Constructief OntwerpenBOUCOWdt1

College week 3 – deel ADocent: M.Roos

Droge en natte verbindingenBij de vroeger veel toegepaste natte montagewerden de constructieve verbindingen gemaakt door ter plaatse gestorte gewapende koppelvoegen.

Thans wordt in dewoningbouw hoofdzakelijk de droge montagetoegepast. De constructieve koppeling gebeurtdoor middel van lasverbindingen in staal diein uitsparingen bij de hoeken in de wand- envloerplaten zijn opgenomen

Vorm en afmetingen zijn sterk afhankelijk van de manier van produceren, overspanningen en vloertype. In beginsel is dehoogte van de ligger constructief bepaald, waarbij het van belang is of de vloerhoogte hierbij kan worden meegeteld. Bij ter plaatse gestortebetonconstructies is dit laatste in het algemeenhet geval. Bij prefab-liggers en -vloeren is dehoogte van de ligger zelf maatgevend.

Portalen ontlenen de stabiliteit aan de momentvaste verbinding van de kolommen met de fundering dan wel met de liggers.

De portalen zouden nog stijver worden als de kolommen ook momentvast met de liggers worden verbonden.

In de praktijk worden de liggers echter veelal scharnierend verbonden met dekolommen. Dit heeft als voordeel dat in de kolommen door de verticale belastingen geen momenten ontstaan waardoor deze slanker kunnen worden gedimensioneerd.

StekkenDe koppeling tussen de onderdelen van verschillende stortfasen wordt voor de drukkrachten verzorgd door het beton zelf. Daarom moet deze aanstorting goed worden uitgevoerd. Afhankelijk van de benodigde krachtenoverbrenging zijn erstekken nodig om de trek en of buiging te kunnen overbrengen.

Scharnierend of momentvastDoor het monoliete karakter is de verbinding in principe momentvast.

Afhankelijk van de afmetingen van het raakvlak en de wapening kan deverbinding dan ook een kleinere of grotere rol spelen in de stabiliteit van de hoofddraagstructuur.

Zeker bij balkstructuren, waarbij in feite portaalconstructiesontstaan, kan tot maximaal zes bouwlagen en voldoende aantal knopen per verdieping, de stabiliteit uit dit raamwerk wordengehaald.

Bij een grotere hoogte of relatief kleine oppervlakten blijven stabiliteitswanden of kernen noodzakelijk.

Zuiver scharnierend is een ter plaatse gestorte verbinding alleenmet kunstgrepen, zoals oplegvoorzieningen, te vervaardigen. Geprefabriceerde onderdelen liggendan meer voor de hand.

Oplegging vloeren bij ter plaatse gestorte kolommen en liggers

Verblndingen bij prefabkolomskelettenVerbindingen tussen kolommen en liggers kunnen in een prefab-kolomskelet op verschillende manieren gerealiseerd worden:• natte verbindingen, door middel van aanstorten;• droge verbindingen, door middel van stekken;• droge verbindingen, door middel van aangelaste platen en/of bouten.

Voor een monoliete verbinding wordt tussen de elementen een ruimte uitgespaard die ter plaatse met beton wordt gevuld, de zogenoemde natteverbinding.

Stekken en gainsBij prefabricage komen de verschillende onderdelenvoorzien van wapening aan op het werk.Na de montage moet de verbinding die de krachten over kan brengen tussen deze onderdelen gerealiseerd worden. Voor deze verbindingen kan er gebruik worden gemaakt van uitstekende stekeinden van het ene onderdeel waar overheenvrijgehouden sparingen passen van het andere onderdeel. Deze sparingen bestaan uit mantelbuizen, de zogenoemde gains, die zijn meegestort. Na het plaatsen en stellen van het nieuwe onderdeel wordt de gain verder gevuld

Aangelaste platen en boutenEen alternatief voor de verbinding met stekkenen gains is die door middel van stalen platen die aan de wapening van de betreffende onderdelen worden gelast. De verbinding tussen de platen van verschillende onderdelen kan worden gebout of gelast, waarna de vrijgehouden sparing met beton kan worden aangevuld

Verbinding koJom-funderingVoor de verbinding van de kolommen met defundering is er een keuze uit verschillende uitvoeringen die momentvast of scharnierend kunnen zijn. De meest gebruikte verbinding is die met stekken en gains waarbij het mechanisch gedrag wordt bepaald door de hoeveelheid stekken, figuur 1 en 2.

Een andere mogelijkheid is de kolom in een uitsparing te stellen en na montage van de ligger in de fundering aan te storten. Hierdoor ontstaat een zekere momentvaste verbinding, figuur 3.

Daarnaast kan de kolom ook met eenstalen voetplaat worden uitgevoerd en wordengeplaatst op uitstekende draadeinden die aande funderingswapening zijn verbonden, figuur 4.

Verbinding koJom-JiggerOok voor de kolom-liggerverbindingen zijn legio mogelijkheden afhankelijk van de vorm van de ligger, het gewenste mechanisch gedrag en de uitvoering als droge of natte verbinding.

Voor de uitvoering als portaal in bijvoorbeeld laagbouw kan een momentvaste verbinding zijn gewenst die is te realiseren door meerdere stekverbindingen, figuur 1 en 2, of eventueel door een aanstorting, figuur 3

Gebruikelijker zijn scharnierende verbindingen met enkele stekken of bouten. Is het doorstapelen van kolom op ligger ongewenst of is de kolom meerdere lagen hoog dan zijn consoleopleggingen noodzakelijk. De ligger kan hierbij worden vertand om constructiehoogte te besparen,figuur 4.

Verbinding Jigger-JiggerBij de toepassing van secundaire liggers bijvoorbeeld als dakligger is de keuze voor het al dan niet stapelen van de ligger belangrijk. Bij plaatsing van de secundaire liggers bovenop de hoofdligger neemt de constructiehoogte onnodig toe maar kan de hoofdligger wei doorgaand worden uitgevoerd, figuur 1.

De constructiehoogte kan worden gereduceerd door toepassing van een consoleoplegging, figuur 2, of een vertanding, figuur 3, van de secundaire liggers. Hierdoor ontstaat in principe een ligger op twee steunpunten.

Geprefabriceerde momentvaste verbindingen

Geprefabriceerde scharnierende verbindingen.

Breedplaatvloeren in combinatie met prefabkolommen. Door het grote gehalte aan geprefabriceerde onderdelenkan er enerzijds redelijk snel worden gewerkt enspelen anderzijds de voordelen van de breedplaat,zoals het monoliete karakter, de grotere massa en de mogelijkheid voor het instorten van leidingen een rol.

Breedplaatvloeren werken als een schijf mee in de stabiliteitsvoorziening.

Voor de afdracht naar de fundering kunnen stabiliteitswanden en/of kernen zorgdragen waardoor de kolom-liggerverbindingen scharnierend kunnen worden uitgevoerd.

Door het grotere monoliete karakter van de vloer en de 'momentvaste oplegging‘ wordt een groot aandeel in de stabiliteit geleverd,

EINDE

16