/m3-0,8284kN/m3= 9,1716kN/m3

De betonnen bodemplaat heeft een eigen draagvermogen van 10kN/m2∙0,2m = 2kN/m2. Het gewicht is echter 25kN∙0,2m= 5kN/m2

daarom moet er nog voor 5kN/m2-2kN/m2 = 3kN/m2 aan extra drijfvermogen gecreëerd worden.

3𝑘𝑁/𝑚2

9,1716𝑘𝑁/𝑚3= 0,327𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟

Om het benodigde drijfvermogen te creëren voor de belastingen boven op de ponton is de onderstaande hoogte nodig:

(3275,4272𝑘𝑁

482,84𝑚2 )

9,1716𝑘𝑁𝑚3= 0,740𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟

De totale waterdiepte wordt dus

0,2m + 0,327m + 0,740m = 1,267meter

De totale pontonhoogte word dus:

0,5m+1,267m= 1,767 meter hoog.

Dwarsdoorsnede ponton:

massa onder water opp. hoogte soort.m. massa Kg gewicht in kN

bodem ponton (beton) 482,84 0,2 2500 241420 2414,2

wand ponton (beton) 16 1 2500 40000 400

Afmeersysteem

Het afmeersysteem wat gebruikt gaat worden zijn palen met

paalbeugels. Het principe is een geheide houten meerpaal in het

water met een beugel eromheen (zie afbeelding). (bron:

https://wabenecke.nl/particulier/afmeersysteem-woonboot-

woonark/)

Afmeersysteem palen

met paalbeugels. (bron: https://www.atb-

urk.nl/tekst/5/Afmeersystemen.html)

Principe ponton 3D mo

11

Civiele techniek | Suzan Langebeeke Loopbrug

Om de pontons met het vaste land te verbinden is een brug ontworpen.

De bruggen hebben een breedte van 2 meter, met als loopruimte 1,80

meter. De bruggen hebben in verband met de veiligheid hekjes gekregen

met een hoogte van 1,15 meter. Op onderstaande afbeelding is de

dwarsdoorsnede te zien. Op deze dwarsdoorsnede zijn 5 dragende balken

te zien. De middelste balk is uitgekozen om berekeningen op toe te

passen.

Als materiaal is er gekozen voor accoya hout omdat dit een duurzaam

hout is dat lang mee gaat. Daarnaast is het een sterke houtsoort, bestand

tegen doorbuigen. Omdat de bruggen veelal gebruikt gaan worden door

bewoners en bezoekers moeten de bruggen voldoen aan verschillende

eisen. Aan de hand van berekeningen zijn ze getest op doorbuiging. Om

het iets duidelijk te maken zien we hier een schematische weergave van

de langsdoorsnede. Hiervan moeten de oplegkrachten van het vaste land

en van de drijver worden uitgerekend.

∑ 𝐻 = 0

∑ 𝑉 = 0

−10 − 2 ∙ 10 + 𝐴𝑣 + 𝐵𝑣 De krachten zijn symmetrisch dus geldt 𝐴𝑣 = 𝐵𝑣

−10 − 20 + 2𝐴𝑣 = 0

𝐴𝑣 = 𝐵𝑣 = 15 𝑘𝑁

∑ 𝑀 = 0

Nu de krachten die het vaste land en de drijver leveren bekend zijn kan de

berekening vervolgen. Een maximaal moment is nodig om de optimale

maten van de houten constructiebalken te kunnen berekenen.

𝑀𝑚𝑎𝑥 = 1

8𝑞𝑙2 +

1

4𝐹𝑙 (bron: boek: Tabellen voor bouw- en

waterbouwkundigen, ISBN 9789006900453)

𝑀𝑚𝑎𝑥 = 1

8∙ 2 ∙ 102 +

1

4∙ 10 ∙ 10

𝑀𝑚𝑎𝑥 = 50 𝑘𝑁𝑚

𝑊𝑦 = 𝑀𝑚𝑎𝑥 [𝑁𝑚𝑚]

𝐹;𝑚;0;𝑑 [𝑁

𝑚𝑚2] (bron: ACCSYSPLC.com)

𝑊𝑦 = 50000000

24

𝑊𝑦 = 2083333,333 𝑚𝑚3

𝑊𝑦 =𝑏∙ℎ2

6

Voor de optimale verhouding van een balk geldt 𝑏 =1

3ℎ (bron: TU Delft)

2083333,333 = 9𝑏3

6

𝑏 = 111,57 𝑚𝑚

ℎ = 3𝑏 = 334,72 𝑚𝑚

Met de optimale maten voor de constructiebalken kan het lineaire

traagheidsmoment worden uitgerekend. Daarnaast is de

elasticiteitsmodulus van accoya hout gegeven en kan hiermee de

buigstijfheid worden uitgerekend.

𝐼 =𝑏 ∙ ℎ3

12

𝐼 =111,57 ∙ 334,723

12

𝐼 = 348667265,4 𝑚𝑚2

𝐸 = 9600 𝑁/𝑚𝑚2

(bron: ACCSYSPLC.com)

𝐸𝐼 = 9600 ∙ 348667265,4

𝐸𝐼 = 3,3472057 ∙ 1012 𝑁𝑚𝑚2

𝐸𝐼 = 3347,2057 𝑘𝑁𝑚2

Nu zijn alle waardes aanwezig om de zakking en de

hoekverdraaiing uit te rekenen. Dit gebeurd door de inwendige

opleggingen apart te bekijken en de zakking en hoekverdraaiing

apart uit te rekenen. Later worden deze waarden bij elkaar

opgeteld.

𝛿1 max = 5𝑞𝑙4

384𝐸𝐼

𝛿1 𝑚𝑎𝑥 =5 ∙2 ∙104

384 ∙3347,2057

𝛿1 𝑚𝑎𝑥 = 0,07780121391 𝑚

𝜑𝐴 = 𝜑𝐵 =𝑞𝑙3

24𝐸𝐼

𝜑1 = 2 ∙ 103

24 ∙ 3347,2057

𝜑1 = 0,02489638845 𝑟𝑎𝑑

𝛿2 max = 𝐹𝑙3

48𝐸𝐼

𝛿2 𝑚𝑎𝑥 =10 ∙103

48 ∙3347,2057

𝛿2 𝑚𝑎𝑥 = 0,06224097113 𝑚

𝜑𝐴 = 𝜑𝐵 =𝐹𝑙2

16𝐸𝐼

𝜑2 = 10 ∙ 102

16 ∙ 3347,2057

𝜑2 = 0,01867229134 𝑟𝑎𝑑

𝛿𝑡𝑜𝑡 = −𝛿1𝑚𝑎𝑥 − 𝛿2𝑚𝑎𝑥

𝛿𝑡𝑜𝑡 = −0,07780121391 − 0,06224097113

𝛿𝑡𝑜𝑡 = −0,140042185 m

𝜑𝑡𝑜𝑡 = −𝜑1 − 𝜑2

𝜑𝑡𝑜𝑡 = −0,02489638845 − 0,01867229134

𝜑𝑡𝑜𝑡 = −0,2116193019 𝑟𝑎𝑑

Dit gegeven wil zeggen dat de maximale doorbuiging van de

steiger 140 millimeter is en dat de steiger vanaf de kant een

hoekverdraaiing heeft van 0,211 rad. Dit is gelijk aan een

hoekverdraaiing van 38 graden.

-15

+15

-5

+5

12

Park ponton

Naast woongelegenheden is het belangrijk dat bewoners zich kunnen

vermaken. Daarom is er in het ontworpen gebied ook een park geplaatst.

Het ontworpen park bestaat uit 4 octagonnen:

Van één van de vier parkoctagonnen is een berekening gedaan wat

betreft belasting en drijvend vermogen. Daarvoor waren een aantal

gegevens nodig. Onder andere het oppervlakte van het octagon. Maar

ook de totale belasting van alles wat op het octagon gaat komen:

Opp octagon = 482,84𝑚2

Belastingen:

Voor de totale belastingen geldt dat er een tijdelijke menselijke belasting

is, deze is aangenomen als 2𝑘𝑁/𝑚2. Op de octagonnen van het park

wordt overal een laagje grond van 10 cm aangelegd. Dit is de basis voor

de paden en hier komt gras op. Op drie plekken op de octagon komt een

kubus van 1*1*1, deze kubus zit vol met grond en hier zal een boom

komen te groeien. Daarnaast wordt er nog ruimte gemaakt voor recreatie.

Voorbeelden hiervan zijn outdoor fitnessapparatuur, picknickbankjes en

gewone bankjes.

Gegevens:

mensenmassa = 2𝑘𝑁/𝑚2

𝜌𝑔𝑟𝑜𝑛𝑑 = 1600𝑘𝑔/𝑚3 (bron: ggwmaterialen)

kubus: = 1 ∙ 1 ∙ 0,9 = 0,9𝑚3

Totale belastingen:

Mensenmassa: 2 ∙ 482,84 = 965,68𝑘𝑁

Grond: 1600 ∙ 482,84 ∙ 0,1 = 77254,4 𝑘𝑔 = 772,544 𝑘𝑁

Grond bomen: 2,7 ∙ 1600 = 4320 𝑘𝑔 = 43,2 𝑘𝑁

Drie bomen: 3 ∙ 250 = 750 𝑘𝑔 = 7,5 𝑘𝑁

Recreatie: 1000 𝑘𝑔 = 10𝑘𝑁

Totaal:1798,924 𝑘𝑁

Het is belangrijk dat het ponton blijft drijven maar dit moet eerst wel

aangetoond worden. Het drijvende principe bij het park is dat er een

betonnen bak is met daarin lucht. Door de aanwezige lucht wordt in

verhouding het volume groter. Met een berekening aan het volume en

gewicht kan het soortelijke gewicht berekend worden. Als het soortelijk

gewicht kleiner is dan water blijft hij drijven.

Het beton van de betonnen bak krijgt een dikte van 20 cm. Het volume

van beton is uit te rekenen en met de dichtheid van beton en het volume

is ook de massa te berekenen.

Gegevens:

Omtrek = 8*10=80 m

hc = hoogte constructie

𝜌𝑔𝑒𝑤𝑎𝑝𝑒𝑛𝑑 𝑏𝑒𝑡𝑜𝑛 = 2500 𝑘𝑔/𝑚3

hw = hoogte water

Berekening:

𝑉𝑏𝑒𝑡𝑜𝑛 = 2 ∗ 0,2 ∙ 482,84 = 96,568

80 ∙ 0,2 ∙ ℎ𝑐 = 16ℎ𝑐

𝐹𝑏𝑒𝑡𝑜𝑛 =2500

100∙ (96,568 + 16ℎ𝑐)

ℎ𝑤 =(1798,924 +(

2500

100∙(96,568+16ℎ𝑐)))

1000

100 ∙482,84 ∙ℎ𝑐

Met deze laatste formule kan de waterhoogte op de constructie worden

berekend. In het onderstaande schema zijn een paar waardes ingevuld

voor de hoogte van de constructie.

Hoogte constructie

Hoogte water

Hoogte constructie boven water

1 0,95 0,05

1,1 0,87 0,23

1,2 0,81 0,39

1,3 0,75 0,55

1,4 0,71 0,69

1,5 0,66 0,84

Gekozen is voor de hoogte van 1,3 meter

voor de gehele constructie. De constructie

komt dan 0,55 meter boven het water uit.

Op bovenstaande afbeelding is het gehele drijvende vlak van 1 van

de parkdelen te zien. Het zwaartepunt van elk van de drijvende

vlakken ligt ongeveer op 1/3 deel vanaf onderen en dan in het

midden van het octagon. Maar het kan zijn dat een van de delen

meer zal zakken dan het andere omdat mensen niet altijd eerlijk

verdeeld zullen zijn. Daarom zitten de delen ook niet massief aan

elkaar vast maar kunnen de vier delen een hoogteverschil hebben

ten opzichte van elkaar. Tussen twee parkdelen zitten

rolscharnieren die ervoor zorgen dat de vlakken naast elkaar van

hoogte kunnen verschillen maar toch aan elkaar vast zitten. Op de

bovenkant, waar mensen deze grens als pad gebruiken ligt een

kunststof die meebeweegt, waardoor niemand zich kan

verwonden.

Afmeer systeem

Als afmeersysteem is er gekozen voor palen

met paalbeugels. Een voorbeeld is te zien op

de afbeelding hiernaast.

(bron: https://wabenecke.nl/particulier/afmeersysteem-

woonboot-woonark/)

13

Civiele techniek | Annewiek Prins Loopbrug

Om de gebruikers van ponton naar ponton te brengen is er een loopplank

ontworpen. De loopplank bestaat uit eikenhout. Eikenhout is makkelijk te

bewerken en staat in duurzaamheid klasse 2.

Zoals in de afbeelding hieronder te zien is hangen er veiligheidshekken

aan de zijkant van de brug. Met de middelste balk zal de berekening

worden gedaan omdat deze de meeste kracht opneemt.

Hieronder zijn de gegevens te zien van eikenhout en de belasting:

Buigspanning = 93 N/mm2

Elasticiteitsmodule= 10*103 N/m2

Soortelijk gewicht= 710 kg/m3

Tijdelijke belasting= F= 10 kN q= 2 kN/m

Permanente belasting(balken)= q= 0.11 kN/m

Mmax= 14,22 kN/m

𝑊𝑦 = 𝑀𝑚𝑎𝑥 [𝑁𝑚𝑚]

𝐹; 𝑚; 0; 𝑑 [𝑁

𝑚𝑚2]

𝑊𝑦 = 14,22∗106

93= 152903 mm3

De optimale verhouding voor een balk geldt 𝑏 =1

3ℎ

𝑊𝑦 =𝑏 ∙ (3𝑏)2

6=

9𝑏3

6

152903 = 9𝑏3

6

Min breedte balk: 46,7 mm Min hoogte balk: 140 mm Breedte balk=90 mm Hoogte balk=270 mm

𝐼 =𝑏 ∙ ℎ3

12 =

90∗2703

12

I= 14,76 * 107 mm2 E= 10*103 EI= (14,76*107)*(10*103) = 1,476*1012 Nmm2

EI= 1476,2 kNm2

Om te controleren of de balken sterk genoeg zijn om de belasting op te kunnen vangen wordt de hoeksverdraaïng en de verticale verzakking uitgerekend.

𝜑𝐴 = 𝜑𝐵 =𝑞𝑙3

24𝐸𝐼

𝜑1 = 2 ,11∗43

24 ∙ 1476,2

𝜑1 = 0.00381 𝑟𝑎𝑑

𝛿1 max = 5𝑞𝑙4

384𝐸𝐼

𝛿1 𝑚𝑎𝑥 =5 ∙ 2,11 ∙ 44

384 ∙ 1476,2= 0,00477 𝑚

𝛿1 𝑚𝑎𝑥 = 4.77 𝑚𝑚

𝜑𝐴 = 𝜑𝐵 =𝐹𝑙2

16𝐸𝐼

𝜑2 = 10 ∙ 42

16 ∙ 1476,2

𝜑2 = 0.00677 𝑟𝑎𝑑

𝛿2 max = 𝐹𝑙3

48𝐸𝐼

𝛿2 𝑚𝑎𝑥 =10 ∙43

48 ∙1476,2 = 0,00903 𝑚

𝛿2 𝑚𝑎𝑥 = 9,03 𝑚m

De totale hoeksverdraaiing en de totale verticale verzakking: 𝜑𝑡𝑜𝑡 = 0.0106 𝑟𝑎𝑑 𝛿𝑡𝑜𝑡 = −13,80 𝑚𝑚

14

Ponton

Om voor een groene campus te gaan worden ook kassen geplaatst waar

groentes en gewassen geteeld kunnen worden.

Om de kassen te laten drijven wordt gebruik gemaakt van de opwaartse

kracht van het water.

Om het ponton te laten drijven wordt er een betonnen bak gemaakt met

lucht daarin. Door de aanwezigheid van lucht wordt het volume groter

maar de massa wordt niet groter. Hieronder wordt getoond door middel

van berekeningen hoe het ponton blijft drijven. Het ponton moet een

halve meter boven het water uitkomen zodat het hoog genoeg is tegen de

golf slag.

Het zwaartepunt van de kas ligt in het midden omdat het een

symmetrisch gebouw is.

Doordat er lucht in het ponton zit komt het zwaarte punt hoger te liggen

waardoor het gebouw minder stabiel wordt. Dit is zo weinig dat het

gebouw nog steeds stabiel is.

De kas zit vast aan een aanmeersysteem. Hierdoor zal de kas op zijn plek

blijven drijven.

Gegevens kas

gewicht kas 20 kN

tijdelijke belasting 2 kN/m2

totale tijdelijke belasting 42 kN

dichtheid gewapend beton 2500 kg/m3

opp. octagon 21 m3

dikte beton 0,2 m3

hoogte beton 1,7 m

lengte octagon zijde 2,08 m

Berekening

beton inhoud boven + onderkant 21*2*0,2 = 8,4 m3

inhoud zijkant 8*0,2*1,7*2,08 = 5,7 m3

tot inhoud beton 8,4+5,7 = 14,1 m3

gewicht beton 14,1*2500/100 = 35,1 kN

42+20+351,4 = 413,4

10*21*1,7 = 357 hoeveel onderwater 413,4/357 = 1,158 m

Het ponton zal 1,7 meter hoog zijn waarvan 1,2 meter onder water en 0,5

meter boven het water.

15

Conclusie Het is 24 graden, het zonnetje schijnt en een grote stroom mensen fietst over de Zernikelaan richting de Zernikeplas. In het water zwemmen mensen en studenten studeren in het Zernikepark. Daarnaast zijn veel bewoners in de weer met hun eigen moestuin of kas. Met andere woorden, mensen genieten van hun duurzame en recreatieve leefomgeving. Met project ‘’24/7 op de campus’’ kan dit werkelijkheid worden. Op de plek waar op dit moment nog een parkeerterrein, hoogspanningskabel en kleine noodgebouwen staan komt een meer. Van het huidige gebied wordt 90% water. Dit water is dè plek die gebruikt gaat worden voor huisvesting en recreatie. Een plangebied is ontworpen waar ruimte is voor meerdere woningen per drijvend ponton. Deze indeling zorgt voor geheel tussen de bewoners, dit wordt ook gestimuleerd door de gezamenlijke kassen. Daarnaast is een park ontworpen waar bewoners en bezoekers kunnen samenkomen. Het eindproduct is een samenwerking van verschillende majors die stuk voor stuk vertegenwoordigd worden in het bidbook met allen onderstaand een eigen conclusie. Ruimtelijke Ontwikkeling Het gebied is voor bewoners om 24/7 te kunnen verblijven. In het gebied zijn er verschillende oplossing toegepast. Voorbeelden zijn het indelen van pontons om samen te komen, pontons indelen met een verblijfsfunctie en pontons aanleggen om voedsel te verbouwen. Een gebied gecreëerd om te verblijven, samen te komen en als voorbeeld voor de rest van de wereld. Een vooruitstrevend doel dat goed en voldoende wordt vertegenwoordigd en is uitgelegd in dit bidbook. Bouwkunde De ontwerpvisie van de Tiny Houses is gericht op duurzaamheid en is binnen het integrale project een belangrijk onderwerp geworden. Het huis is ontworpen met duurzame materialen en is zelfvoorzienend. Het huis is voorzien van grote ramen die zonlicht opvangen, op deze manier wordt het huis passief verwarmd. Regenwater wordt opgevangen en gefilterd voor hergebruik in de woning. Elke woning wordt voorzien van een lucht-warmtepomp voor de verwarming met de koudere dagen. Civiele Techniek Voor civiele techniek was het belangrijk berekeningen te maken wat betreft het drijfvermogen van de pontons met de bijhorende loopbruggen. Daarnaast werd onderzoek gedaan naar het zwaartepunt van de pontons en wat de invloed hiervan was op het drijfvermogen en de stabiliteit. De interdisciplinaire majors en persoonlijke perspectieven hebben ervoor gezorgd dat de samenwerking goed is verlopen. De multidisciplinariteit heeft geresulteerd in een onderscheidend en samenhangend proces en product welke vertegenwoordigd wordt in bidbook.

Unique selling points • Voor iedereen

o Een plek waar iedereen kan komen en gaan, zijn/haar eigen

plek kan creëren. Een plek om te recreëren en samen te

komen.

• Overal ter wereld toepasbaar

o Een ontwerp die niet gebonden is aan de omgeving. Vrij in

deelbaar, makkelijk aanpasbaar aan de grootte van het

beschikbare gebied. Tevens is het ontwerp, door gebruik van

water toe te passen in onder andere aardbevingsgebieden en

tsunami gebied.

• Innovatief

o Een unieke proeftuin om een nieuwe start te kunnen maken

op het gebied van goed en duurzaam omgaan met de

omgeving.

• Unieke integratie

o Een combinatie van het bedrijfsleven met de campus en de

studenten.

• Uniform

o Gebouwd waarin gedacht is aan het reduceren van de CO2

uitstoot en het verkleinen van het circulair circuit.

16

Bidbook

Buitenwerkplaats 1.4 Drijvend wonen voor studenten

Groep K

Annewiek Prins 387353

Suzan Langebeeke 388315

Tom van der Vegt 329564

Jorian Bruins 393221

Lars Hoving 388671

Hanzehogeschool Groningen University of Applied Sciences

Academie voor Architectuur en Built Environment

Studiejaar 1, periode 4

17

Is de biodiversiteit zichtbaar geworden?