Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

241
KATHOLIEKE UNIVERSITEIT LEUVEN FACULTEIT INGENIEURSWETENSCHAPPEN DEPARTEMENT BURGERLIJKE BOUWKUNDE AFDELING BOUWMATERIALEN KASTEELPARK ARENBERG 40 B-3001 HEVERLEE Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4: theorie, praktijk en realiteit Promotor: Prof.dr.ir. Luc Schueremans Eindwerk voorgedragen tot het verkrijgen van de graad van Burgerlijk Bouwkundig Ingenieur E2007 door Annelies MANGELSCHOTS Bart VERELST

Transcript of Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Page 1: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

KATHOLIEKE UNIVERSITEIT LEUVEN

FACULTEIT INGENIEURSWETENSCHAPPEN

DEPARTEMENT BURGERLIJKE BOUWKUNDE

AFDELING BOUWMATERIALEN

KASTEELPARK ARENBERG 40 B-3001 HEVERLEE

Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde

staalprofielen klasse 4: theorie, praktijk en realiteit

Promotor:Prof.dr.ir. Luc Schueremans

Eindwerk voorgedragen tot hetverkrijgen van de graad vanBurgerlijk Bouwkundig Ingenieur

E2007

door

Annelies MANGELSCHOTSBart VERELST

Page 2: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Toelating tot bruikleen

De auteur geeft de toelating deze eindverhandeling voor consultatie beschikbaar te stellen en delenervan te kopieren voor eigen gebruik. Elk ander gebruik valt onder de strikte beperkingen van hetauteursrecht; in het bijzonder wordt er gewezen op de verplichting de bron uitdrukkelijk te vermeldenbij het aanhalen van resultaten uit deze eindverhandeling.

Leuven, 25 mei 2007

i

Page 3: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Dankwoord

Maanden van werken en schrijven zijn voorbijgevlogen en nu is het zover: onze thesis is af! Hetvoorbije jaar zijn we beiden gegroeid zowel op het gebied van kennis als op persoonlijk vlak. Hiervoorzijn we toch verschillende mensen dank verschuldigd, zonder wie we nooit tot dit resultaat zoudengekomen zijn.

Allereerst zouden we onze promotor prof. dr. ir. Luc Schueremans willen bedanken, bij wie we altijdterecht konden voor professionele hulp, kritische opmerkingen, nuttige tips en aanmoedigingen.

Ook bedanken we Hans Gesquiere en Rudi Debel van de firma Joris Ide NV voor de begeleiding tijdensde stage, de vlotte samenwerking en het leveren van de volledige structuren voor het experimenteelonderzoek.

Daarnaast kunnen we dr. ir. Filip van Rickstal, Roger Wolput en Stephan Solinas niet vergeten dieervoor gezorgd hebben dat de verschillende proefreeksen steeds tot een goed einde zijn gekomen.

Ook willen we elkaar bedanken voor de prettige manier van samenwerken, waardoor dit jaar aange-naam verlopen is en we tot een goed resultaat gekomen zijn.

We danken in het bijzonder onze ouders, omdat zij het mogelijk hebben gemaakt om onze studiessuccesvol af te ronden en ons hierbij steeds gesteund hebben.

Tot slot willen we ook dank betuigen aan onze vrienden en medestudenten voor hun oprechte interessein ons eindwerk en voor de waardevolle momenten in de afgelopen jaren.

Annelies MangelschotsBart VerelstLeuven, Mei 2007

ii

Page 4: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Samenvatting

In dit eindwerk komt het ontwerp van driedimensionale structuren met koudgevormde dunwandigeprofielen aan bod. Voor dit type van profielen, die behoren tot de slanke doorsneden van klasse 4,wordt gerekend met de effectieve geometrische karakteristieken. Voor het gamma aan Zed- en Sigma-profielen, aangeboden door de firma Joris Ide NV, wordt het gedrag van driedimensionale structurenonderzocht. Zowel het theoretische gedrag met behulp van numerieke modellen, alsook het reele ge-drag op basis van proefbelastingen aangebracht op reele constructies, worden bestudeerd.

Voor de numerieke modellering wordt enerzijds gebruik gemaakt van het commerciele softwarepak-ket Powerframe (Buildsoft NV [3]). Het invoeren van nieuwe materiaalbibliotheken met effectievedoorsnedekarakteristieken laat toe een driedimensionale structuur met willekeurige complexiteit doorte rekenen. Anderzijds wordt voor eenvoudige structuren met een standaardgeometrie een pseudo-driedimensionale analyse uitgevoerd binnen een Excel-rekenblad. Deze Excel-toepassing heeft alsvoordeel dat slechts een beperkte input van de gebruiker vereist is. Bijkomend wordt een controle vande verbindingsstukken uitgevoerd alsook een volledige kostprijsanalyse van de structuur.

In het experimentele gedeelte worden reele driedimensionale structuren, opgebouwd uit Zed-profielen,onderworpen aan verschillende types proefbelasting. Zowel een structuur volgens het bestaande con-cept, met of zonder wand- en dakpanelen, alsook een structuur met aangepaste, geoptimaliseerdeverbindingsstukken, worden beproefd. Naast het optimalisatie-aspect wordt het reele gedrag, terug-gevonden in de experimenten, vergeleken met het numerieke gedrag. Deze terugkoppeling laat toe omde nauwkeurigheid van de opgestelde ontwerpmodellen kritisch te beoordelen.

iii

Page 5: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Abstract

This thesis discusses the design of three-dimensional steel structures with cold-formed thin gaugemembers. Since these members are class 4, the effective cross-sectional properties should be takeninto account. The behaviour of the three-dimensional structures is examined for the whole series ofZed- and Sigma-members. Both the theoretical behaviour based on numerical models and the realbehaviour based on load cases applied on a real structure are discussed.

On the one hand the commercial software package Powerframe (Buildsoft NV [3]) is used for the nu-merical models. The input of new material libraries with effective cross-sectional properties allows thecalculation of three-dimensional structures with arbitrary complexity. On the other hand a pseudo-three-dimensional analysis is carried out in Excel for simple structures with a standard geometry.The advantage of this Excel application is the limited user input required. Additionally, it contains averification of the connections and a cost calculation.

In the experimental study, real three-dimensional structures built with Zed-members are loaded withdifferent types of load cases. Both the original structure, with and without the wall and roof sheeting,and the structure with the adapted, optimised connections are tested. In addition, the real behaviourfound in the experiments is compared to the numerical behaviour. This feedback enables criticalaccuracy judgement of the formulated design models.

iv

Page 6: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Inhoudsopgave

Bruikleen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i

Dankwoord . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ii

Korte inhoud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii

Abstract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iv

Inhoudsopgave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v

Lijst van figuren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix

Lijst van tabellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiv

Lijst van symbolen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xvi

1 Inleiding 1

2 Koudgevormde dunwandige profielen 6

2.1 Eigenschappen van koudgevormde dunwandige profielen voor 3D-constructies . . . . . 6

2.2 Productieproces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.2.1 Koudrollen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.2.2 Persen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.3 Overzicht van de profielen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.4 Classificatie van de doorsneden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.4.1 Inleiding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.4.2 Classificatie van de doorsneden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.4.3 Praktische criteria voor classificatie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.5 Effectieve doorsnede van een Zed-profiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.5.1 Geometrie van een Zed-profiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.5.2 Reduceren van de doorsnede . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

3 Numeriek onderzoek 26

3.1 Inleiding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

3.2 Rekennota voor driedimensionaal model met behulp van Powerframe . . . . . . . . . . 26

3.3 Rekennota voor pseudo-driedimensionaal model in Excel . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

v

Page 7: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

3.3.1 Inleiding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

3.3.2 Opbouw van het pseudo-driedimensionale rekenblad in Excel . . . . . . . . . . 30

4 Experimenteel onderzoek 40

4.1 Inleiding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

4.2 Kenmerken van de werkelijke structuur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

4.3 Kenmerken van de belastingsgevallen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.4 Beschrijving van de proefopstelling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.5 Visuele inspectie van de structuur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

4.6 Bespreking van de meetresultaten voor de originele structuur . . . . . . . . . . . . . . 48

4.6.1 Algemeen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

4.6.2 Horizontale belasting op de kopgevel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

4.6.3 Horizontale belasting op de zijgevel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

4.6.4 Verticale belasting ter hoogte van de nok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

4.7 Samenvatting van de beproeving van de originele structuur . . . . . . . . . . . . . . . 60

4.8 Beproeving van de geoptimaliseerde dakstructuur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

4.8.1 Inleiding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

4.8.2 Beschrijving van de proef . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

4.8.3 Bespreking van de meetresultaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

4.9 Beproeving van een kolom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

4.10 Beproeving van de geoptimaliseerde loods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

4.10.1 Beschrijving van de proef . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

4.10.2 Horizontale belasting op de kopgevel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

4.10.3 Horizontale belasting op de zijgevel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

4.10.4 Verticale belasting ter hoogte van de nok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

4.11 Vergelijking van de meetcampagnes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

5 Optimalisatie 79

5.1 Inleiding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

5.2 Vooropgestelde wijzigingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

5.2.1 Blijvende vervormingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

5.2.2 Kolomvoet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

5.2.3 Funderingsankers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

5.2.4 Windverbanden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

5.2.5 Horizontale trekstaaf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

5.2.6 Conclusie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

vi

Page 8: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

6 Algemene besluiten en verder onderzoek 89

6.1 Algemene besluiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

6.2 Verder onderzoek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

Literatuuropgave 92

A Overzicht van de eigenschappen van de Zed- en Sigma-profielen 94

B Originele verbindingsstukken 100

C Meetresultaten 112

C.1 Meetresultaten van de proeven op de naakte structuur . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

C.1.1 Belasting op de kopgevel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

C.1.2 Belasting op de zijgevel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

C.2 Verplaatsing van de kolomvoeten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

C.2.1 Belasting op de nok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

C.3 Verplaatsing van de kolomvoeten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

C.4 Meetresultaten van de proeven op de structuur voorzien van panelen . . . . . . . . . . 132

C.4.1 Belasting op de kopgevel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

C.4.2 Belasting op de zijgevel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

C.5 Verplaatsing van de kolomvoeten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

C.5.1 Belasting op de nok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

C.6 Verplaatsing van de kolomvoeten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

C.7 Meetresultaten van de proeven op de dakstructuur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

C.7.1 Belasting op de nok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

C.8 Meetresultaten van de proeven op de geoptimaliseerde structuur . . . . . . . . . . . . 153

C.8.1 Belasting op de kopgevel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

C.8.2 Belasting op de zijgevel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

C.9 Verplaatsing van de kolomvoeten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

C.9.1 Belasting op de nok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

D Geoptimaliseerde verbindingsstukken 174

D.1 Geoptimaliseerde verbindingsstukken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

vii

Page 9: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

E Functionaliteit van de tabbladen in Excel-rekenblad 181

E.1 Algemene geometrie (General info and geometry) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

E.2 Belastingsgevallen en belastingscombinaties (Load cases and load combinations) . . . . 184

E.3 Algemeen overzicht van de uit te voeren controles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

E.4 Weerstand van de dwarsdoorsnede van een spant (Cross-section resistance of the mainframe) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191

E.5 Stabiliteit van de staven - Knik- en kipcontrole van de elementen (Member stability -Buckling of the main frame elements) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

E.6 Verbindingen (Connections) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

E.6.1 Kolomvoet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

E.6.2 Aansluitstuk van de trekstaaf met de spantligger . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

E.6.3 Hoekstuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

E.6.4 Nokstuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

E.6.5 Verbindingsstuk windverband . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

E.6.6 Oplegging van de wandgordingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

E.6.7 Oplegging van de dakgordingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208

E.7 Controle van de gebruiksgrenstoestand (Serviceability Limit State Control - SLS) . . . 210

E.8 Materiaalbibliotheek (Material library) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

E.9 Prijsberekening (Price-calculator) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214

E.10 Eindige Elementenberekening Lateraal (Finite Elements Lateral) . . . . . . . . . . . . 216

E.11 Eindige Elementenberekening Transversaal (Finite Elements Transversal) . . . . . . . 218

E.12 Berekeningsvoorbeeld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222

viii

Page 10: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Lijst van figuren

1.1 Zed-profiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2 Sigma-profiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.3 Zed-structuren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.4 Opbouw van het eindwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.1 Dakstructuur opgebouwd uit koudgevormde profielen [23] . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.2 Volledige loods in aanbouw . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.3 Snijden van de plaat [18] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.4 Laatste drie stappen van het koudrolproces: ponsen, vervormen en knippen [18] . . . . 10

2.5 Schematisch overzicht van de perstechnieken [2] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.6 Overzicht van koudgevormde profielen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.7 Overzicht van meervoudig gecombineerde profielen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.8 Schematisch overzicht van het gamma Zed-profielen van Joris Ide NV . . . . . . . . . 12

2.9 Schematisch overzicht van het gamma Sigma-profielen van Joris Ide NV . . . . . . . . 13

2.10 Schematisch overzicht van de opbouw van samengestelde profielen [20],[21] . . . . . . . 14

2.11 Eigenschappen van de vier doorsnedeklassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.12 Overzicht van het spannningsverloop rond een instabiliteit [1] . . . . . . . . . . . . . . 17

2.13 Parametrische afmetingen van Zed-profiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.14 Nominale breedte bp voor afgeronde hoeken (figuur 5.3 Eurocode 3 Deel 1-3 [14]) . . . 18

2.15 Gedrukte delen op twee steunpunten (tabel 5.3 Eurocode 3 Deel 1-3 [14]) . . . . . . . 20

2.16 Randverstijver (figuur 5.9 Eurocode 3 Deel 1-3 [14]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.17 Overzicht van het iteratieproces van een flens voorzien van een randverstijver (figuur5.10 Eurocode 3 Deel 1-3 [14]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.18 Model van de flens met randverstijver (figuur 5.8 Eurocode 3 Deel 1-3 [14]) . . . . . . 24

3.1 Definieren van materiaalbibliotheek S280 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

3.2 Aanpassen van de staalkwaliteit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

3.3 Definieren van profielbibliotheek voor dubbele Zed-profielen . . . . . . . . . . . . . . . 28

3.4 Definieren van profielbibliotheek voor Sigma-profielen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

ix

Page 11: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

3.5 Model van volledige structuur in Powerframe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

3.6 Standaardgeometrie structuur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.7 Schematisch overzicht pseudo-driedimensionaal rekenblad . . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.8 Tabblad ’Algemene Geometrie’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3.9 Buigmoment [kNm] voor ULS-LC2 voor berekening volgens Powerframe en Excel-rekenblad 38

3.10 Verticale verplaatsingen [mm] voor ULS-LC2 voor berekening volgens Powerframe enExcel-rekenblad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.11 Buigmoment [kNm] voor eigengewicht en sneeuwbelasting voor berekening volgens Po-werframe en Excel-rekenblad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

3.12 Verticale verplaatsingen [mm] voor eigengewicht en sneeuwbelasting voor berekeningvolgens Powerframe en Excel-rekenblad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

4.1 Naakte structuur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

4.2 Structuur voorzien van panelen (type: zie tabel 4.3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

4.3 Plan van de proefloods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

4.4 Horizontale belasting op de kopgevel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.5 Horizontale belasting op de zijgevel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.6 Verticale belastingen ter hoogte van de nok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.7 Raamwerk voor afstempelen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

4.8 Afsteunen van de vijzel op het raamwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

4.9 Verbinding van de nok met de ballasttafel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.10 Ballasttafel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.11 Handpomp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.12 Opmeten van de verplaatsing van de kolomvoet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.13 Inductieve LVDT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.14 Potentiometrische LVDT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.15 Niet goed verankerde kolomvoet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

4.16 Doorbuiging van trekstaaf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

4.17 Nummering van de LVDT’s bij belasting op kopgevel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

4.18 Verplaatsing van de hoeken en de nok in functie van de belasting op de kopgevel vande originele naakte structuur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

4.19 Gebrek aan stijfheid van het verbindingsstuk van het windverband . . . . . . . . . . . 51

4.20 Verglijden van het profiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

4.21 Verplaatsing van de hoeken en de nok in functie van de belasting op de kopgevel vande structuur voorzien van panelen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

4.22 Roteren van de wandpanelen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

4.23 Roteren van de schroeven in de gording . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

x

Page 12: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

4.24 Lokale vervorming van de panelen rond de schroefkop . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

4.25 Nummering van de LVDT’s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

4.26 Verplaatsing van de hoeken in functie van de kracht bij een belasting op de zijgevel vande originele naakte structuur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

4.27 Verplaatsing van de hoeken in functie van de kracht bij een belasting op de zijgevel opde originele structuur voorzien van panelen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

4.28 Loskomen van de ankerbouten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

4.29 Opbuigen van de dunne voetplaat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

4.30 Nummering van de LVDT’s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

4.31 Verplaatsing van de nok in functie van de kracht bij een verticale belasting op de naaktestructuur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

4.32 Verplaatsing van de nok in functie van de kracht bij een verticale belasting op destructuur voorzien van panelen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

4.33 Opstuiken van de boutgaten ter hoogte van de trekstaaf . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

4.34 Lokaal uitknikken van het profiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

4.35 Gebruikte ankerbouten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

4.36 Geoptimaliseerde dakstructuur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

4.37 Roloplegging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

4.38 Nummering van de verplaatsingsopnemers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

4.39 Grafiek van de verticale verplaatsing van de nok in functie van de aangrijpende belasting 66

4.40 Verticale doorbuiging van de middelste nok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

4.41 Falen van de regelbout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

4.42 Rotatie van steunpunt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

4.43 Som van de horizontale verplaatsing van de steunpunten van het middenspant in functievan de kracht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

4.44 Driepuntsbuigproef op kolom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

4.45 Doorbuiging in functie van de aangrijpende belasting voor een driepuntsbuigproef opkolom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

4.46 Horizontale verplaatsing van de meetpunten bij een belasting volgens de kopgevel opde geoptimaliseerde structuur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

4.47 Falen van L-stuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

4.48 Horizontale verplaatsing van de meetpunten van een belasting volgens op de zijgevel infunctie van de kracht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

4.49 Verticale verplaatsing van de nok bij een verticale belasting in functie van de kracht . 75

4.50 Falen van het verbindingsstuk van de trekstaaf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

4.51 Schematisch overzicht van het gedrag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

5.1 Momentverdeling in de voetplaat bij een niet-lineaire spanningsverdeling [22] . . . . . 82

xi

Page 13: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

5.2 Oorspronkelijke kolomvoet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

5.3 Geoptimaliseerde kolomvoet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

5.4 Mechanisch anker M16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

5.5 Chemisch anker M24 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

5.6 Oorspronkelijke verbinding van het windverband . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

5.7 Geoptimaliseerde verbinding van het windverband met de kolomvoet . . . . . . . . . . 84

5.8 Vergelijking van de aangrijpingspunten van het originele en het geoptimaliseerde ontwerp 85

5.9 Aanpassing aan de verbindingsstukken van de windverbanden . . . . . . . . . . . . . . 85

5.10 Originele verbindingsstuk voor de trekstaaf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

5.11 Aanzicht van het nieuwe verbindingsstuk van de trekstaaf . . . . . . . . . . . . . . . . 87

5.12 Schematische weergave van het oorspronkelijke (A) en het verstijfde aansluitstuk (B)van de trekstaaf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

5.13 Falen van de verbindingsplaat van de trekstaaf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

C.1 Nummering van de LVDT’s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

C.2 Nummering van de LVDT’s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

C.3 Nummering van de LVDT’s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

C.4 Nummering van de LVDT’s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

C.5 Nummering van de LVDT’s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

C.6 Nummering van de LVDT’s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

C.7 Nummering van de LVDT’s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

C.8 Nummering van de LVDT’s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155

C.9 Nummering van de LVDT’s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

C.10 Nummering van de LVDT’s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

E.1 Windbelasting w1,s op de zijgevel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182

E.2 Windbelasting w2,f op de kopgevel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183

E.3 Verdeling van een spant in de verschillende staafelementen . . . . . . . . . . . . . . . . 187

E.4 Ontbinding van de belasting in x- en y-component . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

E.5 Grafische voorstelling van de controle in UGT (ULS-figuur) . . . . . . . . . . . . . . . 193

E.6 Momentverdeling in voetplaat bij niet-lineaire spanningsverdeling [22] . . . . . . . . . 196

E.7 Dwarskrachten in bouten tussen profiel en kolomvoet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

E.8 Inzetstuk van het aansluitstuk van de trekstaaf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

E.9 Aansluitstuk van de trekstaaf met de spantligger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

E.10 Hoekstuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204

E.11 Nokstuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

xii

Page 14: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

E.12 Verbindingsstuk van het windverband . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

E.13 Verbindingsstuk van de wandgording . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208

E.14 Verbindingsstuk van de dakgording . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

E.15 Horizontale verplaatsingen van de windverbanden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210

E.16 Oppervlakte van de voor- en achtergevel belast door de wind . . . . . . . . . . . . . . 216

E.17 Krachten in de wand- en dakgordingen vanwege de windbelasting . . . . . . . . . . . . 217

E.18 Knoopverplaatsingen van tweedimensionaal BEAM-element [4] . . . . . . . . . . . . . 218

E.19 Snedekrachten in tweedimensionaal BEAM-element [4] . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218

E.20 Knoopverplaatsingen van tweedimensionaal BAR-element [4] . . . . . . . . . . . . . . 221

E.21 Normaalkracht in tweedimensionaal BAR-element [4] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221

xiii

Page 15: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Lijst van tabellen

2.1 Corrosiegegevens voor verschillende omgevingen. (Bron: EN ISO 12944) . . . . . . . . 8

2.2 Nominale breedte van de onderdelen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

3.1 Overzicht van de hart-op-hart afmetingen van een spant . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

4.1 Overzicht van de geometrie van een spant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

4.2 Overzicht van de gebruikte profielen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

4.3 Overzicht van de gebruikte isolatiepanelen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.4 Overzicht van de eigenschappen van de gebruikte LVDT’s . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.5 Blijvende vervormingen opgemeten bij een belasting op de kopgevel van de naaktestructuur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

4.6 Blijvende vervormingen opgemeten bij een belasting op de kopgevel van de structuurvoorzien van panelen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

4.7 Blijvende vervormingen opgemeten bij een belasting op de zijgevel van de naakte structuur 54

4.8 Opgemeten en blijvende verplaatsingen van de hoeken bij een belasting op de zijgevelvan de structuur voorzien van panelen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

4.9 Afmetingen van de dakstructuur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

4.10 Overzicht van de gebruikte profielen voor de geıdealiseerde dakstrucuur . . . . . . . . 64

4.11 Overzicht van de blijvende vervormingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

4.12 Overzicht van de blijvende vervormingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

5.1 Vergelijking van de geometrie van de oorspronkelijke en de geoptimaliseerde kolomvoet 81

E.1 Verklaring van de symbolen bij vergelijking E.8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

E.2 Partiele veiligheidsfactoren en combinatiefactoren voor de uiterste respectievelijk degebruiksgrenstoestand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

E.3 Belastingscombinaties in uiterste grenstoestand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186

E.4 Samenstelling van elke belastingscombinatie in uiterste grenstoestand . . . . . . . . . 186

E.5 Belastingscombinaties in gebruiksgrenstoestand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

E.6 Samenstelling van elke belastingscombinatie in gebruiksgrenstoestand . . . . . . . . . 187

E.7 Belastingscombinaties in uiterste grenstoestand voor wandgordingen . . . . . . . . . . 189

xiv

Page 16: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

E.8 Samenstelling van elke belastingscombinatie in uiterste grenstoestand voor wandgordingen190

E.9 Belastingscombinaties voor gebruiksgrenstoestand in wandgordingen . . . . . . . . . . 190

E.10 Samenstelling van elke belastingscombinatie in gebruiksgrenstoestand voor wandgor-dingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

xv

Page 17: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Lijst van symbolen

Latijnse hoofdletters

A [mm2] OppervlakteE [ N/mm2] ElasticiteitsmodulusC [-] BetonklasseC [-] Coefficient voor het kritisch momentF [ kN] KrachtG [ N/mm2] GlijdingsmodulusH [m] Hoogte van de kolommenI [mm4] TraagheidsmomentK [ N/mm2] VeerstijfheidL [m] SpanwijdteLC [-] BelastingsgevalM [ kNm] MomentN [ kN] NormaalkrachtS [-] StaalsoortSLS [-] GebruiksgrenstoestandT [ kNm] TorsiemomentULS [-] Uiterste grenstoestandV [ kN] DwarskrachtW [mm3] Weerstandsmoment

Griekse hoofdletters

∆ [-] Verschil

xvi

Page 18: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Latijnse kleine letters

a [mm] Keeldikte van een lasnaadb [mm] Breedtee [mm] Excentriciteitf [ N/mm2] Materiaalsterkteh [mm] Hoogtek [-] Factor voor kip/buigingn [-] Aantalp [mm] Steekq [ N/m2] Onderhoudsbelastings [ N/m2] Sneeuwbelastings [m] Systeemafstandt [mm] Diktew [ N/m2] Windbelastingx [mm] Afstandz [mm] Afstand

Griekse kleine letters

α [rad] Dakhelling ; Hellingα [-] Imperfectiefactorβ [-] Correlatiefactorγ [-] Veiligheidsfactorδ [mm] Doorbuigingε [-] Coefficient ifv staalsoortλ [-] Slankheidµ [-] Wrijvingsfactorµ [-] Coefficient voor kip/buigingν [-] Coefficient van Poissonρ [-] Reductiefactorσ [ N/m2] Spanningϕ [-] Reductiefactorχ [-] Reductiefactorψ [-] Combinatiefactorψ [-] Spanningsverhouding

Indices

b Bout [E: bolt]bc Ligger en kolom [E: beam; column]c Beton [E: concrete]c Kolom [E: column]

xvii

Page 19: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

col Tussenkolomcom Druk [E: compression]cr Kritisch [E: critical]d Rekenwaarde [E: design value]eff Effectiefel Elastischf Flens, verstijverf Kopgevel [E: front]inf Laagste [E: inferior]k KarakteristiekLT Kip [E: lateral torsional]m Gemiddeld [E: mean]max Maximaalmin Minimaalnet NettoM MateriaalMW Weerstandsmomentp Plaatp Voorspanning [E: prestressed]pl PlastischR Sterkte [E: Resistance]red Reductierel Relatiefrf Dak [E: roof]S Interne kracht of moment [E: solicitation]s Glijding [E: shear]s Spanning [E: stress]s Spants Zijgevel [E: side-wall]sh Beplating [E: sheeting]sup Hoogste [E: superior]T Torsiet Trekten Trekstaaf [E: tensile bar]u Uiterste (treksterkte)v Afschuivingw Las [E: welding]w Lijfw Wandw Welving [E: wrapping]wa Wandwb Windverbandy Vloeigrens [E: yielding]y Buigstijve asz Buigzwakke asσ Normaalspanningτ Schuifspanning⊥ Loodrecht// Evenwijdig

xviii

Page 20: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Hoofdstuk 1

Inleiding

Koudgevormde dunwandige profielen zijn profielen die ontstaan door het koudvervormen van een dun-wandige plaat in verschillende complexere geometrieen. Het gebruik van deze profielen situeert zichvooral in de industriele staalbouwwereld, waar ze zeer vaak gebruikt worden als secundair dragendelement, bijvoorbeeld als wand- of dakgordingen. Het voordeel is dat ze licht en dus zeer gemakkelijkte hanteren zijn bij de montage.

Door de steeds toenemende staalprijs gedurende de laatste jaren zijn producenten gaan inspelen op hetgebruik van deze dunwandige profielen. Twee dunwandige profielen kunnen bijvoorbeeld met behulpvan verbindingsstukken met elkaar verbonden worden tot een samengesteld profiel. Op deze manierworden elementen verkregen die gebruikt worden als primaire onderdelen, zoals kolommen en liggers.

Het bedrijf Joris Ide NV te Zwevezele (www.joriside.be) is gespecialiseerd in koudgevormde staalpro-ducten zoals geprofileerde staalplaten, profielen van klasse 4 en toebehoren. De activiteiten van ditbedrijf richten zich enerzijds op daken die opgetrokken zijn uit geprofileerde staalplaten en gordingen,waarvoor Zed- en Sigma-profielen (figuren 1.1 en 1.2) van klasse 4 gebruikt worden. Anderzijds gaatsteeds meer aandacht uit naar de driedimensionale structuren die opgebouwd zijn met dezelfde pro-fieltypes. Met behulp van de Zed- en Sigma-profielen en een aantal verbindingsstukken worden Zed-en Sigma-structuren opgebouwd. Figuur 1.3 geeft enkele Zed-structuren weer. Daarnaast produceertJoris Ide NV ook wand- en dakpanelen, voornamelijk sandwichpanelen met binnenisolatie, die op dezestructuren aangebracht kunnen worden. Deze isolatiepanelen zijn samengesteld uit een geprofileer-de boven- en onderplaat waartussen een thermisch isolerend PU-schuim, namelijk PUR, aangebracht

Figuur 1.1: Zed-profiel Figuur 1.2: Sigma-profiel

1

Page 21: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 1. INLEIDING 2

wordt. Op deze manier ontwerpt het bedrijf volledige structuren die zowel voor particulieren als voorde industriele markt bestemd zijn. Het bedrijf levert het ontwerp van deze structuren en zorgt ookvoor de ontwerpberekeningen conform Eurocode 3 [12]. De meeste ontwerpen bestaan uit standaard-opstellingen met een maximale spanwijdte van 12 m en een maximale goothoogte van 4, 5 m. MetZ250- en Z300-profielen wordt zo in praktijk een structuur met een spanwijdte tot 18 m gerealiseerd.De Sigma-structuren vinden hun toepassing vooral bij kleinere overspanningen. Deze structuren wor-den aangeboden in de vorm van een compleet zelfbouwpakket dat alle profielen en verbindingsstukkenbevat.

Figuur 1.3: Zed-structuren

De driedimensionale structuren, opgetrokken uit klasse 4-profielen, vormen een groeiend marktsegmentmet veel groeipotentie. Aangezien de gebruikte profielen behoren tot klasse 4 moeten de effectievegeometrische karakteristieken begroot en gebruikt worden bij de berekening van het draagvermogen.Naast deze eigenheden, verloopt de structurele analyse geheel volgens de algemeen geldende normenvan Eurocode 3 [12]. Hiervoor zijn op de markt verscheidene commerciele softwarepakketten be-schikbaar, waarvan Powerframe (Buildsoft NV [3]) er een is. Het ontwerp van de standaardstructurenverloopt bij Joris Ide NV momenteel op basis van een tweedimensionale lineair elastische raamwerkana-lyse. Hierin wordt zelden met de eigenheden van klasse 4-doorsneden gerekend en wordt meestal debruto sectie in rekening gebracht. In dit eindwerk wordt de correcte rekenmethode toegepast op driegebieden: theoretisch, praktisch en in de realiteit. Het eindwerk bestaat enerzijds uit een numeriekonderzoek waarin de (vereenvoudigde) theoretische regels van Eurocode 3 [12] voor praktijkontwerpworden toegepast. Anderzijds bevat het eindwerk ook een experimenteel onderzoek waarin deze re-kenmethodes met de realiteit en de praktijk geverifieerd worden.

Het numeriek onderzoek bestaat uit een driedimensionale analyse in Powerframe en uit het opstellenvan een pseudo-driedimensionaal rekenblad in Excel.

In Powerframe wordt een gedetailleerde driedimensionale analyse van de structuur uitgevoerd. Erwordt onderzocht of het commercieel beschikbare softwarepakket Powerframe gebruikt kan wordenals rekenprogramma naar de praktijk toe. Daarvoor worden aangepaste materiaal- en profielbiblio-theken ingegeven die het gamma Zed- en Sigma-profielen van het bedrijf bevatten. Vervolgens wordt

Page 22: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 1. INLEIDING 3

de structuur in uiterste en gebruiksgrenstoestand gecontroleerd volgens Eurocode 3 deel 1-1 [13]. De-ze controle verloopt dus niet volgens Eurocode 3 deel 1-3 [14] dat specifiek is voor de controle vankoudgevormde dunwandige elementen. De effectieve doorsnedekarakteristieken voor klasse 4-sectiesworden echter wel in rekening gebracht. Vervolgens wordt een rekennota gegenereerd.

Daarnaast wordt een pseudo-driedimensionale analyse in Excel opgesteld. Het gebruik van dit reken-blad is beperkt tot eenvoudige structuren met een standaardgeometrie waarvan de vereenvoudigderandvoorwaarden zijn opgelegd. Dit vormt een beperking in vergelijking met het rekenblad in Po-werframe waar ook complexere structuren berekend kunnen worden. Dit rekenblad beoogt dan ookenkel een snelle en efficiente berekening van de aangeboden standaardstructuur. Omdat de globalegeometrie van de opbouw vooraf gedefinieerd is, dient de gebruiker slechts enkele parameters in tevoeren. De gehele structuur wordt in uiterste en gebruiksgrenstoestand nagerekend overeenkomstigEurocode 3 Deel 1-1 [13]. Hier wordt eveneens opgemerkt dat de berekeningen niet ten volle wordenuitgevoerd volgens Eurocode 3 Deel 1-3 [14], maar dat de effectieve doorsnedekarakteristieken voorklasse 4-secties wel ingerekend worden. Het programma genereert vervolgens een klantvriendelijkerekennota. Daarenboven worden ook de verbindingsstukken doorgerekend. Voor elk verbindingsstukworden de specifieke controles uitgevoerd die voorgeschreven zijn door Eurocode 3 [13]. Naast decontroles die uitgevoerd worden op de volledige structuur is in dit rekenblad ook een kostprijsanalysevervat. De prijzen van alle profielen, verbindingsstukken en isolatiepanelen zijn in een materiaalbibli-otheek in dit rekenblad opgenomen. De prijs van de verbindingsstukken is afhankelijk van de massaen dus van de ontwerp-dimensies. Op deze manier kan voor kleinere structuren gebruik gemaaktworden van kleinere verbindingsstukken met een kleinere massa en dus ook een lagere prijs. Zowelhet doorrekenen van de verbindingsstukken als de kostprijssimulatie vormen een grote meerwaarde invergelijking met commerciele softwarepakketten zoals Powerframe en zijn gemaakt op maat van deklant.

Voor het experimenteel onderzoek wordt in samenwerking met Joris Ide NV een werkelijke structuuropgebouwd met Zed-profielen. Op deze structuur wordt een proefbelasting aangelegd om het reelestructurele gedrag te vergelijken met het numeriek berekende gedrag volgens Powerframe en het re-kenblad in Excel. De proefbelasting die wordt aangebracht bestaat uit drie belastingsgevallen. Eerstworden een horizontale belasting op de kopgevel en op de zijgevel aangebracht. Deze belastingensimuleren de windbelasting op de kopgevel respectievelijk op de zijgevel. Daarnaast wordt ook eenverticale belasting in de nok van het middenspant aangelegd die de sneeuw- en de onderhoudsbelas-ting simuleert. Deze drie belastingsgevallen worden zowel op de naakte structuur als op de structuurvoorzien van wand- en dakpanelen, aangebracht. De vergelijking van deze twee proefreeksen geeft debijdrage van de panelen aan de stijfheid van de structuur weer. Vervolgens worden de structuur ende verbindingsstukken geoptimaliseerd. Deze optimalisaties worden doorgevoerd in een dakstructuurdie beproefd wordt door een verticale belasting. Daarnaast wordt ook een kolom apart beproefd.Deze twee laatste proeven geven een idee van het gedrag van de aparte elementen in vergelijking methet gedrag van de volledige structuur. Ten slotte worden op een volledig geoptimaliseerde structuurzonder wand- en dakpanelen de drie belastingsgevallen aangebracht.

Het experimenteel onderzoek beoogt de verificatie van de driedimensionale modellen die in Powerframeopgesteld zijn. Eerst wordt nagegaan of de randvoorwaarden die in dit programma ingegeven wordenwel overeenstemmen met de realiteit. De kolomvoet wordt namelijk beschouwd als een inklemmingen tijdens het experimenteel onderzoek wordt nagegaan of de kolomvoet zich ook zo gedraagt bij hetaanleggen van de proefbelastingen. Daarnaast wordt nagegaan of de verbinding tussen de kolom en deligger als een inklemming beschouwd mag worden. Vervolgens wordt het verstijvend en versterkendeffect van de panelen begroot. Ook wordt onderzocht of de reele verplaatsingen overeenstemmen met

Page 23: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 1. INLEIDING 4

de gemodelleerde; dus of de structuur in de realiteit even stijf reageert als in het model. Wanneer destijfheden niet overeenkomen, wordt bepaald waar het verlies aan stijfheid optreedt en of dit effectreversibel is. De oorzaken van de lagere stijfheid worden eveneens gezocht. Ook het effect van dedetaillering van de verbindingsstukken op het globale gedrag van de structuur wordt nagegaan. Zosluiten bijvoorbeeld de windverbanden niet exact aan in de knopen van de structuur en hebben ze ookeen zeker excentriciteit waardoor een secundair moment opgewekt wordt. Ten slotte kunnen ook degrenzen van de modellering geıdentificeerd worden. Zo worden de grenzen van de modellering afge-toetst aan het reele gedrag dat in de praktijk wordt teruggevonden.

Een tweede doelstelling van het experimenteel onderzoek is de optimalisatie van de verbindingsstuk-ken. De opmerkingen aangaande het structurele gedrag, die gemaakt worden tijdens het aanbrengenvan de proefbelasting, worden omgezet in verbeteringen van de verbindingsstukken. Hierbij moet nietalleen rekening gehouden worden met wat technisch mogelijk is, maar ook wat praktisch en economischhaalbaar is. Met deze nieuwe verbindingsstukken wordt een geoptimaliseerde structuur opgesteld dieopnieuw beproefd wordt. Het gedrag van deze geoptimaliseerde structuur wordt opnieuw vergelekenmet het voorspelde gedrag van de modellen in Powerframe.

De opbouw van het eindwerk wordt schematisch weergegeven in figuur 1.4.

In dit eindwerk wordt eerst kort ingegaan op de eigenschappen, het gebruik en de productie vande koudgevormde dunwandige profielen. Dit wordt beschreven in hoofdstuk 2. Vervolgens wordt inhoofdstuk 3 het numeriek onderzoek besproken. Dit omvat het driedimensionaal model in Powerframeen het pseudo-driedimensionaal rekenblad in Excel. Op de opbouw en de toepassingsmogelijkhedenvan beide rekenmethodes wordt verder ingegaan. Hoofdstuk 4 behandelt het experimenteel onder-zoek op de werkelijke structuur. Dit hoofdstuk gaat dieper in op de verschillende proefbelastingen,hun doel en hun resultaten. Na het eerste deel van het experimenteel onderzoek worden voorstellentot optimalisatie verwoord. In hoofdstuk 5 worden deze voorstellen uitgewerkt en worden de geop-timaliseerde verbindingsstukken opgesteld. Met deze geoptimaliseerde verbindingsstukken wordt eengeoptimaliseerde loods gebouwd. Dezelfde proefbelastingen worden op deze structuur aangebrachtin het tweede deel van het experimenteel onderzoek om na te gaan welke gevolgen de aangebrachteverbeteringen met zich meebrengen en of deze al dan niet overeenstemmen met de verwachtingen. Ookworden het werkelijke en het voorspelde gedrag van de structuur vergeleken. Op deze manier wordende theorie, de praktijk en de realiteit aan elkaar gekoppeld. Zo wordt een terugkoppeling naar hetnumeriek onderzoek gemaakt en kunnen verbeteringen aangebracht worden in de rekenmethodes dierepresentatief zijn voor de werkelijkheid. Tot slot bevat hoofdstuk 6 de belangrijkste besluiten van ditonderzoek en geeft het pistes aan voor mogelijk verder onderzoek.

Page 24: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 1. INLEIDING 5

Figuur 1.4: Opbouw van het eindwerk

Page 25: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Hoofdstuk 2

Koudgevormde dunwandige profielen

2.1 Eigenschappen van koudgevormde dunwandige profielen voor3D-constructies

Het is bekend dat de bouwsector, zowel de industriele, agrarische als residentiele, de laatste tijd onderzeer grote druk staat vanwege de eisen die opgelegd worden door de klant en vanwege de conjunctureleschommelingen. Door toenemende tijdsdruk en kostprijs van het staal wordt de metaalconstruerendesector genoodzaakt innovatief en creatief te ontwerpen. Het gebruik van koudgevormde dunwandigeprofielen voor complete structuren is hiervan een voorbeeld. In de volgende punten worden vervolgensde belangrijkste voor- en nadelen van koudgevormde dunwandige profielen voor 3D-constructies kortuiteengezet.

De voordelen

• Innovatief

De eerste toepassingen van koudgevormde dunwandige profielen waren vooral bedoeld voor de land-bouwsector. Aan deze structuren werden weinig comforteisen opgelegd. De eisen voor dit type con-structies zijn minder streng, wat ook overeenstemt met EN 1990/2002 [7]. Door de steeds verdereontwikkeling van het concept worden tegenwoordig volledige woningen opgebouwd uit koudgevormdedunwandige profielen. Dit betekent hoge comforteisen van de gebruikers, wat verdere ontwikkelingenin de bouwtechniek vereist. Naast de sterkte-eigenschappen komen dan eveneens de bouwfysischeeigenschappen aan bod. De voordelen van staal maken dat dit materiaal uitermate geschikt is voorde industriebouw: staal is snel en economisch, licht en prefab, industrieel, flexibel en demontabel enherbruikbaar op materiaal-, bouwdeel- en gebouwniveau. Staal is daarom al verschillende decenniahet favoriete materiaal voor de draagconstructie en de dak- en gevelbeplating van hallen. Bij het ont-werpen van de staalskeletten van loodsen is het van belang dat gestreefd wordt naar een eenvoudigeconstructieve opzet, waarbij het aantal onderdelen zo klein mogelijk is en waarbij eenvoudig te fabri-ceren verbindingen volstaan. De toepassing van koudgevormde staalprofielen met eenvoudige bout-en moerverbindingen is een logisch vervolg op bovenstaande voordelen. Tot op de dag van vandaaggaat de volle ontwikkeling van dit staalbouwconcept door.

6

Page 26: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 2. KOUDGEVORMDE DUNWANDIGE PROFIELEN 7

• Prijs

De prijs van het koudgevormde profiel in combinatie met de technische eigenschappen van het koud-gevormde staal kan in een aantal gevallen zeer sterk concurreren met de gebruikelijke variant inwarmgewalst staal. Dat wil zeggen dat bij de meest voorkomende kleinere structuren de koudgevorm-de variant voordeliger blijkt te zijn. Dit wordt namelijk gerealiseerd door een meer optimaal gebruikvan de secties.

• Duurzaam

Koudgevormde staalprofielen worden volgens de rolvormtechnologie vervaardigd uit verzinkte staal-plaat. Daarnaast is staal volledig recycleerbaar of herbruikbaar.

• Flexibel

Aangezien de productie in de fabriek plaatsvindt, beperken de werkzaamheden op de bouwplaats zich,afhankelijk van de gekozen fundering, tot het monteren en afwerken. Door de optimalisatie van hetstapelen van de profielen is het mogelijk om met een oplegger een volledig gebouw naar de werf tevervoeren. Een hoge kwaliteit, lage transportkosten, kleinere bouwmachines op de werf en een kortebouwtijd zijn dus belangrijke voordelen die natuurlijk ook gunstig zijn voor de prijs.

De nadelen

• Brandveiligheid

Bij het uitbreken van een brand in een stalen loods brandt het staal niet op aangezien de temperatuurvan de brand hiervoor te laag is. Bij het toenemen van de temperatuur verliest staal zijn sterkte-eigenschappen. Deze afname van de sterkte en de stijfheid van het staal gebeurt bij een temperatuurvanaf 400 ◦C. Door de hoge sterkte van staal ten opzichte van andere bouwmaterialen zijn staalcon-structies relatief slank en dit is zeker het geval bij dunwandige profielen. Er is dus bij brand ookminder materiaal om op te warmen. Daarnaast heeft staal ook een hoge warmtegeleidingscoefficient.Om deze redenen warmt een onbeklede staalconstructie sneller op dan bijvoorbeeld een constructievan gewapend beton.

Om de sterke thermische vervormingen en het bezwijken van de bouwdelen te voorkomen, kan gebruikgemaakt worden van brandwerende bekledingen. Dit is natuurlijk enkel van toepassing in gebouwenwaar een bepaalde brandweerstand Rf moet gehaald worden. Het brandveilig maken van een con-structie betekent een substantiele meerkost.

• Corrosieweerstand

De dunwandige profielen die worden gebruikt, zijn meestal gerold uit een verzinkte staalplaat. Voorhet productieproces wordt verwezen naar paragraaf 2.2. De staalplaat is voorzien van een zinklaagmet een dikte van 20 µm aan elke zijde, wat overeen komt met 275 g/m2. Deze zinklaag geeft het staaleen corrosiebescherming. De zinklaag is echter gevoelig voor beschadiging tijdens het transport envoor aantastingen van vuil en water. Uitgaande van de dikte van de zinklaag en de corrosiesnelheidkan via deze parameters de levensduur van een constructie bepaald worden.

De aantasting van de zinklaag gebeurt voornamelijk in agressieve milieus. De aantastingssnelheid isafhankelijk van de sterkte van de luchtverontreiniging. In de internationale normen ISO 12944 [16](Verven en vernissen - Bescherming van staalconstructies tegen corrosie door middel van verfsystemen)

Page 27: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 2. KOUDGEVORMDE DUNWANDIGE PROFIELEN 8

en ISO 9223 [17] (Corrosie van metalen en legeringen - Corrosiviteit van de atmosfeer - Classificatie)wordt een onderscheid gemaakt in vier klassen. De indeling is afhankelijk van de agressiviteit van delucht. De klassen worden opgesteld en gaan van een binnenklimaat met zeer weinig verontreinigingentot zeer agressieve milieus.

Corrosie- Atmosfeertype Corrosiebelasting Afbreek-klasse snelheidC1 binnen: droog onbelangrijk < 0.1 µm/jC2 binnen: regelmatige condensatievorming gering 0.1 µm/jC3 binnen: hoge vochtigheid, matig 0.7 µm/j

gemiddelde luchtbelasting tot 2.0 µm/jbuiten: industrie- of stadsomgevingkustklimaat met weinig chloridegehalte

C4 binnen: zwembaden, chemiesector sterk 2.0 µm/jgemiddelde luchtbelasting tot 4.0 µm/jbuiten: industrie omgevingkustklimaat met hoog chloridegehalte

Tabel 2.1: Corrosiegegevens voor verschillende omgevingen. (Bron: EN ISO 12944)

Tabel 2.1 geeft de verschillende klassen weer met hun corrosiesnelheid. Van een constructie die bloot-gesteld wordt aan een agressief milieu daalt de levensduur met 400 % ten opzichte van de levensduurvan een constructie die in een binnenklimaat is opgesteld. Wanneer de profielen met een dikte van20 µm goed worden afgeschermd, is hun levensduur gelijk aan 200 jaar.

Aan de zijkanten van het profiel zijn onbeschermde staaloppervlakken. Deze zijn afkomstig van hetop maat snijden van de plaat. Meestal worden geen extra maatregelen getroffen om het naakte staalhier te voorzien van een bescherming. Deze randen zijn dus corrosiegevoelig.

Pas verzinkte staalproducten hebben een opvallende glans, die echter na een paar weken verdwijntwaarbij het profiel dof grijs wordt. Deze vergrijzing wordt veroorzaakt door een laag zinkcarbonaat,afkomstig van een chemische reactie van zink met water, zuurstof en koolstofdioxide.

Indien de levensduur van de constructie niet gehaald wordt, kan deze verhoogd worden met een ofmeerdere verflagen. Er wordt gesproken van een duplexsysteem.

Figuren 2.1 en 2.2 tonen enkele voorbeelden van constructies die volledig of gedeeltelijk opgebouwdzijn uit koudgevormde profielen. Deze praktijkvoorbeelden illustreren de hierboven beschreven punten.

2.2 Productieproces

Het vervaardigen van koudgevormde profielen kan op twee manieren gebeuren: koudrollen of persen.Het grote verschil tussen beide methodes is dat koudrollen een continue proces is, terwijl het persengebeurt op een plooibank. Deze laatste methode is ook zeer arbeidsintensief.

Page 28: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 2. KOUDGEVORMDE DUNWANDIGE PROFIELEN 9

Figuur 2.1: Dakstructuur opgebouwd uit koudge-vormde profielen [23]

Figuur 2.2: Volledige loods in aanbouw

2.2.1 Koudrollen

Het proces van koudrollen wordt voornamelijk toegepast voor de veel gevraagde profieltypes zoalsZed-, Sigma- en C-profielen. Het productieproces is onder te verdelen in vier grote stappen: het opjuiste breedte maken van de staalplaat, het ponsen van de gaten, het koudrollen in de juiste geometrieen het knippen op de gewenste lengte. Deze productiestappen worden uitgevoerd op een volledigcomputergestuurde productielijn.

De staalplaat waaruit de profielen worden vervaardigd, is opgerold op een coil, een bobijn van staal-plaat. Vooraleer de staalplaat vervormd kan worden tot de juiste doorsnede moet eerst de breedte vande staalplaat op de juiste maat gesneden worden. Dit gebeurt in de slitterij zoals te zien is op figuur2.3. De staalplaat wordt tussen cilindervormige messen geleid. Deze messen zijn zo geplaatst dat destaalplaat op de juiste breedte wordt gesneden.

In de tweede stap worden de verbindingsgaten op de juiste afstand in de staalplaat geponst. De pons-kop kan zich over de volledige breedte van de plaat bewegen zodat het mogelijk is om op elke gewenstebreedtepositie een gat te maken. Het ponsen wordt uitgevoerd vooraleer de plaat geprofileerd wordt.De belangrijkste redenen hiervoor zijn het onder controle houden van de ponsvervormingen en het feitdat het ponsen van gaten in twee loodrecht op elkaar staande richtingen zeer moeilijk is. Indien degaten na het profileren geponst worden, moet het profiel telkens ondersteund worden ter hoogte vanhet te ponsen gat om geen extra vervormingen aan het profiel toe te brengen. Aangezien de koudge-vormde profielen veelzijdige toepassingen hebben, is het nodig om gaten te kunnen maken zowel inde lijfplaat als in de flenzen. Omdat het lijf en de flens meestal loodrecht op elkaar staan, betekentdit dat de ponsmachine in twee richtingen moet kunnen ponsen, wat natuurlijk een zeer complex pro-ces is. Om deze beide redenen is het economisch niet rendabel om de gaten te ponsen na het profileren.

Page 29: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 2. KOUDGEVORMDE DUNWANDIGE PROFIELEN 10

Figuur 2.3: Snijden van de plaat [18]

De geponste plaat wordt vervolgens naar een cassette geleid. Deze cassette bevat verschillende pro-fileringsrollen. Tijdens het geleiden van de plaat doorheen deze rollen, krijgt ze de gewenste vormdoor plastisch te vervormen. In deze stap wordt het profiel koudvervormd. In een laatste stap wordthet profiel op de juiste lengte geknipt. Dit gebeurt door middel van een dubbele knipbeweging om zoweinig mogelijk vervorming aan het profiel toe te brengen. De laatste drie verschillende stappen vanhet rolproces worden geıllustreerd in figuur 2.4.

Figuur 2.4: Laatste drie stappen van het koudrolproces: ponsen, vervormen en knippen [18]

2.2.2 Persen

Een andere manier van profileren is het plooien of het persen. Dit gebeurt door gebruik te maken vaneen pers. Twee mogelijke types van persen worden gebruikt: een zij-pers of een bovenpers.Bij een zij-pers wordt een metalen plaat ingeklemd en onder de juiste hoek gezet. Het zetten van dehoek gebeurt door een rotatie van de onderste schaar. De grootte van de afronding wordt eveneensgeregeld met deze onderste schaar.Bij een bovenpers wordt de plaat boven een V-vormige opening geplaatst. De plaat wordt door eenverticaal bewegende stempel in deze opening geduwd, waardoor een vervorming optreedt. De groottevan de afronding is afhankelijk van de V-vormige sleuf en van de diepte waarover de plaat in de sleufwordt geduwd. Beide productietechnieken worden in figuur 2.5 schematisch weergegeven.

De productie van profielen met een pers is zeer arbeidsintensief. Voor elke vervorming die aan de reeds

Page 30: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 2. KOUDGEVORMDE DUNWANDIGE PROFIELEN 11

Figuur 2.5: Schematisch overzicht van de perstechnieken [2]

vervormde plaat wordt toegebracht, moet de plaat verplaatst of gedraaid worden. Bij complexere ofkleinere geometrieen kan dit voor problemen zorgen omdat de plaat tijdens het plooien de stempelkan raken. Het gebruik van speciale stempels is dan aangeraden. Het gebruik van de persmethodesis aangewezen bij kleinere hoeveelheden of bij speciale geometrieen. Een nadeel ten opzichte van hetkoudrollen is de beperkte lengte van de profielen. De lengte is namelijk beperkt tot de breedte van deplooibank.

2.3 Overzicht van de profielen

Iedere fabrikant brengt zijn eigen types profielen op de markt. De geometrie van de profielen is bijelke producent verschillend, zodat er dus tientallen verschillende doorsneden op de markt bestaan. Fi-guur 2.6 geeft een overzicht van enkele doorsneden. De bovenste twee rijen geven de basisgeometrieenweer. Wanneer de eigenschappen van de basisgeometrieen niet voldoen, kan een verstijving wordenaangebracht in het element. De onderste twee rijen in figuur 2.6 geven hier voorbeelden van.

Deze koudgevormde profielen kunnen ook in een meervoudige configuratie worden gebruikt om zohogere karakteristieke doorsnede-eigenschappen te verkrijgen. Dit is vooral van toepassing op profielendie op druk en/of buiging worden belast. Figuur 2.7 geeft enkele voorbeelden van gecombineerdeprofielen. Deze meervoudige configuratie van profielen wordt eveneens bij de Zed- en Sigma-profielentoegepast, zoals later wordt uitgelegd.

In dit eindwerk wordt verder ingegaan op het gamma koudgevormde Zed- en Sigma-profielen van JorisIde NV. Het gamma bevat Zed-profielen met hoeken van 90◦ waarvan het uiteinde voorzien is van eenverstijving, loodrecht op de flenzen. Figuur 2.8 geeft een schematisch overzicht van het complete gam-ma Zed-profielen van Joris Ide NV. De breedte van de onder- en bovenflens zijn niet gelijk. Hierdoor ishet mogelijk om een grote overspanning te creeren. Het ene profiel wordt gedraaid en over het andereprofiel geschoven. Een tweede voordeel is de verpakking. Door het in elkaar schuiven van de profie-len wordt veel verpakkingsmateriaal bespaard. De dikte van de profielen is constant over de doorsnede.

Het cijfer achter ”Z”geeft de totale hoogte van het profiel in millimeter weer. Het gamma Zed-profielen

Page 31: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 2. KOUDGEVORMDE DUNWANDIGE PROFIELEN 12

Figuur 2.6: Overzicht van koudgevormde profielen

Figuur 2.7: Overzicht van meervoudig gecombineerde profielen

Figuur 2.8: Schematisch overzicht van het gamma Zed-profielen van Joris Ide NV

Page 32: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 2. KOUDGEVORMDE DUNWANDIGE PROFIELEN 13

bevat zeven verschillende hoogten. Het kleinste Zed-profiel (Z140) heeft een hoogte van 140 mm. Dezehoogten stijgen in stappen van 20 mm tot een hoogte van 220mm voor een Z220-profiel. Deze vijfverschillende profielen zijn leverbaar in drie verschillende diktes, namelijk 1.5 mm, 2 mm en 2.5 mm.Enkel voor een Z220-profiel is de dikte van 1.5 mm niet leverbaar. De twee grootste profielen uit hetgamma, Z250 en Z300, hebben een hoogte van 250mm respectievelijk 300 mm. Deze profielen zijn ineen dikte van 2mm, 2.5 mm en 3 mm te verkrijgen.

De profielen Z140 tot en met Z220 zijn van staalsoort S280GD+Z met een vloeigrens fy gelijk aan280 N/mm2 en een uiterste treksterkte fu gelijk aan 350 N/mm2. De profielen Z250 en Z300 zijn daar-entegen vervaardigd uit staal met staalsoort S350GD+Z met een vloeigrens fy gelijk aan 350N/mm2

en een uiterste treksterkte fu gelijk aan 410 N/mm2. Deze grenswaarden worden gegeven in EN 10147deel 2.

Het Sigma-profiel is voorzien van een onder- en een bovenflens. Deze flenzen zijn loodrecht verbondenmet de lijfplaat. Aan het einde van de flenzen is een verticale verstijver voorzien. Beide flenzen enverstijvers hebben dezelfde geometrie. Ter hoogte van het midden van de lijfplaat is de lijfplaat ver-schoven over een afstand van 25 mm naar het midden toe. Deze verschuiving geeft het Sigma-profieleen grotere stijfheid. Een overzicht van het gamma Sigma-profielen van Joris Ide NV wordt schema-tisch weergegeven in figuur 2.9. Het gamma bestaat uit vier verschillende hoogten gaande van 140 mmvoor een Σ140-profiel tot 230mm voor een Σ230-profiel. Deze hoogte loopt op in stappen van 30 mm.Alle Sigma-profielen zijn leverbaar in drie verschillende diktes, namelijk 1.5 mm, 2 mm en 2.5 mm.Het complete gamma van Sigma-profielen is vervaardigd uit staalsoort S350GD+Z, met dezelfde staal-eigenschappen als beschreven bij de Zed-profielen.

Figuur 2.9: Schematisch overzicht van het gamma Sigma-profielen van Joris Ide NV

De afmetingen en de eigenschappen van beide types profielen worden in bijlage A toegelicht. In dezebijlage worden naast de geometrie ook de doorsnede-eigenschappen van de verschillende doorsnedenvermeld.

Voor het verhogen van de doorsnede-eigenschappen van de profielen is het mogelijk om twee dun-wandige profielen met elkaar te verbinden tot een samengesteld profiel. Dit wordt toegepast voor deprimaire elementen zoals kolommen of dakliggers. Beide profielen worden verbonden door middel van

Page 33: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 2. KOUDGEVORMDE DUNWANDIGE PROFIELEN 14

U-stukken voor Zed-liggers of door middel van platen voor de Sigma-liggers. Deze onderdelen wordenmet bouten aan de profielen verbonden. De keuze van het aantal verbindingsstukken is afhankelijkvan de grootte van de drukbelasting. Figuur 2.10 geeft schematisch de opbouw van een samengesteldprofiel weer. Het linkse schema geeft de opbouw weer van een samengestelde kolom met Zed-profielenterwijl het rechtse schema een overzicht geeft voor een kolom samengesteld uit Sigma-profielen.

Figuur 2.10: Schematisch overzicht van de opbouw van samengestelde profielen [20],[21]

2.4 Classificatie van de doorsneden

2.4.1 Inleiding

Bij de ontwerpberekeningen moet het type doorsnede duidelijk geıdentificeerd worden. Een doorsnedemoet geclassificeerd worden in een van de vier voorziene doorsnedeklassen. De gebruikelijke ontwerp-procedure bestaat uit het kiezen van een doorsnede waarbij de maximale capaciteit niet bepaald wordtdoor een lokale instabiliteit. Bij doorsneden van klasse 4 echter wordt het draagvermogen bepaalddoor een lokale instabiliteit (knik-kip) van de lijfplaat of de flens, alvorens de vloeicapaciteit wordtbereikt.

Op ieder constructie-element van een structuur wordt een toetsing van de doorsnede en van de sta-biliteit uitgevoerd in de uiterste grenstoestand. De classificatie van de doorsnede laat toe om vooraf

Page 34: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 2. KOUDGEVORMDE DUNWANDIGE PROFIELEN 15

het gedrag, de uiterste capaciteit en de vervormingscapaciteit te evalueren, rekening houdend metde begrenzingen van capaciteiten ten gevolge van de lokale instabiliteit van gedrukte elementen indoorsneden.

De classificatie verdeelt de doorsneden in vier verschillende klassen. De categorieen zijn afhankelijkvan de volgende parameters: de slankheid van het gedrukte element, de vloeigrens van het staal en debelasting. Het is belangrijk om op te merken dat de classificatie gebaseerd is op de normaalspanningenover een doorsnede ten gevolge van afzonderlijke of gecombineerde normaalkrachten en/of buigendemomenten. De classificatie wordt niet beınvloed door de schuifspanningen.

2.4.2 Classificatie van de doorsneden

De classificatie van de doorsneden verloopt volgens paragraaf 5.3 Eurocode 3 [13]. De volgende vierdoorsnedeklassen worden gedefinieerd:

• Doorsneden van klasse 1 (plastische doorsneden): dit zijn doorsneden waarin zich een plas-tisch scharnier kan vormen waarbij de rotatiecapaciteit voldoende is voor een plastische analyse.• Doorsneden van klasse 2 (gedrongen doorsneden): dit zijn doorsneden die de plastische mo-mentcapaciteit kunnen ontwikkelen, maar een beperkte rotatiecapaciteit bezitten.• Doorsneden van klasse 3 (semi-gedrongen doorsneden): dit zijn doorsneden waar het elas-tisch moment kan worden bereikt maar waar plooien het ontwikkelen van het plastisch moment ver-hindert.• Doorsneden van klasse 4 (slanke doorsneden): dit zijn doorsneden waarvoor het explicietnodig is om rekening te houden met de effecten van lokaal plooien bij het bepalen van de moment- ofde drukcapaciteit.

Elk van deze klassen heeft zijn specifieke parameters voor de eigenschappen eigen aan die klasse. Deelementen die behoren tot klasse 1 en 2 hebben een volledige plastische verdeling op het niveau van devloeigrens. Daarom moeten de plastische grootheden (Wpl) in rekening gebracht worden. Elementenvan klasse 3 hebben een elastische verdeling. De vloeigrens wordt namelijk bereikt in de uiterste ve-zel. Bij klasse 3-profielen worden dus de elastische grootheden (Wel) in rekening gebracht. Bij klasse4-profielen wordt eveneens een elastische verdeling toegepast, maar het draagvermogen wordt bepaalddoor lokale instabiliteit van de lijfplaat of de flens, alvorens de vloeicapaciteit wordt bereikt. In ditgeval worden de effectieve doorsnedekarakteristieken (Weff ) toegepast.

Figuur 2.11 geeft een overzicht van de eigenschappen van de verschillende doorsnedeklassen.

2.4.3 Praktische criteria voor classificatie

De classificatie van een doorsnede wordt bepaald door de verhoudingen van haar gedrukte elementen,de vloeigrens en de belasting. De gedrukte elementen zijn alle onderdelen van een doorsnede die tengevolge van de normaalkracht of het buigend moment van de beschouwde belastingscombinatie, vol-ledig of gedeeltelijk aan druk zijn onderworpen.De doorsnede wordt in verschillende elementen, namelijk de lijven en de flenzen, opgedeeld. Van elkelement wordt de slankheid bepaald. Deze wordt vervolgens vergeleken met de overeenkomstige grens-waarde, die voor standaardprofielen in Eurocode 3 [13] wordt weergegeven in functie van de staalsoorten de klasse. De grensverhoudingen van de gedrukte onderdelen voor klasse 1, 2 en 3 zijn vermeldin deze norm. Het is mogelijk dat de verschillende onderdelen van een doorsnede niet allemaal tot

Page 35: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 2. KOUDGEVORMDE DUNWANDIGE PROFIELEN 16

Figuur 2.11: Eigenschappen van de vier doorsnedeklassen

dezelfde klasse behoren. Een doorsnede wordt ingedeeld bij die klasse die overeenkomt met de hoogsteen dus de minst gunstige klasse van haar gedrukte onderdelen.

Doorsneden die behoren tot klasse 4 worden onderworpen aan effectieve eigenschappen.Veronderstel een dunwandige plaatsectie. Wanneer deze plaat onder een drukspanning σ wordt gezet,is in de volledig sectie een gelijkmatig verdeelde drukspanning σ aanwezig. Bij het verhogen vandeze spanning tot aan de kritische spanning σcr blijft de constante drukspanning over de doorsnedebehouden. De kritische drukspanning is de spanning waarbij er een lokaal instabiliteitsprobleemopduikt. Deze kritische spanning wordt bepaald aan de hand van de Eulerse knik, waaruit volgendeuitdrukking is van afgeleid:

σcr = kσ ·π2 ·E

12 · (1− ν2)· ( tb)2 (2.1)

In deze formule is kσ de plooifactor. Deze factor houdt rekening met de randvoorwaarden, spannings-verdeling en de slankheid van de plaat. Als de spanning nog verhoogd wordt, ontstaat er een zonewaarin een spanningsherverdeling waarneembaar is. De spanning herverdeelt zich rond de zone van deplaatselijke instabiliteit. Ter plaatse van de instabiliteit zijn de spanningen merkbaar lager dan de aan-grijpende drukspanning. Buiten de plastische zone zijn de spanningen veel groter dan de aangrijpendedrukspanning. Om dit fenomeen in rekening te brengen wordt een maximale spanning aangenomen.Deze maximale spanning wordt echter geplaatst over een bepaalde breedte van de doorsnede. Debreedte van deze doorsnede wordt bepaald aan de hand van het aangenomen vereenvoudigde span-ningsverloop. Enkel in de zones rond de instabiliteit wordt een spanning verondersteld. De groottevan deze zones is afhankelijk van het gemiddelde spanningsverloop dat aanwezig is op het moment vaneen instabiliteit. Aan de hand van deze zones wordt een reductie van de gedrukte zones uitgevoerd.Deze reductiefactor ρ wordt op volgende manier gedefinieerd:

ρ =beff

b(2.2)

Figuur 2.12 geeft een schematisch overzicht van het spanningsverloop rond een instabiliteit. De vol-ledige procedure van de classificatie van een Zed-vormige doorsnede wordt beschreven in paragraaf

Page 36: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 2. KOUDGEVORMDE DUNWANDIGE PROFIELEN 17

2.5. Deze procedure wordt gebruikt bij het berekenen van de effectieve breedte (beff ) van elk gedruktonderdeel van het profiel.

Figuur 2.12: Overzicht van het spannningsverloop rond een instabiliteit [1]

2.5 Effectieve doorsnede van een Zed-profiel

2.5.1 Geometrie van een Zed-profiel

De dunwandige Zed-profielen behoren tot klasse 4. De effectieve doorsnede wordt voor dunwandigeprofielen bepaald volgens deel 1-3 van Eurocode 3 [14] en [24] . In deze paragraaf wordt een algemeenbeeld geschetst van de reductie van de oppervlakte van het profiel.

Het koudgevormde Zed-profiel wordt in vijf verschillende onderdelen verdeeld met de volgende para-metrische afmetingen: het lijf (b3), de boven- (b2) en onderflens (b4) en de verstijvende elementen (b1en b5) aan de boven- en de onderflens. Figuur 2.13 geeft een schematisch overzicht.

Figuur 2.13: Parametrische afmetingen van Zed-profiel

Page 37: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 2. KOUDGEVORMDE DUNWANDIGE PROFIELEN 18

Aangezien de profielen via de methode van het koudrollen geproduceerd worden, is het niet mogelijkom rechte hoeken te vormen. Alle hoeken vertonen een afronding, waarvan de grootte afhankelijk isvan de walsrollen. Ten gevolge van deze afrondingen worden niet de algemene afmetingen gebruiktmaar wordt het begrip nominale afmeting ingevoerd. De nominale breedte (bp) wordt gedefinieerd alsde horizontale of de verticale afstand van het middelpunt van een boog tot het middelpunt van deandere boog of tot aan de rand van het desbetreffende onderdeel. Dit wordt voorgesteld op figuur 2.14.Tabel 2.2 geeft de parametrische waarden weer voor de verschillende onderdelen van het Zed-profiel.

Figuur 2.14: Nominale breedte bp voor afgeronde hoeken (figuur 5.3 Eurocode 3 Deel 1-3 [14])

Onderdeel Nominale lengteverstijver bovenaan bp1 = c - (t/2) - gr

lange flens bp2 = b1 - t - 2 · gr

lijf bp3 = b3 - t - 2 · gr

korte flens bp4 = b2 - t - 2 · gr

verstijver onderaan bp4 = c - (t/2) - gr

Tabel 2.2: Nominale breedte van de onderdelen

Bij het bepalen van de effectieve doorsnede moet rekening gehouden worden met de verschillendebelastingsvormen. Drie verschillende belastingen worden beschouwd:

• volledige sectie onder druk

• sectie aan de grote flens onder druk ten gevolge van een moment

• sectie aan de kleine flens onder druk ten gevolge van een moment

Page 38: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 2. KOUDGEVORMDE DUNWANDIGE PROFIELEN 19

2.5.2 Reduceren van de doorsnede

Voor het reduceren van de verschillende onderdelen van een dunwandig profiel wordt in Eurocode 3 deel1.3 [14] een onderscheid gemaakt tussen elementen die al dan niet voorzien zijn van een verstijving. Indeze paragraaf worden eerst de vlakke elementen zonder een verstijving beschreven. Daarna wordende elementen met een verstijving geanalyseerd. De procedure voor het bepalen van de effectievedoorsnede-eigenschappen wordt voor elementen met en zonder verstijving beschreven aan de handvan de onderdelen van het Zed-profiel. De lijfplaat van het Zed-profiel is namelijk een element zonderverstijving, in tegenstelling tot de beide flenzen, die wel een verstijving hebben. In bijlage A wordende bijhorende effectieve doorsnede-eigenschappen opgesomd.

Vlakke elementen zonder verstijving

De lijfplaat van het Zed-profiel is een vlak element zonder verstijving. Wanneer het profiel belastwordt met een centrische drukkracht, treden in de volledige sectie drukspanningen op. Dit is in te-genstelling tot de belasting door een moment waarbij slechts een gedeelte van de lijfplaat onder drukkomt te staan. Het algemene patroon om een doorsnede te reduceren is voor de twee verschillendespanningsverdelingen hetzelfde. In beide gevallen moet de reductiefactor ρ bepaald worden voor deelementen.

Vooraleer de reductiefactor bepaald kan worden, moet de spanningsverdeling over de volledige door-snede uitgezet worden. De maximale spanning wordt gelijkgesteld aan σcom,Ed. Dit is de netto be-rekende spanning in de uiterste gedrukte vezel die bepaald wordt aan de hand van de volgende formule:

σcom,Ed = fyb/γM0 (2.3)

Uit de algemene spanningsverdeling wordt de spanningsverdeling van het desbetreffende onderdeelgenomen. De lijfplaat van het Zed-profiel is een element dat aan beide zijden ondersteund is. Dezeondersteuningen zijn de boven- en de onderflens. Figuur 2.15 geeft een overzicht van de te reducerenzones van het element (paragraaf 5.5.2 van Eurocode 3 deel 1.3 [14]).

Uitgaande van de spanningsverdeling over het element wordt de spanningsverhouding ψ bepaald.De grenzen van deze spanningsverhoudingen worden onderaan in figuur 2.15 weergegeven. Voor deverschillende grenzen wordt de overeenkomstige plooifactor kσ gedefinieerd. Uitgaande van deze plooi-factor en de grootte van de spanning σcom,Ed wordt de reductiefactor bepaald.

Wanneer de spanning σcom,Ed gelijk is aan fyb/γm0, wordt de reductiefactor ρ bepaald aan de handvan de plaatslankheid λp.Als de plaatslankheid λp kleiner is dan of gelijk aan 0.673 dan is de reductiefactor ρ gelijk aan eenwaarde 1. Indien de plaatslankheid echter groter is dan 0.673 wordt de waarde van de reductiefactorbepaald volgens de volgende formule:

ρ =1− 0.055 · (3 + ψ)/λp

λp

(2.4)

De plaatslankheid wordt in dit geval bepaald aan de hand van de volgende formule:

λp =bpt·

√12 · (1− ν2) · fyb

π2 ·E · kσ(2.5)

Page 39: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 2. KOUDGEVORMDE DUNWANDIGE PROFIELEN 20

Figuur 2.15: Gedrukte delen op twee steunpunten (tabel 5.3 Eurocode 3 Deel 1-3 [14])

De spanning σcom,Ed kan echter ook kleiner zijn dan fyb/γM0. Dit is van toepassing bij niet-symmetrischedoorsneden waar de grootste buigtrekspanning groter is dan de grootste buigdrukspanning. In dit ge-val wordt de reductiefactor ρ bepaald aan de hand van de gereduceerde plaatslankheid λp,red.Indien λp,red kleiner is dan of gelijk aan 0.673 dan is de reductiefactor ρ gelijk aan een waarde 1.Indien λp,red echter groter is dan 0.673, wordt de waarde van de reductiefactor bepaald volgens de

Page 40: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 2. KOUDGEVORMDE DUNWANDIGE PROFIELEN 21

volgende formule:

ρ =1− 0.055 · (3 + ψ)/ λp,red

λp,red

+ 0.18 ·λp − λp,red

λp − 0.6(2.6)

In dit geval wordt de gereduceerde plaatslankheid bepaald aan de hand van de volgende formule:

λp,red = λp

√σcom,Ed

fyb/γm0(2.7)

Deze reductie mag toegepast worden omdat de spanning over het plaatveld gedaald is waardoor deefficientie van het plaatveld gestegen is.

Vlakke elementen voorzien van een verstijver

Voor elementen die voorzien zijn van een randverstijver is een aparte procedure in de norm opgesteld.De dwarsdoorsnede van de randverstijver wordt beschouwd als een deel van de verstijver vermeerderdmet het aangrenzende deel van het vlakke plaatelement. Dit wordt weergegeven op figuur 2.16 doorhet gearceerde deel binnen de cirkel.

Figuur 2.16: Randverstijver (figuur 5.9 Eurocode 3 Deel 1-3 [14])

Om deze procedure te mogen toepassen, moet aan de volgende drie geometrische voorwaarden wordenvoldaan:

c ≥ 0.2b (2.8)

b/t ≤ 60 (2.9)

45◦ ≥ α ≥ 135◦ (2.10)

Page 41: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 2. KOUDGEVORMDE DUNWANDIGE PROFIELEN 22

met α de hoek tussen het plaatelement en de verstijver. Wanneer niet aan deze voorwaarden voldaanis, heeft de verstijver onvoldoende stijfheid en kan hij niet als verstijvend element beschouwd worden.

De procedure voor het reduceren van de oppervlakte van verstijvende elementen is een iteratieve pro-cedure aangezien de ligging van de zwaartelijn a-a (figuur 2.16) na elke iteratiestap aangepast moetworden. De iteratieve procedure bevat twee delen: de initialisatie van de startparameters en hetitereren naar de waarde van de reductiefactor. Figuur 2.17 geeft een schematisch overzicht van deiteratieve procedure.

Het reduceren van elementen voorzien van een verstijver is gebaseerd op de veronderstelling dat deverstijver zich gedraagt als een gedrukt element voorzien van een verende bedding. Deze beddingwordt gemodelleerd als een translatieveer. De grootte van de veerconstante hangt af van de randvoor-waarden en van de buigstijfheid van de aanliggende plaatdelen. Figuur 2.18 geeft het werkelijke enhet equivalente systeem schematisch weer. Het equivalente systeem is opgebouwd uit een balk die aande ene zijde opgelegd is op een scharnier en aan de andere zijde voorzien is van een translatieveer.

Voor de bepaling van de grootte van de veerconstante wordt gebruik gemaakt van een eenheidslastu die een bepaalde doorbuiging veroorzaakt. Deze veerconstante kan bepaald worden via de elasti-ticiteitsleer. Voor een Zed-profiel wordt de grootte van de translatieveer weergegeven via volgendeuitdrukking (Eurocode 3 deel 1-3 [14]):

K =E · t3

4 · (1− ν2)· 1b21 ·hw + b31 + 0.5 · b1 · b2 ·hw · kf

(2.11)

met:

b1 afstand van het midden van flens 1 tot het centrum van de effectieve zonevan de verstijver

b2 afstand van het midden van flens 2 tot het centrum van de effectieve zonevan de verstijver

hw diepte van het lijfkf factor afhankelijk van de belasting

In het eerste deel van de procedure wordt de initiele effectieve doorsnede van de verstijver bepaald.De effectieve breedtes be1 en be2 worden bepaald en de verstijver wordt verondersteld volledig meete werken, waardoor een spanning σcom,Ed = fyb/γm0 over de volledige sectie staat. De spanningσcom,Ed is de netto berekende spanning in de uiterste gedrukte vezel. In deze vezel wordt de maximalespanning verondersteld.De veerconstante K wordt gelijk gesteld aan oneindig. Dit betekent dat de flens op twee steunpuntenis opgelegd, wat neerkomt op een dubbelzijdig opgelegd vlak element zonder verstijver. Voor de be-paling van de initiele startwaarden van be1 en be2 wordt verwezen naar de beschrijving van het vlakkeelement zonder verstijver.De startwaarde van de effectieve breedte van de verstijver wordt bepaald aan de hand van de volgendeformule:

ceff = bpc · ρ (2.12)

De reductiefactor voor de breedte ρ wordt bepaald volgens de vergelijking 2.4. De waarde van deplooicoefficient kσ, die hiervoor nodig is, wordt verkregen door volgende uitdrukkingen:

Page 42: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 2. KOUDGEVORMDE DUNWANDIGE PROFIELEN 23

Figuur 2.17: Overzicht van het iteratieproces van een flens voorzien van een randverstijver (figuur 5.10 Euro-code 3 Deel 1-3 [14])

- indien bp,c/bp ≤ 0.35:

kσ = 0.5 (2.13)

- indien 0.35 < bp,c/bp ≤ 0.6:

Page 43: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 2. KOUDGEVORMDE DUNWANDIGE PROFIELEN 24

Figuur 2.18: Model van de flens met randverstijver (figuur 5.8 Eurocode 3 Deel 1-3 [14])

kσ = 0.5 + 0.83 · 3

√(bp,c/bp − 0.35)2 (2.14)

De reductiecoefficient χd is de laatste parameter die bepaald moet worden. Deze coefficient wordt bijhet initialiseren gelijk gesteld aan 1 aangezien er nog niet gereduceerd wordt. Met deze parameterskunnen de dwarsoppervlakte As en het traagheidsmoment Is van de randverstijver berekend worden.

In de volgende stap van de procedure wordt de reductiefactor χd voor buigingsknik bepaald door ge-bruik te maken van de initiele effectieve doorsnede van de verstijver. Hierbij wordt rekening gehoudenmet het effect van de veerstijfheid. Voor het bepalen van χd wordt gebruik gemaakt van de elastischekritische buigspanning van de randverstijver:

σcr,s =2√K ·E · IsAs

(2.15)

Bij de bepaling van χd, de reductiefactor voor het uitknikken van de verstijver, wordt uitgegaan vande relatieve slankheid λd:

λd =√fyb/σcr,s (2.16)

Afhankelijk van de waarde van λd wordt χd verkregen door een van de volgende formules:

χd = 1.0 λd ≤ 0.65χd = 1.47 - 0.723 ·λd 0.65 < λd < 1.38χd = 0.66

λdλd ≥ 1.38

Page 44: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 2. KOUDGEVORMDE DUNWANDIGE PROFIELEN 25

Vervolgens wordt het iteratieproces gestart. De spanning σcom,Ed wordt gereduceerd door de re-ductiefactor χd. Met de gereduceerde spanning σcom,Ed,i en de reductiefactor χd wordt de volgendereductiefactor χd,n bepaald. De plaatslankheid wordt eveneens gereduceerd aan de hand van de vol-gende vergelijking:

λd,red = λd ·√χd (2.17)

Het iteratieproces wordt beeindigd wanneer het verschil tussen de reductiefactoren voldoende klein is.

In een laatste stap wordt de gereduceerde dikte van het profiel bepaald. Dit is nodig om de spanningter hoogte van de verstijver gelijk te maken aan de oorspronkelijke spanning. Deze reductie van dedikte wordt voorgesteld door de volgende vergelijking:

tred = t ·As,red

As(2.18)

Page 45: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Hoofdstuk 3

Numeriek onderzoek

3.1 Inleiding

Het numeriek onderzoek bestaat uit twee delen. Eerst wordt een driedimensionale detailanalyse uit-gewerkt met behulp van het programma Powerframe van Buildsoft NV [3]. Vervolgens wordt eenpseudo-driedimensionaal rekenblad in Excel opgesteld.

Met behulp van Powerframe wordt het structurele gedrag van de structuur zo nauwkeurig mogelijkdriedimensionaal weergegeven. Op deze manier biedt de detailanalyse in Powerframe een controle vande experimentele resultaten enerzijds en van de vereenvoudigde pseudo-driedimensionale werkwijze inExcel anderzijds. In Powerframe wordt eerst de experimentele setup ingegeven. Vervolgens wordt hetstructurele gedrag berekend voor deze experimenten. Daarnaast worden ook twee type-voorbeeldeningegeven ter controle en ter validatie van het Excel-rekenblad. Het Excel-rekenblad laat toe om, nahet ingeven van de algemene geometrie van de structuur, een pseudo-driedimensionale rekennota vandeze structuur op te stellen. Aan de hand van dit rekenblad kan eveneens een optimalisatie van dekostprijs uitgevoerd worden.

3.2 Rekennota voor driedimensionaal model met behulp van Po-werframe

Met behulp van het softwarepakket Powerframe van Buildsoft NV [3] kunnen (complexere) driedimen-sionale structuren ingegeven worden. Het programma voert vervolgens een gedetailleerde driedimen-sionale analyse uit van deze structuren en genereert een klantvriendelijke en leesbare rekennota. InPowerframe worden de controles uitgevoerd in uiterste en gebruiksgrenstoestand volgens Eurocode 3Deel 1-1 [13]. Aangezien gewerkt wordt met koudgevormde dunwandige profielen zou eigenlijk gebruikgemaakt moeten worden van Eurocode 3 Deel 1-3 [14]. Als oplossing hiervoor voorziet Powerframebij het ingeven van de profielen de mogelijkheid om de sectieklasse op te leggen. Wanneer hier eenprofiel aan klasse 4 toegeschreven wordt, moet de gebruiker enkele effectieve doorsnedekarakteristiekeninvullen. De berekeningen in Powerframe verlopen dan als voor een klasse 3-profiel waarbij echter deeffectieve eigenschappen van het profiel gebruikt worden. Ondanks deze aanpassing wordt nog steedseen fout gemaakt bij de berekeningen. Wanneer de doorsnede aan een gelijkmatige druk onderworpenis, zal namelijk de neutrale lijn van de effectieve doorsnede verschuiven over een afstand eN ten opzich-te van de neutrale lijn van de bruto doorsnede. Deze verschuiving veroorzaakt een bijkomend moment.

26

Page 46: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 3. NUMERIEK ONDERZOEK 27

Voor de berekening van de kenmerken van de effectieve doorsnede voor klasse 4-profielen wordt de-ze verschuiving in rekening gebracht. Aangezien in Powerframe echter de berekeningen gebeuren alsvoor een klasse 3-profiel, is de fout die hierbij gemaakt wordt gelijk aan de extra term ten gevolgevan de verschuiving eN van de neutrale lijn. Bij de bespreking van de controle van de weerstand vande dwarsdoorsnede (bijlage E.4) en van de stabiliteit (bijlage E.5) wordt verder op deze term ingegaan.

In Powerframe is het mogelijk om een nieuwe materiaalbibliotheek en eveneens een nieuwe profiel-bibliotheek in te geven. Deze optie bestaat sinds versie v.5.1.11 (31/08/2006) van dit programma.Voor het aanmaken van een materiaalbibliotheek wordt het nieuwe materiaal gedefinieerd en wordenvervolgens de mechanische eigenschappen die van toepassing zijn aan dit materiaal toegeschreven. Bijhet ingeven van nieuwe profielen is er zoals gezegd de mogelijkheid om de sectieklasse te bepalen. Zoworden ook de effectieve doorsnedekarakteristieken ingegeven zodat er met klasse 4-profielen gewerkten gerekend kan worden. Vervolgens worden voor alle profielen weerstands- en staafcontroles uitge-voerd overeenkomstig paragrafen 5.4 en 5.5 van Eurocode 3 [13]. Dit was in een vorige versie van hetprogramma niet mogelijk voor niet-standaardprofielen. Voor deze profielen konden de snedekrachtenwel berekend worden maar kon geen controle uitgevoerd worden.

Figuur 3.1: Definieren van materiaalbibliotheekS280

Figuur 3.2: Aanpassen van de staalkwaliteit

Eerst worden twee nieuwe materiaalbibliotheken aangemaakt voor de staalsoorten S280 en S350 waar-uit de profielen vervaardigd zijn, zie figuren 3.1 en 3.2. Een profielbibliotheek die de standaardprofielenbevat is reeds aanwezig. Aangezien hier echter gewerkt wordt met de Zed- en Sigma-profielen uit hetgamma van het bedrijf Joris Ide NV moeten nieuwe profielbibliotheken aangemaakt worden. In de-ze bibliotheek kunnen profielen getekend en gedefinieerd worden. De karakteristieke eigenschappenvan deze profielen worden automatisch berekend maar kunnen ook zelf ingegeven worden. Ook hetmateriaal en de staalkwaliteit kunnen opgegeven worden. Eerst wordt een profielbibliotheek voor deZed-profielen ingevoerd. Alle Zed-profielen uit het gamma van Joris Ide NV worden ingegeven metde juiste karakteristieken. In deze bibliotheek worden meteen ook de dubbele profielen ingegeven diegebruikt worden als kolom of als ligger. Aangezien het dunwandige profielen zijn, worden ze toegeschre-ven aan klasse 4 en worden hun effectieve eigenschappen ook opgegeven. De trekstaven in de structuurzijn ook Zed-profielen maar aangezien ze op trek werken, wordt gerekend met hun volledige doorsnede,in tegenstelling tot de andere elementen die op druk werken en waar gerekend wordt met de effectievedoorsnede. Vervolgens wordt op een analoge manier een profielbibliotheek voor de Sigma-profielen toe-gevoegd. Figuren 3.3 en 3.4 geven het aanmaken van een dubbel Zed-profiel en een Sigma-profiel weer.

Page 47: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 3. NUMERIEK ONDERZOEK 28

Figuur 3.3: Definieren van profielbi-bliotheek voor dubbeleZed-profielen

Figuur 3.4: Definieren van profielbiblio-theek voor Sigma-profielen

Met behulp van deze profielen wordt de werkelijke loods die in het experimenteel onderzoek beproefdwordt, ingegeven in Powerframe. De verplaatsingen van en de krachten in de elementen van destructuur kunnen dan voorspeld worden voor de belastingen die tijdens het experimenteel onderzoekaangebracht zullen worden. Zo is voor het begin van de proeven al geweten welk gedrag de structuurongeveer zal vertonen en welke stijfheid ze bezit. Het experimenteel onderzoek en de verwerking vande meetresultaten zorgen op hun beurt voor een verificatie van de driedimensionale modellen. Dezeverificatie wordt beschreven in hoofdstuk 4. Een terugkoppeling wordt dus gemaakt naar de numeriekemodellen zodat deze zo goed mogelijk op de werkelijkheid afgestemd kunnen worden.

Het experimenteel onderzoek omvat het aanbrengen van de proefbelastingen op de originele structuur,op een geoptimaliseerde dakstructuur en op de geoptimaliseerde structuur. Deze drie modellen wordenin Powerframe ingegeven.

Voor het opstellen van het model van de originele structuur worden in Powerframe drie spanten meteen tussenafstand van 5 m ingegeven. Tabel 3.1 geeft een overzicht van de geometrische eigenschappenvan een spant. Alle afmetingen die in deze tabel worden aangegeven zijn hart-op-hart afmetingen. Aande kolommen en de liggers wordt een dubbel Z300×2-profiel toegewezen. De trekstaaf is opgebouwduit een enkel Z300×2-profiel.

Geometrie Afmetingoverspanning 17.70 mgoothoogte 3.86 m

dakhelling kopgevel 15◦

hoogte trekstaaf 4.16 mspantafstand 5 m

Tabel 3.1: Overzicht van de hart-op-hart afmetingen van een spant

In de kopgevel is geen trekstaaf aanwezig. Twee tussenkolommen zijn echter aangebracht op een af-stand van 5.75 m van de hoekkolommen. Deze tussenkolommen worden scharnierend verbonden aande dakligger en zijn opgebouwd uit een Z300×2-profiel.Tussen de kopgevel en het middelste spant zijn windverbanden aangebracht. In elke dakhelft zijn twee

Page 48: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 3. NUMERIEK ONDERZOEK 29

paar windverbanden aanwezig en ik elk wandvlak een paar. De windverbanden worden gemodelleerdals trekstaven. De aansluiting van de windverbanden op de kolom of de ligger gebeurt niet in deknopen in de originele structuur en is dus zo ook ingegeven in het model. De windverbanden in dewand sluiten beneden op de kolom aan op een hoogte van 0.81 m en bovenaan op een hoogte van2.88 m. De windverbanden in het dak sluiten aan op de dakliggers op een hoogte van respectievelijk4.06 m, 5.05 m en 6.03 m. Deze windverbanden zijn opgebouwd uit een RAIL-profiel.Het derde en laatste spant is identiek aan het middelste spant en vormt dus een open gevel. Op dezemanier wordt een structuur met meerdere overspanningen gesimuleerd.

In de kop- en zijgevels zijn drie rijen wandgordingen aanwezig. Deze wandgordingen zijn scharnierendverbonden met de kolommen en grijpen aan op een hoogte van 0.24 m, 1.88 m en 3.52 m. Elke dakhelftwordt in vijf delen opgesplitst door het aanbrengen van zes dakgordingen (twee gordingen aan hetbegin en het einde en vier tussenliggende gordingen).

De verbinding van de dakligger met de kolom wordt als een inklemming gemodelleerd, eveneens alsde verbinding ter hoogte van de nok. Aangezien op voorhand niet geweten is hoe de kolomvoet zichgedraagt, worden in het model de volgende drie randvoorwaarden beschouwd: een inklemming, eenscharnier en een rotatieveer. In dit eerste model wordt de verbinding van de trekstaaf met de dakliggerbeschouwd als een inklemming. In het werkelijke model vallen de aslijnen niet samen in de knopen.Deze bijkomende excentriciteiten zijn echter in het model niet ingegeven.

Vervolgens wordt een geoptimaliseerde structuur opgebouwd. Voor deze structuur worden Z300×3-profielen gebruikt. In Powerframe wordt eerst een model gemaakt van de geoptimaliseerde dakstruc-tuur. Dit dak heeft dezelfde afmetingen als het dak van het originele model. Ten opzichte van hetoriginele model worden enkele veranderingen doorgevoerd. Zo wordt de trekstaaf over 90◦ gedraaid enwordt in de kopgevel ook dergelijke trekstaaf aangebracht. De trekstaaf wordt in dit model scharnie-rend verbonden met de dakliggers. Het aangrijpingspunt van de trekstaaf valt nu ook samen met hetaangrijpingspunt van de tweede gording (onderaan te beginnen). De dakstructuur is met de kolommenverbonden via scharnieren. Voor het experimenteel onderzoek worden rolopleggingen voorzien, maardit is niet mogelijk bij het model in Powerframe omdat er dan teveel vrijheidsgraden zijn. Daaromis de dakstructuur aan de ene zijkant met scharnieren en aan de andere zijkant met rolopleggingenverbonden met de omgeving.

Het derde model in Powerframe geeft de volledige geoptimaliseerde structuur weer. In de originelestructuur worden de verbeteringen van de trekstaaf aangebracht, zoals bij het tweede model reedsbeschreven is. Daarnaast wordt onderaan de kolommen een inklemming voorzien. De aansluiting vande windverbanden op de kolommen en de liggers wordt ook gewijzigd. De windverbanden in de wandsluiten nu aan op de kolommen op een hoogte van 0.29 m en 3.22 m. De aangrijpingspunten van dewindverbanden met de dakliggers bevinden zich op een hoogte van 3.95 m5.05 en m6.03 m.

Het driedimensionale model van twee volledige structuren wordt in Powerframe ingegeven en de ont-werplasten volgens Eurocode 3 [13] worden ingegeven. Figuur 3.5 geeft een van deze structuren weer.

Page 49: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 3. NUMERIEK ONDERZOEK 30

Figuur 3.5: Model van volledige structuur in Powerframe

3.3 Rekennota voor pseudo-driedimensionaal model in Excel

3.3.1 Inleiding

Voor eenvoudige structuren met een standaardopbouw kan de structuur doorgerekend worden metbehulp van een pseudo-driedimensionaal model in Excel. Het is in dit rekenblad niet de bedoeling omeen volledige driedimensionale analyse te maken. Het rekenblad vertrekt van een tweedimensionaleraamwerkanalyse voor deze hyperstatische structuur waarbij echter wel de windverbanden en de krach-ten vanuit de derde dimensie (de diepte) worden meegenomen in de berekening van de kolommen en dedrukstaven. De raamwerkanalyse verloopt volgens een eindige elementen-berekening [5] vergelijkbaarmet CALM [6] of CALFEM [4].Dit rekenblad is opgesteld in Excel omdat deze software standaard aanwezig is binnen een eenvoudigeWindows-toepassing en omdat geen bijkomende kennis vereist is voor het gebruik ervan. De ontwerp-tool beperkt zich tot eenvoudige loodsen met een standaardgeometrie en vereenvoudigde randvoor-waarden, zoals weergegeven in figuur 3.6. Wegens het efficiente ontwerp van dit rekenblad moet degebruiker slechts een beperkt aantal gegevens invullen. De structuur wordt vervolgens gecontroleerdin uiterste en gebruiksgrenstoestand volgens Eurocode 3 Deel 1-1 [13]. De berekeningen gebeurendus ook hier niet volgens Eurocode 3 Deel 1-3 [14] maar de effectieve doorsnedekarakteristieken vande klasse 4-secties worden echter wel in rekening gebracht. Als resultaat wordt een klantvriendelijkerekennota gegenereerd, op maat van het bedrijf. Voor een standaardgeometrie levert het rekenblad inExcel dezelfde functionaliteiten als een commercieel software-pakket zoals Powerframe. Daarenbovenworden in dit rekenblad eveneens de verbindingen gecontroleerd alsook de kostprijs van de structuurdoorgerekend. Deze kostprijsberekening laat toe om op een eenvoudige wijze een economische opti-malisatie door te voeren. Deze extra berekeningen, op maat van de klant, vormen een belangrijkemeerwaarde in vergelijking met commerciele softwarepakketten zoals Powerframe.

3.3.2 Opbouw van het pseudo-driedimensionale rekenblad in Excel

Figuur 3.7 geeft een schematisch overzicht van de opbouw van het pseudo-driedimensionale rekenbladin Excel. De verschillende tabbladen en hun onderlinge samenhang worden aan de hand van dit sche-ma duidelijk gemaakt.

Page 50: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 3. NUMERIEK ONDERZOEK 31

Figuur 3.6: Standaardgeometrie structuur

De functionaliteiten van de verschillende tabbladen van het vereenvoudigde rekenblad in Excel zijn indetail uitgewerkt in bijlage E. Een berekeningsvoorbeeld en de gegenereerde rekennota zijn eveneenstoegevoegd, zie bijlage E.12. In deze paragraaf wordt enkel kort weergegeven hoe het rekenblad isopgebouwd en wat er in de verschillende tabbladen gebeurt. De opbouw van dit rekenblad is nagenoegidentiek aan een klassieke opbouw in commerciele softwarepakketten zoals Powerframe. Omwille vande standaardvorm van de structuur waarvoor dit rekenblad gebruikt kan worden, zijn heel wat keuzesreeds gemaakt door de ontwerpers van het rekenblad. Op deze manier is het in de praktijk gemakkelijktoepasbaar zonder dat steeds bijvoorbeeld alle belastingscombinaties gegenereerd moeten worden.

Het eerste tabblad ’Algemene geometrie’ (’General info and global geometry’) is de inputfile en omvatde geometrie, de randvoorwaarden, de profielkeuzes en de belastingen. De gegevens die hier ingegevenworden, zijn de invoer van de berekeningen en controles in het verdere rekenblad. De belangrijkstegegevens die de geometrie van de structuur bepalen, zijn de spanwijdte L, de hoogte van de kolommenH, de hoogte Ht waarop de trekstaaf aangebracht wordt en de dakhelling α. Daarnaast moet ook desysteemafstand tussen de opeenvolgende spanten ss ingegeven worden. Deze geometrische eigenschap-pen zijn aangegeven in figuur 3.6. De beperkte toepassingsmogelijkheden van dit rekenblad wordenhier duidelijk. De globale structuur en dus de geometrie liggen namelijk vast. Enkel voor structu-ren die deze algemene geometrie hebben, zoals weergegeven in figuur 3.6, kan dit rekenblad gebruiktworden. Daarnaast is er nog een tweede beperking die gegeven wordt door de randvoorwaarden diereeds vastliggen, namelijk inklemmingen onderaan de structuur. Een tweede reeks van gegevens diegevraagd worden, zijn de profielen die gebruikt worden voor de spanten, de wand- en de dakgordin-gen. Het profiel wordt gespecificeerd door het bepalen van het type profiel (Zed- of Sigma-profiel), dehoogte en de dikte van het profiel. Figuur 3.8 geeft een beeld van de geometrische eigenschappen enenkele profielen die door de gebruiker ingegeven moeten worden. Ten slotte moeten ook de belastingeningevoerd worden. Een onderscheid wordt gemaakt tussen de permanente en de veranderlijke belas-tingen. De permanente belastingen bestaan uit de belastingen van de wand- en de dakisolatiepanelen.De veranderlijke belastingen omvatten de windbelasting w, de sneeuwlast s en de onderhoudslast q.De windbelasting wordt op een vereenvoudigde wijze ingevoerd als een lijnlast over de volledige wanden wordt vervolgens opgesplitst in de windbelasting op de zijgevel w1,s en op de kopgevel w2,f . Deonderhoudslast wordt als een gelijkmatig verdeelde last beschouwd. Uit een verificatie met de analyse

Page 51: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 3. NUMERIEK ONDERZOEK 32

Figuur 3.7: Schematisch overzicht pseudo-driedimensionaal rekenblad

Page 52: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 3. NUMERIEK ONDERZOEK 33

in Powerframe blijkt namelijk dat dit de meest nadelige component is van deze belasting.Dit eerste tabblad is analoog aan het tabblad ’Geometrie’ in Powerframe. Daarin wordt eveneens destructuur ingegeven en worden de juiste randvoorwaarden met de omgeving en de profielen vastgelegd.

Figuur 3.8: Tabblad ’Algemene Geometrie’

In het tweede tabblad ’Belastingsgevallen en belastingscombinaties’ (’Load cases and load combina-tions’) worden eerst de belastingsgevallen opgesteld. De belastingen die beschouwd worden, zijn depermanente belasting en enkele veranderlijke belastingen. De permanente belasting brengt het eigen-gewicht van de structuur en het gewicht van de verbindingen in rekening. De veranderlijke belastingenzijn de onderhouds-, de sneeuw- en de windbelastingen. Vervolgens worden deze belastingsgevallengecombineerd tot de verschillende belastingscombinaties door het in rekening brengen van de juistepartiele veiligheidsfactoren (γinf en γsup) en combinatiefactoren (ψ0, ψ1 en ψ2). Het opstellen van debelastingscombinaties gebeurt zowel voor de uiterste grenstoestand als voor de gebruiksgrenstoestand.Om het aantal belastingscombinaties en dus het aantal controles dat uitgevoerd moet worden, nietonnodig groot te maken, worden hier niet alle mogelijke belastingscombinaties beschouwd maar wel demeest negatieve. In uiterste grenstoestand (Ultimate Limit State of ULS) kunnen op die manier vijfbelastingscombinaties (Load Combinations) ULS-LC1 tot en met ULS-LC5 opgesteld worden. Voor degebruiksgrenstoestand (Serviceability Limit State of SLS) worden vier belastingscombinaties SLS-LC1tot en met SLS-LC4 onderscheiden. Uit een vergelijkende analyse in Powerframe blijkt eveneens datde hier beschouwde belastingscombinaties de meest nadelige combinaties zijn.Een spant van de structuur wordt vervolgens verdeeld in zeven staafelementen. Voor elk elementvan het spant wordt dan de totale belasting bepaald die erop aangrijpt. Deze analyse is analoog aan

Page 53: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 3. NUMERIEK ONDERZOEK 34

de eindige elementen-berekening die wordt toegepast in CALM [6] of CALFEM [4]. Deze belastingzal later gebruikt worden als input voor de berekening van het tweedimensionale raamwerk. Voorelk element worden de aangrijpende belastingen ontbonden in een x- en een y-component. Voor elkebelastingscombinatie worden de belastingen dan met behulp van de juiste combinatiefactoren samen-gesteld.De belasting wordt ten slotte nog bepaald voor de wand- en dakgordingen. Voor de wandgordingenworden de windbelasting en het eigengewicht beschouwd. In uiterste en gebruiksgrenstoestand wor-den zo drie respectievelijk twee belastingscombinaties gevormd. Op de dakgordingen grijpen naasthet eigengewicht en de windbelasting, ook de sneeuw- en onderhoudsbelasting aan. Met behulp vande juiste partiele veiligheids- en combinatiefactoren worden deze krachten gecombineerd in vijf belas-tingscombinaties voor uiterste grenstoestand en vier combinaties in gebruiksgrenstoestand.De parallelle opbouw van dit rekenblad met Powerframe kan ook hier aangetoond worden. In hettweede tabblad ’Lasten’ van Powerframe worden eveneens de belastingen op de structuur aangebrachten worden de belastingscombinaties gegenereerd.

Vervolgens wordt de weerstand van de dwarsdoorsnede berekend in het derde tabblad ’Weerstand vande dwarsdoorsnede van een spant’ (’Cross-section resistance of the main frame’). Deze berekeninggebeurt volgens paragraaf 5.4 in Eurocode 3 Deel 1-1 [13]. Aangezien de structuur opgebouwd is uitkoudgevormde dunwandige profielen zouden de berekeningen echter volgens Eurocode 3 Deel 1-3 [14]gemaakt moeten worden. De fout die hierbij gemaakt wordt, is dat het extra moment ten gevolgevan de verschuiving van de neutrale as niet ingerekend wordt. Op deze fout wordt verder ingegaan inbijlage E.4. Elk element wordt bij wijze van benadering opgedeeld in tien gelijke delen. Eerst wordenvoor elk element de optredende snedekrachten in de elf sneden (het begin- en eindpunt en de negentussenliggende punten) berekend. Dit gebeurt voor elke belastingscombinatie in uiterste grenstoestandULS-LC1 tot en met ULS-LC5. De weerstandscontrole wordt dan voor elk element uitgevoerd voorde elf sneden waarin de snedekrachten bepaald zijn in deze eindige elementen-analyse. Deze werkwijzeis dus analoog aan wat in CALM [6] of in Powerframe wordt toegepast. Voor de kolommen en deliggers worden twee controles uitgevoerd. De eerste bestaat uit een controle van de dwarskracht, detweede uit een controle op de normaalkracht en het buigmoment. Deze twee controles worden voorelk element in elke belastingscombinatie in elf sneden uitgevoerd. Enkel als in alle belastingscombina-ties aan beide controles voldaan is, voldoet het gebruikte profiel. Vervolgens worden de trekstaaf ende windverbanden gecontroleerd op axiale trek. Ten slotte worden op de wand- en de dakgordingendezelfde controles uitgevoerd als voor de kolommen en de liggers.

Het vierde tabblad ’Stabiliteit van de staven - Knik- en kipcontrole van de elementen’ (’Member stabi-lity - Buckling of the main frame elements’) controleert de stabiliteit van de staven volgens paragraaf5.5 van Eurocode 3 [13]. Bij deze controle wordt eveneens de extra term ten gevolge van eN niet inrekening gebracht. De fout die hierdoor gemaakt wordt, wordt beschreven in bijlage E.5. De controleop knik- en kipstabiliteit wordt voor de kolommen en de liggers uitgevoerd voor de vijf verschillendebelastingscombinaties van de uiterste grenstoestand (ULS-LC1 tot en met ULS-LC5) in de elf sne-den van elk element. De meest negatieve combinatie van snedekrachten wordt gezocht. Indien dezecombinatie van snedekrachten voldoet aan de opgelegde voorwaarde, dan voldoet de gehele structuur.Dezelfde controle wordt uitgevoerd voor de wand- en de dakgordingen in de verschillende combinatiesvan uiterste grenstoestand. Knik kan in al deze elementen niet optreden volgens de buigzwakke asaangezien ze zijdelings gesteund zijn door de beplating. Knik kan echter wel optreden volgens debuigsterke as en het is dan ook deze controle die uitgevoerd wordt.De weerstandscontrole en de knik- en kipcontrole worden in Powerframe eveneens uitgevoerd tijdensde elastische analyse. Voor elk element kan gecontroleerd worden of de gebruikte profielen al dan nietvoldoen.

Page 54: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 3. NUMERIEK ONDERZOEK 35

Het volgende tabblad ’Verbindingen’ (’Connections’) voert controles uit op de verbindingsstukkenvolgens Eurocode 3 [13]. Deze controle is een meerwaarde van dit rekenblad in vergelijking met com-merciele softwarepakketten zoals Powerframe of ESA-Prima Win die deze controle niet bezitten. Hetis dus duidelijk dat dit tabblad ’Verbindingen’ en in het algemeen het gehele rekenblad op maat vande klant gemaakt zijn. De verbindingsstukken die beschouwd worden, zijn de kolomvoet, het aan-sluitstuk van de trekstaaf op de spantligger, het hoekstuk, het nokstuk, het verbindingsstuk van dewindverbanden en de oplegging van wand- en dakgordingen.

Voor de kolomvoet worden drie analyses gedaan:

• controle van de dikte van de voetplaat enerzijds en van de verankeringslengte en de grenskrachtenvan de bouten die de voetplaat en de fundering verbinden anderzijds

• controle van de grenskrachten van de bouten die de verbinding maken tussen de kolomvoet ende kolom

• controle van de weerstand van de dwarsdoorsnede van de opstaande platen van de kolomvoet

Voor het aansluitstuk van de trekstaaf op de spantligger worden de volgende controles uitgevoerd:

• controle van de grenskrachten van de bouten, waaruit het benodigde aantal bouten bepaald kanworden

• controle van de hoeklas van het verbindingsstuk

• controle van de las van de verbinding met de spantligger

• weerstandscontrole van de dwarsdoorsnede van het aansluitstuk

Zowel het hoekstuk als het nokstuk worden vervolgens gecontroleerd op

• de grenskrachten van de bouten en

• op de weerstand van de dwarsdoorsnede van de platen van het verbindingsstuk

Voor het verbindingsstuk van de windverbanden worden

• de bouten die de verbinding vormen tussen het verbindingsstuk en het windverband en

• de bouten die de verbinding vormen tussen de kolom of de ligger en het windverband

gecontroleerd op hun grenskrachten.

Tot slot worden ook de opleggingen van de wand- en dakgordingen gecontroleerd. Het L-stuk zorgtvoor de verbinding van de wandgording met de kolom en van de dakgording met de ligger. Aangeziendeze verbinding scharnierend verondersteld wordt, zorgen alleen de dwarskrachten voor het ontstaanvan afschuifkrachten in de bouten. De controles die voor dit verbindingsstuk uitgevoerd worden, zijn:

• controle van de grenskrachten van de bouten die het L-stuk met de gording verbinden

Page 55: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 3. NUMERIEK ONDERZOEK 36

• controle van de grenskrachten van de bouten die het L-stuk met de kolom of de ligger verbinden

• weerstandscontrole van de dwarsdoorsnede van het verbindingsstuk

Het volgende tabblad ’Controle van de gebruiksgrenstoestand’ (’Serviceability Limit State Control- SLS’) beschrijft de controle van de gebruiksgrenstoestand volgens paragraaf 4 in Eurocode 3 [13].Ten gevolge van de opgelegde belastingen zijn er zowel laterale als transversale verplaatsingen. Bijde laterale verplaatsingen wordt eerst gecontroleerd of de horizontale uitwijkingen aan de top vande kolommen en in de nok de maximaal toelaatbare waarden niet overschrijden. Deze grenswaardenzijn vastgelegd in paragraaf 4.2.2 van Eurocode 3 [13]. Bij de transversale verplaatsingen worden viercontroles uitgevoerd. Eerst wordt nagegaan of de horizontale verplaatsingen aan de top van de kolomen in de nok de grenswaarden niet overschrijden. Vervolgens wordt ook de verticale verplaatsing vande nok, zowel ten gevolge van het eigengewicht en de nuttige last als ten gevolge van de nuttige lastalleen, vergeleken met de grenswaarden voor verticale doorbuiging. Deze grenswaarden worden op-nieuw gegeven door paragraaf 4.2.2 van Eurocode 3 [13].Vervolgens worden ook de horizontale verplaatsingen van de wandgordingen en de verticale verplaat-singen van de dakgordingen gecontroleerd. In beide gevallen gaat het over de verplaatsingen loodrechtop het vlak van de isolatiepanelen. Deze verplaatsingen worden beperkt tot de grenswaarden dievastgelegd zijn in paragraaf 4.2.2 van Eurocode 3 [13].

Het tabblad ’Materiaalbibliotheek’ (’Material library’) bevat alle eigenschappen van het gamma pro-fielen, verbindingsstukken en bouten dat gebruikt kan worden voor het opstellen van een volledigestructuur. Via een eenvoudige zoekfunctie kunnen aan de hand van het type profiel alle andere ei-genschappen opgevraagd worden. Hetzelfde geldt voor de verbindingsstukken en de bouten. Ook deprijzen van de profielen en de verbindingsstukken zijn in deze bibliotheek opgenomen. De prijs van deverbindingsstukken is net als de prijs van de profielen afhankelijk van de massa van het verbindings-stuk en de prijs per massa-eenheid. De massa van het verbindingsstuk is gerelateerd aan de geometriedie door de gebruiker in het tabblad ’Verbindingen’ is ingegeven. Als de ontwerpparameters van deverbindingsstukken veranderen, zullen automatisch de massa en dus ook de prijs aangepast worden.Een verandering van de eenheidsprijzen kan in dit tabblad eenvoudig worden aangepast, zodat in derest van het rekenblad ook met de nieuwe gegevens wordt gewerkt.

De prijs van de gehele structuur wordt in het tabblad ’Prijsberekening’ (’Price-calculator’) automa-tisch berekend aan de hand van de gegevens die in het rekenblad zijn ingegeven. Voor de verschillendespanten, gordingen, windverbanden, bouten en ankers wordt de prijs afzonderlijk bepaald zodat hunaandeel in het geheel kan ingeschat worden. De totale prijs van de gehele structuur wordt verkregendoor de prijzen van de verschillende onderdelen op te tellen.De prijsberekening vormt een belangrijke meerwaarde voor dit rekenblad in vergelijking met com-merciele softwarepakketten zoals Powerframe. Deze prijsberekening in combinatie met de structureleanalyse laten toe om op een eenvoudige wijze een economische optimalisatie door te voeren.

In het tabblad ’Eindige Elementenberekening Lateraal’ (’Finite Elements Lateral’) worden de krachtenten gevolge van de windbelasting op de voor- en achtergevel van de structuur berekend. De groottevan de windbelasting in de verschillende belastingscombinaties wordt bepaald in het tabblad ’Belas-tingsgevallen en belastingscombinaties’. Ten gevolge van deze windbelasting ontstaan trekkrachten inde buitenste en binnenste windverbanden in het dak en in de windverbanden in de wand. Daarnaastworden ook drukkrachten geınduceerd in de kolommen. Voor alle belastingscombinaties, zowel in ui-terste als in gebruiksgrenstoestand, worden de groottes van deze krachten berekend. De grootte vande kracht is afhankelijk van het aantal aangrijpingspunten van de windbelasting en van de belaste

Page 56: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 3. NUMERIEK ONDERZOEK 37

oppervlakte. De krachten in de elementen die hier berekend worden, worden later gebruikt voor decontroles van de verschillende elementen.

Ten slotte worden in het laatste tabblad ’Eindige Elementenberekening Transversaal’ (’Finite Ele-ments Transversal’) de snedekrachten in de elf sneden van elk element berekend. De methode diehierbij wordt toegepast is analoog aan de werkwijze in CALFEM [4] of CALM [6]. Elk element is eentweedimensionaal BEAM-element waarop de componenten van de krachten qx en qy aangrijpen. Dezecomponenten zijn reeds bepaald in het tabblad ’Belastingsgevallen en belastingscombinaties’. Eerstwordt de stijfheidsmatrix Ke van elk element bepaald. Vervolgens kan de globale stijfheidsmatrix Kopgesteld worden. De verplaatsingen van de knopen van elk element kunnen bepaald worden uit dezematrix en uit de belastingsvector. Op deze manier zijn ook de verplaatsingen van het element gekend.Uit deze verplaatsingen kunnen de snedekrachten in de elf sneden van elk element bepaald wordenvoor alle belastingscombinaties in uiterste grenstoestand.Ook in Powerframe kunnen in het tabblad ’Resultaten’ de normaal- en dwarskrachten en de buig- enwringmomenten in elke staaf opgevraagd worden.

De eindige elementen-berekening van het Excel-rekenblad wordt gevalideerd met een analyse in Po-werframe. Voor deze validatie wordt dezelfde standaardstructuur ingegeven in Powerframe en in hetExcel-rekenblad. De structuur is opgebouwd met Z300×3-profielen en heeft de volgende afmetingen:

• L = 12 m

• H = 4 m

• α = 12◦

• ss = 3, 5 m

• Ht = 4, 2 m

Op deze structuur worden het eigengewicht, de onderhouds-, de sneeuw- en de windbelasting aan-gebracht als lijnlasten op elk element. De waarden die hiervoor gebruikt worden, zijn de waardenvan het tabblad ’Belastingsgevallen en -combinaties’ waarin echter de combinatie- en partiele veilig-heidsfactoren nog niet ingerekend zijn. Vervolgens worden in Powerframe de belastingscombinatiesautomatisch gegenereerd. De vijf belastingscombinaties in uiterste grenstoestand en de vier combi-naties in gebruiksgrenstoestand die in het Excel-rekenblad beschouwd worden, komen overeen metde meest negatieve belastingscombinaties in Powerframe. De aanname om slechts een beperkt aantalcombinaties in het Excel-rekenblad op te nemen is dus gerechtvaardigd.

Vervolgens worden de snedekrachten in en de verplaatsingen van deze structuur onder de aangrij-pende belastingen berekend. Figuur 3.9 geeft het buigmoment voor belastingscombinatie ULS-LC2weer berekend door Powerframe (boven) en door het Excel-rekenblad (beneden). Figuur 3.10 geeft deverticale verplaatsingen voor belastingscombinatie ULS-LC2 weer berekend door Powerframe (boven)en door het Excel-rekenblad (beneden).

Daarnaast is de structuur, enkel belast door het eigengewicht en de sneeuwbelasting, doorgerekenddoor Powerframe en het Excel-rekenblad. Figuur 3.11 toont het buigmoment en figuur 3.12 de verti-cale verplaatsing bij deze belastingen, zowel voor de analyse in Powerframe als voor de berekeningenin het Excel-rekenblad.

Page 57: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 3. NUMERIEK ONDERZOEK 38

Voor het buigmoment en de verplaatsingen in ULS-LC2 zijn kleine verschillen waarneembaar tussende berekeningen van Powerframe en het Excel-rekenblad. Er wordt opgemerkt dat in Powerframe heteigengewicht van de wand- en dakgordingen niet ingerekend wordt, waardoor de aangrijpende belas-tingen dus niet exact dezelfde zijn. In de nok zijn steeds grotere afwijkingen te vinden tussen de beidemodellen.

In het tweede geval zijn enkel de sneeuwbelasting en het eigengewicht beschouwd. Uit deze figuren isaf te leiden dat de twee rekenmethodes ongeveer dezelfde resultaten geven. De kleine verschillen diebestaan bij het aanleggen van een belasting, worden echter in een belastingscombinatie uitvergrootdoor het in rekening brengen van de partiele veiligheidsfactoren.

Figuur 3.9: Buigmoment [kNm] voor ULS-LC2 voor berekening volgens Powerframe en Excel-rekenblad

Figuur 3.10: Verticale verplaatsingen [mm] voor ULS-LC2 voor berekening volgens Powerframe en Excel-rekenblad

Page 58: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 3. NUMERIEK ONDERZOEK 39

Figuur 3.11: Buigmoment [kNm] voor eigengewicht en sneeuwbelasting voor berekening volgens Powerframeen Excel-rekenblad

Figuur 3.12: Verticale verplaatsingen [mm] voor eigengewicht en sneeuwbelasting voor berekening volgensPowerframe en Excel-rekenblad

Page 59: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Hoofdstuk 4

Experimenteel onderzoek

4.1 Inleiding

In dit hoofdstuk wordt het verband gelegd tussen de realiteit, de praktijk en de theorie. Om hetwerkelijke gedrag van de structuren te onderzoeken, wordt een volledig experimenteel onderzoek uit-gevoerd. De doelstellingen van dit onderzoek zijn:• Het werkelijke structuurgedrag van de loods nagaan onder drie specifieke belastingsgevallen.• Het onderzoeken van structurele opmerkingen. Dit bevat het opsporen van eventuele vroegtijdigefaalmodes van de verbindingsstukken.• Een terugkoppeling maken via de opgemeten verplaatsingen naar het opgestelde model in Powerfra-me.

Het onderzoek bestaat uit twee grote meetcampagnes. De eerste meetcampagne bevat een reeks me-tingen op de originele structuur van Joris Ide NV die tot heden op de markt aangeboden wordt. Ineen tweede meetcampagne worden de proeven uitgevoerd op een geoptimaliseerde structuur. Voor hetontwerp van de geoptimaliseerde onderdelen wordt verwezen naar hoofdstuk 5.

De eerste meetcampagne is opgedeeld in twee proefreeksen. De eerste proefreeks bestaat uit hetbelasten van de naakte loods onder drie verschillende belastingsgevallen (figuur 4.1). In een twee-de proefreeks wordt dezelfde loods voorzien van wand- en dakpanelen, zoals aangegeven in figuur 4.2.Deze loods wordt opnieuw belast met dezelfde belastingsgevallen. De vergelijking van deze twee proef-reeksen geeft een idee van de bijdrage van de schijfwerking van de panelen aan de stijfheid van denaakte structuur.

Op basis van de meetgegevens van de eerste meetcampagne worden verschillende optimalisaties voorge-steld. Om het effect van de verbeteringen op de structuur te kennen, wordt een tweede meetcampagneuitgevoerd.

In deze tweede meetcampage worden de volgende proeven uitgevoerd:• Aanbrengen van een verticale belasting op een verbeterde dakstrucuur.• Beproeven van een standaard kolom.• Volledige beproeving van een geoptimaliseerde loods onder drie verschillende belastingsgevallen.Het beproeven van de kolom enerzijds en de dakstructuur anderzijds geeft een beeld van de stijfheidvan de afzonderlijk elementen ten opzichte van de stijfheid van de volledige structuur.

40

Page 60: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 41

Uitgaande van deze metingen wordt er een terugkoppeling gemaakt naar het model in Powerframe endus naar het numeriek onderzoek.

Figuur 4.1: Naakte structuurFiguur 4.2: Structuur voorzien van panelen (ty-

pe: zie tabel 4.3)

4.2 Kenmerken van de werkelijke structuur

De werkelijke structuur is een Zed-structuur bestaande uit twee overspanningen en met een zadeldakdat onder een helling van 15◦ gelegen is. De loods is aan een zijde voorzien van een volledige kopgevelmet inbegrip van de tussenkolommen. Het middelste spant is een standaardportiek dat voorzien is vaneen horizontaal trekelement. Het derde en laatste spant is identiek aan het middelste spant. Dit spantzorgt dus voor een open gevel. De spanten worden op deze manier gemonteerd om het werkelijkegedrag van een complete loods met meerdere overspanningen te simuleren. Het middelste spant ismet de twee andere spanten verbonden via drie wand- en zes dakgordingen aan elke zijde. Tussen dekopgevel en het middelste spant zijn windverbanden voorzien, zowel in het wand- als in het dakvlak.In elke dakhelft zijn twee paar windverbanden gemonteerd en in elke wand is een paar windverbandenaangebracht. De geometrische afmetingen van de spanten worden in tabel 4.1 samengevat.

Geometrie Afmetingoverspanning 18 mgoothoogte 4 m

dakhelling kopgevel 15◦

hoogte trekstaaf 4.15 mspantafstand 5 m

Tabel 4.1: Overzicht van de geometrie van een spant

Figuur 4.3 geeft een bovenaanzicht en detailtekeningen van de spanten weer. Op dit plan zijn alle ele-menten van de structuur, de gebruikte profielen en de verbindingsstukken aangeduid. Alle elementenzijn opgebouwd uit koudgevormde Zed-profielen. Tabel 4.2 geeft een overzicht van de gebruikte pro-fielen. De laatste kolom geeft weer of het gebruikte profiel enkelvoudig dan wel samengesteld gebruiktwordt. Bij het samengestelde profiel worden twee profielen met U-stukken aan elkaar verbonden omeen samengestelde ligger te vormen.

Page 61: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 42

Figuur 4.3: Plan van de proefloods

Onderdeel Profieltype Enkelvoudig/Samengesteldkolom Z300/2 samengesteldligger Z300/2 samengesteld

tussenkolom kopgevel Z300/2 enkelvoudighorizontale trekstaaf Z300/2 enkelvoudig

wandregel Z200/1.5 enkelvoudigdakregel Z200/1.5 enkelvoudig

windverbanden Rail50 n.v.t.

Tabel 4.2: Overzicht van de gebruikte profielen

Om de profielen en de samengestelde liggers met elkaar te verbinden wordt gebruik gemaakt vanverschillende verbindingsstukken. Voor de specificaties van deze onderdelen wordt verwezen naarbijlage B.

In de tweede proefreeks wordt de naakte structuur voorzien van een bekleding. Deze bekleding bestaatuit sandwich-isolatiepanelen. Tabel 4.3 geeft een overzicht van de gebruikte isolatiepanelen voor hetdak en voor de wand.

Page 62: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 43

Plaats Paneeltype Codewand sandwichpaneel JI Isowall 1160 L 60 mmdak sandwichpaneel JI Isoroof 40 mm

Tabel 4.3: Overzicht van de gebruikte isolatiepanelen

4.3 Kenmerken van de belastingsgevallen

Zowel op de naakte structuur als op de structuur voorzien van panelen worden de volgende drie be-lastingsgevallen aangelegd:

• Horizontale belasting op de kopgevel (Figuur 4.4)

Om een windbelasting op de kopgevel te simuleren worden drie horizontale puntkrachten aangebrachtter hoogte van de verbindingen van de kolommen met de dakligger en ter hoogte van het verbindings-stuk in de nok.

• Horizontale belasting op de zijgevel (Figuur 4.5)

Om de windlast op de zijgevel te simuleren, worden ter hoogte van de verbindingsstukken tussen dekolommen en de liggers, drie horizontale puntkrachten aangebracht.

• Verticale belasting ter hoogte van de nok (Figuur 4.6)

Aan het nokstuk van het middelste spant wordt een trekconstructie voorzien om de verticale trekkrachtaan te brengen. Deze kracht simuleert de verticale belastingen, namelijk de sneeuwbelasting en denuttige overlast.

Figuur 4.4: Horizontale belas-ting op de kopgevel

Figuur 4.5: Horizontale belas-ting op de zijgevel

Figuur 4.6: Verticale belastin-gen ter hoogte vande nok

4.4 Beschrijving van de proefopstelling

De testloods is gemonteerd in een bestaand bedrijfsgebouw van Joris Ide NV. Dit bedrijfsgebouw isopgebouwd uit betonnen kolommen met een tussenliggende afstand van 5 m. Over de betonnen vloer-plaat waarop de structuur is aangebracht, is geen informatie op voorhand beschikbaar. Tijdens hetverloop van de meetcampagne worden ankers met een lengte van 260 mm in de vloerplaat aangebracht,waarbij verondersteld wordt dat deze plaat een dikte heeft van 300 mm. Er wordt aangenomen dat de

Page 63: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 44

vloerplaat de inklemmingsmomenten van de structuur kan opnemen. Dit blijkt ook uit de praktijk.

Voor het aanbrengen van de verschillende belastingsgevallen wordt gebruik gemaakt van hydraulischevijzels. Het afstempelen van deze vijzels op de betonnen structuur gebeurt via een stijf raamwerk. Ditraamwerk is opgebouwd uit HEA 400-profielen. Deze profielen zijn op kolommen geplaatst die voorde betonnen kolommen staan, zoals weergegeven in figuur 4.7. Aan de zijkant van de structuur is hetmogelijk om met een doorlopende ligger te werken aangezien de aangrijpingspunten van de krachtenop een rechte lijn liggen. De hoogte van deze steunkolommen is 3.40 m. Dit is echter niet het geval inde kopgevel waar de aangrijpingspunten van de krachten op verschillende hoogtes gelegen zijn. Voorde nok wordt deze ligger op een hoogte van 6.10 m geplaatst, terwijl de ligger voor de hoekpuntenopgelegd wordt op een hoogte van 3.70 m.

Voor het aanbrengen van de horizontale krachten op de structuur wordt ter hoogte van elk aangrij-pingspunt een vijzel geplaatst. Deze vijzels steunen af op de HEA 400-profielen, zoals weergegeven isin figuur 4.8. De vijzels worden parallel aan elkaar gekoppeld zodat op elk moment dezelfde krachtwordt aangebracht op elke drukpunt.

Figuur 4.7: Raamwerk voor afstempelenFiguur 4.8: Afsteunen van de vijzel op het raam-

werk

Voor het aanbrengen van de verticale last wordt gebruik gemaakt van een ballasttafel. Deze ballastta-fel is een zelf ontworpen constructie. Het bestaat uit een stijf frame dat onderaan voorzien is van tweezware I-liggers. Op deze liggers rust de tegenmassa. Deze massa wordt geleverd door staalrollen. Aanhet nokstuk van de testloods wordt een dikke staalplaat gelast. Aan deze plaat wordt een verstijvendeconstructie voorzien, bestaande uit twee UPN 240-profielen, zoals weergegeven is in figuur 4.9. Doordeze verstijvende constructie worden twee trekstaven diameter 25 (BE500) geplaatst. Onderaan dezestaven wordt dezelfde verstijvende constructie aangebracht. Deze overbrugging wordt tussen het stijveframe geplaatst. Tijdens het belasten van de constructie duwt de vijzel, die tussen het stijve frameen de overbrugging geplaatst is, de onderste overbrugging naar beneden, waardoor de belasting viade beide trekstaven wordt overgedragen naar de nok. De volledige ballasttafel is ontworpen voor eenmaximale belasting van 200 kN. De ballasttafel is afgebeeld in figuur 4.10.

De vijzels hebben een capaciteit van 200 kN met een slaglengte van 150mm. Voor het opbouwen vande druk in de vijzels wordt gebruik gemaakt van een handpomp waarop een elektronische drukcel isgemonteerd met een meetbereik van 700 bar. De opgemeten druk in bar wordt door de acquisitiesoft-ware omgezet in kilonewton (kN). De calibratiefactor voor de gebruikte vijzels is 33.30. Figuur 4.11stelt de handpomp voor.

Tijdens de verschillende proefreeksen worden de relevante horizontale en verticale verplaatsingen van

Page 64: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 45

Figuur 4.9: Verbinding van de nok met de bal-lasttafel Figuur 4.10: Ballasttafel

Figuur 4.11: HandpompFiguur 4.12: Opmeten van de verplaatsing van

de kolomvoet

Page 65: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 46

de structuur opgemeten. Deze verplaatsingen worden vergeleken met de vooropgestelde modellen. Deverplaatsingen van de kolomvoeten worden eveneens opgemeten om te controleren of de kolomvoetenzich als een inklemming gedragen. Daarnaast wordt tijdens het meten ook de absolute verplaatsingvan de betonnen loods opgemeten als een veiligheidscontrole. De vijzels die de krachten aanbrengenop de structuur drukken af op deze betonnen loods en kunnen zo verplaatsingen veroorzaken.

Het opmeten van de verplaatsingen gebeurt door middel van lineaire verplaatsingsopnemers (LVDT).Tijdens het meten wordt gebruik gemaakt van twee verschillende types LVDT’s. Enerzijds meteninductieve LVDT’s de verplaatsing van de kolomvoeten op. Figuur 4.13 toont een inductieve LVDT.Het werkingsprincipe van de inductieve LVDT berust op het verplaatsen van een kern in een primaireen secundaire spoel. Deze LVDT’s worden met behulp van een magneetvoet verbonden aan een sta-len element dat verschillend is van de kolomvoet. Dit principe is schematisch weergegeven in figuur4.12. De LVDT moet namelijk vanaf een vaststaand punt, dat onafhankelijk is van de kolomvoet, deverplaatsingen van de kolomvoet opmeten.

Anderzijds wordt voor het opmeten van de verplaatsingen van de structuur gebruik gemaakt vanpotentiometrische LVDT’s, zoals aangegeven in figuur 4.14. Bij een potentiometrische LVDT is hetprincipe gebaseerd op dit van een regelbare weerstand. Deze LVDT’s worden geplaatst op de relevanteposities waar de verplaatsingen moeten worden opgemeten, namelijk in een knoop van de structuur.Rond de verschillende meetpunten zijn stalen kolommen voorzien die dienen als meetbasis. Dezemeetbasissen zijn op 2 m afstand van de structuur geplaatst om ervoor te zorgen dat een eventuelerotatie van de funderingsplaat geen effect heeft op de metingen. Deze afstand laat ook toe om meteen hoogtewerker rond de structuur te rijden voor het opstellen van de meetapparatuur. Om dezeafstand te overbruggen, wordt op de meetkolommen een overbruggende structuur met een regelbarestaaf voorzien. Tussen deze regelbare staaf en de knoop van de structuur wordt de LVDT aangebracht.Het verbinden van de LVDT aan de structuur gebeurt via een winkelhaakje. Een overzicht van dekenmerken van de twee types LVDT’s wordt weergegeven in tabel 4.4.

Merk Schaevitz Penny & GilesWerkingsprincipe inductief potentiometer

Meetbereik 60 mm 200 mmLineariteit 0.15 % 0.15 %

Tabel 4.4: Overzicht van de eigenschappen van de gebruikte LVDT’s

Figuur 4.13: Inductieve LVDT Figuur 4.14: Potentiometrische LVDT

De drukcel en de LVDT’s worden verbonden met signaaldraden. De draden van zowel de inductieve als

Page 66: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 47

de potentiometrische LVDT’s worden verbonden met een voeding. Deze voeding staat in verbindingmet de draagbare computers voor de acquisitie van de meetdata. De data van de inductieve LVDT’sworden omgezet met WINDMILL en de data van de potentiometrische LVDT’s met LABVIEW. Tij-dens de proeven worden de verplaatsingen in functie van de kracht weergegeven, zodat real-time eencontrole mogelijk is op het mogelijk vloeien van de structuurelementen.

Voor het aanbrengen van de proefbelasting worden de volgende stappen van het belastingsschemagevolgd:

• Belasten in stappen van 5 kN tot aan de gebruiksgrenstoestand

• Ontlasten

• Opmeten van de blijvende vervorming

• Herbelasten in stappen van 5 kN tot aan de gebruiksgrenstoestand

• Ontlasten

• Herbelasten tot aan de uiterste grenstoestand of tot breuk

De gebruiksgrenstoestand voor deze structuur wordt bepaald aan de hand van paragraaf 4.2.2 Euro-code 3 [13]. Voor de maximale doorbuiging wordt een limiet van L

250 voorgesteld, terwijl de maximalehorizontale verplaatsing L

150 bedraagt. Dit komt overeen met een verticale verplaatsing van 72 mm terhoogte van de nok en een horizontale verplaatsing van 26.7 mm voor de kolommen ter hoogte van deaansluiting met het dakvlak. In de nok is een horizontale verplaatsing van 42.7 mm toegelaten.

Bij de eerste belastingsproeven is geen herbelasting tot aan de gebruiksgrenstoestand uitgevoerd.Bij het belasten van de structuur worden de relevante verplaatsingen van de structuur opgenomenmet een video-camera. Aangezien grote verplaatsingen worden gemeten, zijn deze dan ook duidelijkwaarneembaar op de beelden.

4.5 Visuele inspectie van de structuur

Voor de aanvang van de meting gebeurt een visuele inspectie van de opbouw van de structuur. Hierbijworden de volgende bemerkingen gemaakt:

• In de kolomvoeten zijn zes gaten voorzien voor de plaatsing van de ankers in het beton. Op som-mige plaatsen zijn niet alle ankers aangebracht. Omdat het niet meer mogelijk is om deze ankers teplaatsen, worden plaatjes voorzien die geplooid zijn over de voetplaat. De werking van deze metalenplaatjes wordt in twijfel getrokken omdat ze geen solide verbinding vormen met de voetplaat van dekolom. Figuur 4.15 toont de afwezigheid van de ankers en de metalen plaatjes die voorzien worden;

• Een substantiele doorbuiging van de horizontale trekstaaf kan opgemerkt worden zonder dat enigebelasting op de structuur aangrijpt. Figuur 4.16 toont de doorbuiging van de trekstaaf. Deze door-buiging is te verklaren door de orientatie en de grote lengte van het profiel. De doorbuiging is eenvoorvervorming aangezien in de structuur nog geen trekkracht aanwezig is.

Page 67: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 48

Figuur 4.15: Niet goed verankerde kolomvoet Figuur 4.16: Doorbuiging van trekstaaf

4.6 Bespreking van de meetresultaten voor de originele structuur

4.6.1 Algemeen

Bij de bespreking van de verwerking van de meetresultaten wordt een onderscheid gemaakt tussende drie verschillende belastingsgevallen. Ieder belastingsgeval bevat de verwerking van twee verschil-lende proefreeksen, namelijk de proeven op de naakte structuur en op de structuur voorzien vanpanelen. Bij de verdere bespreking wordt ook de grafische verwerking van de meetreeksen weergege-ven. Op deze grafieken zijn eveneens de voorspelde verplaatsingen van het numeriek onderzoek bijde overeenkomstige krachten aangeduid. Op deze manier kunnen de verwachte en de werkelijk optre-dende verplaatsingen vergeleken worden. In bijlage C worden alle kracht-verplaatsingsdiagramma’sweergegeven voor de opgemeten relevante verplaatsingen. Ook de opgemeten verplaatsingen van dekolomvoeten zijn samengevat in deze bijlage. Daarnaast wordt een numeriek overzicht gegeven van deverplaatsingen die om de 1 s of 2 s zijn opgemeten. Zo wordt een duidelijk overzicht verkregen. Na hetbespreken van de meetresultaten wordt in paragraaf 4.7 een opsomming en een bespreking gegevenvan de belangrijkste bevindingen van de verschillende belastingsproeven.

4.6.2 Horizontale belasting op de kopgevel

Voor het aanbrengen van de horizontale belasting op de kopgevel worden drie vijzels geplaatst opde hoekpunten van de structuur, zoals schematisch weergeven is in figuur 4.17. Bij het aanbrengenvan de belasting zal de loods zich vervormen in de langsrichting. De verplaatsingen van de knopenworden opgemeten aan de zijde van de open gevel ter hoogte van de nok en van de beide hoekpunten(meetpunten: [1], [2] en [3]). Om het gedrag van de kolomvoeten op te volgen, worden vier LVDT’sgeplaatst aan de buitenzijde van de loods aan de zijde van de kopgevel (meetpunten [V1], [V2], [V3]en [V4]). Deze LVDT’s meten de verticale verplaatsing op van de voetplaat en zijn een maat voor derotatie van de kolomvoet. Figuur 4.17 geeft een overzicht van de geplaatste LVDT’s.

In een eerste meetreeks wordt de naakte loods belast. Een grafisch overzicht van de opgemetenverplaatsingen wordt gegeven in bijlage C.1.1. Bij deze meting zijn geen herbelastingsstappen uitge-voerd. De belasting is aangebracht in de volgende vier stappen: 4.2 kN, 6.8 kN, 7.5 kN en 8.2 kN. Hetvooropgestelde belastingspatroon met stappen van 5 kN wordt niet gevolgd wegens de grote verplaat-singen die waargenomen worden tijdens de meetreeks. Het is de bedoeling om te belasten tot aande gebruiksgrenstoestand en vervolgens terug te ontlasten. De gebruiksgrenstoestand wordt benaderd

Page 68: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 49

Figuur 4.17: Nummering van de LVDT’s bij belasting op kopgevel

bij een kracht van 4.2 kN bereikt. De opgemeten verplaatsingen bij deze waarde van de aangelegdekracht bedragen voor de hoekpunten respectievelijk 24.1 mm en 30.2 mm. Deze waarden zijn duidelijkverschillend van de voorspelde waarden van de numerieke modellen. De voorspelde verplaatsingenbedragen slechts 5.43 mm of 7.36 mm bij dezelfde waarde van de aangrijpende belasting. Het is naeen belastingsstap al duidelijk dat de structuur helemaal niet reageert zoals de modellen voorspellen.Op figuur 4.18 wordt de tegenstelling tussen het werkelijke en het voorspelde gedrag van de structuurduidelijk weergegeven. Bij het verdere verloop van de proeven wordt rekening gehouden met deze groteoptredende verplaatsingen bij niet al te hoge belastingen, zodat de structuur niet in een vroegtijdigstadium zou falen.

Bij het verhogen van de belasting tot 8.2 kN worden aan de nok verplaatsingen opgemeten van 100 mmen in de hoeken [1] en [3] verplaatsingen van respectievelijk 60.7 mm en 72.3 mm. Wegens de groottevan de opgetreden verplaatsingen wordt geopteerd om niet verder te belasten. Na het wegnemen vande belasting veert de structuur niet volledig terug naar de oorspronkelijke positie maar is er een blij-vende vervorming. Deze blijvende vervormingen zijn voor de drie posities weergegeven in tabel 4.5.

Positie Blijvende verplaatsingHoek [1] 13.0 mmNok [2] 16.3 mmHoek [3] 22.37 mm

Tabel 4.5: Blijvende vervormingen opgemeten bij een belasting op de kopgevel van de naakte structuur

Aangezien de belasting symmetrisch wordt aangebracht en de structuur symmetrisch is opgebouwd,zouden de verplaatsingen van de beide hoekpunten min of meer identiek moeten zijn. Dit is duidelijkniet het geval. Hoekpunt [1] gedraagt zich iets stijver dan hoekpunt [3]. Dit is te verklaren door deconstructieve verschillen in de aansluiting van de windverbanden. Bij een horizontale belasting opde kopgevel worden de krachten via de windverbanden afgeleid naar de kolomvoeten. Het ene wind-verband wordt op trek belast terwijl het andere zal uitknikken onder druk. Bij de inspectie van de

Page 69: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 50

Figuur 4.18: Verplaatsing van de hoeken en de nok in functie van de belasting op de kopgevel van de originelenaakte structuur

windverbanden tijdens het verdere proefverloop zijn vervormingen aan de boutverbinding van de ver-bindingsstukken van de windverbanden op te merken. De bout staat niet meer loodrecht ten opzichtevan het profiel. Dit is weergegeven op figuur 4.19.

Een tweede reden voor het niet-symmetrische gedrag van de structuur zijn de verschillen in de op-gemeten verplaatsingen van de kolomvoeten. In bijlage C.1.1 wordt een overzicht gegeven van dezeopgemeten verplaatsingen. Hieruit is duidelijk af te leiden dat de kolomvoeten V[1], V[2] en V[3]bij een belasting van 8 kN verplaatsingen van respectievelijk 1.11 mm, 1.4 mm en 1.77 mm ondergaan.Kolomvoet V[4] ondergaat daarentegen slechts een verplaatsing van 0.25 mm. De extra verplaatsingvan hoekpunt [3] is voor een gedeelte te wijten aan het verschil in verankering van kolomvoet V[1]ten opzichte van kolomvoet V[4]. De ankers worden door de aangrijpende belastingen uit het betongetrokken.

Een derde reden is het verglijden van de boutverbindingen tussen het profiel en het verbindingsstuk.Dit fenomeen wordt getoond in figuur 4.20.Deze drie fenomenen hebben allemaal een aandeel in de blijvende vervorming.

Na het uitvoeren van de eerste proefreeks wordt dezelfde loods voorzien van wand- en dakpanelen.Om het gedrag van de panelen op de structuur na te gaan, worden in een tweede meetreeks dezelfde

Page 70: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 51

Figuur 4.19: Gebrek aan stijfheid van het ver-bindingsstuk van het windverband Figuur 4.20: Verglijden van het profiel

proefbelastingen aan de structuur opgelegd. De opgemeten verplaatsingen van de structuur voor-zien van panelen worden grafisch weergegeven in bijlage C.4.1. Het vooropgestelde belastingsschemawordt tijdens deze meetreeks wel gevolgd. In een eerste belastingsstrap wordt de kracht opgevoerdtot 13.2 kN. De overeenkomstige verplaatsingen voor de hoekpunten [1] en [3] bedragen respectievelijk25.9 mm en 26.2 mm. De afwijking tussen beide hoekpunten is minimaal, wat duidelijk waarneembaaris in figuur 4.21. De verplaatsingen van de hoekpunten komen ongeveer overeen met de symmetrischeaangrijpende belasting.

Na het ontlasten van de structuur worden blijvende vervormingen opgemeten. De waarden van dezeblijvende vervormingen zijn in tabel 4.6 weergegeven.

Positie Blijvende verplaatsingHoek [1] 7.3 mmNok [2] 14.1 mmHoek [3] 8.7 mm

Tabel 4.6: Blijvende vervormingen opgemeten bij een belasting op de kopgevel van de structuur voorzien vanpanelen

Tijdens het herbelasten tot aan het vorige ontlastingspunt wordt bij een kracht van 12.8 kN een ver-plaatsing van 26.2 mm opgemeten voor hoekpunt [1]. Deze kleine extra vervorming wordt eveneens bijde andere punten opgemeten. Na de laatste ontlasting worden geen opmerkelijke verschillen waarge-nomen in de blijvende vervorming. In een laatste stap wordt de belasting opgedreven tot een krachtvan 23.6 kN. Bij deze belasting bedragen de verplaatsingen respectievelijk 66 mm en 63.8 mm voorhoek [1] en hoek [2], terwijl de nok een verplaatsing van 91 mm ondergaat.

Wat onmiddellijk opvalt na de eerste belastingsstap is dat de structuur zich veel stijver gedraagt danin het geval zonder panelen. Het effect van de panelen op de stijfheid van de globale structuur is

Page 71: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 52

Figuur 4.21: Verplaatsing van de hoeken en de nok in functie van de belasting op de kopgevel van de structuurvoorzien van panelen

duidelijk waarneembaar. Bij de naakte structuur wordt voor positie [1] een verplaatsing van 60.2 mmopgemeten bij een belasting van 13.2 kN. In deze meetreeks waarbij de structuur voorzien is vanpanelen treedt bij deze belasting slechts een verplaatsing van 13.3 mm op. De structuur voorzien vanpanelen gedraagt zich 4.5 keer stijver dan de naakte structuur. Dit stijvere gedrag was te verwachten.Het meewerken van de panelen is duidelijk op te merken bij het aanleggen van de belasting. Allepanelen van de zijwand gaan roteren ten opzichte van elkaar. Hierdoor wordt de onderste hoek vanelk paneel tegen de fundering gedrukt. Op figuur 4.22 is het roteren van de platen waarneembaar.Door het roteren van de panelen roteren eveneens de schroeven waarmee de panelen aan de structuurbevestigd zijn. De rotatie van de schroeven veroorzaakt een lokale beschadiging van de buitenplaatrond de schroefkop. Aan de binnenzijde van de structuur zijn de rotaties van de schroeven duidelijkwaarneembaar. Deze beide fenomenen worden weergegeven in figuren 4.24 en 4.23.

In bijlage C.4.1 worden de opgemeten verplaatsingen van de kolomvoeten weergegeven. Belangrijkeverplaatsingen kunnen hier opgemerkt worden. Hetzelfde fenomeen, zoals reeds beschreven is bij denaakte structuur, treedt hier op.

4.6.3 Horizontale belasting op de zijgevel

In een tweede fase wordt de dwarse stabiliteit van de structuur opgemeten. Voor het aanleggenvan deze horizontale belasting, worden drie vijzels geplaatst ter hoogte van de hoekpunten van de

Page 72: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 53

Figuur 4.22: Roteren van de wandpanelen

Figuur 4.23: Roteren van de schroeven in de gor-ding

Figuur 4.24: Lokale vervorming van de panelenrond de schroefkop

Page 73: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 54

kolommen in de zijgevel. De verplaatsingen worden aan de andere zijde van de loods opgemeten. Deverticale verplaatsing van de kolomvoeten wordt eveneens opgemeten. Figuur 4.25 geeft een overzichtvan de positie van de LVDT’s.

Figuur 4.25: Nummering van de LVDT’s

De opgemeten verplaatsingen worden grafisch voorgesteld in bijlage C.1.2. In een eerste belastingstrapwordt belast tot de verplaatsingen van de hoeken opgelopen zijn tot 40 mm. Ook hier is van het op-gestelde belastingspatroon afgeweken wegens de te grote verplaatsingen. Bij een aangrijpende krachtvan 5 kN, 9.8 kN en 13.5 kN worden de verplaatsingen telkens opgemeten. Bij een kracht van 13.5 kNbedragen de verplaatsingen voor hoeken [1] en [2] 40.25 mm en voor hoek [3] 23.83 mm. Tot een krachtvan 5 kN verlopen de verplaatsingen van de verschillende posities gelijk. Bij grotere krachten zijn ech-ter kleine afwijkingen waarneembaar. Deze afwijkingen zijn reeds vanaf het begin van het aanleggenvan de belasting aanwezig, maar worden nu pas echt duidelijk. De verschillen zijn te verklaren door deverschillende stijfheid van elke spant. Zo zijn in het spant van de kopgevel tussenkolommen voorzien.Bij het ontlasten treden blijvende vervormingen op. Een overzicht van deze blijvende vervormingenvoor de verschillende posities wordt gegeven in tabel 4.7.

Positie Blijvende verplaatsingHoek [1] 10.70 mmHoek [2] 12.31 mmHoek [3] 12.36 mm

Tabel 4.7: Blijvende vervormingen opgemeten bij een belasting op de zijgevel van de naakte structuur

Bij het herbelasten van de structuur gedraagt de structuur zich stijver. Deze grotere stijfheid is vantoepassing tot aan het punt waar in de eerste stap ontlast is. Hierna neemt de structuur de ini-tiele, en dus lagere stijfheid opnieuw aan. De hoofdreden voor dit fenomeen is het verglijden vande bouten in de boutgaten ter hoogte van de verbindingsstukken. Het verhogen van de belastingwordt gestopt wanneer een verplaatsing van 80 mm in hoekpunt [3] wordt opgemeten. Het kracht-verplaatsingsdiagramma wordt weergegeven in figuur 4.26.

De opgemeten verplaatsingen van de kolomvoeten worden in bijlage C.2 opgesomd. Bij het analyseren

Page 74: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 55

Figuur 4.26: Verplaatsing van de hoeken in functie van de kracht bij een belasting op de zijgevel van deoriginele naakte structuur

van deze verplaatsingen wordt er opgemerkt dat er grote verplaatsingen van de kolomvoeten wordenopgemeten. Bij een belasting van 16.5 kN worden verplaatsingen opgemeten van 4.0 mm, 3.7 mm en2.9 mm respectievelijk. De redenen voor deze grote verplaatsingen zijn het loskomen van de anker-bouten en de vervorming van de dunne voetplaat.

Het loskomen van de ankerbouten veroorzaakt, samen met het verglijden van de verbindingsstukken,blijvende vervormingen. De vier rechten die op grafiek 4.26 getekend zijn, geven de verplaatsingen weervan het middelste spant met de overeenkomstige krachten, enerzijds voor het model waarbij onderaaneen scharnier en anderzijds voor het model waarbij onderaan een inklemming wordt verondersteld. Omde herbelastingsstap te vergelijken, wordt het modelgedrag op de grafiek over de blijvende vervormingverschoven (12.31 mm). Het gedrag van de werkelijke structuur ligt tussen dat van de beide extremenin. Het is zeker geen inklemming maar het leunt eerder naar een scharnier. Om het werkelijke gedragvan de kolomvoet te modelleren, wordt vanuit deze meetgegevens een terugkoppeling gemaakt naarhet numeriek onderzoek. De loods wordt ter hoogte van de kolomvoeten voorzien van rotatieveren.Uit de vergelijking van de metingen en het numeriek onderzoek wordt de waarde van de rotatieveergevonden en deze bedraagt 1400 kNm/rad.

In de tweede meetreeks wordt dezelfde belasting aangelegd op de structuur voorzien van een bekleding.Het vooropgestelde belastingspatroon wordt aangehouden. De grafische weergave van de opgemeten

Page 75: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 56

verplaatsingen wordt weergegeven in bijlage C.4.2.

In een eerste belastingstrap wordt de belasting opgevoerd tot een belasting van 21.5 kN. De opgemetenverplaatsingen in de drie posities worden opgesomd in tabel 4.8.

Positie Opgemeten verplaatsing Blijvende verplaatsingHoek [1] 39, 8 mm 9 mmHoek [2] 30, 1 mm 6.1 mmHoek [3] 21, 3 mm 4.5 mm

Tabel 4.8: Opgemeten en blijvende verplaatsingen van de hoeken bij een belasting op de zijgevel van destructuur voorzien van panelen

Na het ontlasten van de structuur wordt een blijvende vervorming vastgesteld. Deze vervormingenworden eveneens weergegeven in tabel 4.8. Bij het herbelasten wordt een extra vervorming van 0.5 mmopgemeten voor posities [1] en [2] en van 0.7 mm voor positie [3]. Vervolgens wordt opnieuw ontlastwaarbij de structuur terugveert tot in de vorige positie. De verschillende punten hebben slechts eenextra blijvende vervorming van 0.3 mm ondergaan, wat verwaarloosbaar is. In een volgende stap wordtde belasting opgevoerd tot 33.7 kN. De verschillende belastingsstappen worden weergegeven in figuur4.27.

Het verschil in opgemeten verplaatsingen van de verschillende hoeken bedraagt ongeveer 10mm. Dezeverschillen zijn te verklaren door de schijfwerking van de panelen. De belasting grijpt loodrecht aanop de kopgevel. De panelen van de kopgevel werken als een schijf wat een positief effect heeft op destijfheid van het kopspant. Door de stijging van de stijfheid van deze spant worden kleinere verplaat-singen opgemeten dan in het geval van de naakte structuur. De verplaatsing van de kopgevel bij eenbelasting van 13.5 kN bedraagt 44.5 mm in het geval van de naakte structuur en slechts 19.2 mm inhet geval van de structuur voorzien van panelen. De stijfheid van de kopgevel voorzien van panelen is2.3 maal groter dan de stijfheid van de kopgevel van de naakte structuur.

De verplaatsingen van de opgemeten kolomvoeten worden in bijlage C.5 opgesomd. De maximaaloptredende verticale verplaatsing is 5.6 mm bij een belasting van 33 kN. Deze verticale verplaatsingenvan de kolomvoeten zijn duidelijk waarneembaar. Zoals reeds beschreven bij de naakte structuurzijn het opbuigen van de voetplaat en het loskomen van de ankerbouten de hoofdredenen voor dezeopgemeten verplaatsingen. Deze beide effecten worden weergegeven op figuren 4.28 en 4.29.

4.6.4 Verticale belasting ter hoogte van de nok

Het laatste belastingstype dat wordt aangebracht is de verticale last ter hoogte van de nok van hetmiddenspant. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van een ballasttafel. Volgende verplaatsingen wordenopgemeten: de verticale verplaatsing ter hoogte van de nok en de horizontale verplaatsingen van debeide hoeken. Naast deze verplaatsingen worden eveneens de verplaatsingen van de kolomvoeten op-gemeten. Deze LVDT’s worden aan de binnenzijde van de structuur geplaatst. De posities van deLVDT’s worden weergegeven in figuur 4.30.

In bijlage C.2.1 worden de meetresultaten van de doorbuiging van de nok grafisch weergegeven. Tijdenshet aanleggen van deze belasting is van het vooropgestelde belastingsschema afgeweken. In de eerste

Page 76: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 57

Figuur 4.27: Verplaatsing van de hoeken in functie van de kracht bij een belasting op de zijgevel op de originelestructuur voorzien van panelen

Figuur 4.28: Loskomen van de ankerbouten Figuur 4.29: Opbuigen van de dunne voetplaat

belastingstrap wordt de belasting verhoogd in stappen van 10 kN. Bij een belasting van 29.5 kN wordteen verplaatsing van 34.7 mm opgemeten. Tijdens het aanbrengen van de belasting is de verminderingvan de doorbuiging van de trekstaaf duidelijk waarneembaar tot wanneer deze perfect horizontaalopgespannen is. Bij het opvoeren van de belasting blijft de trekstaaf van het spant soms hangenachter de ribben van de trekstaven van de ballasttafel. Wanneer de trekstaaf zich over deze ribbenverplaatst, wordt een geluid waargenomen dat afkomstig is van het overschieten van de trekstaaf overdeze ribben. Om dit probleem te verhelpen, wordt de structuur ontlast zodat alle onderdelen vande ballasttafel opnieuw goed gepositioneerd kunnen worden. Een blijvende vervorming van 21.4 mmwordt opgemeten. Het opgemeten kracht-verplaatsingsdiagramma wordt weergegeven in figuur 4.31.

Page 77: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 58

Figuur 4.30: Nummering van de LVDT’s

Figuur 4.31: Verplaatsing van de nok in functie van de kracht bij een verticale belasting op de naakte structuur

In een volgende stap wordt de belasting terug opgevoerd. Een duidelijk verschil in stijfheid tussen deinitiele stap en de herbelastingsstap wordt opnieuw vastgesteld. De verklaring is hetzelfde, namelijkhet verglijden van de bouten in de boutgaten. De belasting wordt verder opgedreven in stappen van10 kN tot een maximale verplaatsing van 82 mm wordt opgemeten bij een belasting van 59 kN. Debelasting wordt niet meer verder verhoogd wegens de grote verplaatsingen die optreden.

Page 78: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 59

In de tweede meetcampagne wordt dezelfde belasting aangelegd op de loods voorzien van panelen.Omdat dit de laatste proef is die op deze structuur wordt uitgevoerd, wordt de structuur in de laatstebelastingsstap tot breuk belast.

De metingen van deze meetreeks worden grafisch weergegeven in bijlage C.5.1. Bij de eerste belastings-stap wordt belast tot aan de gebruiksgrenstoestand. Deze doet zich voor bij een verplaatsing van 72 mmen een overeenkomstige kracht van 43.5 kN. Het verloop van het kracht-verplaatsingsdiagramma totde gebruiksgrenstoestand is zo goed als lineair. Na het bereiken van de gebruiksgrenstoestand wordtde structuur ontlast. Een blijvende vervorming van 47.7 mm wordt opgemeten. Tijdens het herbe-lasten van de structuur is de stijfheid opnieuw groter dan de initiele stijfheid. Bij het herbelastenwordt de verplaatsing van 72mm reeds verkregen bij een kracht van 41.9 kN. Bij het verder belastenis de stijfheid van de structuur opnieuw gelijk aan de initiele stijfheid. De belasting wordt verhoogdtot een verplaatsing van 80.9 mm wordt opgemeten. Vervolgens wordt de structuur ontlast en wordteen blijvende vervorming van 53.1 mm opgemeten. In een laatste fase wordt de belasting opnieuwverhoogd tot breuk optreedt. Figuur 4.32 toont dit belastings-ontlastingspatroon en het falen van destructuur.

Figuur 4.32: Verplaatsing van de nok in functie van de kracht bij een verticale belasting op de structuurvoorzien van panelen

Bij een belasting van 83 kN wordt de breukbelasting van de structuur overschreden. Een verplaatsing

Page 79: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 60

van 151mm wordt opgemeten. Bij een visuele inspectie van de structuur worden verschillende faalmo-des vastgesteld. Een eerste faalmode is het opstuiken van de boutgaten ter hoogte van de verbindingvan de trekstaaf met de dakligger. De boutgaten in de ligger zijn plastisch vervormd. De reden voordit falen is het overschrijden van de stuikkracht. Het verbindingsstuk is voorzien van acht bouten M168.8. De maximaal opneembare stuikkracht van 140 kN wordt hier duidelijk overschreden. Bij dezebelasting komt geeft het model een kracht van 153 kN. Deze waarde is duidelijk overschreden. Hetopstuiken van de boutgaten wordt op figuur 4.33 weergegeven.

De erop volgende faalmode is het lokaal uitknikken van de profielen ter hoogte van de verbindingtussen het nokstuk en de liggers. Deze faalmode treedt direct op na het opstuiken van de boutgaten.Een plastische scharnier is gevormd ter hoogte van de verbindingsstukken van de trekstaaf. Er treedteen andere krachtswerking op in de structuur waardoor grote momenten optreden ter hoogte van denok. De profielen knikken juist uit naast de overgang van het verbindingsstuk. Hier treden hogespanningen op die lokaal plooien veroorzaken in de profielen. Deze faalmode is weergegeven in figuur4.34.

Figuur 4.33: Opstuiken van de boutgaten terhoogte van de trekstaaf Figuur 4.34: Lokaal uitknikken van het profiel

4.7 Samenvatting van de beproeving van de originele structuur

Bij de visuele inspectie tijdens de proefreeksen en bij de verwerking van de proefresultaten van deoriginele structuur worden verschillende opmerkingen gemaakt aangaande het structurele gedrag enworden knelpunten in het ontwerp van de structuur waargenomen. Deze paragraaf geeft een overzichtvan punten die nog voor verbetering vatbaar zijn. Deze worden behandeld in hoofdstuk 5.

• Algemene indruk

Bij het belasten van de naakte structuur worden opmerkelijke verplaatsingen opgemeten bij alle belas-tingsgevallen. Deze vervormingen zijn minstens 2 tot 3 maal groter dan de voorspelde verplaatsingenvia de numerieke modellen. De structuur gedraagt zich flexibel. Wanneer panelen op de structuur

Page 80: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 61

worden aangebracht, gedraagt de structuur zich veel stijver. Namelijk 2.3 keer stijver voor de dwars-richting en 4.5 keer voor de langsrichting. Het is duidelijk dat de beplating een gunstige invloedheeft op de stijfheid van de structuur. Tijdens het belasten en herbelasten wordt een andere stijfheidopgemeten. Bij het herbelasten van de structuur is het verglijden van de bouten in de boutgatenvan de verbindingsstukken reeds opgetreden, wat de stijfheid ten goede komt. Uit de data van deverticale verplaatsing van de kolomvoeten blijkt dat de kolomvoeten duidelijk niet beantwoorden aande veronderstelde inklemmingsrandvoorwaarden.

• Blijvende vervorming

Na het ontlasten van zowel de verticale als de horizontale belastingen is een blijvende vervormingwaarneembaar. Deze blijvende vervorming is voornamelijk toe te schrijven aan het verglijden van debouten in de boutgaten van de verbindingsstukken. Het boutgat heeft namelijk een diameter van18 mm terwijl bouten van het type M16 worden gebruikt. Deze speling van 2 mm tussen het boutgaten de bout zorgt voor rotaties van 0.127◦ in het voetstuk. Deze hoek wordt bepaald met de helftvan de boutspeling, namelijk 1 mm, en de grootste boutafstand in het verbindingsstuk (450 mm). Opeen hoogte van 4m komt dit overeen met een verplaatsing van 8.89 mm. De opgemeten blijvendevervorming van het middenspant bij een belasting op de zijgevel van de naakte structuur bedraagt12.31 mm. Deze blijvende vervorming wordt voor 74% veroorzaakt door het verglijden van de boutenin de boutgaten.

Voor de bepaling van de blijvende vervorming van de dakligger verglijden de bouten van het hoek-stuk zowel ter hoogte van de kolom als ter hoogte van de dakligger. Hierdoor doet zich een rotatievan 0.255◦ voor. Aangezien de dakligger 9.3 m lang is, resulteert dit in een blijvende vervorming van41.4 mm. De opgemeten blijvende vervorming bedraagt 47.7 mm. De blijvende vervorming wordt dusvoor 87% veroorzaakt door het verglijden van de boutverbindingen.

De blijvende vervormingen hebben ook op het gebied van de krachtswerking een negatief effect. Doorde opmerkelijke vervormingen worden namelijk secundaire krachten ingeleid en dit vooral ter hoogtevan de kolommen. Dit is het zogenaamde p-4-effect.

• Kolomvoet

Bij de belasting op de zijgevel treden opmerkelijke vervormingen op in de voetplaten van de kolom-voeten, zoals weergegeven is in de figuren 4.28 en 4.29. De voetplaat bezwijkt aan de optredendenormaalkracht en aan het optredende buigmoment. De dikte van de voetplaat, die 10 mm bedraagt,volstaat niet voor het opnemen van de aangrijpende krachten.

• Ankers

Het type ankerbout dat gebruikt wordt, is voorgesteld in figuur 4.35. Dit zijn mechanische ankers vanhet segmenttype. De gebruikte ankerbouten hebben een diameter van 16mm en een ankerlengte van160 mm. De opneembare trekkracht bedraagt 23 kN. Na iedere proefreeks moeten de ankerboutenopnieuw aangedraaid worden. Bij de bouten die op trek werken, bedraagt deze aandraaiing 1 a 2omwentelingen. De ankerlengte, alsook het ankertype volstaan niet om de optredende trekkracht opte nemen.

• Windverbanden

Page 81: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 62

Figuur 4.35: Gebruikte ankerbouten

Voor het windverband wordt gebruik gemaakt van het Rail-profiel. Het concept van dit windverband isgoed maar wanneer de windverbanden in werking treden, stelt zich een probleem in de verbinding vanhet windverband met de structuur. Door het aangrijpen van de trekkracht op het draadeinde ontstaatnamelijk een secundair moment dat zorgt voor het falen van het verbindingsstuk. Het draadeinde isgelast op een U-stuk (t=4 mm), wat tussen beide Zed-profielen in aangebracht. Door het aangrijpendsecundair moment treedt een vervorming van dit plaatje op.Een andere opmerking is dat de aansluiting van het windverband veraf gelegen is van de aslijnen vande structuur. Dit is niet wenselijk om de krachten goed te kunnen afdragen.

• Horizontale trekstaaf

Het basisprobleem is het niet in lijn liggen van de krachten met de aslijnen van de trekstaaf en dedakligger. Dit zorgt voor een extra moment op de ligger. Wegens het beperkt aantal bouten in deverbinding, wordt de opneembare stuikkracht voortijdig overschreden.

Naast de problemen die optreden bij het verbindingsstuk is er ook een duidelijke doorbuiging vande trekstaaf waarneembaar wanneer er nog geen belasting op de structuur is aangebracht. Dezedoorbuiging is te verklaren uit de grote lengte en de orientatie van het Zed-profiel dat als trekstaafgebruikt wordt. Bij de optimalisatie van de structuur wordt er aandacht besteed, zowel aan eenverbetering van het verbindingsstuk als aan de orientatie van de trekstaaf.

4.8 Beproeving van de geoptimaliseerde dakstructuur

4.8.1 Inleiding

Na een eerste meetcampagne zijn verschillende opmerkingen te maken aangaande het structurele ge-drag. De oplossingen voor deze knelpunten worden beschreven in hoofdstuk 5.

Page 82: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 63

Om de impact van de geoptimaliseerde onderdelen te kennen, wordt een tweede meetcampagne uit-gevoerd. In deze meetcampagne wordt eerst enkel een dakstructuur belast met een verticale last. Deinteractie van de kolommen is hierbij dus niet aanwezig. Op deze manier is het mogelijk om de onder-delen van de structuur apart te analyseren. Vervolgens wordt ook een kolom afzonderlijk beproefd inhet labo. Na het belasten van de dakstructuur wordt een volledig geoptimaliseerde loods opgebouwd.Deze loods wordt onder dezelfde verschillende belastingsgevallen beproefd. In een laatste fase wordt destructuur tot breuk belast. De meetgegevens die hier verkregen worden, kunnen vervolgens vergelekenworden met de meetgegevens bij de belasting van de originele structuur. Zo kan een terugkoppelinggemaakt worden, waaruit de invloed van de geoptimaliseerde onderdelen kan afgeleid worden. Degeoptimaliseerde structuren zijn opgebouwd uit Z300x3-profielen, dit in tegenstelling tot de originelestructuur, welke voorzien zijn van Z300x2-profielen.

4.8.2 Beschrijving van de proef

Om het gedrag van de geoptimaliseerde dakstructuur te kennen, wordt een aparte proefreeks opgesteld.Het doel van deze proefreeks is het kunnen voorspellen van de vervormingen van de dakstructuur enhet controleren van de vernieuwde structurele onderdelen.

De dakstructuur van het type zadeldak, is opgebouwd uit drie identieke spanten die onderling metelkaar verbonden zijn door middel van dakgordingen. Tussen de zijde van de kopgevel en het midden-spant zijn windverbanden aangebracht. Voor de opbouw van de dakstructuur wordt gekozen voor driespanten omdat op deze manier de een zijdelingse steun gecreeerd voor het middelste spant. Tussende open gevel en het middelste spant zijn er enkel dakgordingen geplaatst. Tussen de kopgevel en hetmiddelste spant daarentegen zijn zowel de dakgordingen als windverbanden aangebracht. Ter hoog-te van de tweede dakgording (onderaan te beginnen) is een horizontale trekstaaf aangebracht, zoalsaangegeven in figuur 4.36. De algemene geometrie van het dak komt overeen met deze van de globaleloods. Een belangrijk verschil is echter dat de dikte van de gebruikte profielen, deze zijn verhoogt vantwee naar drie millimeter ten opzichte van de eerste meetcampagne.

Figuur 4.36: Geoptimaliseerde dakstructuur Figuur 4.37: Roloplegging

Tabel 4.9 geeft een overzicht van de afmetingen van de dakstructuur. De profielen die gebruikt wordenvoor de opbouw van de dakstructuur zijn samengevat in tabel 4.10.

De verbinding met de omgeving bestaat uit rolopleggingen die onderaan de voeten voorzien wor-den. Deze rolopleggingen worden in werkelijkheid gerealiseerd door een metalen volle cilinder met

Page 83: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 64

Geometrie Afmetingoverspanning 18 m

dakhelling kopgevel 15◦

hoogte trekstaaf 0.72 mspantafstand 5 m

Tabel 4.9: Afmetingen van de dakstructuur

Onderdeel Profieltype Enkel/Dubbeldakligger Z300/3 dubbeltrekstaaf Z300/3 enkel

dakgording Z200/1.5 enkelwindverbanden Rail50 n.v.t.

Tabel 4.10: Overzicht van de gebruikte profielen voor de geıdealiseerde dakstrucuur

een diameter van 50mm te plaatsen tussen een aangepast hoekstuk en een metalen I-ligger waaropalles gemonteerd is. Figuur 4.37 toont deze roloplegging. De metalen cilinder kan bewegen in delangsrichting tussen het I-profiel en het hoekstuk. Rotaties op de rol zijn eveneens mogelijk. Op de-ze manier wordt een ideaal roloplegging als verbinding met de omgeving zo goed mogelijk gesimuleerd.

De proefreeks bestaat uit het aanleggen van een verticale kracht in de nok van het middenspant.Het principe van het aanbrengen van de verticale belasting en het opmeten van de verplaatsingen isidentiek aan het principe beschreven bij de vorige proefreeksen. Het volgende belastingsschema wordtgevolgd:

• Belasten in stappen van 5 kN tot aan de gebruiksgrenstoestand

• Ontlasten

• Opmeten van de blijvende vervorming

• Herbelasten in stappen van 5 kN tot aan de gebruiksgrenstoestand

• Ontlasten

• Herbelasten tot breuk

De maximale verticale verplaatsing van de nok bedraagt L250 . Bij een overspanning van 18m bedraagt

de maximale doorbuiging in de gebruiksgrenstoestand 72 mm.

De positie van de LVDT’s wordt schematisch weergegeven in figuur 4.38. Deze LVDT’s worden opnieuwmet behulp van magnetische voeten vastgezet, zoals beschreven bij de vorige proefreeksen.

4.8.3 Bespreking van de meetresultaten

• Verticale verplaatsing van de nok: positie [1]

De verticale verplaatsing van de nok, dit is positie [1] in figuur 4.38, wordt eerst besproken. Bijla-ge C.7.1 geeft een grafisch overzicht van de optredende verplaatsingen in functie van de aangelegde

Page 84: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 65

Figuur 4.38: Nummering van de verplaatsingsopnemers

kracht. In een eerste belastingsstap wordt, in stappen van 5 kN, naar de gebruiksgrenstoestand toe ge-werkt. De eerste belastingsstap eindigt bij het aanbrengen van een kracht van 51 kN. Bij deze waardewordt een verplaatsing van 70.4 mm opgemeten. Na deze belastingsstap wordt de structuur volledigontlast zodat de blijvende vervorming opgemeten kan worden. Deze blijvende vervorming bedraagt23 mm. In de tweede stap wordt opnieuw belast tot aan het punt van de gebruiksgrenstoestand. Bijhet herbelasten wordt het punt van de gebruiksgrenstoestand verkregen bij een kracht van 49.9 kN.Met deze kracht komt een verplaatsing van 70.8 mm overeen, wat nagenoeg samenvalt met het puntin het eerste belastingspad. Figuur 4.39 geeft de belasting, de ontlasting en de herbelasting weer.De belastings- en de herbelastingscurve tonen duidelijk een verschillende helling. De verklaring voordit fenomeen is wederom te zoeken in het verglijden van de bouten in de boutgaten van de verbin-dingsstukken. Hierdoor gedraagt de structuur zich stijver in de herbelastingsstap dan in de normalebelastingsstap. Na de herbelasting wordt de structuur opnieuw volledig ontlast. Een blijvende ver-vorming van 23.6 mm wordt opgemeten, net zoals na de eerste belastingsstap. Het kleine verschil van0.6 mm in de blijvende vervorming is beperkt. In een derde stap wordt de structuur tot breuk belast.Dit is de uiterste grenstoestand. De belasting wordt wederom in stappen van 5 kN aangebracht. Hetverloop van de verplaatsingen en de krachten volgt het pad van de herbelastingscurve, tot voorbijhet punt van de gebruiksgrenstoestand. Naarmate de belasting oploopt, is een duidelijke afname vanhet lineaire verloop waarneembaar. De afname van de stijfheid van de structuur is op te merken bijeen kracht van ongeveer 80 kN. De structuur begint op een bepaald moment plastisch te vervormen.De belasting wordt opgedreven tot de dakstructuur bezwijkt. Het bezwijken van de structuur treedtop bij een belasting van 84.7 kN. Na een visuele inspectie van de structuur is het duidelijk dat deregelbout (M20 8.8) van het aansluitstuk van de trekstaaf op de dakligger gefaald heeft. Aangezienhet falen plots is opgetreden, kan hier gesproken worden van een brosse breuk. Het verloop van hetfalen is duidelijk waarneembaar in figuur 4.39 vanaf een aangrijpende kracht van ongeveer 80 kN. Defaalmode is het uitscheuren van de draadkammen van de regelbout. Dit is weergegeven in figuur 4.41.

Om een terugkoppeling te maken naar Powerframe wordt de breuklast van 84.7 kN aan het modelaangelegd. De trekkracht in de trekstaaf bedraagt dan 222.5 kN. De karakteristieke grenstrekkrachtvan een bout wordt bepaald aan de hand van de volgende uitdrukking:

Ft.Rk = 0.9 · fub ·As (4.1)

Voor een bout M20 8.8 bedraagt deze karakteristieke grenstrekkracht 176.4 kN. Deze grenstrekkrachtwordt bepaald met de karakteristieke treksterkte. Dit betekent dat minstens 95% van de bouten een

Page 85: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 66

grotere treksterkte moeten hebben dan deze karakteristieke waarde. De kans is dus reeel dat de bouteen grotere treksterkte heeft dan de karakteristieke treksterkte. Dit wordt hier ook vastgesteld aange-zien het model een treksterkte van 222.5 kN aangeeft ten opzichte van de karakteristieke waarde van176.4 kN.

Figuur 4.39: Grafiek van de verticale verplaatsing van de nok in functie van de aangrijpende belasting

Tijdens het herbelasten wordt een stijver gedrag van de structuur ondervonden. In de eerste belas-tingsstap treedt het verglijden van de bouten in de boutgaten ter hoogte van de verbindingen op.Dit fenomeen zorgt voor een vermindering van de stijfheid van de structuur. Bij een herbelasting iser geen speling meer op de boutverbindingen, waardoor de belasting rechtstreeks op de verbindingenwordt overgedragen. Dit komt de stijfheid van de structuur natuurlijk ten goede. In figuur 4.39 zijneveneens de verplaatsingen van het dakmodel van Powerframe uitgezet. Wanneer er geen rekeningwordt gehouden met het verglijden van de boutverbindingen, is er een zeer grote afwijking tussenhet model en de werkelijkheid. Het model gedraagt zich namelijk veel stijver dan de structuur. Hetrelatieve verschil in stijfheid bedraagt 38.7%. Indien echter rekening gehouden wordt met de blijvendevervorming van de structuur, is de overeenkomst tussen het model en de werkelijke structuur veelbeter. Het in rekening brengen van de blijvende vervorming komt overeen met het verschuiven vande rechte van het model over de vastgestelde vervorming van 23.6 mm. Een relatieve afwijking van14.7% wordt waargenomen. Deze afwijkingen worden verkregen uit de hellingen van de grafiek. Inhet algemeen kan verondersteld worden dat het model en de structuur goed overeenkomen, mits hetin rekening brengen van het verglijden van de bouten in de boutgaten.

Page 86: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 67

Figuur 4.40: Verticale doorbuiging van de mid-delste nok Figuur 4.41: Falen van de regelbout

• Horizontale verplaatsingen van de steunpunten: posities [2] en [3]

Tijdens het belasten van de structuur worden eveneens de horizontale verplaatsingen opgemeten vande steunpunten. De posities [2] en [3] zijn de twee steunpunten van het middenspant. De steunpuntenzijn als rolopleggingen ontworpen en hebben een horizontale bewegingsgraad. De verplaatsingen zijnnaar buiten toe positief genomen, onder het aanbrengen van de verticale last. Dit is ook intuıtief teverwachten. De grootste verplaatsingen zijn te verwachten aan de steunpunten van het middenspant.In bijlage C.7.1 wordt een grafiek weergegeven met de verplaatsingen van de beide kolomvoeten vanhet middenspant in functie van de aangrijpende belastingen. De verplaatsingen van de steunpuntenzouden normaal symmetrisch moeten zijn. In een eerste belastingsstap wordt de belasting opgedreventot 51 kN. De verplaatsingen bedragen respectievelijk 19.1 mm voor steunpunt [2] en 18.6 mm voorsteunpunt [3]. Het verschil van 0.5 mm is over de volledige belastingsstap merkbaar. Dit verschil iswaarschijnlijk te wijten aan lokale fenomen waardoor de structuur zich niet perfect symmetrisch ge-draagt. Tijdens het beproeven zijn de verplaatsingen van de steunpunten duidelijk merkbaar. Naastdeze verplaatsingen kan eveneens een rotatie van de kolomvoeten vastgesteld worden. Dit fenomeenwordt weergegeven in figuur 4.42, maar werd niet opgemeten.

Figuur 4.42: Rotatie van steunpunt

Na het ontlasten wordt in posities [2] en [3] een blijvende vervorming van respectievelijk 6.4 mm en5.0 mm vastgesteld. Het steunpunt [3] veert 1mm meer terug dan steunpunt [2]. In de tweede belas-tingsstap zijn dezelfde fenomenen als in de eerste belastingsstap op te merken. De twee steunpuntengedragen zich hetzelfde met een constant verschil van ongeveer 0.7 mm. In de herbelastingsstap ishet verschil in stijfheid duidelijk waarneembaar. Dit verschil kan opnieuw verklaard worden door hetverglijden van de bouten in de boutgaten ter hoogte van de verbindingen. Opnieuw wordt de structuur

Page 87: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 68

ontlast en wordt de blijvende vervorming opgemeten. Deze bedraagt 6.4 mm en 5.34 mm. Het steun-punt [3] heeft een extra vervorming ondergaan van 0.34 mm. In de laatste belastingsstap wordt belasttot breuk. Het verloop van deze herbelastingscurve volgt het verloop van de tweede herbelastingscurvetot een kracht van 80 kN. In deze zone zijn de verplaatsingen zo goed als lineair. Bij een belasting diegroter is dan 80 kN begint de structuur te vloeien. Dit kan ook waargenomen worden in figuur 4.43die de verplaatsingen van de steunpunten weergeeft. Bij een toenemende kracht gaat de structuur zichniet-lineair vervormen. Vanaf een kracht van 80 kN treedt een plastisch vervorming op die zal leidentot breuk bij een belasting van 84.7 kN.

Voor het vergelijken van de werkelijke verplaatsingen met de verplaatsingen voorspeld door het modelin Powerframe moeten de verplaatsingen van posities [2] en [3] worden gesommeerd. In het model ishet namelijk niet mogelijk om een structuur in te geven die alleen op rollen is gemodelleerd. De struc-tuur heeft dan namelijk een vrijheidsgraad te veel. Een overzicht van de verplaatsingen van het modelen van de werkelijke structuur wordt weergegeven in figuur 4.43. De fenomenen die besproken zijn bijde verticale verplaatsing van de nok zijn ook hier waarneembaar. De stijfheid vertoont daarentegenwel grotere afwijkingen. De relatieve verschillen zijn 46% voor de eerste belastingsstap en 27% voorde herbelastingsstap.

Figuur 4.43: Som van de horizontale verplaatsing van de steunpunten van het middenspant in functie van dekracht

• Overige verplaatsingen

De belangrijkste verplaatsingen van de structuur zijn reeds weergegeven. De overige verplaatsingen

Page 88: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 69

zijn de verplaatsingen van de steunpunten van de buitenste spanten, namelijk de posities [5], [6], [7]en [8] in figuur 4.38. Tijdens het belasten zijn geen merkbare verplaatsingen van deze steunpuntenop te merken. De verplaatsing varieert tussen 0.1 mm en 0.7 mm. Op deze posities worden geen groteverplaatsingen verwacht. De krachtoverdracht van de belasting naar de steunpunten toe, gaat volledigover het middenspant. De nok van het middenspant beweegt naar beneden. De verbindingen van degordingen met de spanten zijn niet oneindig stijf waardoor de verplaatsingen door de structuur wordentegengewerkt. Dit wordt duidelijk vastgesteld in de opgemeten verplaatsingen.

De verticale verplaatsing van de nok op positie [4], dit is de nok van de open gevel, wordt eveneensopgemeten. Net zoals bij de vorige posities is de verplaatsing van deze positie niet relevant aangezienze slechts kleine waarden aanneemt. Bij een belasting tot 50 kN bedraagt de verplaatsing van positie[4] 0.50 mm. Voor belastingen boven 50 kN is een toename van de verplaatsing waarneembaar tot2.4 mm bij breuk. De extra toename is te wijten aan de grote verplaatsingen die de nok van hetmiddenspant ondergaat, waardoor de gordingen gaan meewerken in het naar beneden trekken van ditpunt. Deze opgemeten verplaatsing is een secundaire verplaatsing.

4.9 Beproeving van een kolom

Om de theoretische doorbuiging van een samengestelde kolom te vergelijken met de doorbuiging inrealiteit wordt een driepuntsbuigproef uitgevoerd in het labo. Bij deze buigproef wordt de samenge-stelde kolom (Z300x3) op twee steunpunten geplaatst met een tussenafstand van 3.60 m. De belastingwordt aangebracht en verdeeld via een stijve metalen verdeelbalk over beide secties. De proefopstellingwordt weergegeven in figuur 4.44.

Figuur 4.44: Driepuntsbuigproef op kolom

In het midden van de kolom wordt de doorbuiging opgemeten. Tot een belasting van 5 kN wordteen lage stijfheid opgemeten. De reden voor dit fenomeen is het lokaal wegplooien van de flenzentot wanneer een gelijkmatige krachtsverdeling verkregen wordt onder de verdeelbalk. Bij het verderopvoeren van de belasting wordt een stijver gedrag waargenomen. Bij een kracht van 71 kN treedtfalen op. De faalmode is het lokaal uitplooien van de lijfplaat ter hoogte van het aangrijpingspunt van

Page 89: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 70

de belasting.

Figuur 4.45: Doorbuiging in functie van de aangrijpende belasting voor een driepuntsbuigproef op kolom

Het opgemeten kracht-verplaatsingsdiagramma is weergegeven in figuur 4.45. Het falen van de liggertreedt op bij een belasting van 71 kN. Met deze belasting komt een buigmoment met grootte 63.9 kNmovereen. Het theoretisch maximale buigmoment voor deze ligger is 95 kNm. Dit opmerkelijk everschilis waarschijnlijk toe te schrijven aan de lokale hoge spanningen, die geıntroduceerd worden onder deverdeelbalk. Lokaal wordt hier de kritische spanning overschreden waardoor het profiel lokaal gaatuitplooien.

4.10 Beproeving van de geoptimaliseerde loods

4.10.1 Beschrijving van de proef

In een laatste fase van de meetcampagne worden dezelfde drie verschillende belastingsgevallen (zie pa-ragraaf 4.3) aangelegd op de geoptimaliseerde loods. De geometrische eigenschappen van de loods zijnidentiek aan die van de originele structuur. Deze structuur bevat alle verbeteringen die voorgestelden uitgewerkt zijn in hoofdstuk 5.

Bij het belasten van de dakstructuur is de optredende faalmode het uitbreken van de draadkammenvan de regelbout. Om deze mode uit te sluiten wordt in de geoptimaliseerde loods de boutdiameterverhoogd van M20 naar M24. De geoptimaliseerde loods is opgebouwd met Z300×3-profielen.

Page 90: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 71

Het volgende belastingspatroon is opnieuw van toepassing.

• Belasten in stappen van 5 kN tot aan de gebruiksgrenstoestand

• Ontlasten

• Opmeten van de blijvende vervorming

• Herbelasten in stappen van 5 kN tot aan de gebruiksgrenstoestand

• Ontlasten

• Herbelasten tot aan de uiterste grenstoestand of tot breuk

4.10.2 Horizontale belasting op de kopgevel

De opgemeten verplaatsingen van de nok en de hoeken worden grafisch weergegeven in bijlage C.8.1.De verticale verplaatsingen van de kolomvoeten zijn opgesteld in bijlage C.8.1.

De structuur wordt onderworpen aan een symmetrische belasting. De verplaatsingen van positie [1] en[3] moeten theoretisch gezien identiek zijn. Uit de metingen volgt dat deze verplaatsingen gelijkmatigoplopen tot een belasting van 3.5 kN. De verplaatsing van hoek [3] neemt hierna sneller toe. In figuur4.46 is dit duidelijk waarneembaar.

Figuur 4.46: Horizontale verplaatsing van de meetpunten bij een belasting volgens de kopgevel op de geopti-maliseerde structuur

Page 91: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 72

De eerste belastingsstap zou een lineair gedrag moeten vertonen. Dit is duidelijk niet het geval. Debelastingstak van hoek [1] is lineair tot bij een belasting van 7.5 kN. Vanaf dit punt neemt de stijfheidin belangrijke mate af. Hetzelfde fenomeen wordt waargenomen voor de posities [2] en [3]. Een dui-delijke afwijking van het lineair gedrag van positie [3] is waarneembaar bij een kracht van 3.5 kN. Deredenen voor dit afwijkend gedrag zijn de vervormingen die optreden in de L-stukken waarmee de dak-gordingen verbonden zijn aan de dakliggers. In figuur 4.47 is duidelijk vast te stellen dat de L-stukkenbelangrijke vervormingen ondergaan. De vervorming treedt op bij de overgang van de brede sectienaar de smalle sectie. De brede sectie is verbonden met de dakligger terwijl de smalle sectie verbondenis met de dakgording. In deze sectie-overgang treden lokaal hoge drukspanningen op waardoor het L-stuk lokaal uitknikt. Een schematisch overzicht van het L-stuk wordt in bijlage B: L-stuk weergegeven.

Figuur 4.47: Falen van L-stuk

Vanwege de optimalisatie van de originele structuur gedraagt de structuur zich veel stijver. Een anderonderdeel wordt de zwakke schakel. In dit belastingsgeval zijn het de L-stukken die falen. Wanneer deloods in werkelijkheid voorzien is van dak- en wandpanelen wordt de belasting mee opgenomen doorde schijfwerking van de panelen. De schroeven waarmee de panelen verbonden zijn aan de structuuren de panelen zelf zorgen dat de afstand tussen de dakliggers constant wordt gehouden. Op dezemanier kan het uitknikken van het L-stuk niet langer optreden. Het aanbrengen van de panelen is dusnoodzakelijk voor een concrete beoordeling van het reele gedrag bij hoge lasten.

Bij de visuele inspectie wordt enkel het hierboven beschreven probleem van de L-stukken opgemerkt.Aan de verbindingen van de windverbanden met de structuur zijn geen zichtbare gebreken vast testellen.

De opgemeten verplaatsingen in de eerste belastingtak bedragen respectievelijk 25.4 mm voor positie[1] en 21.8 mm voor positie [3] bij een kracht van 17 kN.

Page 92: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 73

Bij het ontlasten van de structuur wordt in posities [1] en [3] een blijvende vervorming van 7.5 mmrespectievelijk 6.3 mm opgemeten. De blijvende vervorming van positie [2] bedraagt 14.6 mm.

Tijdens het herbelasten naar de gebruiksgrenstoestand wordt een extra verplaatsing van 0.5 mm op-gemeten aan de hoeken bij een kracht van 16.8 kN. Na het ontlasten wordt eveneens deze extraverplaatsing opgemeten bij de blijvende vervorming. In een laatste fase wordt de belasting verhoogdtot een belasting van 25 kN. Bij deze belasting treden grote vervormingen van de L-stukken op. Deverplaatsing van nok [2] bedraagt 87.9 mm. De verplaatsingen van hoek [1] en [3] zijn gelijk aan40.1 mm respectievelijk 37.6 mm.

Op figuur 4.46 is duidelijk op te merken dat de stijfheid van het model en de opgemeten opgemetenstijfheid initieel goed overeenkomen tot op het moment dat het falen van de L-stukken optreed.

4.10.3 Horizontale belasting op de zijgevel

Bij het aanbrengen van de belasting op de zijgevel wordt het vooropgestelde belastingspatroon gevolgd.De meetresultaten worden in bijlage C.8.2 weergegeven. In een eerste belastingsstap wordt de krachtopgevoerd tot 26.9 kN. De verplaatsing van hoek [3] bedraagt 19.2 mm. Bij het ontlasten wordt een blij-vende vervorming van 2.98 mm opgemeten. Bij het herbelasten wordt een verplaatsing van 20.62 mmgeregistreerd bij een kracht van 30 kN. De structuur wordt opnieuw ontlast waarbij een extra blij-vende vervorming van 0.70 mm wordt opgemeten. In de volgende belastingsstap wordt de structuurverder belast tot een kracht van 34.8 kN. Het verloop van deze kracht-verplaatsingsdiagramma’s isweergegeven op figuur 4.48.

Op deze grafiek zijn de belastingstakken van de andere hoekpunten eveneens weergegeven. Het ver-loop van deze hoekpunten in het kracht-verplaatsingsdiagramma is gelijkaardig aan het verloop vanhoekpunt [1] zoals hierboven beschreven is. In de figuur zijn eveneens de kracht-verplaatsingsrelatiesvan de numerieke modellen weergegeven. De voorspellingen van het model voor hoek [3] komen zeergoed overeen met de werkelijkheid. Een relatief verschil van 16% wordt verkregen voor de initiele stijf-heid terwijl de werkelijke herbelastingscurve maar 9% van deze van het model afwijkt. De voorspeldeverplaatsingen van het model komen zeer goed overeen met de opgemeten verplaatsingen.

De verticale verplaatsingen van de kolomvoeten worden in bijlage C.9 weergegeven. De maximaleverplaatsing die optreedt, bedraagt 0.2 mm. Deze kleine verplaatsing is verwaarloosbaar. Uit dezemetingen volgt opnieuw dat de veronderstelling van ingeklemde kolomvoeten gerealiseerd is.

4.10.4 Verticale belasting ter hoogte van de nok

De laatste proef die wordt uitgevoerd, is het aanbrengen van een verticale belasting ter hoogte van denok. Hetzelfde belastingsschema wordt aangewend. In de laatste stap wordt de structuur echter totbreuk belast.

De verticale verplaatsingen van de nok worden grafisch weergegeven in bijlage C.9.1. In een eerstestap wordt de structuur belast tot aan de gebruiksgrenstoestand. Bij het aanbrengen van de krachttot aan de gebruiksgrenstoestand is een extra ontlasting ingevoerd bij een belasting van 38.5 kN. Dezeontlastingscurve is weergegeven in figuur C.9.1. Deze ontlasting was nodig omdat de hydraulische

Page 93: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 74

Figuur 4.48: Horizontale verplaatsing van de meetpunten van een belasting volgens op de zijgevel in functievan de kracht

vijzel niet goed gepositioneerd was op de ballasttafel. Een blijvende vervorming van de structuur van11.2 mm wordt geconstateerd.

Bij het herbelasten gedraagt de structuur zich stijver tot in het punt waar ontlast is. Na dit puntvolgt de stijfheid opnieuw de initiele stijfheid van de eerste belastingscurve. De gebruiksgrenstoestandwordt bereikt bij een belasting van 85.2 kN. Na het ontlasten van de structuur wordt een blijvendevervorming van 40.77 mm opgemeten. In de tweede herbelastingsfase wordt de gebruiksgrenstoestandbereikt bij een kracht van 80.9 kN. Vervolgens wordt opnieuw ontlast en wordt een extra blijvendeverplaatsing van 0.57 mm opgemeten. Tussen de hellingen van beide herbelastingscurves zijn bijnageen verschillen op te merken. De stijfheid tijdens het herbelasten is ongeveer constant.

In een laatste belastingsstap wordt de structuur tot breuk belast. Het aanbrengen van de breukbelas-ting wordt in drie fases opgedeeld wegens problemen met de tegenmassa van de ballasttafel.In een eerste fase wordt de belasting opgevoerd tot 94.8 kN. De belasting wordt niet verder verhoogdwegens het overhellen van het tegengewicht van de trekbank. De massa van de linkse en rechtse coilzijn verschillend waardoor de constructie aan een zijde van de grond wordt gelicht. De ter plaatsebedachte oplossing is om de tegenmassa te verhogen met de massa van de hoogtewerker.

In een tweede fase wordt de belasting verder opgevoerd tot 120 kN. Bij deze kracht is beslist omniet verder te gaan wegens de onveilige situatie met de hoogtewerker als tegenmassa. De structuur is

Page 94: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 75

Figuur 4.49: Verticale verplaatsing van de nok bij een verticale belasting in functie van de kracht

nog steeds niet bezweken. Om de structuur toch tot breuk belast te belasten wordt het tegengewichtverhoogd. In een derde fase wordt de structuur effectief tot breuk belast.

In figuur 4.49 zijn de volgende drie fases duidelijk waarneembaar. In een eerste fase wordt bij eenbelasting van 94.8 kN een verplaatsing van 84.3 mm opgemeten. Na het ontlasten wordt een blijven-de vervorming van 50mm vastgesteld. De belasting wordt verhoogd tot 120 kN. Bij deze belastingondergaat de nok een verplaatsing van 114.3 mm. In figuur 4.49 wordt het verloop van de metingenvan de derde fase weergegeven. Dit is de curve rechts van de stippellijn. Deze stippellijn geeft hettheoretisch verloop weer van de blijvende vervorming. De helling van deze rechte is gelijk aan deopgemeten stijfheid van de laatste belastingstak bij een kracht van 94.8 kN. De berekende blijvendevervorming is 69.55 mm. Vanaf dit punt worden de metingen van de derde fase geımplementeerd.

In de derde fase is het volledige belastingspatroon aangehouden. In de eerste stappen wordt opnieuwbelast tot aan de gebruiksgrenstoestand. Vervolgens wordt de structuur effectief tot breuk belast.Bij een belasting van 160 kN heeft de structuur zijn breuklast bereikt. Bij nadere inspectie is in hetverbindingsstuk van de trekstaaf een brosse breuk opgetreden. Het gefaalde verbindingsstuk wordt opfiguur 4.50 getoond. De geleidingsbuis heeft gefaald net naast de lasnaad met de plaat. De trekkrachtwordt namelijk verdeeld over de lasnaden links en rechts van de geleidingsbuis. Deze kracht zorgt vooreen moment rond het middelpunt van de moer, dat voor spanningen zorgt in het buisprofiel waardoordit is opengescheurd.

Page 95: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 76

Figuur 4.50: Falen van het verbindingsstuk van de trekstaaf

Bij een verticale belasting van 160 kN in de nok geeft het model een trekkracht van 275 kN weer inde trekstaaf. Bij deze kracht wordt de grenstrekkracht voor een bout M24 8.8 overschreden. Dezegrenstrekkracht bedraagt 254 kN. Deze bout is duidelijk sterker dan karakteristieke grenstrekkracht,wat ook te verwachten is.

Figuur 4.49 geeft eveneens de verplaatsingen van het model in functie van de kracht weer. Voor deinitiele belastingsstap wordt een relatief verschil van 42 % opgemeten. Voor de herbelastingsstap be-draagt dit relatieve verschil slechts 9 %.

Een overzicht van de verplaatsingen van de kolomvoeten wordt weergegeven in bijlage C.9.1. Demaximaal optredende verplaatsing is 0.28 mm. Hier wordt opnieuw bevestigd dat de geoptimaliseerdekolomvoet als een inklemming werkt.

4.11 Vergelijking van de meetcampagnes

In deze paragaaf wordt de vergelijking gemaakt tussen de meetcampagnes op de originele en de geopti-maliseerde structuur. De originele structuur is opgebouwd met Z300x2-profielen, terwijl de geoptimali-seerde structuur voorzien is van Z300x3-profielen. Wegens dit verschil in gebruikte profielen is het ver-gelijken van beide meetcampagnes niet eenvoudig. De overeenkomstige kracht-verplaatsingsdiagramma’smoeten met enige voorzichtigheid vergeleken worden.

• Algemeen gedrag van de structuur

Uit de verschillende metingen van de eerste en de tweede meetcampagne wordt steeds een algemeengedragspatroon van de structuur opgemerkt. Wanneer de structuur voor een eerste keer belast wordt,treedt een verglijding van de bouten in de boutgaten van het verbindingsstuk op. Wanneer vervolgensde structuur volledig ontlast wordt, veert de structuur niet volledig terug tot in zijn beginpositie maar

Page 96: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 77

kan een blijvende vervorming opgemeten worden. Bij het herbelasten van de structuur is de stijfheidverschillend van de initiele stijfheid. De stijfheid tijdens het herbelasten is groter dan de initiele stijf-heid aangezien het verglijden van de bouten reeds is opgetreden, waardoor de belasting rechtstreeksop de profielen wordt overgedragen. De vraag is: of het herbelasten in de praktijk voorkomt. Wanneerde wind bijvoorbeeld uit de andere richting waait, gaat het verglijden van de bouten in de boutgatenwederom optreden. Waardoor de structuur terug de initiele stijfheid zal aannemen. Dit algemenegedrag wordt schematisch weergegeven in figuur 4.51.

Figuur 4.51: Schematisch overzicht van het gedrag

• Blijvende vervorming

Tijdens de eerste proefreeks op de originele structuur zijn opmerkelijke blijvende vervormingen opge-treden bij niet al te hoge belastingen. Het verminderen van de gatdiameter met 1 mm zorgt enerzijdsvoor een opmerkelijke daling van de blijvende vervormingen en anderzijds voor het realiseren van eenwerkelijke inklemming aan de kolomvoeten. Tabel 4.11 geeft een overzicht van de blijvende vervor-mingen van de originele en geoptimaliseerde structuur. In deze tabel is een duidelijke afname van deblijvende vervorming op te merken.

Belastingsgeval Originele structuur Geoptimaliseerde structuurZijgevel 12.31 mm na 13.5 kN 6.32 mm na 29.6 kNVerticaal 21.3 mm na 29.5 kN 40.77 mm na 80.5 kN

Tabel 4.11: Overzicht van de blijvende vervormingen

Wanneer de blijvende vervorming per kracht wordt uitgedrukt is een duidelijke afname op te merkenper kracht. Voor de zijgevel is de blijvende vervorming gedaald met een factor 4.3. Terwijl voor deverticale verplaatsing een factor 1.4 wordt opgemeten. Deze relatieve waarden worden weergegeven intabel 4.12.

• Kolomvoet en funderingsankers

Page 97: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 4. EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 78

Belastingsgeval Originele structuur Geoptimaliseerde structuurZijgevel 0.91 mm/kN 0.21 mm/kNVerticaal 0.72 mm/kN 0.51 mm/kN

Tabel 4.12: Overzicht van de blijvende vervormingen

Bij het belasten van de originele structuur zijn grote verticale verplaatsingen van de kolomvoetenopgemeten. Deze verplaatsingen zijn te wijten aan de onvoldoende verankering van de keilbouten enaan het opbuigen van de voetplaat. Het verhogen van de dikte van de voetplaat van de kolomvoetmet 10 mm heeft zijn effect niet gemist. Ook het gebruik van chemische ankers met een diametervan 24 mm en een verankeringslengte van 260 mm draagt bij tot het verminderen van de blijvendevervorming in de structuur en tot het realiseren van een werkelijke inklemming in de kolomvoeten.

Na de optimalisatie zijn slechts verplaatsingen van grootte-orde 0.1 mm opgemeten. Wanneer dezeverplaatsingen vergeleken worden met de verplaatsingen in de originele structuur, die enkele millime-ters bedragen, voldoet het geoptimaliseerde ontwerp duidelijk aan de gewenste inklemming.

• Windverbanden

Tijdens de tweede meetcampagne zijn geen problemen opgetreden met de windverbanden. Het verbe-teren van de aangrijpingspunten van de windverbanden volstaat dus.

• Verbindingsstuk van de trekstaaf

Tijdens de eerste proefreeks treedt stuik op ter hoogte van de bouten van het verbindingsstuk met dedakligger. Het verhoogde aantal bouten samen met het vernieuwde ontwerp van het verbindingsstukzorgen voor een oplossing van dit probleem. Het testen van dit geoptimaliseerde verbindingsstuk inde dakstructuur bracht het lokaal plooien van de verbindingsplaat aan het licht. Aan deze faalmodeis tegemoet gekomen in het huidige ontwerp dat getest is in de geoptimaliseerde structuur.

Bij het beproeven van de geoptimaliseerde structuur zijn alle aanpassingen welke zijn uitgewerkt inhoofdstuk 5 getest. Uit de metingen en de verwerking van de data volgt dat deze optimalisaties dui-delijk een positief effect hebben op de knelpunten van het originele structuur.

Page 98: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Hoofdstuk 5

Optimalisatie

5.1 Inleiding

Na het beproeven van de originele structuur zijn verschillende opmerkingen aangaande het structu-rele gedrag en andere knelpunten aan het licht gekomen die beschreven zijn in paragraaf 4.7. Dithoofdstuk bevat een beschrijving en een grafische voorstelling van de geoptimaliseerde verbindingenen deelcomponenten. De verbeteringen bestaan voornamelijk uit wijzigingen in de geometrie en deopbouw van de verschillende verbindingsstukken. De volgende componenten worden behandeld:

• Verbindingsgaten in de profielen

• Kolomvoet

• Funderingsankers

• Windverbanden

• Aansluitstuk van de horizontale trekstaaf op de spantligger

Na het uitwerken van de verbeteringen aan de elementen worden deze verbeteringen eveneens getestin een werkelijke structuur. De geoptimaliseerde structuur wordt opnieuw onderworpen aan dezelfdeproefreeksen als in het geval van de originele structuur. Op deze manier wordt nagegaan wat degevolgen zijn van de verbeteringen en of deze al dan niet een goed effect hebben op de knelpuntenwaarvoor ze ontworpen zijn.

79

Page 99: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 5. OPTIMALISATIE 80

5.2 Vooropgestelde wijzigingen

5.2.1 Blijvende vervormingen

De blijvende vervormingen zijn hoofdzakelijk te wijten aan het verglijden van de bouten in de boutga-ten van de verbindingsstukken. De mogelijke oplossingen zijn het gebruik van voorgespannen boutenof het verminderen van de gatdiameter.

Het gebruik van voorgespannen bouten is een mogelijkheid om het verglijden te voorkomen en zo dus deblijvende vervorming te verminderen. De boutverbindingen in de structuur zijn belast op afschuiving.Door het voorspannen van de bouten wordt een wrijvingskracht opgewekt tussen het profiel en hetverbindingsstuk. Bij het begroten van de opneembare glijkracht is de belangrijkste parameter dewrijvingscoefficient µ. Deze coefficient, die kan worden ingerekend voor gegalvaniseerde platen diegeen voorbehandeling hebben gehad, is gelijk aan 0.2. Deze waarde voor de wrijvingscoefficient isvastgelegd in paragraaf 6.5.8.3 van Eurocode 3 [13]. De opneembare wrijvingskracht tussen beideplaten door het gebruik van voorgespannen bouten M16-8.8, zorgt voor een afschuifkracht in uiterstegrenstoestand van 14.067 kN. Deze afschuifkracht wordt bepaald aan de hand van de volgende formule:

Fs.Rd =ks ·n ·µγMs

· 0.7 · fub ·As =1 · 1 · 0.2

1.25· 0.7 · 800 · 157 = 14.067kN (5.1)

Het gebruik van voorgespannen bouten is dus af te raden wegens de geringe invloed ervan.

Een tweede oplossing is het verminderen van de diameter van de boutgaten. Deze diameter die oor-spronkelijk 18 mm bedraagt, wordt met 1 mm verminderd tot een diameter van 17 mm. De opbouwvan de structuur en vooral het plaatsen van de bouten in de boutgaten wordt bemoeilijkt aangeziennu slechts 1 mm speling overblijft tussen de diameter van het boutgat en de bout zelf. Bij navraag aande montagefirma blijkt deze reductie van de marge voor professionele mensen geen probleem te zijn.Voor particulieren kan dit echter wel een probleem vormen omdat ze ervaring missen in het degelijken juist monteren.

Bij een kolomlengte van 4m is de mogelijke verplaatsing aan de top gelijk aan 8.89 mm, wanneer enkelde bouten verglijden bij een gatspeling van 1mm. Dit is een vermindering met de helft ten opzichtevan de verplaatsing van 17.77 mm, die verkregen wordt in het geval van een gatspeling van 2mm. Dezewaarden worden bepaald aan de hand van de helft van de gatspeling en de grootste gatafstand vanhet verbindingingstuk met het profiel. Deze rotatie wordt verschaald over de lengte van het onderdeel.Het verminderen van de diameter van de boutgaten komt de structuur ten goede, zeker voor het ondercontrole houden van de blijvende vervormingen. De metingen bevestigen het positieve effect van hetverminderen van de gatdiameter op de blijvende vervorming (zie paragraaf 4.11).

Om de doorbuiging van de trekstaaf te beperken, wordt de orientatie van het profiel veranderd. Ditwordt in detail besproken in paragraaf 5.2.5.

5.2.2 Kolomvoet

Aan het constructieve ontwerp van de oorspronkelijke kolomvoet worden geen wijzigingen aangebracht.Een eis waaraan steeds moet worden voldaan, is dat de buitenkant van de profielen gelijk moet komenmet de buitenzijde van de voetplaat van de kolomvoet. Dit maakt het mogelijk om tijdens het monteren

Page 100: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 5. OPTIMALISATIE 81

van de wandpanelen, deze panelen te laten aansluiten op een bepaald niveau onder de voetplaat. Bijde beproeving van de originele structuur blijkt dat de oorspronkelijke kolomvoet niet voldoet aande voorwaarde van een volmaakte inklemming. Bij het aanbrengen van de belastingen komen deankerbouten los (figuur 4.28) en buigt de dunne voetplaat op (figuur 4.29). Het aanpassen van degeometrie van de voetplaat en van de opstaande platen, die voor de verbinding van het profiel met dekolomvoet zorgen, is dus noodzakelijk. Rekening houdend met alle parameters en met de aangrijpendebelastingen wordt een geoptimaliseerde kolomvoet ontworpen. De belangrijkste afmetingen van dezegeoptimaliseerde kolomvoet worden vergeleken met deze van de oorspronkelijke kolomvoet in tabel5.1.

Onderdeel Oorspronkelijke kolomvoet Geoptimaliseerde kolomvoetdikte voetplaat 10 mm 20 mm

grootte voetplaat (lxb) 365 mm x 365mm 355 mm x 300mmdiameter ankers 16 mm 24 mm

dikte verticale plaat 6 mm 10 mm

Tabel 5.1: Vergelijking van de geometrie van de oorspronkelijke en de geoptimaliseerde kolomvoet

De geoptimaliseerde kolomvoet wordt beschouwd als een inklemming. Bij de ontwerpberekeningenwordt uitgegaan van een excentrische belasting. Deze is afkomstig van het aangrijpende moment ende drukkracht. Vooral de opname van het aangrijpende moment is van belang. De normaalkracht,namelijk de drukkracht op de kolomvoet, heeft een gunstig effect en vermindert de trekkracht op deankers en op de voetplaat. Voor het bepalen van de afmetingen van excentrisch op druk belaste voet-platen bestaan verschillende rekenmethodes. Van belang hierbij is de spanningsverdeling onder devoetplaat. Een niet-lineaire spanningsverdeling van het beton wordt verondersteld, zoals aangegevenin figuur 5.1. Deze keuze wordt gemaakt omdat de mogelijkheid bestaat dat de ankers gaan vloeien.In dat geval kan niet meer uitgegaan worden van een lineair spanningsverloop van het beton. Derekken in het beton zullen het elastisch gebied overschrijden en automatisch wordt een niet-lineairspanningsverloop aangewend.

De berekening van de kolomvoet is uitgewerkt in het tabblad ’Verbindingen’ (bijlage E.6.1) in hetpseudo-driedimensionale rekenblad in Excel. Een schematische tekening van de geoptimaliseerde ko-lomvoet wordt gegeven in bijlage D.1. Deze kolomvoet kan een moment opnemen van 84 kNm.

Daarnaast wordt ook een structurele wijziging van de kolomvoet aangebracht. Deze wijziging zorgtervoor dat de aansluiting van het windverband ingewerkt is tussen de opstaande platen. Op dezemanier daalt het aangrijpingspunt van het windverband naar de kolomvoet. De aslijn van het wind-verband ligt dichter bij de knoop van de kolomvoet, wat een opmerkelijke daling van de optredendemomenten veroorzaakt. De kracht wordt nu rechtstreeks op de kolomvoet afgedragen terwijl deze inhet oude ontwerp op de profielen afgedragen werd. Dit wordt in paragraaf 5.2.4 in detail besproken.Figuren 5.2 en 5.3 geven de oorspronkelijke respectievelijk de geoptimaliseerde kolomvoet weer.

5.2.3 Funderingsankers

Tijdens het beproeven van de originele structuur blijkt dat de funderingsankers niet voldoende ver-ankerd zijn in het funderingsmassief. De kolomvoet wordt als een inklemming beschouwd. Om dezestijve verbinding met de fundering te creeren, moeten ankers gebruikt worden die een voldoende sterkehechting kunnen opwekken met het beton. De oplossing hiervoor is het gebruik van chemische ankers

Page 101: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 5. OPTIMALISATIE 82

Figuur 5.1: Momentverdeling in de voetplaat bij een niet-lineaire spanningsverdeling [22]

Figuur 5.2: Oorspronkelijke kolomvoet Figuur 5.3: Geoptimaliseerde kolomvoet

in plaats van mechanische ankers. De mechanische ankers die origineel gebruikt worden, zijn van hettype segmentanker (figuur 5.4). De opneembare trekkracht van een segmentanker HSA M16x160 ismaximaal 23.3 kN [15]. Deze kracht is afhankelijk van de ankerlengte (160 mm) en van de betonsoort(C25). Bij een mechanisch anker moet de uitvoering volgens de regels van de kunst gebeuren. Het nietdiep genoeg verankeren of het niet vast genoeg aanspannen van het anker heeft een nefaste invloed opde opneembare trekkracht.

Verschillende soorten chemische ankers worden op de markt aangeboden. Joris Ide NV heeft de keuzegemaakt om gebruik te maken van een VDP-anker. Bij deze soort van chemisch anker wordt eerst eencapsule in het boorgat geplaatst. Deze capsule bevat twee van elkaar gescheiden componenten. Het

Page 102: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 5. OPTIMALISATIE 83

anker wordt dan met een draaibeweging door de capsule gedrukt waardoor de componenten met elkaarworden gemengd. Door deze menging ontstaat een chemische reactie waarbij de opening tussen hetanker en het boorgat wordt opgevuld. Figuur 5.5 geeft het anker weer met de capsule. Het ontwerpvan de diameters van de ankers en de ankerlengte wordt uitgevoerd in het tabblad ’Verbindingen’(bijlage E.6.1) in het pseudo-driedimensionale rekenblad in Excel. De ankerkarakteristieken zijn meeverwerkt in het ontwerp van de kolomvoet. De diameter van de ankers wordt bepaald aan de handvan de opneembare trekkracht. Voor de ankerlengte van een gewoon ter plaatse gestort anker wordtuitgegaan van de rekenkleefsterkte van het beton en van de minimale verankeringslengte die nodig isvoor een wapeningsstaaf. Voor het chemisch anker worden de verankeringslengte en de opneembaretrekkracht opgezocht in de technische documentatie van de fabrikant. Wegens de aangrijpende be-lastingen op de kolomvoet wordt de diameter van de ankers verhoogd van 16 mm naar 24 mm. Deankerlengte moet minstens gelijk zijn aan 10 maal de diameter van het boorgat. Dit komt neer op eenankerlengte van 260 mm. De opneembare trekkracht van een chemisch anker M24 met een veranke-ringslengte van 260 mm bedraagt 53 kN.

Figuur 5.4: Mechanisch anker M16 Figuur 5.5: Chemisch anker M24

5.2.4 Windverbanden

Tijdens het beproeven van de originele structuur blijkt dat de verbindingsstukken niet voldoende stijfzijn en dat de aslijnen zich op een redelijke afstand van de knooppunten bevinden. De oplossing voorhet in paragraaf 4.7 beschreven probleem bestaat erin de aslijnen van het windverband zo dicht moge-lijk te laten aansluiten op de knopen van de structuur. Daarnaast moeten de windverbanden ook zodicht mogelijk tegen de verbindingsstukken geplaatst worden om de secundaire momenten te minima-liseren. De stijve verbindingsstukken dragen deze krachten af op de profielen met een minimum aansecundaire krachten. De windverbanden kunnen niet echt in de aslijnen van het gevelvlak geplaatstworden aangezien de wandgordingen dat verhinderen. Daarom worden ze aan de binnenkant van destructuur bevestigd. Om aan deze oplossingen te voldoen, zijn de verbindingsstukken voorzien in dekolomvoet, waardoor een veel grotere stijfheid wordt verkregen.

Page 103: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 5. OPTIMALISATIE 84

Voor de verbinding van de windverbanden met de structuur wordt het gebruik van een aangelastebout vervangen door een gewone boutverbinding. Figuren 5.6 en 5.7 geven de oorspronkelijke res-pectievelijk de geoptimaliseerde verbinding van het windverband weer. In het U-stuk wordt een gatvoorzien met een diameter van 17 mm. Het gebruik van het RAIL-type voor de windverbanden zelfvormt geen probleem. Alleen wordt het verbindingsstuk dat op beide uiteinden van de RAIL voorzienis, vervangen door een lange ijzeren verbindingslat. Deze verbindingslat is voorzien van een bout-gat voor de montage van het windverband op de structuur en bevat daarnaast ook nog zes kleinereboutgaten die zorgen voor de verbinding tussen de lat en het RAIL-profiel. Voor het ontwerp van ditverbindingsstuk wordt een controle op de netto doorsnede uitgevoerd evenals een controle van de ver-bindingsgaten op stuik. De ontwerptekening van het vernieuwde stuk wordt weergegeven in bijlage D.1.

Figuur 5.6: Oorspronkelijke verbindingvan het windverband

Figuur 5.7: Geoptimaliseerde verbindingvan het windverband met dekolomvoet

De positie van de aangrijpingspunten van de windverbanden wordt eveneens gewijzigd. Figuur 5.8toont schematisch het verschil tussen de aangrijpingspunten van het originele en het geoptimaliseerdeontwerp.

De verbindingsplaten voor het windverband worden ingewerkt in de kolomvoet en in het nok- en hethoekstuk. Dit wordt gerealiseerd door plaatjes die tussen de platen van de verbindingsstukken wor-den gelast. Deze plaatjes worden zo gepositioneerd dat de kracht die aangrijpt op het windverbandminimale extra buigmomenten levert op de structuur. Op deze manier worden minimale secundai-re momenten op de dunwandige profielen overgedragen. Het is echter praktisch onmogelijk om deaslijnen van het windverband te laten snijden met de aslijnen van het verbindingsstuk. Indien hetwindverband onderaan de kolomvoet gemonteerd zou worden, is het zeer moeilijk om de moeren vande ankers vast te schroeven. Figuur 5.9 toont de aanpassingen aan de verbindingsstukken van hetwindverband. De volledige berekening van het verbindingsstuk van de windverbanden gebeurt in hettabblad ’Verbindingen’ (bijlage E.6.5) in het pseudo-driedimensionale rekenblad in Excel.

5.2.5 Horizontale trekstaaf

Voor het aansluitstuk van de trekstaaf met de spantligger wordt een volledig nieuw ontwerp gemaaktom alle nodige verbeteringen te kunnen realiseren. De nadelen van het originele ontwerp zijn:

Page 104: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 5. OPTIMALISATIE 85

Figuur 5.8: Vergelijking van de aangrijpingspunten van het originele en het geoptimaliseerde ontwerp

Figuur 5.9: Aanpassing aan de verbindingsstukken van de windverbanden

• Excentrische belasting op de ligger ten gevolge van de ligging van de aslijnen van het verbindings-stuk.• Het beperkte aantal bouten in de verbinding met de dakligger. (cfr. optreden van stuik bij beproe-ving)• Orientatie van de trekstaaf.Figuur 5.10 geeft het originele ontwerp van het aansluitstuk weer.

In het nieuwe ontwerp wordt de trekstaaf tussen de twee profielen van de dakligger geschoven. Ditis mogelijk door een verticale orientatie van de trekstaaf. Door deze verticale orientatie snijden deaslijnen van de trekstaaf en van de dakligger elkaar zodat geen bijkomende momenten optreden. Inhet oude ontwerp wordt de trekstaaf opgelegd op een schoen die via een beugel verbonden is met dedakligger. De schoen ligt enkele centimeters lager dan de aslijn van de dakligger. Dit zorgt voor eenextra moment op de dakliggers wanneer de trekstaaf onder trek komt te staan. Dit extra moment

Page 105: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 5. OPTIMALISATIE 86

Figuur 5.10: Originele verbindingsstuk voor de trekstaaf

wordt niet meer opgewekt bij het nieuwe ontwerp.

De verbinding van de trekstaaf met de dakligger bestaat uit drie onderdelen, zoals weergegeven infiguur 5.11. Deze onderdelen worden zo geplaatst dat de aslijnen van de trekstaaf en de dakliggersamenvallen. De trekstaaf wordt verbonden met een verbindingsplaat. Deze plaat is voorzien vanacht bouten die zuiver op afschuiving en stuik worden belast. Op de verbindingsplaat is een kopplaatvoorzien met een opening, waarin later een regelbout wordt geplaatst. Aan de andere zijde van hetverbindingsstuk worden twee verticale platen voorzien met elk zes bouten om de verbinding te realise-ren met de dakligger. Tussen de platen wordt een plaat met geleidingsbuis onder de juiste hoek gelast.Deze is voorzien van een verstijving aan het uiteinde van de buis waar de moer van de verbindingsstaafzal aangrijpen om een zo stijf mogelijk geheel te verkrijgen. Beide onderdelen worden verbonden meteen draadstang met diameter M20 en van kwaliteit 8.8 in het initiele ontwerp. Bij het beproeven vande dakstructuur faalt deze draadstang. In het ontwerp voor de geoptimaliseerde loods wordt daaromde diameter verhoogd tot 24 mm. Met behulp van deze draadstang wordt de trekstaaf geregeld zodatdeze niet te veel doorbuiging vertoont. Figuur 5.12 stelt het verbindingsstuk van de trekstaaf op eenschematische wijze voor. De volledige berekening van het verbindingsstuk wordt uitgevoerd in hettabblad ’Verbindingen’ (bijlage E.6.2) in het pseudo-driedimensionale rekenblad in Excel. In dezeberekening worden de stuik en de afschuiving van de bouten, de trekkracht op de draadstang en delasnaden gecontroleerd. Een detailtekening wordt weergegeven in bijlage D.1.

Bij het aanbrengen van de verticale proefbelasting op het dak wordt bij een belasting van 25 kN eenplastische zone opgemerkt. De verplaatsingen nemen zeer snel toe bij een kleine verhoging van dekracht. Na visuele inspectie van de structuur wordt een opmerkelijke vervorming vastgesteld in deverbindingsplaat aan de trekstaaf. Bij het originele ontwerp van de verbindingsplaat was er schroef-draad voorzien in deze plaat waarin de draadstang werd bevestigd. Op deze manier kon een lasnaadover de volledig breedte van de verbindingsplaat voorzien worden. Aangezien door Joris Ide NV belanggehecht wordt aan de eenvoud van de opbouw van de verbindingsstukken, is dit voorstel afgewezenen wordt geopteerd om met een moerverbinding te werken. Daarom moet een opening voor de moervan de draadstang voorzien worden in de plaat. Deze opbouw van het verbindingsstuk is aangegeventekening A van figuur 5.12. Tijdens het aanbrengen van de proefbelastingen is rond deze opening hetfalen van de verbindingsplaat opgetreden. De plastische vervorming rond het gat wordt weergegeven

Page 106: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 5. OPTIMALISATIE 87

Figuur 5.11: Aanzicht van het nieuwe verbindingsstuk van de trekstaaf

in figuur 5.13.

Voor het oplossen van dit probleem is ter plaatse een oplossing gezocht. Een buis wordt op de plaatgelast met een verstijving naar de zijkanten toe. Deze aanpassing zorgt voor een betere spanningsver-deling in het element. Na het aanbrengen van deze verbetering treden hier geen problemen meer optijdens het verdere verloop van de meetreeksen. Deze aanpassing is ook in het definitieve rekenbladopgenomen en wordt voorgesteld in de onderste tekening B figuur 5.11.

5.2.6 Conclusie

Om van de structuur een stijver geheel te maken, zijn alle verbindingselementen herontworpen en uit-gerekend. Dit is gebeurd in samenspraak met Joris Ide NV. De volgende voorwaarden werden steedsin het achterhoofd gehouden en getoetst:

• Eenvoudige montage

• Eenvoudige bewerkingen voor de productie van het verbindingsstuk

• Minimaal materiaalverbruik

• Gebruik van zoveel mogelijk elementen van het gamma van Joris Ide NV

Om deze redenen zijn eenvoudige oplossingen uitgewerkt. De problemen situeerden zich voornamelijkbij de geometrische parameters van de onderdelen. Het testen van deze onderdelen op een werkelijkestructuur is van cruciaal belang geweest om het gedrag van de geoptimaliseerde elementen te voor-spellen. Op deze manier is bijvoorbeeld het probleem van de verbindingsplaat van de trekstaaf aande oppervlakte gekomen.

Page 107: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 5. OPTIMALISATIE 88

Figuur 5.12: Schematische weergave van het oorspronkelijke (A) en het verstijfde aansluitstuk (B) van detrekstaaf

Figuur 5.13: Falen van de verbindingsplaat van de trekstaaf

Page 108: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Hoofdstuk 6

Algemene besluiten en verderonderzoek

6.1 Algemene besluiten

In deze paragraaf worden de belangrijkste realisaties van dit eindwerk op numeriek en experimenteeldomein kort samengevat.

Naar numerieke modellering toe wordt de mogelijkheid geboden om een driedimensionale structuurdoor te rekenen. Daartoe werden in het commerciele softwarepakket Powerframe (Buildsoft NV [3])materiaal- en profielbibliotheken aangemaakt voor de Zed- en Sigma-profielen. In deze bibliothekenzijn de effectieve geometrische karakteristieken van deze klasse 4-doorsneden opgenomen. Dit laattoe om een willekeurige structuur, opgebouwd met dit type profiel, door te rekenen overeenkomstigEurocode 3 [12].

Daarnaast werd ook een pseudo-driedimensionaal rekenblad opgesteld in Excel waarin op een effi-ciente wijze een standaardstructuur gedimensioneerd kan worden. De meerwaarde van dit rekenbladligt in het enge toepassingsdomein. Aangezien het rekenblad enkel van toepassing is op een voorafgedefinieerde geometrie vraagt het slechts een beperkte inbreng van de gebruiker. In tegenstellingtot in commerciele rekenprogramma’s zoals Powerframe, worden daarenboven ook de verbindingengetoetst en wordt een onmiddellijke prijscalculatie uitgevoerd. De prijzen van de verbindingsstukkenzijn afhankelijk van de massa en dus van de geometrische eigenschappen. Deze eigenschappen kunnenaangepast worden, afhankelijk van de afmetingen van de structuur en van de aangrijpende belastingen.Dit laat toe om de prijsimpact van de ontwerpparameters onmiddellijk te kunnen inschatten en hetontwerp in die zin te optimaliseren.

In het experimentele luik werd nagegaan in welke mate het reele gedrag van een driedimensionalestandaardstructuur overeenstemt met het gedrag van een numeriek gesimuleerde structuur alsook methet gewenste gedrag. Daartoe werd een proefloods, opgebouwd uit Zed-profielen, beproefd op deterreinen van Joris Ide NV. De eerste proeven op het bestaande ontwerp, zonder en met dak- enwandpanelen, toonden aan dat het reele gedrag in belangrijke mate afwijkt van zowel het gewenste alshet numeriek gesimuleerde gedrag. De voornaamste redenen hiervoor zijn dat de verbindingsstukkenniet beantwoorden aan de theoretische aannames en dat de detaillering van deze verbindingsstukkenvaak een optimale krachtsoverdracht niet toelaat.

89

Page 109: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 6. ALGEMENE BESLUITEN EN VERDER ONDERZOEK 90

• De kolomvoeten worden in het numeriek model als volmaakte inklemmingen beschouwd. Tijdenshet experimenteel onderzoek wordt daarentegen vastgesteld dat deze kolomvoeten zich niet alseen inklemming gedragen maar wel als een flexibele verbinding.

• Door een speling van 2mm tussen de bout en het boutgat, zal bij het aanbrengen van de belastingeerst een verglijding van de bouten in de boutgaten van de verbindingsstukken optreden, waarnade belastingen pas op de profielen worden overgedragen. Door het verglijden van de boutentreden grote blijvende vervormingen op.

• De aangrijpingspunten van de windverbanden sluiten niet aan in de knopen van de structuur.Deze excentriciteit veroorzaakt secundaire momenten in de kolommen en de liggers. Het ont-werp van het verbindingsstuk van de windverbanden zorgt ervoor dat de windverbanden niet inhet wand- en dakvlak gelegen zijn. Door de bijkomende momenten die in het verbindingsstukgeınduceerd worden, treedt falen op aangezien het stuk een onvoldoende stijfheid bezit.

• Door het ontwerp van het aansluitstuk van de trekstaaf sluit de aslijn van de trekstaaf nietaan in de aslijn van de dakligger. Door deze excentriciteit ontstaat een bijkomend moment inde ligger. Daarenboven wordt een substantiele doorbuiging van de trekstaaf waargenomen inonbelaste toestand.

Om hieraan tegemoet te komen, werd een aangepast ontwerp voorgesteld van de volgende verbindingen:

• de kolomvoetDe dikte van de voetplaat wordt verhoogd van 10mm tot 20 mm. Ook de dikte van de opstaandeplaten wordt gewijzigd en bedraagt nu 10 mm. De mechanische segmentankers worden vervangendoor chemische ankers M24 met een verankeringslengte van 260 mm.

• de boutspelingDeze speling tussen de bout en het boutgat wordt verminderd van 2mm tot 1 mm.

• de windverbandenHet aangrijpingspunt van de windverbanden wordt verplaatst naar de verbindingsstukken in deknopen. Het ontwerp van het verbindingsstuk van het windverband wordt eveneens aangepastzodat de windverbanden zo dicht mogelijk tegen de aslijnen van de wand- en dakvlakken liggen.

• de trekstaafVoor het aansluitstuk van de trekstaaf wordt een volledig nieuw ontwerp uitgewerkt waarin meerbouten voorzien zijn ter hoogte van de ligger.

Met deze geoptimaliseerde verbindingen werd eerst de dakstructuur afzonderlijk beproefd en vervolgenswerd opnieuw een volledige structuur opgebouwd zonder wand- en dakpanelen. Deze verificatie leerdedat:

• door het veranderen van de geometrische eigenschappen van de kolomvoet en het aanbrengenvan de chemische ankers, de kolomvoet zich nu gedraagt als een volmaakte inklemming.

• door het verminderen van de speling tussen de bouten en de boutgaten, de blijvende vervor-mingen sterk gereduceerd worden. Voor de verticale verplaatsing van de nok wordt de blijvendeverplaatsing verminderd met een factor 1.4 . Voor de zijdelingse verplaatsingen wordt een re-ductie van de blijvende verplaatsingen met een factor 4.3 opgemeten.

Page 110: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOOFDSTUK 6. ALGEMENE BESLUITEN EN VERDER ONDERZOEK 91

• door het verplaatsen van de aangrijpingspunten naar de knopen toe een veel grotere stijfheidwordt verkregen.

• door het nieuwe ontwerp van het aansluitstuk van de trekstaaf, de aslijnen van de trekstaaf en deligger samenvallen. De orientatie van de trekstaaf wordt hierdoor eveneens veranderd waardoorde doorbuiging in onbelaste toestand daalt. Het probleem van het opstuiken van de boutgatendat optreedt tijdens het belasten van de originele structuur, wordt vermeden.

De terugkoppeling naar de numerieke modellen geeft aan dat het mogelijk is om het reele gedrag vol-doende nauwkeurig weer te geven zodat een veilig ontwerp kan worden uitgevoerd. Voor de belastingop de kopgevel zijn de werkelijke verplaatsingen evenredig met deze van het model, tot op de positiewaar het falen van de L-stukken optreedt. Tijdens de herbelastingsstap wordt voor de zijdelingse ver-plaatsing van de kopgevel en voor de verticale verplaatsing van de nok een verschil van 9 % opgemetentussen het werkelijke gedrag en het gedrag voorspeld door het model. Het aanbrengen van de wand-panelen heeft een positief effect op het gedrag van de structuur. Het zorgt namelijk voor een stijgingvan de stijfheid in de langsrichting met een factor 4.5 . Voor de kopgevel zorgen de wandpanelen vooreen stijging met een factor 2.3 .

6.2 Verder onderzoek

Dit onderzoek is nog niet volledig zodat enkele pistes van verder onderzoek kunnen worden aangereikt.

In dit eindwerk werden enkel de verbindingsstukken geoptimaliseerd voor de Zed-structuren. Hetligt in de lijn van de verwachtingen eenzelfde procedure te doorlopen voor de Sigma-structuren. Depraktijkervaring opgebouwd met de Zed-structuren laat evenwel toe deze optimalisatie enkel numeriekdoor te voeren zodat een bijkomend experimenteel luik niet langer noodzakelijk is.

Het pseudo-driedimensionale rekenblad laat toe om voor de standaard driedimensionale structurenrechtstreeks kostprijsimplicaties door te rekenen alsook de verbindingsstukken aan te passen aan deaanwezige krachtswerkingen. Dit biedt de mogelijkheid om voor bepaalde sets van hoogte, overspan-ning en tussenafstand van de spanten op te zoek te gaan naar overeenstemmende sets van verbindings-stukken zodat een economisch (sub)optimale oplossing wordt verkregen binnen een praktisch haalbareen beperkte set van verbindingsstukken.

Eveneens kan nagegaan worden in hoeverre niet-lineaire numerieke modelleringen in staat zijn om hetreele gedrag beter te beschrijven, met inbegrip van het implementeren van het effect van de schijfwer-king op de structuur, waardoor het ontwerp geoptimaliseerd kan worden.

Page 111: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Literatuuropgave

[1] Bourrier P. and Brozzetti J. (1996). ”Construction metallique et mixte acier-beton”. EditionsEyrolles, Paris, France

[2] Bouwen met staal (2004). ”Handboek staalframebouw”. Zoetmeer, Nederland

[3] Buildsoft NV. Handleiding Powerframe

[4] CALFEM (1996) ”CALFEM”. Handleiding. Lund University, Sweden.

[5] De Roeck G. (2003). ”Eindige elementen - I staafconstructies”. VTK, Leuven.

[6] De Roeck G. (2003). ”Eindige Elementen (handleiding CALM)”. VTK, Leuven.

[7] Eurocode 0 (2002): ”Eurocode: Grondslag voor het ontwerp”. CEN, European Committee forStandardisation.

[8] Eurocode 1 (1995): ”Basis of design and actions on structures - Part 2-1: Actions on structures- Densities, self-weight and imposed loads”. CEN, European Committee for Standardisation.

[9] Eurocode 1 (1995): ”Basis of design and actions on structures - Part 2-3: Actions on structures- Snow loads”. CEN, European Committee for Standardisation.

[10] Eurocode 1 (1995): ”Basis of design and actions on structures - Part 2-4: Actions on structures- Wind actions”. CEN, European Committee for Standardisation.

[11] Eurocode 2: Berekening van betonconstructies - Deel 1-1 (1999). ”Algemene regels en regels voorgebouwen”. BIN, Belgisch Instituut voor Normalisatie.

[12] Eurocode 3: Ontwerp van stalen draagsystemen (2002). ”Algemene regels en regels voor gebouwensamen met Belgische toepassingsrichtlijn”. CEN, European Committee for Standardisation.

[13] Eurocode 3: Ontwerp van stalen draagsystemen - Deel 1-1 (2002). ”Algemene regels en regels voorgebouwen samen met Belgische toepassingsrichtlijn”. CEN, European Committee for Standardi-sation.

[14] Eurocode 3: Design of Steel Structures Part 1-3 (20xx). ”General rules - Supplementary rules forcold-formed thin gauge members and sheeting”. CEN, European Committee for Standardisation.

[15] Hilti NV. HST Segmentanker Technische brochure

[16] ISO 12944 (1998). ”Verven en vernissen - Bescherming van staalconstructies tegen corrosie doormiddel van verfsystemen 1998”. CEN, European Committee for Standardisation.

[17] ISO 9223 (1997). ”Corrosie van metalen en legeringen - Corrosiviteit van de atmosfeer - Classi-ficatie”. CEN, European Committee for Standardisation.

92

Page 112: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

LITERATUUROPGAVE 93

[18] Joris Ide NV. Bedrijfsfoto’s

[19] Joris Ide NV. ”http://www.joriside.be”

[20] Joris Ide NV. ”Montage Z-structuur”. infobrochure

[21] Joris Ide NV. ”Montage Σ-structuur”. infobrochure

[22] Schueremans L. en Van Gemert D. (2002). ”Ontwerp van constructiecomponenten: Achtergronden oefeningen bij het ontwerp van constructiecomponenten: staal, hout en metselwerk”. VTK,Leuven.

[23] Structuretech. www.structuretech.net

[24] Van Impe R (2004). ”Deel1-3: Dunwandige, koudgevormde staven en geprofileerde, metalen pla-ten”. Slides: voordracht Staalinfocentrum (30/01/2004).

Page 113: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Bijlage A

Overzicht van de eigenschappen van deZed- en Sigma-profielen

94

Page 114: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

TYPE H (mm) t (mm) B1 (mm) B2 (mm) C (mm) r (mm) Staalsoort

Z140 140 1.5 59.5 65.5 22 5 S280GD+Z

Z140 140 2.0 59.5 65.5 22 5 S280GD+Z

Z140 140 2.5 59.5 65.5 22 5 S280GD+Z

Z160 160 1.5 59.5 65.5 22 5 S280GD+Z

Z160 160 2.0 59.5 65.5 22 5 S280GD+Z

Z160 160 2.5 59.5 65.5 22 5 S280GD+Z

Z180 180 1.5 59.5 65.5 22 5 S280GD+Z

Z180 180 2.0 59.5 65.5 22 5 S280GD+Z

Z180 180 2.5 59.5 65.5 22 5 S280GD+Z

Z200 200 1.5 59.5 65.5 22 5 S280GD+Z

Z200 200 2.0 59.5 65.5 22 5 S280GD+Z

Z200 200 2.5 59.5 65.5 22 5 S280GD+Z

Z220 220 2.0 59.5 65.5 22 5 S280GD+Z

Z220 220 2.5 59.5 65.5 22 5 S280GD+Z

Z250 249 2.0 78 67 21.5 5 S350GD+Z

Z250 250 2.5 79 68 22.0 5 S350GD+Z

Z250 251 3.0 80 69 22.5 5 S350GD+Z

Z300 299 2.0 93 85 29.5 5 S350GD+Z

Z300 300 2.5 94 86 30.0 5 S350GD+Z

Z300 301 3.0 95 87 30.5 5 S350GD+Z

TYPE t (mm) As [mm²] I [mm4] As,eff [mm²] Ieff [mm

4]

Z140 1.5 439,69 1357553,567 313,49 1209660,00

Z140 2.0 581,40 1779128,678 469,51 1695932,88

Z140 2.5 720,67 2185655,61 632,80 2142343,69

Z160 1.5 469,69 1853624,965 313,97 1620614,24

Z160 2.0 621,40 2432229,686 472,13 2287544,02

Z160 2.5 770,67 2991677,247 639,50 2906722,01

Z180 1.5 499,69 2443626,412 314,14 2092989,82

Z180 2.0 661,40 3209599,097 473,87 2972792,28

Z180 2.5 820,67 3951819,812 644,33 3799196,85

Z200 1.5 529,69 3133559,344 314,12 2626584,33

Z200 2.0 701,40 4119238,835 475,03 3751801,96

Z200 2.5 870,67 5076085,721 647,89 4820828,71

Z220 2.0 741,40 5169150,408 475,79 4624541,19

Z220 2.5 920,67 6374476,866 650,57 5972212,59

Z250 2.0 837,40 7539944,063 467,05 6112460,50

Z250 2.5 1050,67 9505166,632 653,35 8253309,79

Z250 3.0 1265,52 11503044,63 853,19 10393260,44

Z300 2.0 1035,40 13637985,03 520,40 10038765,77

Z300 2.5 1298,17 17164671,76 751,91 14209153,73

Z300 3.0 1562,52 20738912,02 986,97 18142531,75

Volledige sectie onder druk

Page 115: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

TYPE t (mm) As,eff [mm²] Ieff [mm4] Weff,a [mm

3] Weff,b [mm

3]

Z140 1.5 423,11 1295079,22 18266,08 18742,31

Z140 2.0 563,20 1713386,53 24321,89 24634,00

Z140 2.5 709,65 2159057,10 30541,10 31152,30

Z160 1.5 452,40 1766881,35 21787,97 22392,33

Z160 2.0 601,56 2335682,78 28945,46 29450,98

Z160 2.5 758,36 2949375,12 36586,08 37152,65

Z180 1.5 475,58 2310019,40 25115,43 26243,09

Z180 2.0 640,05 3074843,45 33810,74 34526,62

Z180 2.5 807,18 3889308,25 42963,87 43468,15

Z200 1.5 487,97 2902677,82 27856,09 30300,18

Z200 2.0 678,65 3938332,33 38918,47 39859,41

Z200 2.5 856,10 4988581,75 49672,53 50100,94

Z220 2.0 717,32 4933606,91 44269,03 45448,42

Z220 2.5 905,15 6257322,46 56712,35 57058,20

Z250 2.0 752,36 6813690,56 52102,68 57632,90

Z250 2.5 1018,88 9125998,49 72973,51 73042,50

Z250 3.0 1226,32 11032565,54 87803,33 88014,71

Z300 2.0 860,65 11545941,42 69381,59 87081,46

Z300 2.5 1186,73 15775928,63 100248,09 110606,49

Z300 3.0 1521,20 20023110,83 132010,88 134093,27

TYPE t (mm) As,eff [mm²] Ieff [mm4] Weff,a [mm

3] Weff,b [mm

3]

Z140 1.5 428,58 1316897,63 18056,63 19635,12

Z140 2.0 571,44 1748804,48 24171,18 25851,07

Z140 2.5 712,97 2171676,07 30208,91 31884,18

Z160 1.5 457,91 1795930,94 21570,41 23402,50

Z160 2.0 610,40 2385954,68 28867,28 30847,24

Z160 2.5 762,37 2969906,17 36182,40 38115,55

Z180 1.5 476,65 2333092,61 24616,59 27376,40

Z180 2.0 649,44 3143216,06 33820,40 36103,38

Z180 2.5 811,38 3916713,27 42430,85 44664,51

Z200 1.5 488,87 2929008,04 27327,55 31556,30

Z200 2.0 688,55 4028316,32 39030,61 41618,77

Z200 2.5 860,45 5023949,47 49002,76 51540,27

Z220 2.0 727,73 5049012,41 44498,18 47393,26

Z220 2.5 909,59 6301346,39 55898,18 58742,31

Z250 2.0 753,59 6896699,95 50464,58 61393,59

Z250 2.5 1015,67 9102527,37 69076,02 76993,58

Z250 3.0 1240,81 11216975,47 85754,98 93321,30

Z300 2.0 868,51 11738110,93 69197,61 90734,09

Z300 2.5 1188,81 15906666,11 98545,91 114778,11

Z300 3.0 1498,16 19594104,59 123805,97 137275,73

Kleine flens onder druk

Buiging ronde de sterke as

Grote flens onder druk

Buiging ronde de sterke as

Page 116: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

TYPE t (mm) As,eff [mm²] Ieff [mm4] Weff,a [mm

3] Weff,b [mm

3]

Z140 1.5 439,31 435403,15 6892,35 7217,26

Z140 2.0 581,40 565392,79 8992,90 9403,00

Z140 2.5 720,67 685746,01 10950,02 11452,98

Z160 1.5 469,31 435478,71 6882,55 7230,60

Z160 2.0 621,40 565505,44 8979,72 9421,30

Z160 2.5 770,67 685895,49 10934,00 11475,68

Z180 1.5 499,31 435545,86 6873,97 7242,39

Z180 2.0 661,40 565606,07 8968,19 9437,47

Z180 2.5 820,67 686029,94 10920,03 11495,74

Z200 1.5 529,31 435606,04 6866,40 7252,88

Z200 2.0 701,40 565696,75 8958,03 9451,86

Z200 2.5 870,67 686151,94 10907,74 11513,59

Z220 2.0 741,40 565779,08 8949,01 9464,76

Z220 2.5 920,67 686263,51 10896,86 11529,60

Z250 2.0 837,40 828717,97 11097,38 12129,40

Z250 2.5 1050,67 1058488,02 14034,81 15322,37

Z250 3.0 1265,52 1297745,91 17039,57 18581,89

Z300 2.0 1029,88 1621502,98 17871,11 19016,82

Z300 2.5 1298,17 2118076,43 23275,48 24486,53

Z300 3.0 1562,52 2585401,37 28180,06 29630,67

TYPE t (mm) As,eff [mm²] Ieff [mm4] Weff,a [mm

3] Weff,b [mm

3]

Z140 1.5 439,69 436911,62 6922,25 7235,67

Z140 2.0 581,40 565392,79 8992,90 9403,00

Z140 2.5 720,67 685746,01 10950,02 11452,98

Z160 1.5 469,69 436992,14 6912,11 7249,52

Z160 2.0 621,40 565505,44 8979,72 9421,30

Z160 2.5 770,67 685895,49 10934,00 11475,68

Z180 1.5 499,69 437063,66 6903,22 7261,77

Z180 2.0 661,40 565606,07 8968,19 9437,47

Z180 2.5 820,67 686029,94 10920,03 11495,74

Z200 1.5 529,69 437127,73 6895,37 7272,67

Z200 2.0 701,40 565696,75 8958,03 9451,86

Z200 2.5 870,67 686151,94 10907,74 11513,59

Z220 2.0 741,40 565779,08 8949,01 9464,76

Z220 2.5 920,67 686263,51 10896,86 11529,60

Z250 2.0 837,40 828717,97 11097,38 12129,40

Z250 2.5 1050,67 1058488,02 14034,81 15322,37

Z250 3.0 1265,52 1297745,91 17039,57 18581,89

Z300 2.0 1031,55 1637959,04 18211,92 19032,50

Z300 2.5 1298,17 2118076,43 23275,48 24486,53

Z300 3.0 1562,52 2585401,37 28180,06 29630,67

Kleine flens onder druk

Buiging ronde de zwakke as

Grote flens onder druk

Buiging ronde de zwakke as

Page 117: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE A. OVERZICHT VAN DE EIGENSCHAPPEN VAN DE ZED- EN SIGMA-PROFIELEN98

TY

PE

H (

mm

)t (m

m)

B3 (

mm

)D

(m

m)

A (

mm

)C

(m

m)

E (

mm

)F

(m

m)

r (m

m)

Sta

als

oort

Σ140

140

1.5

56

20

100

15

21

25

2S

350G

D+

Z

Σ140

140

2.0

56

20

100

15

21

25

2S

350G

D+

Z

Σ140

140

2.5

56

20

100

15

21

25

2S

350G

D+

Z

Σ170

170

1.5

56

20

130

15

21

25

2S

350G

D+

Z

Σ170

170

2.0

56

20

130

15

21

25

2S

350G

D+

Z

Σ170

170

2.5

56

20

130

15

21

25

2S

350G

D+

Z

Σ200

200

1.5

56

20

160

15

21

25

2S

350G

D+

Z

Σ200

200

2.0

56

20

160

15

21

25

2S

350G

D+

Z

Σ200

200

2.5

56

20

160

15

21

25

2S

350G

D+

Z

Σ230

230

1.5

56

20

190

15

21

25

2S

350G

D+

Z

Σ230

230

2.0

56

20

190

15

21

25

2S

350G

D+

Z

Σ230

230

2.5

56

20

190

15

21

25

2S

350G

D+

Z

TY

PE

t (m

m)

As [m

m²]

I [m

m4]

As,e

ff [m

m²]

I eff [m

m4]

Σ140

1.5

440,3

31270762

407,2

21121169

Σ140

2.0

581,7

21664117

554,4

21542905

Σ140

2.5

720,4

02042764

695,7

51934003

Σ170

1.5

485,3

32018940

439,0

21781269

Σ170

2.0

641,7

22648724

611,8

32449750

Σ170

2.5

795,4

03257388

767,6

43073570

Σ200

1.5

530,3

32985518

446,3

12631875

Σ200

2.0

701,7

23922105

635,2

03621513

Σ200

2.5

870,4

04829941

825,3

54547094

Σ230

1.5

575,3

34190744

449,1

03677834

Σ230

2.0

761,7

25511260

644,0

45074194

Σ230

2.5

945,4

06794173

844,2

46382596

Vo

lled

ige s

ecti

e o

nd

er

dru

k

Page 118: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE A. OVERZICHT VAN DE EIGENSCHAPPEN VAN DE ZED- EN SIGMA-PROFIELEN99

TY

PE

H (

mm

)t (m

m)

B3 (

mm

)D

(m

m)

A (

mm

)C

(m

m)

E (

mm

)F

(m

m)

r (m

m)

Sta

als

oort

Σ140

140

1.5

56

20

100

15

21

25

2S

350G

D+

Z

Σ140

140

2.0

56

20

100

15

21

25

2S

350G

D+

Z

Σ140

140

2.5

56

20

100

15

21

25

2S

350G

D+

Z

Σ170

170

1.5

56

20

130

15

21

25

2S

350G

D+

Z

Σ170

170

2.0

56

20

130

15

21

25

2S

350G

D+

Z

Σ170

170

2.5

56

20

130

15

21

25

2S

350G

D+

Z

Σ200

200

1.5

56

20

160

15

21

25

2S

350G

D+

Z

Σ200

200

2.0

56

20

160

15

21

25

2S

350G

D+

Z

Σ200

200

2.5

56

20

160

15

21

25

2S

350G

D+

Z

Σ230

230

1.5

56

20

190

15

21

25

2S

350G

D+

Z

Σ230

230

2.0

56

20

190

15

21

25

2S

350G

D+

Z

Σ230

230

2.5

56

20

190

15

21

25

2S

350G

D+

Z

TY

PE

t (m

m)

As [m

m²]

I [m

m4]

As,e

ff [m

m²]

I eff [m

m4]

Σ140

1.5

440,3

31270762

407,2

21121169

Σ140

2.0

581,7

21664117

554,4

21542905

Σ140

2.5

720,4

02042764

695,7

51934003

Σ170

1.5

485,3

32018940

439,0

21781269

Σ170

2.0

641,7

22648724

611,8

32449750

Σ170

2.5

795,4

03257388

767,6

43073570

Σ200

1.5

530,3

32985518

446,3

12631875

Σ200

2.0

701,7

23922105

635,2

03621513

Σ200

2.5

870,4

04829941

825,3

54547094

Σ230

1.5

575,3

34190744

449,1

03677834

Σ230

2.0

761,7

25511260

644,0

45074194

Σ230

2.5

945,4

06794173

844,2

46382596

Vo

lled

ige s

ecti

e o

nd

er

dru

k

Page 119: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Bijlage B

Originele verbindingsstukken

100

Page 120: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

EINDSTUK VAN HET WINDVERBAND

Page 121: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOEKSTUK VOOR MIDDENSPANT

Page 122: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOEKSTUK VOOR HOEKKOLOM

Page 123: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

KOLOMVOET

Page 124: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

VERBINDINGSSTUK VAN DE HORIZONTALE TREKSTAAF

Page 125: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

NOKSTUK

Page 126: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

U-STUK VOOR WINDVERBAND

Page 127: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

U-STUK

Page 128: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

VERBINDINGSSTUK VOOR TUSSENKOLOM (KOPGEVEL)

Page 129: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

L-STUK VOOR GORDINGEN

Page 130: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

L-STUK VOOR TUSSENKOLOM

Page 131: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Bijlage C

Meetresultaten

C.1 Meetresultaten van de proeven op de naakte structuur

C.1.1 Belasting op de kopgevel

Verplaatsing van de hoeken en de nok

In deze bijlage worden de verwerkte meetgegevens weergegeven van de verplaatsingen die de hoekpun-ten en de nok ondergaan bij het aanleggen van de horizontale kracht in de richting van de kopgevelop de naakte structuur.

112

Page 132: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 113

0123456789

05

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

10

01

05

11

0

Ve

rpla

ats

ing

[m

m]

Aangrijpende belasting [kN]

ho

ek

[1

]h

oe

k [

3]

no

k [

2]

Page 133: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 114

Verplaatsing van de kolomvoeten

In deze bijlage worden de meetgegevens weergegeven van de verplaatsingen die de kolomvoeten onder-gaan bij het aanleggen van de horizontale kracht in de richting van de kopgevel op de naakte structuur.De nummering van de kolomvoeten is weergegeven in figuur C.8.

Figuur C.1: Nummering van de LVDT’s

Page 134: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Windmill Logger - JORISIDE.IMS

File opened at 14:21:14 Mon 20 Nov 2006

File closed at 15:01:41 Mon 20 Nov 2006 Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3

Secs kN mm mm mm

Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3 14:26:46 8,77 1,63 1,11 0,93

Secs kN mm mm mm 14:26:51 8,86 1,64 1,14 0,95

14:21:17 0,23 0 0 0 14:26:56 8,76 1,66 1,17 0,97

14:21:21 0,78 0 0 0,01 14:27:01 9 1,67 1,21 1

14:21:26 0,51 0,01 0 0,02 14:27:06 9,29 1,7 1,24 1,02

14:21:31 0,91 0,02 0,01 0,03 14:27:11 9,5 1,73 1,28 1,05

14:21:36 1,09 0,02 0,01 0,04 14:27:16 9,52 1,74 1,32 1,07

14:21:41 1,21 0,03 0,04 0,06 14:27:21 9,32 1,76 1,36 1,09

14:21:46 1,18 0,05 0,06 0,07 14:27:26 9,59 1,77 1,4 1,11

14:21:51 1,59 0,07 0,09 0,08 14:27:31 9,81 1,79 1,44 1,14

14:21:56 1,81 0,12 0,14 0,1 14:27:36 9,94 1,81 1,47 1,16

14:22:01 1,85 0,15 0,17 0,11 14:27:41 9,8 1,82 1,5 1,18

14:22:06 1,93 0,18 0,21 0,12 14:27:46 9,66 1,82 1,51 1,19

14:22:11 2,42 0,23 0,25 0,14 14:27:51 9,62 1,82 1,51 1,19

14:22:16 2,74 0,29 0,29 0,16 14:27:56 9,57 1,82 1,52 1,2

14:22:21 2,79 0,37 0,39 0,13 14:28:01 9,56 1,82 1,52 1,2

14:22:26 2,78 0,36 0,38 0,19 14:28:06 9,54 1,82 1,52 1,2

14:22:31 2,9 0,41 0,42 0,21 14:28:11 9,5 1,82 1,52 1,2

14:22:36 3,44 0,45 0,47 0,23 14:28:16 9,5 1,82 1,52 1,21

14:22:41 3,62 0,51 0,51 0,24 14:28:21 9,44 1,82 1,52 1,21

14:22:46 3,8 0,55 0,54 0,26 14:28:26 9,44 1,82 1,52 1,21

14:22:51 3,95 0,6 0,57 0,28 14:28:31 9,38 1,82 1,52 1,21

14:22:56 4,02 0,64 0,6 0,3 14:28:36 9,38 1,82 1,52 1,21

14:23:01 4,05 0,69 0,62 0,32 14:28:41 9,38 1,82 1,52 1,22

14:23:06 4,72 0,77 0,64 0,35 14:28:46 9,42 1,82 1,52 1,22

14:23:11 4,83 0,82 0,66 0,37 14:28:51 9,41 1,82 1,52 1,22

14:23:16 5,12 0,88 0,68 0,4 14:28:56 9,41 1,82 1,52 1,22

14:23:21 5,21 0,93 0,69 0,42 14:29:01 9,36 1,82 1,53 1,22

14:23:26 5,07 0,95 0,7 0,44 14:29:06 9,41 1,82 1,53 1,22

14:23:31 5,03 0,95 0,7 0,44 14:29:11 9,41 1,82 1,53 1,22

14:23:36 5,01 0,95 0,7 0,44 14:29:16 9,35 1,82 1,52 1,22

14:23:41 5,01 0,95 0,7 0,45 14:29:21 9,36 1,82 1,53 1,22

14:23:46 5,01 0,95 0,7 0,45 14:29:26 9,35 1,82 1,53 1,23

14:23:51 4,94 0,95 0,7 0,45 14:29:31 9,35 1,82 1,53 1,23

14:23:56 4,95 0,95 0,7 0,45 14:29:36 9,26 1,82 1,52 1,23

14:24:01 4,9 0,95 0,7 0,45 14:29:41 10,27 1,84 1,53 1,24

14:24:06 4,95 0,95 0,7 0,45 14:29:46 10,09 1,86 1,6 1,27

14:24:11 4,95 0,95 0,7 0,45 14:29:51 10,11 1,87 1,64 1,29

14:24:16 4,95 0,95 0,7 0,45 14:29:56 10,45 1,89 1,69 1,31

14:24:21 4,94 0,95 0,7 0,46 14:30:01 10,66 1,91 1,72 1,33

14:24:26 4,9 0,95 0,7 0,46 14:30:06 10,77 1,92 1,75 1,35

14:24:31 4,89 0,95 0,7 0,46 14:30:11 10,92 1,94 1,8 1,37

14:24:36 4,89 0,96 0,7 0,46 14:30:16 10,73 1,96 1,83 1,4

14:24:41 4,89 0,95 0,7 0,46 14:30:21 10,97 1,97 1,87 1,42

14:24:46 4,89 0,95 0,7 0,46 14:30:26 11,26 1,99 1,91 1,44

14:24:51 4,91 0,95 0,7 0,46 14:30:31 11,02 1,99 1,93 1,45

14:24:56 5,67 1,05 0,72 0,48 14:30:36 10,91 1,99 1,93 1,46

14:25:01 5,85 1,1 0,73 0,5 14:30:41 10,84 1,99 1,94 1,46

14:25:06 6,04 1,16 0,74 0,52 14:30:46 10,84 1,99 1,94 1,47

14:25:11 6,23 1,2 0,75 0,55 14:30:51 10,84 1,99 1,94 1,47

14:25:16 6,41 1,24 0,76 0,57 14:30:56 10,79 1,99 1,94 1,48

14:25:21 6,51 1,26 0,76 0,58 14:31:01 10,78 1,99 1,94 1,48

14:25:26 6,65 1,29 0,77 0,6 14:31:06 10,78 1,99 1,94 1,48

14:25:31 6,77 1,32 0,78 0,62 14:31:11 11,75 2,01 1,94 1,49

14:25:36 6,89 1,34 0,79 0,64 14:31:16 11,48 2,04 2 1,52

14:25:41 7 1,37 0,8 0,66 14:31:21 11,46 2,06 2,05 1,54

14:25:46 7,21 1,4 0,81 0,68 14:31:26 11,66 2,08 2,09 1,56

14:25:51 7,35 1,42 0,82 0,7 14:31:31 11,8 2,1 2,13 1,59

14:25:56 7,5 1,45 0,83 0,72 14:31:36 12,05 2,12 2,17 1,61

14:26:01 7,31 1,46 0,84 0,74 14:31:41 12,15 2,13 2,2 1,63

14:26:06 7,74 1,49 0,86 0,77 14:31:46 12,33 2,15 2,23 1,66

14:26:11 7,89 1,51 0,87 0,79 14:31:51 12,52 2,17 2,26 1,68

14:26:16 7,92 1,52 0,9 0,8 14:31:56 12,57 2,18 2,29 1,7

14:26:21 8 1,54 0,93 0,83 14:32:01 12,39 2,2 2,31 1,72

14:26:26 8,24 1,56 0,96 0,85 14:32:06 12,7 2,22 2,34 1,74

14:26:31 8,33 1,58 1 0,87 14:32:11 12,76 2,24 2,37 1,76

14:26:36 8,28 1,6 1,03 0,89 14:32:16 12,58 2,26 2,39 1,77

14:26:41 8,66 1,61 1,07 0,91 14:32:21 12,89 2,28 2,42 1,8

Page 135: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3 Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3

Secs kN mm mm mm Secs kN mm mm mm

14:32:26 13,14 2,31 2,44 1,81 14:38:11 4,64 1,85 1,73 1,38

14:32:31 13,12 2,34 2,47 1,83 14:38:16 4,71 1,88 1,8 1,41

14:32:36 13,19 2,36 2,49 1,85 14:38:21 5,19 1,92 1,87 1,43

14:32:41 13,03 2,39 2,51 1,87 14:38:26 5,29 1,94 1,95 1,46

14:32:46 13,36 2,42 2,54 1,89 14:38:31 4,95 1,94 1,95 1,46

14:32:51 13,45 2,45 2,56 1,9 14:38:36 4,94 1,94 1,95 1,46

14:32:56 13,55 2,47 2,57 1,92 14:38:41 4,88 1,94 1,96 1,46

14:33:01 13,36 2,5 2,6 1,94 14:38:46 4,89 1,94 1,96 1,46

14:33:06 13,7 2,53 2,62 1,96 14:38:51 5,44 1,97 2 1,48

14:33:11 13,39 2,54 2,64 1,96 14:38:56 5,8 2,01 2,09 1,51

14:33:16 13,28 2,54 2,64 1,97 14:39:01 6,39 2,03 2,15 1,53

14:33:21 13,22 2,55 2,65 1,97 14:39:06 6,7 2,06 2,21 1,56

14:33:26 13,15 2,55 2,65 1,97 14:39:11 6,83 2,08 2,26 1,58

14:33:31 13,09 2,55 2,65 1,98 14:39:16 6,82 2,1 2,32 1,6

14:33:36 13,07 2,55 2,65 1,98 14:39:21 7,51 2,13 2,38 1,63

14:33:41 13,03 2,55 2,66 1,98 14:39:26 7,77 2,15 2,41 1,65

14:33:46 13,02 2,55 2,66 1,99 14:39:31 7,96 2,17 2,44 1,67

14:33:51 12,96 2,55 2,66 1,99 14:39:36 8,29 2,19 2,45 1,69

14:33:56 12,91 2,55 2,66 1,99 14:39:41 8,43 2,2 2,46 1,7

14:34:01 12,97 2,56 2,66 1,99 14:39:46 8,63 2,22 2,47 1,72

14:34:06 12,91 2,55 2,66 1,99 14:39:51 8,94 2,24 2,48 1,73

14:34:11 12,85 2,56 2,66 1,99 14:39:56 9,12 2,25 2,49 1,74

14:34:16 12,84 2,56 2,66 1,99 14:40:01 9,16 2,26 2,5 1,76

14:34:21 9,8 2,48 2,66 1,99 14:40:06 9,55 2,28 2,51 1,77

14:34:26 2,21 2 2,53 1,7 14:40:11 9,62 2,29 2,52 1,78

14:34:31 0,99 1,59 2,15 1,43 14:40:16 9,81 2,3 2,53 1,8

14:34:36 0,18 1,02 1,63 1,26 14:40:21 9,98 2,32 2,54 1,81

14:34:41 0 0,79 1,28 1,15 14:40:26 9,94 2,33 2,54 1,82

14:34:46 0,6 0,74 1,13 1,09 14:40:31 9,92 2,33 2,55 1,82

14:34:51 0,57 0,74 1,1 1,08 14:40:36 9,86 2,33 2,54 1,82

14:34:56 0,6 0,75 1,09 1,08 14:40:41 9,79 2,33 2,55 1,82

14:35:01 0,6 0,75 1,08 1,08 14:40:46 10,59 2,34 2,55 1,83

14:35:06 0,6 0,75 1,08 1,08 14:40:51 10,76 2,37 2,56 1,85

14:35:11 -0,01 0,56 1,02 1,05 14:40:56 10,71 2,39 2,57 1,87

14:35:16 0 0,53 0,89 0,99 14:41:01 11,16 2,42 2,59 1,88

14:35:21 -0,01 0,52 0,84 0,97 14:41:06 11,72 2,44 2,59 1,9

14:35:26 0 0,52 0,83 0,96 14:41:11 12,01 2,46 2,6 1,92

14:35:31 -0,01 0,52 0,82 0,96 14:41:16 12,1 2,48 2,61 1,93

14:35:36 0 0,52 0,81 0,96 14:41:21 12,46 2,5 2,62 1,95

14:35:41 0 0,52 0,81 0,95 14:41:26 12,62 2,53 2,63 1,96

14:35:46 0 0,52 0,8 0,95 14:41:31 12,87 2,55 2,64 1,98

14:35:51 0 0,51 0,8 0,95 14:41:36 12,67 2,57 2,65 1,99

14:35:56 -0,01 0,51 0,8 0,95 14:41:41 12,78 2,58 2,66 2

14:36:01 0 0,51 0,8 0,95 14:41:46 12,72 2,58 2,67 2,01

14:36:06 -0,01 0,51 0,79 0,95 14:41:51 12,66 2,59 2,67 2,01

14:36:11 0 0,51 0,79 0,95 14:41:56 12,66 2,59 2,67 2,01

14:36:17 0 0,51 0,79 0,95 14:42:01 12,65 2,59 2,67 2,01

14:36:21 -0,01 0,51 0,79 0,95 14:42:06 12,64 2,59 2,67 2,01

14:36:26 -0,01 0,51 0,78 0,94 14:42:11 12,57 2,59 2,67 2,02

14:36:31 -0,01 0,51 0,78 0,94 14:42:16 13,42 2,61 2,68 2,03

14:36:36 0 0,51 0,78 0,94 14:42:21 13,61 2,64 2,69 2,04

14:36:41 0 0,51 0,78 0,94 14:42:26 13,7 2,68 2,72 2,06

14:36:46 -0,01 0,51 0,78 0,94 14:42:31 13,82 2,71 2,75 2,08

14:36:51 0,17 0,52 0,78 0,94 14:42:36 14,02 2,74 2,78 2,1

14:36:56 0,21 0,64 0,78 0,94 14:42:41 14,16 2,78 2,81 2,12

14:37:01 1,19 0,75 0,78 0,95 14:42:46 14,3 2,81 2,83 2,14

14:37:06 0,71 0,82 0,78 0,98 14:42:51 14,45 2,84 2,86 2,15

14:37:11 1,61 0,91 0,83 1,01 14:42:56 14,18 2,86 2,88 2,17

14:37:16 1,9 0,99 0,9 1,05 14:43:01 14,58 2,9 2,9 2,19

14:37:21 2,2 1,09 0,97 1,08 14:43:06 14,69 2,93 2,93 2,2

14:37:26 1,86 1,17 1,04 1,12 14:43:11 14,75 2,96 2,95 2,22

14:37:31 1,99 1,25 1,12 1,15 14:43:16 14,54 2,98 2,97 2,23

14:37:36 2,62 1,38 1,21 1,19 14:43:21 14,91 3,02 2,99 2,25

14:37:41 3,02 1,48 1,28 1,21 14:43:26 15 3,05 3,01 2,26

14:37:46 2,83 1,57 1,35 1,24 14:43:31 15,05 3,07 3,03 2,28

14:37:51 3,47 1,68 1,44 1,27 14:43:36 14,68 3,07 3,04 2,28

14:37:56 3,72 1,73 1,5 1,3 14:43:41 14,55 3,08 3,05 2,29

14:38:01 4,04 1,78 1,59 1,33 14:43:46 14,43 3,08 3,05 2,29

14:38:06 3,86 1,8 1,65 1,35 14:43:51 14,37 3,08 3,05 2,29

Page 136: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3 Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3

Secs kN mm mm mm Secs kN mm mm mm

14:43:56 14,31 3,08 3,05 2,3 14:49:41 15,39 3,48 3,28 2,51

14:44:01 14,91 3,11 3,06 2,3 14:49:46 15,13 3,51 3,29 2,52

14:44:06 14,88 3,15 3,07 2,32 14:49:51 15,43 3,54 3,3 2,54

14:44:11 15,22 3,18 3,09 2,33 14:49:56 16,26 3,57 3,33 2,56

14:44:16 15,28 3,21 3,11 2,35 14:50:01 16,51 3,61 3,35 2,57

14:44:21 15,37 3,24 3,13 2,36 14:50:06 16,54 3,64 3,38 2,59

14:44:26 15,46 3,26 3,15 2,37 14:50:11 16,12 3,65 3,4 2,6

14:44:31 15,52 3,29 3,16 2,39 14:50:16 16,01 3,66 3,4 2,61

14:44:36 15,61 3,31 3,18 2,4 14:50:21 15,94 3,66 3,41 2,61

14:44:41 15,8 3,34 3,19 2,41 14:50:26 15,92 3,67 3,41 2,61

14:44:46 15,69 3,37 3,21 2,43 14:50:31 15,83 3,67 3,42 2,61

14:44:51 15,59 3,4 3,24 2,45 14:50:36 15,77 3,67 3,42 2,61

14:44:56 15,43 3,41 3,24 2,45 14:50:41 15,76 3,67 3,42 2,62

14:45:01 15,34 3,41 3,25 2,45 14:50:46 15,7 3,67 3,42 2,62

14:45:06 15,27 3,42 3,25 2,46 14:50:51 16,56 3,7 3,43 2,63

14:45:11 15,15 3,42 3,25 2,46 14:50:56 16,57 3,73 3,44 2,64

14:45:16 15,1 3,42 3,26 2,46 14:51:01 16,83 3,76 3,46 2,66

14:45:21 15,03 3,42 3,26 2,46 14:51:06 17,06 3,79 3,48 2,68

14:45:26 14,97 3,42 3,26 2,47 14:51:11 17,18 3,82 3,51 2,69

14:45:31 14,91 3,43 3,26 2,47 14:51:16 17,29 3,84 3,54 2,71

14:45:36 14,91 3,43 3,26 2,47 14:51:21 17,58 3,87 3,56 2,73

14:45:41 14,89 3,43 3,26 2,47 14:51:26 17,12 3,89 3,59 2,74

14:45:46 14,78 3,43 3,26 2,47 14:51:31 17,54 3,92 3,61 2,76

14:45:51 14,72 3,43 3,27 2,47 14:51:36 17,76 3,95 3,63 2,78

14:45:56 14,73 3,43 3,27 2,47 14:51:41 17,76 3,97 3,65 2,8

14:46:01 14,73 3,43 3,27 2,47 14:51:46 17,62 4 3,67 2,81

14:46:06 14,72 3,43 3,27 2,48 14:51:51 17,34 4 3,68 2,82

14:46:11 14,73 3,43 3,27 2,48 14:51:56 17,22 4 3,69 2,82

14:46:16 14,69 3,43 3,27 2,48 14:52:01 17,17 4 3,69 2,83

14:46:21 14,7 3,43 3,27 2,48 14:52:06 17,11 4,01 3,7 2,83

14:46:26 14,6 3,43 3,27 2,48 14:52:11 17,04 4,01 3,7 2,83

14:46:31 14,61 3,43 3,27 2,48 14:52:16 16,98 4,01 3,7 2,83

14:46:36 14,6 3,43 3,27 2,48 14:52:21 16,98 4,01 3,7 2,83

14:46:41 14,55 3,44 3,27 2,48 14:52:26 16,92 4,01 3,7 2,84

14:46:46 14,55 3,44 3,27 2,48 14:52:31 16,86 4,01 3,71 2,84

14:46:51 14,54 3,44 3,27 2,48 14:52:36 16,86 4,01 3,71 2,84

14:46:56 14,48 3,44 3,27 2,49 14:52:41 16,8 4,01 3,71 2,84

14:47:01 14,48 3,44 3,27 2,48 14:52:46 16,81 4,02 3,71 2,84

14:47:06 14,55 3,44 3,27 2,49 14:52:51 16,74 4,02 3,71 2,84

14:47:11 14,49 3,44 3,27 2,49 14:52:56 16,74 4,02 3,71 2,84

14:47:16 14,47 3,44 3,27 2,49 14:53:01 16,74 4,02 3,71 2,84

14:47:21 14,49 3,44 3,27 2,49 14:53:06 16,68 4,02 3,71 2,84

14:47:26 14,49 3,44 3,27 2,49 14:53:11 16,67 4,02 3,71 2,85

14:47:31 14,48 3,44 3,27 2,49 14:53:16 16,68 4,02 3,71 2,85

14:47:36 14,44 3,44 3,27 2,49 14:53:21 16,62 4,02 3,71 2,85

14:47:41 14,43 3,44 3,27 2,49 14:53:26 16,62 4,02 3,72 2,85

14:47:46 14,43 3,44 3,27 2,49 14:53:31 16,62 4,02 3,72 2,85

14:47:51 14,42 3,44 3,27 2,49 14:53:36 16,58 4,02 3,72 2,85

14:47:56 14,43 3,44 3,27 2,49 14:53:41 16,56 4,02 3,72 2,85

14:48:01 14,44 3,44 3,27 2,49 14:53:46 16,56 4,02 3,72 2,85

14:48:06 14,37 3,44 3,27 2,49 14:53:51 16,55 4,02 3,72 2,85

14:48:11 14,36 3,44 3,27 2,49 14:53:56 16,55 4,02 3,72 2,85

14:48:16 14,32 3,44 3,28 2,49 14:54:01 16,56 4,02 3,72 2,85

14:48:21 14,36 3,44 3,28 2,49 14:54:06 16,55 4,02 3,72 2,85

14:48:26 14,36 3,44 3,28 2,49 14:54:11 16,5 4,02 3,72 2,85

14:48:31 14,37 3,44 3,28 2,49 14:54:16 16,5 4,02 3,72 2,86

14:48:36 14,31 3,44 3,28 2,49 14:54:21 16,47 4,02 3,72 2,86

14:48:41 14,3 3,44 3,28 2,49 14:54:26 16,49 4,02 3,72 2,86

14:48:46 14,3 3,44 3,28 2,49 14:54:31 16,43 4,02 3,72 2,86

14:48:51 14,3 3,44 3,28 2,5 14:54:36 16,43 4,02 3,72 2,86

14:48:56 14,3 3,44 3,28 2,5 14:54:41 16,43 4,02 3,72 2,86

14:49:01 14,31 3,44 3,28 2,5 14:54:46 16,43 4,02 3,72 2,86

14:49:06 14,3 3,44 3,28 2,5 14:54:51 16,43 4,02 3,72 2,86

14:49:11 14,3 3,44 3,28 2,5 14:54:56 16,43 4,02 3,72 2,86

14:49:16 14,29 3,44 3,28 2,5 14:55:01 16,37 4,02 3,72 2,86

14:49:21 14,3 3,44 3,28 2,5 14:55:06 16,37 4,02 3,72 2,86

14:49:26 14,28 3,44 3,28 2,5 14:55:11 16,37 4,02 3,72 2,86

14:49:31 14,24 3,44 3,28 2,5 14:55:16 16,37 4,03 3,72 2,86

14:49:36 14,25 3,44 3,28 2,5 14:55:21 16,36 4,03 3,72 2,86

Page 137: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3

Secs kN mm mm mm

14:55:26 16,37 4,02 3,72 2,86

14:55:31 16,36 4,03 3,72 2,86

14:55:36 16,37 4,03 3,72 2,86

14:55:41 16,37 4,03 3,73 2,86

14:55:46 16,38 4,03 3,73 2,86

14:55:51 16,37 4,03 3,73 2,86

14:55:56 16,36 4,03 3,73 2,86

14:56:01 16,38 4,03 3,73 2,87

14:56:06 16,33 4,03 3,73 2,86

14:56:11 16,35 4,03 3,73 2,87

14:56:17 16,31 4,03 3,73 2,87

14:56:21 16,3 4,03 3,73 2,87

14:56:26 16,36 4,03 3,73 2,87

14:56:31 16,31 4,03 3,73 2,87

14:56:36 16,31 4,03 3,73 2,87

14:56:41 16,31 4,03 3,73 2,87

14:56:46 16,31 4,03 3,73 2,87

14:56:51 16,27 4,03 3,73 2,87

14:56:56 16,28 4,03 3,73 2,87

14:57:01 16,29 4,03 3,73 2,87

14:57:06 16,25 4,03 3,73 2,87

14:57:11 16,25 4,03 3,73 2,87

14:57:16 16,25 4,03 3,73 2,87

14:57:21 16,26 4,03 3,73 2,87

14:57:26 16,19 4,03 3,73 2,87

14:57:31 16,25 4,03 3,73 2,87

14:57:36 16,2 4,03 3,73 2,87

14:57:41 16,25 4,03 3,73 2,87

14:57:46 7,55 3,68 3,71 2,8

14:57:51 0,12 2,96 3,45 2,26

14:57:56 -0,01 2,32 2,51 1,9

14:58:01 -0,01 2,01 1,98 1,7

14:58:06 -0,01 1,97 1,73 1,57

14:58:11 0,05 1,96 1,66 1,53

14:58:16 0,05 1,95 1,65 1,52

14:58:21 -0,01 1,95 1,64 1,51

14:58:26 0,02 1,95 1,63 1,51

14:58:31 -0,01 1,94 1,62 1,5

14:58:36 -0,01 1,94 1,61 1,5

Page 138: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 119

C.1.2 Belasting op de zijgevel

Verplaatsing van de hoeken

In deze bijlage worden de verwerkte meetgegevens weergegeven van de verplaatsingen die de hoekpun-ten ondergaan bij het aanleggen van de horizontale kracht in de richting van de zijgevel op de naaktestructuur.

Page 139: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 120

02468

10

12

14

16

18

20

05

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

Ve

rpla

ats

ing

[m

m]

Aangrijpende belasting [kN]

ho

ek

[2

]

ho

ek

[3

]

ho

ek

[1

]

Page 140: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 121

C.2 Verplaatsing van de kolomvoeten

In deze bijlage worden de meetgegevens weergegeven van de verplaatsingen die de kolomvoeten onder-gaan bij het aanleggen van de horizontale kracht in de richting van de zijgevel op de naakte structuur.De nummering van de kolomvoeten is weergegeven in figuur C.5.

Figuur C.2: Nummering van de LVDT’s

Page 141: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Windmill Logger - JORISIDE.IMS

File opened at 14:21:14 Mon 20 Nov 2006

File closed at 15:01:41 Mon 20 Nov 2006 Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3

Secs kN mm mm mm

Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3 14:26:46 8,77 1,63 1,11 0,93

Secs kN mm mm mm 14:26:51 8,86 1,64 1,14 0,95

14:21:17 0,23 0 0 0 14:26:56 8,76 1,66 1,17 0,97

14:21:21 0,78 0 0 0,01 14:27:01 9 1,67 1,21 1

14:21:26 0,51 0,01 0 0,02 14:27:06 9,29 1,7 1,24 1,02

14:21:31 0,91 0,02 0,01 0,03 14:27:11 9,5 1,73 1,28 1,05

14:21:36 1,09 0,02 0,01 0,04 14:27:16 9,52 1,74 1,32 1,07

14:21:41 1,21 0,03 0,04 0,06 14:27:21 9,32 1,76 1,36 1,09

14:21:46 1,18 0,05 0,06 0,07 14:27:26 9,59 1,77 1,4 1,11

14:21:51 1,59 0,07 0,09 0,08 14:27:31 9,81 1,79 1,44 1,14

14:21:56 1,81 0,12 0,14 0,1 14:27:36 9,94 1,81 1,47 1,16

14:22:01 1,85 0,15 0,17 0,11 14:27:41 9,8 1,82 1,5 1,18

14:22:06 1,93 0,18 0,21 0,12 14:27:46 9,66 1,82 1,51 1,19

14:22:11 2,42 0,23 0,25 0,14 14:27:51 9,62 1,82 1,51 1,19

14:22:16 2,74 0,29 0,29 0,16 14:27:56 9,57 1,82 1,52 1,2

14:22:21 2,79 0,37 0,39 0,13 14:28:01 9,56 1,82 1,52 1,2

14:22:26 2,78 0,36 0,38 0,19 14:28:06 9,54 1,82 1,52 1,2

14:22:31 2,9 0,41 0,42 0,21 14:28:11 9,5 1,82 1,52 1,2

14:22:36 3,44 0,45 0,47 0,23 14:28:16 9,5 1,82 1,52 1,21

14:22:41 3,62 0,51 0,51 0,24 14:28:21 9,44 1,82 1,52 1,21

14:22:46 3,8 0,55 0,54 0,26 14:28:26 9,44 1,82 1,52 1,21

14:22:51 3,95 0,6 0,57 0,28 14:28:31 9,38 1,82 1,52 1,21

14:22:56 4,02 0,64 0,6 0,3 14:28:36 9,38 1,82 1,52 1,21

14:23:01 4,05 0,69 0,62 0,32 14:28:41 9,38 1,82 1,52 1,22

14:23:06 4,72 0,77 0,64 0,35 14:28:46 9,42 1,82 1,52 1,22

14:23:11 4,83 0,82 0,66 0,37 14:28:51 9,41 1,82 1,52 1,22

14:23:16 5,12 0,88 0,68 0,4 14:28:56 9,41 1,82 1,52 1,22

14:23:21 5,21 0,93 0,69 0,42 14:29:01 9,36 1,82 1,53 1,22

14:23:26 5,07 0,95 0,7 0,44 14:29:06 9,41 1,82 1,53 1,22

14:23:31 5,03 0,95 0,7 0,44 14:29:11 9,41 1,82 1,53 1,22

14:23:36 5,01 0,95 0,7 0,44 14:29:16 9,35 1,82 1,52 1,22

14:23:41 5,01 0,95 0,7 0,45 14:29:21 9,36 1,82 1,53 1,22

14:23:46 5,01 0,95 0,7 0,45 14:29:26 9,35 1,82 1,53 1,23

14:23:51 4,94 0,95 0,7 0,45 14:29:31 9,35 1,82 1,53 1,23

14:23:56 4,95 0,95 0,7 0,45 14:29:36 9,26 1,82 1,52 1,23

14:24:01 4,9 0,95 0,7 0,45 14:29:41 10,27 1,84 1,53 1,24

14:24:06 4,95 0,95 0,7 0,45 14:29:46 10,09 1,86 1,6 1,27

14:24:11 4,95 0,95 0,7 0,45 14:29:51 10,11 1,87 1,64 1,29

14:24:16 4,95 0,95 0,7 0,45 14:29:56 10,45 1,89 1,69 1,31

14:24:21 4,94 0,95 0,7 0,46 14:30:01 10,66 1,91 1,72 1,33

14:24:26 4,9 0,95 0,7 0,46 14:30:06 10,77 1,92 1,75 1,35

14:24:31 4,89 0,95 0,7 0,46 14:30:11 10,92 1,94 1,8 1,37

14:24:36 4,89 0,96 0,7 0,46 14:30:16 10,73 1,96 1,83 1,4

14:24:41 4,89 0,95 0,7 0,46 14:30:21 10,97 1,97 1,87 1,42

14:24:46 4,89 0,95 0,7 0,46 14:30:26 11,26 1,99 1,91 1,44

14:24:51 4,91 0,95 0,7 0,46 14:30:31 11,02 1,99 1,93 1,45

14:24:56 5,67 1,05 0,72 0,48 14:30:36 10,91 1,99 1,93 1,46

14:25:01 5,85 1,1 0,73 0,5 14:30:41 10,84 1,99 1,94 1,46

14:25:06 6,04 1,16 0,74 0,52 14:30:46 10,84 1,99 1,94 1,47

14:25:11 6,23 1,2 0,75 0,55 14:30:51 10,84 1,99 1,94 1,47

14:25:16 6,41 1,24 0,76 0,57 14:30:56 10,79 1,99 1,94 1,48

14:25:21 6,51 1,26 0,76 0,58 14:31:01 10,78 1,99 1,94 1,48

14:25:26 6,65 1,29 0,77 0,6 14:31:06 10,78 1,99 1,94 1,48

14:25:31 6,77 1,32 0,78 0,62 14:31:11 11,75 2,01 1,94 1,49

14:25:36 6,89 1,34 0,79 0,64 14:31:16 11,48 2,04 2 1,52

14:25:41 7 1,37 0,8 0,66 14:31:21 11,46 2,06 2,05 1,54

14:25:46 7,21 1,4 0,81 0,68 14:31:26 11,66 2,08 2,09 1,56

14:25:51 7,35 1,42 0,82 0,7 14:31:31 11,8 2,1 2,13 1,59

14:25:56 7,5 1,45 0,83 0,72 14:31:36 12,05 2,12 2,17 1,61

14:26:01 7,31 1,46 0,84 0,74 14:31:41 12,15 2,13 2,2 1,63

14:26:06 7,74 1,49 0,86 0,77 14:31:46 12,33 2,15 2,23 1,66

14:26:11 7,89 1,51 0,87 0,79 14:31:51 12,52 2,17 2,26 1,68

14:26:16 7,92 1,52 0,9 0,8 14:31:56 12,57 2,18 2,29 1,7

14:26:21 8 1,54 0,93 0,83 14:32:01 12,39 2,2 2,31 1,72

14:26:26 8,24 1,56 0,96 0,85 14:32:06 12,7 2,22 2,34 1,74

14:26:31 8,33 1,58 1 0,87 14:32:11 12,76 2,24 2,37 1,76

14:26:36 8,28 1,6 1,03 0,89 14:32:16 12,58 2,26 2,39 1,77

14:26:41 8,66 1,61 1,07 0,91 14:32:21 12,89 2,28 2,42 1,8

Page 142: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3 Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3

Secs kN mm mm mm Secs kN mm mm mm

14:32:26 13,14 2,31 2,44 1,81 14:38:11 4,64 1,85 1,73 1,38

14:32:31 13,12 2,34 2,47 1,83 14:38:16 4,71 1,88 1,8 1,41

14:32:36 13,19 2,36 2,49 1,85 14:38:21 5,19 1,92 1,87 1,43

14:32:41 13,03 2,39 2,51 1,87 14:38:26 5,29 1,94 1,95 1,46

14:32:46 13,36 2,42 2,54 1,89 14:38:31 4,95 1,94 1,95 1,46

14:32:51 13,45 2,45 2,56 1,9 14:38:36 4,94 1,94 1,95 1,46

14:32:56 13,55 2,47 2,57 1,92 14:38:41 4,88 1,94 1,96 1,46

14:33:01 13,36 2,5 2,6 1,94 14:38:46 4,89 1,94 1,96 1,46

14:33:06 13,7 2,53 2,62 1,96 14:38:51 5,44 1,97 2 1,48

14:33:11 13,39 2,54 2,64 1,96 14:38:56 5,8 2,01 2,09 1,51

14:33:16 13,28 2,54 2,64 1,97 14:39:01 6,39 2,03 2,15 1,53

14:33:21 13,22 2,55 2,65 1,97 14:39:06 6,7 2,06 2,21 1,56

14:33:26 13,15 2,55 2,65 1,97 14:39:11 6,83 2,08 2,26 1,58

14:33:31 13,09 2,55 2,65 1,98 14:39:16 6,82 2,1 2,32 1,6

14:33:36 13,07 2,55 2,65 1,98 14:39:21 7,51 2,13 2,38 1,63

14:33:41 13,03 2,55 2,66 1,98 14:39:26 7,77 2,15 2,41 1,65

14:33:46 13,02 2,55 2,66 1,99 14:39:31 7,96 2,17 2,44 1,67

14:33:51 12,96 2,55 2,66 1,99 14:39:36 8,29 2,19 2,45 1,69

14:33:56 12,91 2,55 2,66 1,99 14:39:41 8,43 2,2 2,46 1,7

14:34:01 12,97 2,56 2,66 1,99 14:39:46 8,63 2,22 2,47 1,72

14:34:06 12,91 2,55 2,66 1,99 14:39:51 8,94 2,24 2,48 1,73

14:34:11 12,85 2,56 2,66 1,99 14:39:56 9,12 2,25 2,49 1,74

14:34:16 12,84 2,56 2,66 1,99 14:40:01 9,16 2,26 2,5 1,76

14:34:21 9,8 2,48 2,66 1,99 14:40:06 9,55 2,28 2,51 1,77

14:34:26 2,21 2 2,53 1,7 14:40:11 9,62 2,29 2,52 1,78

14:34:31 0,99 1,59 2,15 1,43 14:40:16 9,81 2,3 2,53 1,8

14:34:36 0,18 1,02 1,63 1,26 14:40:21 9,98 2,32 2,54 1,81

14:34:41 0 0,79 1,28 1,15 14:40:26 9,94 2,33 2,54 1,82

14:34:46 0,6 0,74 1,13 1,09 14:40:31 9,92 2,33 2,55 1,82

14:34:51 0,57 0,74 1,1 1,08 14:40:36 9,86 2,33 2,54 1,82

14:34:56 0,6 0,75 1,09 1,08 14:40:41 9,79 2,33 2,55 1,82

14:35:01 0,6 0,75 1,08 1,08 14:40:46 10,59 2,34 2,55 1,83

14:35:06 0,6 0,75 1,08 1,08 14:40:51 10,76 2,37 2,56 1,85

14:35:11 -0,01 0,56 1,02 1,05 14:40:56 10,71 2,39 2,57 1,87

14:35:16 0 0,53 0,89 0,99 14:41:01 11,16 2,42 2,59 1,88

14:35:21 -0,01 0,52 0,84 0,97 14:41:06 11,72 2,44 2,59 1,9

14:35:26 0 0,52 0,83 0,96 14:41:11 12,01 2,46 2,6 1,92

14:35:31 -0,01 0,52 0,82 0,96 14:41:16 12,1 2,48 2,61 1,93

14:35:36 0 0,52 0,81 0,96 14:41:21 12,46 2,5 2,62 1,95

14:35:41 0 0,52 0,81 0,95 14:41:26 12,62 2,53 2,63 1,96

14:35:46 0 0,52 0,8 0,95 14:41:31 12,87 2,55 2,64 1,98

14:35:51 0 0,51 0,8 0,95 14:41:36 12,67 2,57 2,65 1,99

14:35:56 -0,01 0,51 0,8 0,95 14:41:41 12,78 2,58 2,66 2

14:36:01 0 0,51 0,8 0,95 14:41:46 12,72 2,58 2,67 2,01

14:36:06 -0,01 0,51 0,79 0,95 14:41:51 12,66 2,59 2,67 2,01

14:36:11 0 0,51 0,79 0,95 14:41:56 12,66 2,59 2,67 2,01

14:36:17 0 0,51 0,79 0,95 14:42:01 12,65 2,59 2,67 2,01

14:36:21 -0,01 0,51 0,79 0,95 14:42:06 12,64 2,59 2,67 2,01

14:36:26 -0,01 0,51 0,78 0,94 14:42:11 12,57 2,59 2,67 2,02

14:36:31 -0,01 0,51 0,78 0,94 14:42:16 13,42 2,61 2,68 2,03

14:36:36 0 0,51 0,78 0,94 14:42:21 13,61 2,64 2,69 2,04

14:36:41 0 0,51 0,78 0,94 14:42:26 13,7 2,68 2,72 2,06

14:36:46 -0,01 0,51 0,78 0,94 14:42:31 13,82 2,71 2,75 2,08

14:36:51 0,17 0,52 0,78 0,94 14:42:36 14,02 2,74 2,78 2,1

14:36:56 0,21 0,64 0,78 0,94 14:42:41 14,16 2,78 2,81 2,12

14:37:01 1,19 0,75 0,78 0,95 14:42:46 14,3 2,81 2,83 2,14

14:37:06 0,71 0,82 0,78 0,98 14:42:51 14,45 2,84 2,86 2,15

14:37:11 1,61 0,91 0,83 1,01 14:42:56 14,18 2,86 2,88 2,17

14:37:16 1,9 0,99 0,9 1,05 14:43:01 14,58 2,9 2,9 2,19

14:37:21 2,2 1,09 0,97 1,08 14:43:06 14,69 2,93 2,93 2,2

14:37:26 1,86 1,17 1,04 1,12 14:43:11 14,75 2,96 2,95 2,22

14:37:31 1,99 1,25 1,12 1,15 14:43:16 14,54 2,98 2,97 2,23

14:37:36 2,62 1,38 1,21 1,19 14:43:21 14,91 3,02 2,99 2,25

14:37:41 3,02 1,48 1,28 1,21 14:43:26 15 3,05 3,01 2,26

14:37:46 2,83 1,57 1,35 1,24 14:43:31 15,05 3,07 3,03 2,28

14:37:51 3,47 1,68 1,44 1,27 14:43:36 14,68 3,07 3,04 2,28

14:37:56 3,72 1,73 1,5 1,3 14:43:41 14,55 3,08 3,05 2,29

14:38:01 4,04 1,78 1,59 1,33 14:43:46 14,43 3,08 3,05 2,29

14:38:06 3,86 1,8 1,65 1,35 14:43:51 14,37 3,08 3,05 2,29

Page 143: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3 Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3

Secs kN mm mm mm Secs kN mm mm mm

14:43:56 14,31 3,08 3,05 2,3 14:49:41 15,39 3,48 3,28 2,51

14:44:01 14,91 3,11 3,06 2,3 14:49:46 15,13 3,51 3,29 2,52

14:44:06 14,88 3,15 3,07 2,32 14:49:51 15,43 3,54 3,3 2,54

14:44:11 15,22 3,18 3,09 2,33 14:49:56 16,26 3,57 3,33 2,56

14:44:16 15,28 3,21 3,11 2,35 14:50:01 16,51 3,61 3,35 2,57

14:44:21 15,37 3,24 3,13 2,36 14:50:06 16,54 3,64 3,38 2,59

14:44:26 15,46 3,26 3,15 2,37 14:50:11 16,12 3,65 3,4 2,6

14:44:31 15,52 3,29 3,16 2,39 14:50:16 16,01 3,66 3,4 2,61

14:44:36 15,61 3,31 3,18 2,4 14:50:21 15,94 3,66 3,41 2,61

14:44:41 15,8 3,34 3,19 2,41 14:50:26 15,92 3,67 3,41 2,61

14:44:46 15,69 3,37 3,21 2,43 14:50:31 15,83 3,67 3,42 2,61

14:44:51 15,59 3,4 3,24 2,45 14:50:36 15,77 3,67 3,42 2,61

14:44:56 15,43 3,41 3,24 2,45 14:50:41 15,76 3,67 3,42 2,62

14:45:01 15,34 3,41 3,25 2,45 14:50:46 15,7 3,67 3,42 2,62

14:45:06 15,27 3,42 3,25 2,46 14:50:51 16,56 3,7 3,43 2,63

14:45:11 15,15 3,42 3,25 2,46 14:50:56 16,57 3,73 3,44 2,64

14:45:16 15,1 3,42 3,26 2,46 14:51:01 16,83 3,76 3,46 2,66

14:45:21 15,03 3,42 3,26 2,46 14:51:06 17,06 3,79 3,48 2,68

14:45:26 14,97 3,42 3,26 2,47 14:51:11 17,18 3,82 3,51 2,69

14:45:31 14,91 3,43 3,26 2,47 14:51:16 17,29 3,84 3,54 2,71

14:45:36 14,91 3,43 3,26 2,47 14:51:21 17,58 3,87 3,56 2,73

14:45:41 14,89 3,43 3,26 2,47 14:51:26 17,12 3,89 3,59 2,74

14:45:46 14,78 3,43 3,26 2,47 14:51:31 17,54 3,92 3,61 2,76

14:45:51 14,72 3,43 3,27 2,47 14:51:36 17,76 3,95 3,63 2,78

14:45:56 14,73 3,43 3,27 2,47 14:51:41 17,76 3,97 3,65 2,8

14:46:01 14,73 3,43 3,27 2,47 14:51:46 17,62 4 3,67 2,81

14:46:06 14,72 3,43 3,27 2,48 14:51:51 17,34 4 3,68 2,82

14:46:11 14,73 3,43 3,27 2,48 14:51:56 17,22 4 3,69 2,82

14:46:16 14,69 3,43 3,27 2,48 14:52:01 17,17 4 3,69 2,83

14:46:21 14,7 3,43 3,27 2,48 14:52:06 17,11 4,01 3,7 2,83

14:46:26 14,6 3,43 3,27 2,48 14:52:11 17,04 4,01 3,7 2,83

14:46:31 14,61 3,43 3,27 2,48 14:52:16 16,98 4,01 3,7 2,83

14:46:36 14,6 3,43 3,27 2,48 14:52:21 16,98 4,01 3,7 2,83

14:46:41 14,55 3,44 3,27 2,48 14:52:26 16,92 4,01 3,7 2,84

14:46:46 14,55 3,44 3,27 2,48 14:52:31 16,86 4,01 3,71 2,84

14:46:51 14,54 3,44 3,27 2,48 14:52:36 16,86 4,01 3,71 2,84

14:46:56 14,48 3,44 3,27 2,49 14:52:41 16,8 4,01 3,71 2,84

14:47:01 14,48 3,44 3,27 2,48 14:52:46 16,81 4,02 3,71 2,84

14:47:06 14,55 3,44 3,27 2,49 14:52:51 16,74 4,02 3,71 2,84

14:47:11 14,49 3,44 3,27 2,49 14:52:56 16,74 4,02 3,71 2,84

14:47:16 14,47 3,44 3,27 2,49 14:53:01 16,74 4,02 3,71 2,84

14:47:21 14,49 3,44 3,27 2,49 14:53:06 16,68 4,02 3,71 2,84

14:47:26 14,49 3,44 3,27 2,49 14:53:11 16,67 4,02 3,71 2,85

14:47:31 14,48 3,44 3,27 2,49 14:53:16 16,68 4,02 3,71 2,85

14:47:36 14,44 3,44 3,27 2,49 14:53:21 16,62 4,02 3,71 2,85

14:47:41 14,43 3,44 3,27 2,49 14:53:26 16,62 4,02 3,72 2,85

14:47:46 14,43 3,44 3,27 2,49 14:53:31 16,62 4,02 3,72 2,85

14:47:51 14,42 3,44 3,27 2,49 14:53:36 16,58 4,02 3,72 2,85

14:47:56 14,43 3,44 3,27 2,49 14:53:41 16,56 4,02 3,72 2,85

14:48:01 14,44 3,44 3,27 2,49 14:53:46 16,56 4,02 3,72 2,85

14:48:06 14,37 3,44 3,27 2,49 14:53:51 16,55 4,02 3,72 2,85

14:48:11 14,36 3,44 3,27 2,49 14:53:56 16,55 4,02 3,72 2,85

14:48:16 14,32 3,44 3,28 2,49 14:54:01 16,56 4,02 3,72 2,85

14:48:21 14,36 3,44 3,28 2,49 14:54:06 16,55 4,02 3,72 2,85

14:48:26 14,36 3,44 3,28 2,49 14:54:11 16,5 4,02 3,72 2,85

14:48:31 14,37 3,44 3,28 2,49 14:54:16 16,5 4,02 3,72 2,86

14:48:36 14,31 3,44 3,28 2,49 14:54:21 16,47 4,02 3,72 2,86

14:48:41 14,3 3,44 3,28 2,49 14:54:26 16,49 4,02 3,72 2,86

14:48:46 14,3 3,44 3,28 2,49 14:54:31 16,43 4,02 3,72 2,86

14:48:51 14,3 3,44 3,28 2,5 14:54:36 16,43 4,02 3,72 2,86

14:48:56 14,3 3,44 3,28 2,5 14:54:41 16,43 4,02 3,72 2,86

14:49:01 14,31 3,44 3,28 2,5 14:54:46 16,43 4,02 3,72 2,86

14:49:06 14,3 3,44 3,28 2,5 14:54:51 16,43 4,02 3,72 2,86

14:49:11 14,3 3,44 3,28 2,5 14:54:56 16,43 4,02 3,72 2,86

14:49:16 14,29 3,44 3,28 2,5 14:55:01 16,37 4,02 3,72 2,86

14:49:21 14,3 3,44 3,28 2,5 14:55:06 16,37 4,02 3,72 2,86

14:49:26 14,28 3,44 3,28 2,5 14:55:11 16,37 4,02 3,72 2,86

14:49:31 14,24 3,44 3,28 2,5 14:55:16 16,37 4,03 3,72 2,86

14:49:36 14,25 3,44 3,28 2,5 14:55:21 16,36 4,03 3,72 2,86

Page 144: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3

Secs kN mm mm mm

14:55:26 16,37 4,02 3,72 2,86

14:55:31 16,36 4,03 3,72 2,86

14:55:36 16,37 4,03 3,72 2,86

14:55:41 16,37 4,03 3,73 2,86

14:55:46 16,38 4,03 3,73 2,86

14:55:51 16,37 4,03 3,73 2,86

14:55:56 16,36 4,03 3,73 2,86

14:56:01 16,38 4,03 3,73 2,87

14:56:06 16,33 4,03 3,73 2,86

14:56:11 16,35 4,03 3,73 2,87

14:56:17 16,31 4,03 3,73 2,87

14:56:21 16,3 4,03 3,73 2,87

14:56:26 16,36 4,03 3,73 2,87

14:56:31 16,31 4,03 3,73 2,87

14:56:36 16,31 4,03 3,73 2,87

14:56:41 16,31 4,03 3,73 2,87

14:56:46 16,31 4,03 3,73 2,87

14:56:51 16,27 4,03 3,73 2,87

14:56:56 16,28 4,03 3,73 2,87

14:57:01 16,29 4,03 3,73 2,87

14:57:06 16,25 4,03 3,73 2,87

14:57:11 16,25 4,03 3,73 2,87

14:57:16 16,25 4,03 3,73 2,87

14:57:21 16,26 4,03 3,73 2,87

14:57:26 16,19 4,03 3,73 2,87

14:57:31 16,25 4,03 3,73 2,87

14:57:36 16,2 4,03 3,73 2,87

14:57:41 16,25 4,03 3,73 2,87

14:57:46 7,55 3,68 3,71 2,8

14:57:51 0,12 2,96 3,45 2,26

14:57:56 -0,01 2,32 2,51 1,9

14:58:01 -0,01 2,01 1,98 1,7

14:58:06 -0,01 1,97 1,73 1,57

14:58:11 0,05 1,96 1,66 1,53

14:58:16 0,05 1,95 1,65 1,52

14:58:21 -0,01 1,95 1,64 1,51

14:58:26 0,02 1,95 1,63 1,51

14:58:31 -0,01 1,94 1,62 1,5

14:58:36 -0,01 1,94 1,61 1,5

Page 145: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 126

C.2.1 Belasting op de nok

Verplaatsing van de nok

In deze bijlage worden de verwerkte meetgegevens weergegeven van de verplaatsing die de nok onder-gaat bij het aanleggen van de verticale kracht aan de nok op de naakte structuur.

Page 146: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 127

0

10

20

30

40

50

60

01

02

03

04

05

06

07

08

09

0

Ve

rpla

ats

ing

[m

m]

Aangrijpende belasting [kN]

no

k [

1]

Page 147: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 128

C.3 Verplaatsing van de kolomvoeten

In deze bijlage worden de meetgegevens weergegeven van de verplaatsingen die de kolomvoeten onder-gaan bij het aanleggen van de verticale kracht in de richting op de naakte structuur. De nummeringvan de kolomvoeten is weergegeven in figuur C.10.

Figuur C.3: Nummering van de LVDT’s

Page 148: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Windmill Logger - JORISIDE.IMS

File opened at 15:51:06 Mon 20 Nov 2006

File closed at 16:09:27 Mon 20 Nov 2006

kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3 kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3 kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3

kN mm mm mm kN mm mm mm kN mm mm mm

0,01 0 0 0 28,09 -0,03 -0,02 0,07 0,96 -0,02 -0,02 0,05

-0,01 0 0 0 27,93 -0,03 -0,02 0,07 0,96 -0,02 -0,02 0,05

0,37 0 0 0 27,87 -0,03 -0,02 0,07 0,96 -0,02 -0,02 0,05

0,36 0 0 0 27,81 -0,04 -0,02 0,07 0,96 -0,02 -0,02 0,05

0,79 0 0 0 27,67 -0,03 -0,02 0,07 0,96 -0,02 -0,02 0,05

3,23 0 0 0 27,67 -0,03 -0,02 0,07 0,96 -0,02 -0,02 0,05

4,41 0 0 0 27,62 -0,03 -0,02 0,07 0,96 -0,02 -0,02 0,05

6,96 0 0 0,01 27,56 -0,03 -0,02 0,07 0,96 -0,02 -0,02 0,05

7,87 0 0 0,01 27,5 -0,03 -0,02 0,07 0,96 -0,03 -0,03 0,05

10,6 -0,01 0 0,01 27,5 -0,03 -0,02 0,07 0,96 -0,03 -0,03 0,05

9,99 -0,01 0 0,01 30,78 -0,03 -0,02 0,07 0,96 -0,03 -0,03 0,05

9,81 -0,01 0 0,01 31,11 -0,04 -0,02 0,07 0,96 -0,03 -0,03 0,05

9,65 -0,01 0 0,01 32,31 -0,04 -0,02 0,07 0,96 -0,03 -0,03 0,05

9,6 -0,01 0 0,01 32,44 -0,04 -0,02 0,07 0,96 -0,03 -0,03 0,05

9,58 -0,01 0 0,02 32,22 -0,04 -0,02 0,08 0,96 -0,03 -0,03 0,06

9,48 -0,01 0 0,02 32,22 -0,04 -0,02 0,08 0,96 -0,03 -0,03 0,05

9,4 -0,01 0 0,01 31,97 -0,03 -0,03 0,08 0,93 -0,04 -0,03 0,05

9,39 -0,01 0 0,02 31,71 -0,03 -0,03 0,08 0,9 -0,04 -0,03 0,05

9,36 -0,01 0 0,02 31,6 -0,04 -0,03 0,08 0,97 -0,05 -0,03 0,05

9,33 -0,01 0 0,02 31,42 -0,04 -0,03 0,08 0,93 -0,05 -0,03 0,05

9,27 -0,01 0 0,01 31,39 -0,04 -0,02 0,08 0,93 -0,05 -0,03 0,05

9,28 -0,01 0 0,01 31,23 -0,04 -0,03 0,08 0,95 -0,05 -0,03 0,05

9,21 -0,01 0 0,01 31,1 -0,03 -0,02 0,08 0,91 -0,01 -0,03 0,05

9,21 -0,01 0 0,02 30,97 -0,04 -0,03 0,08 0,96 0 -0,03 0,05

11,1 -0,01 0 0,02 31 -0,04 -0,03 0,08 0,91 0 -0,03 0,05

14,42 -0,01 0 0,02 30,95 -0,04 -0,02 0,08 0,96 0 -0,03 0,05

16,36 -0,01 0 0,03 30,9 -0,04 -0,02 0,08 0,96 0,01 -0,03 0,05

17,22 -0,02 0 0,03 30,84 -0,04 -0,03 0,08 0,97 0,44 -0,03 0,05

17,85 -0,02 0 0,03 30,77 -0,03 -0,02 0,08 0,9 0,43 -0,03 0,05

19,25 -0,02 -0,01 0,03 30,74 -0,04 -0,02 0,08 0,92 0,42 -0,03 0,05

19,84 -0,02 -0,01 0,04 30,65 -0,04 -0,02 0,08 0,9 0,42 -0,03 0,06

19,81 -0,02 -0,01 0,04 30,65 -0,03 -0,02 0,08 0,93 0,41 -0,03 0,05

20,53 -0,02 -0,01 0,04 30,58 -0,03 -0,02 0,08 0,94 0,41 -0,03 0,05

20,48 -0,02 -0,01 0,04 30,48 -0,04 -0,03 0,08 0,91 0,41 -0,03 0,05

20,06 -0,02 -0,01 0,04 30,49 -0,03 -0,02 0,08 0,96 0,41 -0,04 0,05

19,87 -0,02 -0,01 0,04 30,46 -0,03 -0,02 0,08 0,96 0,41 -0,04 0,06

19,68 -0,02 -0,01 0,04 30,43 -0,03 -0,02 0,08 0,96 0,41 -0,04 0,05

19,62 -0,02 -0,01 0,04 30,36 -0,04 -0,03 0,08 0,95 0,41 -0,05 0,05

19,5 -0,02 -0,01 0,04 30,37 -0,03 -0,02 0,08 0,96 0,41 -0,05 0,06

19,45 -0,02 -0,01 0,04 30,37 -0,04 -0,03 0,08 7,67 0,41 -0,1 -0,02

19,31 -0,02 -0,01 0,04 30,36 -0,04 -0,03 0,08 11,63 0,41 -0,11 -0,02

19,25 -0,02 -0,01 0,04 30,3 -0,04 -0,03 0,08 15,71 0,41 -0,11 -0,02

19,2 -0,02 -0,01 0,05 30,31 -0,04 -0,02 0,08 19,32 0,41 -0,11 -0,02

19,14 -0,02 -0,01 0,04 30,24 -0,04 -0,02 0,08 21,77 0,41 -0,1 -0,02

19,08 -0,02 -0,01 0,05 30,24 -0,03 -0,02 0,08 26,97 0,41 -0,11 -0,02

19,01 -0,02 -0,01 0,05 30,18 -0,04 -0,02 0,08 29,17 0,41 -0,11 -0,02

18,97 -0,02 -0,01 0,05 30,18 -0,04 -0,02 0,08 32,13 0,41 -0,11 -0,02

18,95 -0,02 -0,01 0,05 19,55 -0,04 -0,02 0,07 32,69 0,41 -0,11 -0,02

20,7 -0,02 -0,01 0,05 0,06 -0,02 -0,01 0,06 32,86 0,41 -0,11 -0,02

23,28 -0,02 -0,01 0,05 0 -0,02 -0,01 0,06 33,23 0,41 -0,11 -0,02

23,91 -0,02 -0,01 0,05 0 -0,02 -0,01 0,05 33,23 0,41 -0,11 -0,02

24,78 -0,02 -0,01 0,05 0 -0,02 -0,02 0,05 33,04 0,41 -0,11 -0,02

25,95 -0,03 -0,01 0,06 0 -0,02 -0,01 0,06 33,45 0,41 -0,1 -0,02

26,75 -0,03 -0,02 0,06 0 -0,02 -0,01 0,05 33,04 0,41 -0,11 -0,02

26,53 -0,03 -0,02 0,06 0 -0,02 -0,02 0,05 32,81 0,41 -0,11 -0,02

27,68 -0,03 -0,02 0,06 0 -0,02 -0,02 0,05 32,63 0,41 -0,11 -0,02

28,33 -0,03 -0,02 0,06 0,09 -0,02 -0,02 0,05 32,5 0,41 -0,11 -0,02

28,34 -0,03 -0,02 0,06 5,01 -0,02 -0,01 0,05 32,44 0,41 -0,11 -0,02

29,42 -0,03 -0,02 0,07 0,96 -0,02 -0,02 0,05 32,35 0,41 -0,11 -0,02

30,18 -0,03 -0,02 0,07 0,96 -0,02 -0,02 0,05 32,26 0,41 -0,11 -0,02

30,11 -0,03 -0,02 0,07 0,96 -0,02 -0,02 0,05 33,34 0,41 -0,11 -0,02

29,14 -0,03 -0,02 0,07 0,96 -0,02 -0,02 0,05 33,77 0,41 -0,11 -0,02

28,77 -0,03 -0,02 0,07 0,97 -0,02 -0,02 0,05 34,08 0,41 -0,1 -0,02

28,54 -0,03 -0,02 0,07 0,96 -0,02 -0,02 0,06 34,21 0,41 -0,11 -0,02

28,31 -0,03 -0,02 0,07 0,97 -0,02 -0,02 0,05 34,27 0,41 -0,1 -0,02

28,22 -0,03 -0,02 0,07 0,97 -0,02 -0,02 0,05 34,39 0,41 -0,11 -0,02

Page 149: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3 kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3 kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3

kN mm mm mm kN mm mm mm kN mm mm mm

34,68 0,41 -0,1 -0,02 45,88 0,42 -0,11 0,04 63,75 0,47 -0,11 0,21

34,7 0,41 -0,11 -0,02 47,02 0,42 -0,11 0,04 63,56 0,47 -0,11 0,22

34,7 0,41 -0,1 -0,02 46,73 0,42 -0,11 0,04 62,68 0,47 -0,11 0,22

35,06 0,41 -0,1 -0,02 47,86 0,42 -0,11 0,05 62,24 0,47 -0,11 0,22

35,03 0,41 -0,1 -0,02 47,67 0,42 -0,11 0,05 61,92 0,47 -0,11 0,22

35,13 0,41 -0,1 -0,02 48,72 0,42 -0,11 0,05 61,68 0,47 -0,11 0,22

35,19 0,41 -0,1 -0,02 48,98 0,42 -0,11 0,05 61,52 0,47 -0,11 0,22

35,13 0,41 -0,1 -0,02 48,82 0,42 -0,11 0,06 61,32 0,47 -0,11 0,22

35,46 0,41 -0,1 -0,02 49,94 0,42 -0,11 0,06 61,26 0,47 -0,11 0,22

35,49 0,41 -0,11 -0,02 49,76 0,42 -0,11 0,06 61,15 0,47 -0,11 0,22

35,73 0,41 -0,1 -0,02 49,4 0,42 -0,11 0,06 61,02 0,47 -0,11 0,22

35,91 0,41 -0,1 -0,02 48,95 0,42 -0,11 0,06 60,91 0,47 -0,11 0,22

36,01 0,41 -0,1 -0,02 48,73 0,42 -0,11 0,06 60,85 0,47 -0,11 0,23

36,15 0,41 -0,1 -0,02 48,46 0,42 -0,11 0,06 60,71 0,47 -0,11 0,22

36,17 0,41 -0,11 -0,02 48,35 0,42 -0,11 0,06 60,65 0,47 -0,11 0,22

36,21 0,41 -0,11 -0,02 48,17 0,42 -0,11 0,06 40,22 0,46 -0,11 0,19

36,3 0,41 -0,1 -0,02 48,11 0,42 -0,11 0,06 0 0,42 -0,11 0,04

36,47 0,41 -0,11 -0,02 47,94 0,42 -0,11 0,06 0 0,42 -0,11 0,02

36,72 0,41 -0,1 -0,02 47,91 0,42 -0,11 0,06 0 0,42 -0,11 0,02

36,79 0,41 -0,1 -0,01 47,78 0,42 -0,11 0,06 0 0,42 -0,11 0,02

36,42 0,41 -0,11 -0,01 47,73 0,42 -0,11 0,06 -0,01 0,42 -0,11 0,02

36,6 0,41 -0,1 -0,01 47,64 0,42 -0,11 0,06 -0,01 0,42 -0,11 0,02

36,69 0,41 -0,1 -0,01 47,6 0,42 -0,11 0,06 0 0,42 -0,11 0,02

36,96 0,41 -0,11 -0,01 47,54 0,42 -0,11 0,06 -0,01 0,42 -0,11 0,02

37,26 0,41 -0,1 -0,01 47,49 0,42 -0,1 0,06 0 0,42 -0,11 0,02

37,38 0,41 -0,11 -0,01 47,44 0,42 -0,11 0,06 0 0,42 -0,11 0,02

37,48 0,41 -0,11 -0,01 47,44 0,42 -0,11 0,06 0 0,42 -0,11 0,02

37,51 0,41 -0,11 -0,01 48,15 0,42 -0,11 0,06 0 0,42 -0,11 0,02

37,57 0,41 -0,11 -0,01 49,82 0,42 -0,11 0,06 0,03 0,42 -0,11 0,02

37,69 0,41 -0,1 -0,01 51,22 0,42 -0,11 0,07 0,06 0,42 -0,11 0,02

38 0,41 -0,11 -0,01 51,53 0,42 -0,11 0,07 0,04 0,42 -0,11 0,02

38,16 0,41 -0,1 -0,01 52,17 0,42 -0,11 0,08 0,05 0,42 -0,11 0,02

38,18 0,41 -0,11 -0,01 53,38 0,43 -0,11 0,08 0,03 0,42 -0,11 0,02

38,31 0,41 -0,11 -0,01 53,32 0,43 -0,11 0,09 0,05 0,42 -0,11 0,02

38,89 0,41 -0,11 0 54,68 0,43 -0,11 0,09 0,1 0,42 -0,11 0,02

39,45 0,41 -0,11 0 54,75 0,43 -0,1 0,1 0,05 0,42 -0,11 0,02

39,34 0,41 -0,1 0 54,84 0,43 -0,11 0,1 0,05 0,42 -0,11 0,02

39,95 0,41 -0,11 0 55,19 0,43 -0,11 0,1 0,06 0,42 -0,11 0,02

40,13 0,41 -0,1 0 55,56 0,43 -0,11 0,11 0,11 0,42 -0,11 0,02

39,71 0,41 -0,1 0 55,85 0,44 -0,11 0,11 0,05 0,42 -0,11 0,02

39,41 0,41 -0,11 0 56,21 0,44 -0,11 0,12 0,05 0,42 -0,11 0,02

39,21 0,41 -0,11 0 57,4 0,44 -0,11 0,12 0,06 0,42 -0,11 0,02

39,06 0,41 -0,1 0 57,86 0,44 -0,11 0,13 0,06 0,42 -0,11 0,02

38,91 0,41 -0,11 0 58,08 0,44 -0,11 0,13 0,06 0,42 -0,11 0,02

38,76 0,41 -0,1 0 58,31 0,44 -0,11 0,13 0,06 0,42 -0,11 0,02

38,68 0,41 -0,1 0 58,49 0,44 -0,11 0,14 0,07 0,42 -0,11 0,02

39,91 0,41 -0,11 0 58,66 0,44 -0,1 0,14 0,1 0,42 -0,11 0,02

39,92 0,41 -0,11 0,01 58,95 0,45 -0,1 0,15 0,05 0,42 -0,11 0,02

40,62 0,41 -0,11 0,01 59,93 0,45 -0,11 0,15 0,06 0,42 -0,11 0,02

40,87 0,41 -0,11 0,01 59,49 0,45 -0,11 0,16 0,06 0,42 -0,11 0,02

41,02 0,41 -0,1 0,01 58,82 0,45 -0,11 0,16 0,06 0,42 -0,11 0,02

41,38 0,41 -0,1 0,01 58,37 0,45 -0,11 0,16 0,06 0,42 -0,11 0,02

41,68 0,43 -0,06 0,03 58,06 0,45 -0,11 0,16 0,05 0,42 -0,11 0,02

41,74 0,41 -0,11 0,01 57,84 0,45 -0,11 0,16 0,06 0,42 -0,11 0,02

41,92 0,41 -0,11 0,01 57,65 0,45 -0,11 0,16 0,05 0,42 -0,11 0,02

42,09 0,41 -0,11 0,01 57,47 0,45 -0,11 0,16 0,05 0,42 -0,11 0,02

42,19 0,41 -0,11 0,01 57,34 0,45 -0,11 0,16 0,06 0,42 -0,11 0,02

42,41 0,41 -0,11 0,02 57,21 0,45 -0,11 0,16 0,03 0,42 -0,11 0,02

42,58 0,41 -0,11 0,02 57,09 0,45 -0,11 0,16 -0,01 0,42 -0,11 0,02

42,83 0,41 -0,11 0,02 58,56 0,45 -0,11 0,16 -0,01 0,42 -0,11 0,02

42,76 0,41 -0,11 0,02 59,68 0,45 -0,1 0,17 -0,01 0,42 -0,11 0,02

43,64 0,41 -0,11 0,02 61,12 0,45 -0,11 0,17 0 0,42 -0,11 0,02

43,74 0,41 -0,11 0,02 61,59 0,45 -0,1 0,18 -0,01 0,42 -0,11 0,02

43,97 0,41 -0,11 0,02 61,72 0,46 -0,1 0,18 0 0,42 -0,11 0,02

44,18 0,41 -0,11 0,02 61,73 0,46 -0,11 0,19 -0,01 0,42 -0,11 0,02

44,44 0,41 -0,11 0,03 62,3 0,46 -0,11 0,19 0 0,42 -0,11 0,02

44,65 0,41 -0,11 0,03 62,77 0,46 -0,1 0,2 0 0,42 -0,11 0,02

44,88 0,41 -0,11 0,03 62,67 0,46 -0,11 0,2 -0,01 0,42 -0,11 0,02

45,98 0,42 -0,1 0,03 63,14 0,47 -0,11 0,21 -0,01 0,42 -0,11 0,02

Page 150: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3 kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3

kN mm mm mm kN mm mm mm

-0,01 0,42 -0,11 0,02 59,9 0,48 -0,11 0,23

-0,01 0,42 -0,11 0,02 59,86 0,48 -0,11 0,22

0 0,42 -0,11 0,02 59,78 0,48 -0,11 0,23

0 0,42 -0,11 0,02 59,67 0,48 -0,11 0,22

-0,01 0,42 -0,11 0,02 59,68 0,48 -0,11 0,23

-0,02 0,42 -0,11 0,02 59,6 0,48 -0,11 0,23

0 0,42 -0,11 0,02 59,55 0,48 -0,11 0,22

0 0,42 -0,11 0,02 42,65 0,47 -0,11 0,21

0 0,42 -0,11 0,02 0,02 0,43 -0,1 0,05

0 0,42 -0,11 0,02 -0,01 0,42 -0,11 0,03

-0,01 0,42 -0,11 0,02 0,25 0,42 -0,1 0,03

-0,02 0,42 -0,11 0,02 -0,02 0,42 -0,1 0,03

0,29 0,42 -0,11 0,02

3,14 0,42 -0,11 0,02

1,24 0,42 -0,11 0,02

1,23 0,42 -0,11 0,02

1,23 0,42 -0,11 0,02

5,2 0,42 -0,11 0,04

7,54 0,42 -0,11 0,05

14,42 0,42 -0,11 0,07

17,2 0,43 -0,11 0,09

24,13 0,43 -0,11 0,11

28,14 0,43 -0,11 0,13

31,83 0,44 -0,11 0,14

33,04 0,44 -0,11 0,14

33,84 0,44 -0,11 0,14

34,67 0,44 -0,11 0,15

35,63 0,44 -0,11 0,15

36,16 0,44 -0,11 0,15

36,62 0,44 -0,11 0,15

38,28 0,44 -0,11 0,16

39,09 0,44 -0,11 0,16

39,6 0,44 -0,11 0,16

40,39 0,45 -0,1 0,16

40,82 0,45 -0,11 0,17

42,31 0,45 -0,11 0,17

42,77 0,45 -0,11 0,17

44,08 0,45 -0,11 0,17

45,17 0,45 -0,11 0,18

45,65 0,45 -0,11 0,18

46,74 0,45 -0,11 0,18

48,1 0,45 -0,11 0,18

49,28 0,45 -0,11 0,19

49,64 0,45 -0,11 0,19

50,22 0,46 -0,11 0,19

51,31 0,46 -0,11 0,19

51,62 0,46 -0,11 0,19

52,99 0,46 -0,11 0,2

53,58 0,46 -0,11 0,2

54,96 0,46 -0,11 0,2

56,06 0,46 -0,11 0,21

57,15 0,46 -0,11 0,21

58,53 0,47 -0,11 0,21

59,59 0,47 -0,11 0,22

60,92 0,47 -0,11 0,22

61,1 0,47 -0,11 0,22

61,46 0,47 -0,11 0,22

61,64 0,47 -0,11 0,22

61,18 0,48 -0,11 0,22

60,95 0,48 -0,11 0,22

60,76 0,48 -0,11 0,22

60,63 0,48 -0,11 0,22

60,51 0,48 -0,11 0,22

60,38 0,48 -0,11 0,22

60,3 0,48 -0,11 0,22

60,21 0,48 -0,11 0,22

60,07 0,47 -0,11 0,22

60,04 0,48 -0,11 0,23

59,98 0,48 -0,11 0,22

Page 151: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 132

C.4 Meetresultaten van de proeven op de structuur voorzien vanpanelen

C.4.1 Belasting op de kopgevel

Verplaatsing van de hoeken en de nok

In deze bijlage worden de verwerkte meetgegevens weergegeven van de verplaatsingen die de hoekpun-ten en de nok ondergaan bij het aanleggen van de horizontale kracht in de richting van de kopgevelop de structuur voorzien van panelen.

Page 152: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 133

05

10

15

20

25

05

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

10

0

Ve

rpla

ats

ing

[m

m]

Aangrijpende belasting [kN]

No

k [

2]

Ho

ek

[1

]

Ho

ek

[3

]

Page 153: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 134

Verplaatsing van de kolomvoeten

In deze bijlage worden de meetgegevens weergegeven van de verplaatsingen die de kolomvoeten on-dergaan bij het aanleggen van de horizontale kracht in de richting van de kopgevel op de structuurvoorzien van panelen. De nummering van de kolomvoeten is weergegeven in figuur C.8.

Figuur C.4: Nummering van de LVDT’s

Page 154: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Windmill Logger - JORISIDE.IMS

File opened at 11:02:01 Wed 06 Dec 2006

File closed at 11:43:24 Wed 06 Dec 2006 Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4

Secs kN mm mm mm mm

Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4 11:10:47 5,34 0,31 0,98 -0,29 -0,29

Secs kN mm mm mm mm 11:10:55 2,63 0,25 0,85 -0,2 -0,2

11:02:01 0,12 0 0 0 0 11:11:03 0,79 0,18 0,66 -0,15 -0,15

11:02:07 0,11 0 0 0 0 11:11:11 0,81 0,13 0,47 -0,07 -0,07

11:02:15 0,07 0 0 0 0 11:11:19 0,95 0,12 0,47 -0,07 -0,07

11:02:23 0,66 0 0 0 0 11:11:27 0,93 0,12 0,47 -0,07 -0,07

11:02:31 0,83 0,01 0,01 0 0 11:11:35 0,02 0,11 0,41 -0,05 -0,05

11:02:39 1,68 0,02 0,04 0,01 0,01 11:11:43 0,03 0,09 0,35 -0,03 -0,03

11:02:47 1,78 0,03 0,07 0,01 0,01 11:11:51 0,02 0,08 0,33 -0,03 -0,03

11:02:55 2,63 0,04 0,1 0,01 0,01 11:11:59 0,03 0,08 0,33 -0,03 -0,03

11:03:03 2,89 0,05 0,13 0,02 0,02 11:12:07 0,05 0,08 0,33 -0,03 -0,03

11:03:11 3,12 0,06 0,16 0,03 0,03 11:12:15 0,04 0,08 0,33 -0,03 -0,03

11:03:19 3,53 0,07 0,18 0,03 0,03 11:12:23 0,02 0,08 0,33 -0,03 -0,03

11:03:27 3,88 0,08 0,2 0,04 0,04 11:12:31 0,03 0,08 0,33 -0,03 -0,03

11:03:35 3,58 0,09 0,22 0,04 0,04 11:12:39 0,05 0,08 0,33 -0,03 -0,03

11:03:43 3,51 0,09 0,22 0,04 0,04 11:12:47 0,03 0,08 0,33 -0,03 -0,03

11:03:51 3,48 0,09 0,23 0,04 0,04 11:12:55 0,02 0,08 0,33 -0,03 -0,03

11:03:59 3,48 0,09 0,22 0,04 0,04 11:13:03 0,03 0,08 0,33 -0,03 -0,03

11:04:07 3,47 0,09 0,22 0,04 0,04 11:13:11 0,03 0,08 0,33 -0,03 -0,03

11:04:15 3,66 0,09 0,23 0,04 0,04 11:13:19 0,02 0,08 0,33 -0,03 -0,03

11:04:23 3,96 0,1 0,26 0,04 0,04 11:13:27 0,04 0,08 0,33 -0,03 -0,03

11:04:31 4,55 0,12 0,29 0,03 0,03 11:13:35 0,03 0,08 0,33 -0,03 -0,03

11:04:39 5,16 0,13 0,33 0 0 11:13:43 0,03 0,08 0,33 -0,03 -0,03

11:04:47 5,29 0,14 0,36 -0,02 -0,02 11:13:51 0,03 0,08 0,33 -0,03 -0,03

11:04:55 5,64 0,15 0,4 -0,04 -0,04 11:13:59 0,04 0,08 0,33 -0,03 -0,03

11:05:03 6,39 0,17 0,43 -0,06 -0,06 11:14:07 0,02 0,08 0,33 -0,03 -0,03

11:05:11 6,39 0,18 0,46 -0,07 -0,07 11:14:15 0,03 0,08 0,33 -0,03 -0,03

11:05:19 6,27 0,18 0,46 -0,07 -0,07 11:14:23 1,31 0,08 0,33 -0,03 -0,03

11:05:27 6,2 0,18 0,46 -0,07 -0,07 11:14:31 2,88 0,11 0,36 -0,04 -0,04

11:05:35 6,15 0,18 0,46 -0,07 -0,07 11:14:39 2,81 0,13 0,43 -0,07 -0,07

11:05:43 7,15 0,19 0,48 -0,08 -0,08 11:14:47 3,32 0,16 0,49 -0,1 -0,1

11:05:51 7,37 0,2 0,52 -0,09 -0,09 11:14:55 3,26 0,16 0,49 -0,1 -0,1

11:05:59 8 0,21 0,55 -0,12 -0,12 11:15:03 3,16 0,16 0,49 -0,1 -0,1

11:06:07 8,35 0,22 0,59 -0,14 -0,14 11:15:11 4,14 0,16 0,51 -0,11 -0,11

11:06:15 8,58 0,23 0,62 -0,16 -0,16 11:15:19 5,07 0,19 0,59 -0,15 -0,15

11:06:23 9,26 0,24 0,65 -0,18 -0,18 11:15:27 4,66 0,2 0,65 -0,18 -0,18

11:06:31 9,66 0,25 0,68 -0,21 -0,21 11:15:35 5,28 0,22 0,71 -0,21 -0,21

11:06:39 8,98 0,25 0,69 -0,22 -0,22 11:15:43 5,71 0,23 0,75 -0,23 -0,23

11:06:47 8,91 0,25 0,7 -0,22 -0,22 11:15:51 5,62 0,23 0,75 -0,24 -0,24

11:06:55 8,83 0,25 0,7 -0,22 -0,22 11:15:59 5,57 0,23 0,76 -0,24 -0,24

11:07:03 8,81 0,25 0,7 -0,22 -0,22 11:16:07 7,27 0,25 0,82 -0,27 -0,27

11:07:11 8,74 0,25 0,7 -0,22 -0,22 11:16:15 7,85 0,27 0,87 -0,29 -0,29

11:07:19 9,23 0,26 0,71 -0,23 -0,23 11:16:23 8,78 0,29 0,9 -0,32 -0,32

11:07:27 10,45 0,27 0,72 -0,27 -0,27 11:16:31 9,04 0,31 0,9 -0,36 -0,36

11:07:35 10,66 0,29 0,72 -0,3 -0,3 11:16:39 9,8 0,32 0,89 -0,38 -0,38

11:07:43 11,05 0,3 0,72 -0,32 -0,32 11:16:47 9,62 0,32 0,9 -0,38 -0,38

11:07:51 10,88 0,31 0,72 -0,35 -0,35 11:16:55 9,6 0,32 0,9 -0,38 -0,38

11:07:59 11,61 0,32 0,72 -0,36 -0,36 11:17:03 9,54 0,32 0,9 -0,38 -0,38

11:08:07 12,1 0,33 0,73 -0,39 -0,39 11:17:11 9,47 0,32 0,9 -0,38 -0,38

11:08:15 12,37 0,34 0,74 -0,4 -0,4 11:17:19 9,48 0,32 0,9 -0,38 -0,38

11:08:23 11,78 0,34 0,74 -0,4 -0,4 11:17:27 9,42 0,32 0,9 -0,38 -0,38

11:08:31 11,69 0,34 0,75 -0,4 -0,4 11:17:35 11,04 0,34 0,9 -0,43 -0,43

11:08:39 11,64 0,34 0,75 -0,4 -0,4 11:17:43 12,38 0,37 0,91 -0,47 -0,47

11:08:47 11,6 0,34 0,75 -0,4 -0,4 11:17:51 12,86 0,38 0,9 -0,5 -0,5

11:08:55 11,52 0,34 0,75 -0,4 -0,4 11:17:59 12,75 0,38 0,9 -0,5 -0,5

11:09:03 11,9 0,34 0,75 -0,41 -0,41 11:18:07 12,66 0,38 0,9 -0,5 -0,5

11:09:11 13,21 0,36 0,79 -0,44 -0,44 11:18:15 12,62 0,38 0,9 -0,5 -0,5

11:09:19 13,44 0,37 0,83 -0,47 -0,47 11:18:23 12,57 0,38 0,9 -0,49 -0,49

11:09:27 13,84 0,39 0,87 -0,49 -0,49 11:18:31 10,87 0,38 0,9 -0,49 -0,49

11:09:35 13,14 0,39 0,88 -0,49 -0,49 11:18:39 9,03 0,37 0,91 -0,45 -0,45

11:09:43 12,99 0,39 0,88 -0,49 -0,49 11:18:47 7,7 0,34 0,94 -0,4 -0,4

11:09:51 12,94 0,39 0,88 -0,49 -0,49 11:18:55 6,28 0,32 0,97 -0,35 -0,35

11:09:59 12,88 0,39 0,88 -0,49 -0,49 11:19:03 4,31 0,28 0,96 -0,28 -0,28

11:10:07 12,88 0,39 0,88 -0,49 -0,49 11:19:11 2,7 0,24 0,86 -0,22 -0,22

11:10:15 12,87 0,39 0,88 -0,49 -0,49 11:19:19 1,64 0,19 0,7 -0,19 -0,19

11:10:23 12,77 0,39 0,88 -0,49 -0,49 11:19:27 0,14 0,13 0,49 -0,09 -0,09

11:10:31 10,66 0,39 0,89 -0,48 -0,48 11:19:35 0,19 0,1 0,4 -0,04 -0,04

11:10:39 8,25 0,36 0,93 -0,41 -0,41 11:19:43 0,16 0,08 0,34 -0,04 -0,04

Page 155: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4 Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4

Secs kN mm mm mm mm Secs kN mm mm mm mm

11:19:51 0,2 0,07 0,34 -0,04 -0,04 11:29:03 17,18 0,65 1,13 -0,9 -0,9

11:19:59 0,19 0,07 0,33 -0,04 -0,04 11:29:11 17,12 0,65 1,13 -0,9 -0,9

11:20:07 0,11 0,07 0,33 -0,04 -0,04 11:29:19 17,11 0,66 1,13 -0,91 -0,91

11:20:15 0,13 0,07 0,33 -0,04 -0,04 11:29:27 17,06 0,66 1,13 -0,9 -0,9

11:20:23 0,03 0,07 0,33 -0,04 -0,04 11:29:35 17 0,66 1,13 -0,9 -0,9

11:20:31 0,03 0,07 0,33 -0,04 -0,04 11:29:43 17,05 0,66 1,13 -0,9 -0,9

11:20:39 0,02 0,07 0,33 -0,04 -0,04 11:29:51 17 0,66 1,13 -0,9 -0,9

11:20:47 0,03 0,07 0,33 -0,04 -0,04 11:29:59 17 0,66 1,13 -0,9 -0,9

11:20:55 0,03 0,07 0,33 -0,04 -0,04 11:30:07 17,01 0,66 1,13 -0,9 -0,9

11:21:03 0,02 0,07 0,33 -0,05 -0,05 11:30:15 16,98 0,66 1,13 -0,9 -0,9

11:21:11 0,03 0,07 0,33 -0,04 -0,04 11:30:23 16,97 0,66 1,13 -0,9 -0,9

11:21:19 0,02 0,07 0,32 -0,04 -0,04 11:30:31 16,93 0,66 1,13 -0,9 -0,9

11:21:27 0,44 0,07 0,32 -0,04 -0,04 11:30:39 16,93 0,67 1,13 -0,9 -0,9

11:21:35 1,83 0,09 0,34 -0,04 -0,04 11:30:47 16,88 0,67 1,13 -0,9 -0,9

11:21:43 3,15 0,12 0,42 -0,04 -0,04 11:30:55 16,86 0,67 1,13 -0,9 -0,9

11:21:51 2,9 0,15 0,5 -0,07 -0,07 11:31:03 16,82 0,67 1,13 -0,9 -0,9

11:21:59 4,65 0,17 0,58 -0,11 -0,11 11:31:11 16,88 0,67 1,13 -0,9 -0,9

11:22:07 5,03 0,2 0,66 -0,15 -0,15 11:31:19 16,82 0,67 1,13 -0,9 -0,9

11:22:15 5,28 0,22 0,73 -0,19 -0,19 11:31:27 16,82 0,67 1,13 -0,9 -0,9

11:22:23 5,79 0,24 0,8 -0,23 -0,23 11:31:35 16,78 0,67 1,13 -0,9 -0,9

11:22:31 5,52 0,24 0,8 -0,24 -0,24 11:31:43 16,76 0,67 1,14 -0,9 -0,9

11:22:39 5,83 0,24 0,82 -0,24 -0,24 11:31:51 16,75 0,67 1,14 -0,9 -0,9

11:22:47 6,61 0,26 0,9 -0,28 -0,28 11:31:59 16,75 0,67 1,14 -0,9 -0,9

11:22:55 8,46 0,29 0,96 -0,3 -0,3 11:32:07 16,76 0,67 1,13 -0,9 -0,9

11:23:03 8,62 0,3 0,98 -0,34 -0,34 11:32:15 16,72 0,67 1,13 -0,9 -0,9

11:23:11 9,28 0,32 0,98 -0,36 -0,36 11:32:23 16,76 0,67 1,13 -0,9 -0,9

11:23:19 9,15 0,32 0,98 -0,36 -0,36 11:32:31 16,73 0,67 1,13 -0,9 -0,9

11:23:27 9,09 0,32 0,98 -0,36 -0,36 11:32:39 16,75 0,67 1,13 -0,9 -0,9

11:23:35 9,64 0,32 0,98 -0,38 -0,38 11:32:47 16,69 0,67 1,13 -0,9 -0,9

11:23:43 11,43 0,35 0,98 -0,42 -0,42 11:32:55 16,64 0,67 1,13 -0,9 -0,9

11:23:51 12,32 0,38 0,98 -0,47 -0,47 11:33:03 16,69 0,67 1,13 -0,9 -0,9

11:23:59 12,4 0,38 0,99 -0,48 -0,48 11:33:11 16,68 0,67 1,13 -0,9 -0,9

11:24:07 12,26 0,38 0,99 -0,48 -0,48 11:33:19 16,69 0,67 1,13 -0,9 -0,9

11:24:15 14,49 0,4 0,98 -0,52 -0,52 11:33:27 16,64 0,67 1,13 -0,9 -0,9

11:24:23 14,93 0,42 0,98 -0,56 -0,56 11:33:35 16,68 0,67 1,14 -0,9 -0,9

11:24:31 13,97 0,43 0,98 -0,56 -0,56 11:33:43 16,64 0,68 1,14 -0,9 -0,9

11:24:39 13,84 0,43 0,98 -0,56 -0,56 11:33:51 16,57 0,67 1,14 -0,9 -0,9

11:24:47 13,79 0,43 0,98 -0,56 -0,56 11:33:59 16,62 0,68 1,14 -0,9 -0,9

11:24:55 14,29 0,43 0,98 -0,57 -0,57 11:34:07 16,59 0,68 1,14 -0,9 -0,9

11:25:03 15,64 0,45 0,98 -0,61 -0,61 11:34:15 16,63 0,68 1,14 -0,9 -0,9

11:25:11 15,98 0,47 0,99 -0,64 -0,64 11:34:23 16,57 0,68 1,14 -0,9 -0,9

11:25:19 16,46 0,48 1,03 -0,67 -0,67 11:34:31 16,57 0,68 1,14 -0,9 -0,9

11:25:27 16,7 0,5 1,07 -0,71 -0,71 11:34:39 16,58 0,68 1,14 -0,9 -0,9

11:25:35 15,97 0,51 1,1 -0,72 -0,72 11:34:47 16,58 0,68 1,14 -0,9 -0,9

11:25:43 15,79 0,51 1,1 -0,72 -0,72 11:34:55 16,57 0,68 1,14 -0,9 -0,9

11:25:51 15,72 0,51 1,1 -0,72 -0,72 11:35:03 16,57 0,68 1,14 -0,89 -0,89

11:25:59 15,69 0,51 1,11 -0,72 -0,72 11:35:11 16,57 0,68 1,14 -0,9 -0,9

11:26:07 15,61 0,51 1,11 -0,72 -0,72 11:35:19 16,56 0,68 1,14 -0,9 -0,9

11:26:15 15,55 0,52 1,11 -0,72 -0,72 11:35:27 16,57 0,68 1,13 -0,9 -0,9

11:26:23 15,54 0,52 1,11 -0,72 -0,72 11:35:35 16,54 0,68 1,13 -0,89 -0,89

11:26:31 15,49 0,52 1,11 -0,72 -0,72 11:35:43 16,57 0,68 1,13 -0,9 -0,9

11:26:39 15,52 0,52 1,11 -0,72 -0,72 11:35:51 16,52 0,68 1,13 -0,9 -0,9

11:26:47 15,43 0,52 1,11 -0,71 -0,71 11:35:59 16,53 0,68 1,13 -0,9 -0,9

11:26:55 15,44 0,52 1,11 -0,71 -0,71 11:36:07 16,56 0,68 1,13 -0,9 -0,9

11:27:03 15,42 0,52 1,11 -0,71 -0,71 11:36:15 16,52 0,68 1,13 -0,9 -0,9

11:27:11 16,14 0,53 1,13 -0,74 -0,74 11:36:23 16,51 0,68 1,13 -0,9 -0,9

11:27:19 16,56 0,56 1,14 -0,78 -0,78 11:36:31 16,53 0,68 1,13 -0,89 -0,89

11:27:27 16,86 0,58 1,14 -0,81 -0,81 11:36:39 16,55 0,68 1,13 -0,89 -0,89

11:27:35 17,34 0,6 1,14 -0,85 -0,85 11:36:47 16,51 0,68 1,13 -0,89 -0,89

11:27:43 17,86 0,62 1,13 -0,89 -0,89 11:36:55 16,51 0,68 1,13 -0,9 -0,9

11:27:51 17,73 0,64 1,13 -0,91 -0,91 11:37:03 16,5 0,68 1,13 -0,89 -0,89

11:27:59 17,54 0,64 1,13 -0,75 -0,75 11:37:11 16,45 0,68 1,13 -0,89 -0,89

11:28:07 17,36 0,64 1,13 -0,91 -0,91 11:37:19 16,48 0,68 1,13 -0,9 -0,9

11:28:15 17,36 0,64 1,13 -0,91 -0,91 11:37:27 16,46 0,68 1,13 -0,9 -0,9

11:28:23 17,34 0,64 1,13 -0,9 -0,9 11:37:35 16,47 0,68 1,13 -0,9 -0,9

11:28:31 17,25 0,65 1,14 -0,91 -0,91 11:37:43 16,45 0,68 1,13 -0,89 -0,89

11:28:39 17,18 0,65 1,14 -0,91 -0,91 11:37:51 16,45 0,68 1,13 -0,9 -0,9

11:28:47 17,17 0,65 1,14 -0,9 -0,9 11:37:59 16,44 0,68 1,13 -0,89 -0,89

11:28:55 17,18 0,65 1,14 -0,9 -0,9 11:38:07 16,45 0,68 1,13 -0,9 -0,9

Page 156: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4

Secs kN mm mm mm mm

11:38:15 16,38 0,68 1,13 -0,89 -0,89

11:38:23 16,39 0,68 1,13 -0,89 -0,89

11:38:31 16,45 0,68 1,13 -0,9 -0,9

11:38:39 16,37 0,68 1,13 -0,9 -0,9

11:38:47 16,41 0,68 1,13 -0,9 -0,9

11:38:55 16,38 0,68 1,13 -0,89 -0,89

11:39:03 15,21 0,68 1,13 -0,89 -0,89

11:39:11 14,49 0,68 1,14 -0,89 -0,89

11:39:19 12,8 0,68 1,15 -0,86 -0,86

11:39:27 8,31 0,6 1,27 -0,69 -0,69

11:39:35 4,68 0,5 1,26 -0,47 -0,47

11:39:43 3,43 0,44 1,12 -0,34 -0,34

11:39:51 1,05 0,39 0,93 -0,22 -0,22

11:39:59 0,02 0,3 0,63 -0,15 -0,15

11:40:07 0,91 0,27 0,54 -0,12 -0,12

11:40:15 0,68 0,26 0,51 -0,11 -0,11

11:40:23 0,74 0,27 0,51 -0,11 -0,11

11:40:31 0,78 0,26 0,51 -0,1 -0,1

11:40:39 0,79 0,26 0,51 -0,11 -0,11

11:40:47 0,8 0,26 0,51 -0,1 -0,1

11:40:55 0,79 0,26 0,51 -0,1 -0,1

11:41:03 0,86 0,26 0,51 -0,1 -0,1

11:41:11 0,86 0,26 0,51 -0,1 -0,1

11:41:19 0,85 0,26 0,51 -0,1 -0,1

11:41:27 0,92 0,26 0,51 -0,1 -0,1

11:41:35 0,03 0,26 0,51 -0,1 -0,1

11:41:43 0,02 0,26 0,51 -0,1 -0,1

11:41:51 0,04 0,26 0,51 -0,1 -0,1

11:41:59 0,04 0,26 0,51 -0,1 -0,1

11:42:07 0,04 0,26 0,51 -0,1 -0,1

11:42:15 0,04 0,26 0,51 -0,1 -0,1

11:42:23 0,04 0,26 0,51 -0,1 -0,1

11:42:31 0,03 0,26 0,51 -0,1 -0,1

11:42:39 0,04 0,26 0,51 -0,1 -0,1

11:42:47 0,04 0,26 0,51 -0,1 -0,1

11:42:55 0,04 0,26 0,49 -0,09 -0,09

11:43:03 0,03 0,22 0,44 -0,09 -0,09

11:43:11 0,03 0,22 0,43 -0,09 -0,09

11:43:19 0,03 0,22 0,43 -0,09 -0,09

Page 157: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 138

C.4.2 Belasting op de zijgevel

Verplaatsing van de hoeken

In deze bijlage worden de verwerkte meetgegevens weergegeven van de verplaatsingen die de hoek-punten ondergaan bij het aanleggen van de horizontale kracht in de richting van de zijgevel op destructuur voorzien van panelen.

Page 158: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 139

05

10

15

20

25

30

35

01

02

03

04

05

06

07

08

09

0

Ve

rpla

ats

ing

[m

m]

Aangrijpende belsting [kN]

Ho

ek

[2

]H

oe

k [

3]

Ho

ek

[1

]

Page 159: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 140

C.5 Verplaatsing van de kolomvoeten

In deze bijlage worden de meetgegevens weergegeven van de verplaatsingen die de kolomvoeten on-dergaan bij het aanleggen van de horizontale kracht in de richting van de zijgevel op de structuurvoorzien van panelen. De nummering van de kolomvoeten is weergegeven in figuur C.5.

Figuur C.5: Nummering van de LVDT’s

Page 160: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Windmill Logger - JORISIDE.IMS

File opened at 13:38:23 Wed 06 Dec 2006

File closed at 14:06:35 Wed 06 Dec 2006 Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3

Secs kN mm mm mm

Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3 13:49:24 0,00 0,44 0,07 0,28

Secs kN mm mm mm 13:49:34 -0,01 0,44 0,06 0,28

13:38:26 -0,01 0,00 0,00 0,00 13:49:44 0,00 0,44 0,06 0,28

13:38:34 0,00 0,00 0,00 0,00 13:49:54 0,00 0,44 0,06 0,28

13:38:44 0,01 0,00 0,00 0,00 13:50:04 0,00 0,44 0,06 0,28

13:38:54 0,00 0,00 0,00 0,00 13:50:14 -0,01 0,43 0,06 0,28

13:39:04 0,73 0,00 0,00 0,00 13:50:24 -0,01 0,44 0,06 0,28

13:39:14 2,23 0,20 0,04 0,07 13:50:34 0,00 0,43 0,06 0,28

13:39:24 4,52 0,51 0,14 0,21 13:50:44 -0,01 0,44 0,06 0,28

13:39:34 6,33 0,77 0,24 0,36 13:50:54 0,00 0,44 0,06 0,28

13:39:44 8,32 1,04 0,37 0,50 13:51:04 -0,01 0,43 0,06 0,28

13:39:54 8,87 1,15 0,44 0,55 13:51:14 0,00 0,43 0,06 0,28

13:40:04 8,69 1,15 0,44 0,55 13:51:24 0,80 0,43 0,06 0,28

13:40:14 8,57 1,15 0,44 0,56 13:51:34 1,19 0,48 0,07 0,28

13:40:24 8,51 1,15 0,44 0,56 13:51:44 5,11 0,90 0,21 0,42

13:40:34 10,21 1,25 0,50 0,60 13:51:54 7,74 1,25 0,50 0,63

13:40:44 12,30 1,50 0,65 0,73 13:52:04 8,42 1,55 0,73 0,84

13:40:54 13,37 1,72 0,77 0,83 13:52:14 11,74 1,85 0,93 1,03

13:41:04 14,40 1,88 0,87 0,92 13:52:24 13,42 2,09 1,09 1,18

13:41:14 15,44 2,06 0,97 1,01 13:52:34 15,53 2,33 1,24 1,30

13:41:24 15,33 2,16 1,03 1,04 13:52:44 17,17 2,52 1,37 1,38

13:41:34 15,07 2,16 1,03 1,05 13:52:54 18,67 2,70 1,49 1,44

13:41:44 17,26 2,24 1,08 1,09 13:53:04 20,39 2,86 1,60 1,50

13:41:54 17,25 2,41 1,19 1,16 13:53:14 19,42 2,86 1,60 1,50

13:42:04 18,33 2,55 1,31 1,24 13:53:24 19,22 2,86 1,61 1,50

13:42:14 19,23 2,70 1,43 1,33 13:53:34 20,48 2,94 1,67 1,55

13:42:24 20,01 2,83 1,55 1,41 13:53:44 22,06 3,14 1,81 1,63

13:42:34 20,26 2,92 1,62 1,45 13:53:54 24,30 3,31 1,96 1,73

13:42:44 19,96 2,92 1,62 1,46 13:54:04 25,34 3,44 2,10 1,82

13:42:54 19,84 2,92 1,62 1,45 13:54:14 24,90 3,57 2,24 1,90

13:43:04 19,71 2,92 1,62 1,46 13:54:24 25,14 3,63 2,32 1,95

13:43:14 16,28 2,91 1,60 1,45 13:54:34 24,59 3,63 2,32 1,95

13:43:24 6,77 1,96 1,04 1,10 13:54:44 24,26 3,63 2,31 1,95

13:43:34 3,49 1,09 0,43 0,64 13:54:54 24,16 3,63 2,31 1,95

13:43:44 0,08 0,61 0,14 0,34 13:55:04 23,92 3,63 2,31 1,95

13:43:54 0,00 0,46 0,08 0,25 13:55:14 23,91 3,63 2,30 1,95

13:44:04 0,00 0,45 0,08 0,25 13:55:24 25,96 3,63 2,32 1,97

13:44:14 0,01 0,45 0,07 0,25 13:55:34 27,48 3,79 2,45 2,08

13:44:24 0,00 0,45 0,07 0,25 13:55:44 27,11 3,94 2,59 2,16

13:44:34 -0,02 0,45 0,07 0,25 13:55:54 29,06 4,11 2,72 2,26

13:44:44 0,10 0,45 0,07 0,25 13:56:04 28,54 4,25 2,84 2,35

13:44:54 0,11 0,45 0,07 0,26 13:56:14 29,45 4,42 2,97 2,43

13:45:04 0,12 0,45 0,07 0,25 13:56:24 28,89 4,43 2,98 2,44

13:45:14 0,29 0,45 0,07 0,26 13:56:34 28,59 4,43 2,98 2,44

13:45:24 1,61 0,45 0,07 0,25 13:56:44 28,33 4,42 2,98 2,44

13:45:34 2,41 0,62 0,11 0,28 13:56:54 28,28 4,42 2,97 2,44

13:45:44 4,89 0,99 0,29 0,46 13:57:04 28,13 4,42 2,97 2,44

13:45:54 6,87 1,29 0,54 0,66 13:57:14 28,11 4,42 2,97 2,44

13:46:04 8,14 1,49 0,68 0,78 13:57:24 28,03 4,42 2,97 2,44

13:46:14 7,90 1,49 0,68 0,78 13:57:34 27,87 4,42 2,97 2,44

13:46:24 9,33 1,53 0,70 0,80 13:57:44 27,91 4,43 2,97 2,45

13:46:34 10,89 1,75 0,86 0,96 13:57:54 27,86 4,43 2,97 2,45

13:46:44 12,29 1,97 1,00 1,08 13:58:04 27,65 4,43 2,97 2,45

13:46:54 14,04 2,17 1,13 1,18 13:58:14 27,61 4,42 2,97 2,45

13:47:04 15,62 2,37 1,25 1,28 13:58:24 30,04 4,55 3,10 2,54

13:47:14 16,00 2,49 1,33 1,32 13:58:34 30,65 4,77 3,24 2,61

13:47:24 15,84 2,49 1,33 1,32 13:58:44 31,67 4,94 3,37 2,67

13:47:34 17,45 2,52 1,37 1,35 13:58:54 31,90 5,08 3,48 2,74

13:47:44 18,50 2,72 1,49 1,41 13:59:04 32,32 5,19 3,57 2,83

13:47:54 20,65 2,89 1,61 1,48 13:59:14 32,61 5,27 3,66 2,88

13:48:04 19,99 2,91 1,63 1,49 13:59:24 32,44 5,31 3,69 2,91

13:48:14 19,83 2,91 1,62 1,49 13:59:34 32,27 5,31 3,69 2,91

13:48:24 17,72 2,92 1,62 1,49 13:59:44 32,12 5,31 3,69 2,91

13:48:34 9,35 2,32 1,28 1,32 13:59:54 31,91 5,31 3,69 2,91

13:48:44 0,00 0,65 0,16 0,43 14:00:04 31,84 5,31 3,69 2,91

13:48:54 -0,01 0,44 0,07 0,29 14:00:14 31,60 5,31 3,68 2,91

13:49:04 0,00 0,44 0,07 0,28 14:00:24 31,58 5,31 3,69 2,91

13:49:14 0,00 0,44 0,07 0,28 14:00:34 31,55 5,31 3,69 2,91

Page 161: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3

Secs kN mm mm mm

14:00:44 31,50 5,31 3,69 2,91

14:00:54 31,46 5,31 3,69 2,91

14:01:04 31,33 5,31 3,69 2,91

14:01:14 31,28 5,31 3,69 2,91

14:01:24 31,23 5,31 3,68 2,91

14:01:34 31,13 5,31 3,68 2,91

14:01:44 31,09 5,31 3,68 2,91

14:01:54 31,12 5,31 3,68 2,91

14:02:04 32,65 5,36 3,73 2,97

14:02:14 33,81 5,45 3,81 3,02

14:02:24 33,83 5,51 3,86 3,06

14:02:34 33,48 5,55 3,90 3,08

14:02:44 33,62 5,57 3,92 3,10

14:02:54 33,46 5,59 3,94 3,12

14:03:04 33,95 5,60 3,96 3,14

14:03:14 33,59 5,62 3,97 3,16

14:03:24 33,51 5,63 3,98 3,16

14:03:34 33,34 5,63 3,98 3,16

14:03:44 33,22 5,63 3,98 3,16

14:03:54 32,52 5,63 3,98 3,16

14:04:04 16,49 4,75 3,52 2,96

14:04:14 1,05 1,95 1,39 1,63

14:04:24 0,00 1,03 0,49 0,97

14:04:34 0,11 0,97 0,42 0,91

14:04:44 0,24 0,97 0,42 0,91

14:04:54 0,26 0,97 0,42 0,91

14:05:04 0,24 0,97 0,41 0,91

14:05:14 0,24 0,97 0,41 0,91

14:05:24 0,24 0,97 0,41 0,90

14:05:34 0,20 0,97 0,41 0,90

14:05:44 0,19 0,97 0,41 0,90

14:05:54 -0,01 0,95 0,38 0,89

14:06:04 0,00 0,94 0,38 0,88

14:06:14 0,00 0,94 0,38 0,88

14:06:24 -0,01 0,94 0,38 0,88

14:06:34 0,00 0,94 0,38 0,88

Page 162: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 143

C.5.1 Belasting op de nok

Verplaatsing van de nok

In deze bijlage worden de verwerkte meetgegevens weergegeven van de verplaatsing die de nok onder-gaat bij het aanleggen van de verticale kracht aan de nok op de structuur voorzien van panelen.

Page 163: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 144

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

01

02

03

04

05

06

07

08

09

01

00

11

01

20

13

01

40

15

01

60

17

0

Ve

rpla

ats

ing

[m

m]

Aangrijpende belasting [kN]

No

k [

1]

Page 164: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 145

C.6 Verplaatsing van de kolomvoeten

In deze bijlage worden de meetgegevens weergegeven van de verplaatsingen die de kolomvoeten on-dergaan bij het aanleggen van de verticale kracht in de richting op de structuur voorzien van panelen.De nummering van de kolomvoeten is weergegeven in figuur C.10.

Figuur C.6: Nummering van de LVDT’s

Page 165: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Windmill Logger - JORISIDE.IMS

File opened at 15:15:46 Wed 06 Dec 2006

File closed at 16:06:17 Wed 06 Dec 2006 Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4

Secs kN mm mm mm mm

Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4 15:26:45 42,34 0,00 0,12 -0,02 0,14

Secs kN mm mm mm mm 15:26:55 34,95 0,00 0,12 -0,02 0,14

15:15:48 -0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 15:27:05 -0,01 0,00 0,01 -0,02 0,09

15:15:55 -0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 15:27:15 -0,01 0,00 0,00 -0,03 0,09

15:16:05 0,35 0,00 0,00 0,00 0,00 15:27:25 -0,02 0,00 0,00 -0,03 0,08

15:16:15 -0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 15:27:35 -0,01 0,00 0,00 -0,03 0,09

15:16:25 -0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 15:27:45 0,00 0,00 0,00 -0,03 0,08

15:16:35 -0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 15:27:55 -0,01 0,00 0,00 -0,03 0,09

15:16:45 -0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 15:28:05 -0,01 0,00 0,00 -0,03 0,09

15:16:55 -0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 15:28:15 -0,01 0,00 0,00 -0,03 0,09

15:17:05 2,22 0,00 0,00 0,00 0,00 15:28:25 -0,02 0,00 0,00 -0,03 0,09

15:17:15 11,09 0,00 0,00 0,00 0,01 15:28:35 -0,01 0,00 0,00 -0,03 0,08

15:17:25 15,94 0,00 0,00 0,00 0,02 15:28:45 -0,01 0,00 0,00 -0,03 0,08

15:17:35 13,19 0,00 0,00 0,00 0,03 15:28:55 -0,01 0,00 0,00 -0,03 0,08

15:17:45 12,64 0,00 0,00 -0,01 0,03 15:29:05 -0,02 0,00 0,00 -0,03 0,09

15:17:55 12,41 0,00 0,00 -0,01 0,03 15:29:15 -0,01 0,00 0,00 -0,03 0,08

15:18:05 12,22 0,00 0,00 -0,01 0,03 15:29:25 -0,01 0,00 0,00 -0,03 0,08

15:18:15 12,11 0,00 0,00 0,00 0,03 15:29:35 -0,01 0,00 0,00 -0,03 0,08

15:18:25 12,01 0,00 0,00 -0,01 0,03 15:29:45 -0,01 0,00 0,00 -0,03 0,08

15:18:35 11,92 0,00 0,00 -0,01 0,03 15:29:55 7,87 0,00 0,02 -0,03 0,09

15:18:45 11,86 0,00 0,00 -0,01 0,03 15:30:05 21,69 0,00 0,07 -0,02 0,11

15:18:55 15,38 0,00 0,00 -0,01 0,03 15:30:15 28,71 0,00 0,10 -0,03 0,12

15:19:05 20,38 0,00 0,01 -0,01 0,04 15:30:25 27,79 0,00 0,10 -0,02 0,12

15:19:15 20,22 0,00 0,01 -0,01 0,05 15:30:35 27,54 0,00 0,10 -0,03 0,12

15:19:25 19,22 0,00 0,01 -0,01 0,05 15:30:45 27,48 0,00 0,10 -0,02 0,12

15:19:35 18,73 0,00 0,01 -0,01 0,05 15:30:55 27,38 0,00 0,10 -0,03 0,12

15:19:45 18,47 0,00 0,01 -0,01 0,05 15:31:05 27,36 0,00 0,10 -0,02 0,12

15:19:55 21,66 0,00 0,01 -0,01 0,05 15:31:15 27,28 0,00 0,10 -0,02 0,12

15:20:05 23,01 0,00 0,02 -0,01 0,06 15:31:25 27,23 0,00 0,10 -0,02 0,12

15:20:15 23,63 0,00 0,02 -0,01 0,07 15:31:35 27,23 0,00 0,10 -0,03 0,12

15:20:25 22,52 0,00 0,02 -0,02 0,07 15:31:45 27,18 0,00 0,10 -0,02 0,12

15:20:35 21,97 0,00 0,02 -0,02 0,07 15:31:55 27,11 0,00 0,10 -0,02 0,12

15:20:45 25,05 0,00 0,03 -0,02 0,07 15:32:05 27,10 0,00 0,10 -0,02 0,12

15:20:55 29,91 0,00 0,04 -0,02 0,08 15:32:15 27,06 0,00 0,10 -0,02 0,12

15:21:05 29,57 0,00 0,05 -0,02 0,08 15:32:25 26,95 0,00 0,10 -0,02 0,12

15:21:15 28,52 0,00 0,05 -0,02 0,08 15:32:35 26,96 0,00 0,09 -0,03 0,12

15:21:25 28,09 0,00 0,04 -0,02 0,08 15:32:45 26,95 0,00 0,09 -0,03 0,12

15:21:35 33,85 0,00 0,06 -0,02 0,09 15:32:55 26,95 0,00 0,09 -0,03 0,12

15:21:45 33,68 0,00 0,06 -0,02 0,09 15:33:05 26,95 0,00 0,09 -0,03 0,12

15:21:55 34,04 0,00 0,06 -0,02 0,09 15:33:15 27,05 0,00 0,10 -0,03 0,13

15:22:05 34,67 0,00 0,07 -0,02 0,10 15:33:25 26,99 0,00 0,09 -0,03 0,12

15:22:15 35,47 0,00 0,07 -0,02 0,10 15:33:35 27,02 0,00 0,09 -0,03 0,12

15:22:25 35,67 0,00 0,07 -0,02 0,10 15:33:45 27,04 0,00 0,10 -0,03 0,13

15:22:35 35,77 0,00 0,07 -0,02 0,10 15:33:55 26,99 0,00 0,10 -0,03 0,13

15:22:45 35,52 0,00 0,08 -0,02 0,10 15:34:05 26,95 0,00 0,09 -0,03 0,12

15:22:55 33,63 0,00 0,08 -0,02 0,11 15:34:15 26,98 0,00 0,09 -0,03 0,13

15:23:05 33,12 0,00 0,08 -0,02 0,11 15:34:25 26,98 0,00 0,10 -0,03 0,12

15:23:15 32,86 0,00 0,08 -0,02 0,11 15:34:35 26,95 0,00 0,10 -0,03 0,12

15:23:25 34,32 0,00 0,08 -0,02 0,11 15:34:45 29,93 0,00 0,10 -0,03 0,13

15:23:35 35,78 0,00 0,09 -0,02 0,11 15:34:55 34,14 0,00 0,11 -0,03 0,13

15:23:45 37,08 0,00 0,09 -0,02 0,11 15:35:05 36,25 0,00 0,11 -0,02 0,13

15:23:55 37,69 0,00 0,09 -0,02 0,12 15:35:15 37,99 0,00 0,12 -0,03 0,14

15:24:05 38,93 0,00 0,10 -0,02 0,12 15:35:25 39,24 0,01 0,12 -0,02 0,14

15:24:15 39,02 0,00 0,10 -0,02 0,12 15:35:35 40,11 0,00 0,12 -0,02 0,14

15:24:25 40,16 0,00 0,10 -0,02 0,12 15:35:45 41,31 0,00 0,13 -0,02 0,14

15:24:35 41,21 0,00 0,11 -0,02 0,12 15:35:55 41,82 0,00 0,12 -0,03 0,13

15:24:45 42,27 0,00 0,11 -0,02 0,13 15:36:05 41,52 0,00 0,12 -0,03 0,13

15:24:55 42,59 0,00 0,12 -0,02 0,13 15:36:15 41,95 0,00 0,12 -0,03 0,14

15:25:05 42,75 0,00 0,12 -0,02 0,13 15:36:25 43,59 0,00 0,12 -0,03 0,14

15:25:15 41,85 0,00 0,12 -0,02 0,13 15:36:35 44,82 0,00 0,13 -0,03 0,14

15:25:25 41,35 0,00 0,12 -0,02 0,13 15:36:45 46,42 0,00 0,13 -0,03 0,14

15:25:35 41,11 0,00 0,12 -0,02 0,13 15:36:55 47,62 0,00 0,14 -0,03 0,15

15:25:45 41,61 0,00 0,12 -0,02 0,13 15:37:05 48,58 0,00 0,14 -0,03 0,15

15:25:55 41,79 0,00 0,12 -0,02 0,13 15:37:15 49,67 0,00 0,15 -0,03 0,15

15:26:05 42,97 0,00 0,12 -0,02 0,14 15:37:25 51,19 0,00 0,16 -0,03 0,16

15:26:15 43,25 0,00 0,13 -0,02 0,14 15:37:35 49,53 0,00 0,16 -0,03 0,16

15:26:25 42,82 0,00 0,13 -0,02 0,14 15:37:45 48,95 0,00 0,16 -0,03 0,16

15:26:35 42,56 0,00 0,13 -0,02 0,14 15:37:55 48,61 0,00 0,16 -0,03 0,16

Page 166: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4 Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4

Secs kN mm mm mm mm Secs kN mm mm mm mm

15:38:05 47,12 0,00 0,16 -0,03 0,16 15:49:35 65,14 0,01 0,28 0,02 0,30

15:38:15 22,68 0,00 0,11 -0,03 0,14 15:49:45 65,14 0,01 0,28 0,02 0,30

15:38:25 0,09 0,00 0,02 -0,04 0,11 15:49:55 66,62 0,01 0,28 0,02 0,30

15:38:35 0,53 0,00 0,01 -0,04 0,10 15:50:05 70,37 0,01 0,29 0,01 0,30

15:38:45 -0,03 0,00 0,01 -0,04 0,10 15:50:15 71,68 0,01 0,30 0,02 0,31

15:38:55 0,23 0,00 0,01 -0,04 0,10 15:50:25 72,48 0,01 0,31 0,01 0,31

15:39:05 0,33 0,00 0,01 -0,04 0,10 15:50:35 73,75 0,01 0,31 0,01 0,31

15:39:15 0,35 0,00 0,01 -0,04 0,10 15:50:45 74,61 0,01 0,32 0,02 0,32

15:39:25 0,35 0,00 0,01 -0,04 0,10 15:50:55 75,27 0,01 0,33 0,02 0,32

15:39:35 0,40 0,00 0,01 -0,04 0,10 15:51:05 76,99 0,01 0,33 0,02 0,33

15:39:45 0,46 0,00 0,01 -0,04 0,10 15:51:15 76,83 0,01 0,34 0,02 0,33

15:39:55 0,47 0,00 0,01 -0,04 0,10 15:51:25 77,42 0,01 0,34 0,02 0,34

15:40:05 0,47 0,00 0,01 -0,04 0,10 15:51:35 79,04 0,01 0,35 0,02 0,34

15:40:15 0,65 0,00 0,01 -0,04 0,10 15:51:45 79,17 0,01 0,36 0,02 0,34

15:40:25 11,36 0,00 0,06 -0,04 0,11 15:51:55 79,29 0,01 0,36 0,02 0,35

15:40:35 25,44 0,00 0,10 -0,04 0,13 15:52:05 78,43 0,01 0,36 0,02 0,35

15:40:45 34,06 0,00 0,13 -0,03 0,14 15:52:15 77,99 0,01 0,36 0,02 0,35

15:40:55 35,46 0,00 0,13 -0,03 0,14 15:52:25 77,65 0,01 0,36 0,02 0,35

15:41:05 38,49 0,00 0,14 -0,03 0,15 15:52:35 77,44 0,01 0,36 0,02 0,35

15:41:15 39,67 0,00 0,14 -0,03 0,15 15:52:45 77,19 0,01 0,36 0,02 0,35

15:41:25 41,76 0,00 0,14 -0,03 0,15 15:52:55 77,08 0,01 0,36 0,02 0,35

15:41:35 44,32 0,00 0,15 -0,03 0,16 15:53:05 76,95 0,01 0,36 0,02 0,35

15:41:45 47,14 0,00 0,15 -0,03 0,16 15:53:15 76,84 0,01 0,35 0,02 0,35

15:41:55 51,13 0,00 0,16 -0,03 0,16 15:53:25 76,76 0,01 0,35 0,01 0,35

15:42:05 49,40 0,00 0,16 -0,03 0,16 15:53:35 76,65 0,01 0,36 0,02 0,35

15:42:15 49,03 0,00 0,16 -0,03 0,16 15:53:45 76,58 0,01 0,35 0,02 0,35

15:42:25 50,27 0,00 0,17 -0,03 0,17 15:53:55 76,46 0,01 0,35 0,02 0,35

15:42:35 52,02 0,00 0,17 -0,03 0,17 15:54:05 76,40 0,01 0,35 0,02 0,35

15:42:45 52,10 0,00 0,18 -0,03 0,17 15:54:15 76,33 0,01 0,35 0,02 0,35

15:42:55 53,88 0,00 0,18 -0,03 0,18 15:54:25 79,23 0,01 0,36 0,02 0,36

15:43:05 56,05 0,00 0,19 -0,03 0,18 15:54:35 82,63 0,01 0,36 0,02 0,36

15:43:15 56,72 0,00 0,20 -0,03 0,19 15:54:45 82,85 0,01 0,37 0,02 0,36

15:43:25 58,19 0,00 0,21 -0,03 0,19 15:54:55 83,90 0,01 0,38 0,02 0,37

15:43:35 59,80 0,00 0,22 -0,03 0,20 15:55:05 83,80 0,01 0,38 0,02 0,38

15:43:45 59,34 0,00 0,22 -0,03 0,20 15:55:15 79,16 0,01 0,37 0,02 0,37

15:43:55 58,46 0,00 0,22 -0,03 0,20 15:55:25 77,51 0,01 0,37 0,02 0,37

15:44:05 59,87 0,00 0,22 -0,03 0,20 15:55:35 77,95 0,01 0,37 0,02 0,37

15:44:15 62,54 0,00 0,23 -0,03 0,21 15:55:45 77,22 0,01 0,37 0,02 0,37

15:44:25 63,26 0,01 0,26 0,01 0,25 15:55:55 77,90 0,01 0,37 0,02 0,38

15:44:35 65,14 0,01 0,26 0,01 0,25 15:56:05 78,53 0,01 0,38 0,02 0,38

15:44:45 66,40 0,00 0,27 0,01 0,26 15:56:15 77,07 0,01 0,38 0,02 0,38

15:44:55 66,79 0,00 0,27 0,01 0,27 15:56:25 77,43 0,01 0,38 0,02 0,39

15:45:05 67,47 0,01 0,28 0,01 0,27 15:56:35 78,06 0,01 0,39 0,02 0,39

15:45:15 69,08 0,01 0,29 0,01 0,28 15:56:45 78,89 0,01 0,39 0,02 0,39

15:45:25 69,69 0,01 0,29 0,02 0,28 15:56:55 77,91 0,01 0,40 0,02 0,40

15:45:35 68,61 0,01 0,29 0,01 0,29 15:57:05 79,35 0,01 0,40 0,02 0,40

15:45:45 67,95 0,01 0,29 0,01 0,29 15:57:15 78,03 0,01 0,41 0,02 0,40

15:45:55 67,53 0,01 0,29 0,02 0,29 15:57:25 94,79 0,01 0,41 0,02 0,40

15:46:05 67,28 0,01 0,29 0,02 0,29 15:57:35 94,57 0,01 0,41 0,02 0,40

15:46:15 67,10 0,01 0,29 0,02 0,29 15:57:45 93,98 0,01 0,41 0,02 0,40

15:46:25 66,85 0,01 0,29 0,02 0,29 15:57:55 93,74 0,01 0,41 0,02 0,40

15:46:35 66,72 0,01 0,29 0,01 0,29 15:58:05 93,43 0,01 0,41 0,02 0,40

15:46:45 66,58 0,01 0,29 0,02 0,29 15:58:15 93,18 0,01 0,41 0,02 0,40

15:46:55 66,48 0,01 0,29 0,02 0,29 15:58:25 92,99 0,01 0,41 0,02 0,41

15:47:05 66,34 0,01 0,29 0,02 0,29 15:58:35 92,86 0,01 0,41 0,02 0,41

15:47:15 66,30 0,01 0,29 0,02 0,29 15:58:45 92,70 0,01 0,41 0,02 0,41

15:47:25 66,21 0,01 0,29 0,02 0,29 15:58:55 92,61 0,01 0,41 0,02 0,41

15:47:35 66,08 0,01 0,29 0,02 0,29 15:59:05 92,44 0,01 0,41 0,02 0,41

15:47:45 66,05 0,01 0,28 0,01 0,29 15:59:15 92,31 0,01 0,41 0,02 0,41

15:47:55 65,97 0,01 0,29 0,02 0,29 15:59:25 92,28 0,01 0,41 0,02 0,41

15:48:05 65,86 0,01 0,29 0,02 0,30 15:59:35 92,12 0,01 0,41 0,02 0,41

15:48:15 65,82 0,01 0,28 0,01 0,29 15:59:45 92,07 0,01 0,41 0,02 0,41

15:48:25 65,76 0,01 0,28 0,02 0,29 15:59:55 91,98 0,01 0,41 0,02 0,41

15:48:35 65,70 0,01 0,28 0,01 0,29 16:00:05 91,90 0,01 0,41 0,02 0,41

15:48:45 65,63 0,01 0,28 0,02 0,29 16:00:15 91,83 0,01 0,41 0,02 0,41

15:48:55 65,63 0,01 0,28 0,02 0,30 16:00:25 91,77 0,01 0,41 0,02 0,41

15:49:05 65,63 0,01 0,28 0,02 0,30 16:00:35 91,71 0,01 0,41 0,02 0,41

15:49:15 65,56 0,01 0,28 0,02 0,30 16:00:45 91,59 0,01 0,41 0,03 0,41

15:49:25 65,50 0,01 0,28 0,02 0,29 16:00:55 91,58 0,01 0,41 0,02 0,41

Page 167: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Time kracht LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4

Secs kN mm mm mm mm

16:01:05 91,46 0,01 0,41 0,02 0,41

16:01:15 91,46 0,01 0,41 0,02 0,41

16:01:25 91,38 0,01 0,41 0,02 0,41

16:01:35 91,32 0,01 0,41 0,02 0,41

16:01:45 91,28 0,01 0,41 0,02 0,41

16:01:55 91,23 0,01 0,41 0,02 0,41

16:02:05 91,15 0,01 0,41 0,02 0,41

16:02:15 91,11 0,01 0,41 0,02 0,41

16:02:25 91,02 0,01 0,41 0,02 0,41

16:02:35 91,03 0,01 0,41 0,02 0,41

16:02:45 90,97 0,01 0,41 0,02 0,41

16:02:55 90,88 0,01 0,41 0,02 0,41

16:03:05 90,84 0,01 0,41 0,02 0,41

16:03:15 90,85 0,01 0,41 0,02 0,41

16:03:25 90,80 0,01 0,41 0,02 0,41

16:03:35 90,66 0,01 0,41 0,02 0,41

16:03:45 90,66 0,01 0,41 0,02 0,41

16:03:55 90,66 0,01 0,41 0,02 0,41

16:04:05 90,66 0,01 0,41 0,02 0,41

16:04:15 90,60 0,01 0,41 0,02 0,41

16:04:25 90,54 0,01 0,41 0,02 0,41

16:04:35 84,47 0,01 0,41 0,02 0,41

16:04:45 0,60 0,01 0,28 0,02 0,34

16:04:55 -0,03 0,01 0,23 0,01 0,32

16:05:05 0,55 0,01 0,23 0,01 0,32

16:05:15 0,29 0,01 0,23 0,01 0,32

16:05:25 -0,01 0,01 0,23 0,01 0,32

16:05:35 -0,02 0,01 0,23 0,01 0,32

16:05:45 -0,02 0,01 0,23 0,01 0,32

16:05:55 -0,02 0,01 0,23 0,01 0,32

16:06:05 -0,01 0,01 0,23 0,01 0,32

16:06:15 -0,02 0,01 0,23 0,01 0,32

Page 168: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 149

C.7 Meetresultaten van de proeven op de dakstructuur

C.7.1 Belasting op de nok

Verplaatsing van de nok

In deze bijlage worden de verwerkte meetgegevens weergegeven van de verplaatsing die de nok onder-gaat bij het aanleggen van de verticale kracht op de dakstructuur.

Page 169: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 150

05

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

05

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

10

01

05

11

01

15

12

01

25

13

01

35

Ve

rpla

ats

ing

[m

m]

Aangrijpende belasting [kN]

no

k [

1]

Page 170: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 151

Verplaatsing van voeten positie [2] en [3]

In deze bijlage worden de verwerkte meetgegevens weergegeven van de verplaatsing die de voeten vanhet middenspant ondergaan bij het aanleggen van de verticale kracht op de dakstructuur. De num-mering van de kolomvoeten is weergegeven in figuur C.7.

Figuur C.7: Nummering van de LVDT’s

Page 171: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 152

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

05

10

15

20

25

30

35

40

Verp

laats

ing

[m

m]

Aangrijpende belasting [kN]

vo

et

[2]

vo

et

[3]

Page 172: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 153

C.8 Meetresultaten van de proeven op de geoptimaliseerde struc-tuur

C.8.1 Belasting op de kopgevel

Verplaatsing van de hoeken en de nok

In deze bijlage worden de verwerkte meetgegevens weergegeven van de verplaatsingen die de hoekpun-ten en de nok ondergaan bij het aanleggen van de horizontale kracht in de richting van de kopgevelop de geoptimaliseerde structuur.

Page 173: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 154

05

10

15

20

25

30

05

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

Ve

rpla

ats

ing

[m

m]

Aangrijpende belasting [kN]

Ho

ek

[1

]

Ho

ek

[3

]N

ok

[2

]

Page 174: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 155

Verplaatsing van de kolomvoeten

In deze bijlage worden de meetgegevens weergegeven van de verplaatsingen die de kolomvoeten onder-gaan bij het aanleggen van de horizontale kracht in de richting van de kopgevel op de geoptimaliseerdestructuur. De nummering van de kolomvoeten is weergegeven in figuur C.8.

Figuur C.8: Nummering van de LVDT’s

Page 175: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Windmill Logger - JORISIDE.IMS

File opened at 11:29:07 Wed 04 Apr 2007

File closed at 11:58:07 Wed 04 Apr 2007 Time KRACHT LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4

Secs kN mm mm mm mm

Time KRACHT LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4 11:35:18 0,11 -0,01 0,19 0 0,03

Secs kN mm mm mm mm 11:35:23 0,13 -0,01 0,19 0 0,03

11:29:09 0 0 0 0 0 11:35:28 0,13 -0,01 0,19 0 0,03

11:29:13 0 0 0 0 0 11:35:33 0,18 -0,01 0,19 0 0,03

11:29:18 0,01 -0,01 0 0 0 11:35:38 0,18 0 0,19 0 0,02

11:29:23 0 0 0 0 0 11:35:43 0,18 -0,01 0,19 0 0,03

11:29:28 0 -0,01 0 0 0 11:35:48 1,53 0 0,19 0 0,02

11:29:33 0,32 0 0 0 0 11:35:53 2,23 0,01 0,23 0 0,03

11:29:38 0,37 0 0 0 0 11:35:58 3,64 0,01 0,25 -0,01 0,03

11:29:43 1,86 0 0 0 0 11:36:03 4,66 0,01 0,28 -0,01 0,04

11:29:48 2,45 0 0,02 0 0 11:36:08 4,89 0,02 0,29 -0,01 0,05

11:29:53 4,96 0,01 0,05 0 0,01 11:36:13 4,65 0,01 0,29 -0,01 0,04

11:29:58 4,49 0,01 0,06 0 0,01 11:36:18 5,11 0,02 0,29 -0,01 0,05

11:30:03 4,99 0,02 0,06 0 0,01 11:36:23 5,14 0,02 0,29 -0,01 0,05

11:30:08 5,06 0,02 0,07 0 0,02 11:36:28 5,16 0,02 0,29 -0,01 0,05

11:30:13 4,93 0,02 0,07 0 0,02 11:36:33 5,18 0,02 0,3 -0,01 0,06

11:30:18 4,85 0,02 0,07 0 0,02 11:36:38 5,19 0,02 0,29 -0,01 0,05

11:30:23 4,79 0,02 0,07 0 0,02 11:36:43 5,38 0,02 0,3 -0,01 0,06

11:30:28 4,75 0,01 0,07 0 0,02 11:36:48 7,33 0,03 0,34 -0,02 0,07

11:30:33 4,71 0,01 0,07 0 0,02 11:36:53 8,25 0,04 0,39 -0,02 0,07

11:30:38 4,72 0,01 0,07 0 0,02 11:36:58 11,03 0,04 0,43 -0,02 0,08

11:30:43 6,01 0,02 0,08 0 0,03 11:37:03 10,28 0,05 0,45 -0,03 0,09

11:30:48 6,53 0,03 0,11 -0,01 0,03 11:37:08 10,4 0,05 0,45 -0,02 0,1

11:30:53 8,15 0,03 0,14 -0,01 0,04 11:37:13 10,52 0,05 0,46 -0,02 0,1

11:30:58 8,49 0,03 0,17 -0,01 0,04 11:37:18 10,41 0,06 0,46 -0,02 0,1

11:31:03 8,65 0,04 0,2 -0,01 0,04 11:37:23 10,37 0,05 0,46 -0,02 0,1

11:31:08 9,81 0,04 0,22 -0,01 0,05 11:37:28 10,23 0,05 0,45 -0,03 0,1

11:31:13 10,17 0,04 0,23 -0,01 0,05 11:37:33 10,16 0,05 0,46 -0,03 0,1

11:31:18 9,75 0,04 0,23 -0,01 0,05 11:37:38 10,34 0,05 0,45 -0,03 0,1

11:31:23 9,8 0,04 0,24 -0,01 0,05 11:37:43 10,66 0,06 0,46 -0,03 0,1

11:31:28 9,79 0,04 0,24 -0,01 0,05 11:37:48 12,06 0,06 0,52 -0,03 0,11

11:31:33 9,81 0,04 0,24 -0,01 0,06 11:37:53 14,4 0,07 0,58 -0,03 0,12

11:31:38 9,8 0,04 0,24 -0,01 0,05 11:37:58 15,6 0,08 0,68 -0,03 0,14

11:31:43 9,76 0,04 0,24 -0,01 0,06 11:38:03 14,92 0,08 0,76 -0,03 0,14

11:31:48 9,8 0,04 0,24 -0,01 0,05 11:38:08 14,92 0,08 0,75 -0,03 0,14

11:31:53 9,76 0,04 0,25 -0,01 0,05 11:38:13 14,9 0,08 0,76 -0,03 0,14

11:31:58 11,33 0,05 0,26 -0,01 0,05 11:38:18 14,86 0,08 0,76 -0,03 0,14

11:32:03 12,48 0,06 0,29 -0,02 0,07 11:38:23 14,93 0,08 0,76 -0,03 0,14

11:32:08 13,08 0,06 0,32 -0,02 0,07 11:38:28 17,48 0,09 0,91 -0,03 0,15

11:32:13 13,42 0,06 0,34 -0,02 0,09 11:38:33 16,92 0,09 0,99 -0,02 0,16

11:32:18 14,31 0,07 0,39 -0,03 0,1 11:38:38 16,74 0,09 0,99 -0,03 0,15

11:32:23 14,75 0,08 0,43 -0,03 0,12 11:38:43 16,81 0,09 0,99 -0,03 0,16

11:32:28 14,3 0,07 0,48 -0,03 0,13 11:38:48 16,94 0,09 1 -0,02 0,16

11:32:33 14,74 0,08 0,49 -0,03 0,12 11:38:53 16,99 0,1 1 -0,02 0,16

11:32:38 14,54 0,08 0,51 -0,03 0,13 11:38:58 16,75 0,09 1,01 -0,03 0,16

11:32:43 15,52 0,07 0,55 -0,03 0,13 11:39:03 16,81 0,1 1,01 -0,02 0,16

11:32:48 15,63 0,08 0,59 -0,03 0,14 11:39:08 16,81 0,09 1,01 -0,02 0,16

11:32:53 15,51 0,08 0,6 -0,03 0,14 11:39:13 16,89 0,09 1,01 0 0,16

11:32:58 15,47 0,08 0,62 -0,03 0,14 11:39:18 16,76 0,09 1,01 -0,01 0,16

11:33:03 15,4 0,08 0,63 -0,03 0,14 11:39:23 16,93 0,09 1,01 -0,02 0,16

11:33:08 15,71 0,08 0,65 -0,03 0,15 11:39:28 16,98 0,09 1,01 -0,01 0,16

11:33:13 15,53 0,08 0,66 -0,03 0,15 11:39:33 16,79 0,09 1,02 0 0,17

11:33:18 16,44 0,08 0,68 -0,03 0,14 11:39:38 16,15 0,09 1,01 0 0,16

11:33:23 16,38 0,09 0,84 -0,03 0,15 11:39:43 12,98 0,09 1,04 -0,01 0,16

11:33:28 16,94 0,1 0,95 -0,02 0,16 11:39:48 8,33 0,06 0,55 -0,02 0,14

11:33:33 16,75 0,09 0,94 -0,02 0,16 11:39:53 0,81 0,02 0,31 -0,01 0,08

11:33:38 16,69 0,09 0,94 -0,02 0,16 11:39:58 0,01 -0,01 0,23 0 0,04

11:33:43 16,75 0,09 0,93 -0,02 0,16 11:40:03 0,01 0 0,21 0 0,04

11:33:48 16,63 0,1 0,93 -0,03 0,17 11:40:08 0,13 -0,01 0,21 0 0,03

11:33:53 16,58 0,1 0,93 -0,03 0,16 11:40:13 0,19 -0,01 0,2 0 0,03

11:33:58 16,73 0,1 0,93 -0,03 0,16 11:40:18 0,18 0 0,2 0 0,03

11:34:03 16,56 0,09 0,92 -0,02 0,17 11:40:23 0,19 -0,01 0,2 0 0,03

11:34:08 16,51 0,09 0,93 -0,02 0,16 11:40:28 0,2 -0,01 0,2 0 0,03

11:34:13 16,45 0,09 0,93 -0,03 0,17 11:40:33 0,19 -0,01 0,2 0 0,03

11:34:18 16,38 0,09 0,93 -0,02 0,17 11:40:38 0,19 -0,01 0,2 0 0,02

11:34:23 16,39 0,09 0,92 -0,02 0,16 11:40:43 0,2 -0,01 0,2 0 0,03

11:34:28 16,39 0,09 0,92 -0,03 0,16 11:40:48 0,19 -0,01 0,2 0 0,03

11:34:33 16,56 0,09 0,92 -0,02 0,17 11:40:53 0,19 -0,01 0,2 0 0,03

11:34:38 16,48 0,1 0,92 -0,02 0,17 11:40:58 0,18 -0,01 0,2 0 0,03

11:34:43 14,92 0,09 0,92 -0,02 0,17 11:41:03 2,2 0 0,21 0 0,03

11:34:48 10,42 0,08 0,68 -0,03 0,16 11:41:08 2,71 0 0,25 0 0,04

11:34:53 3,01 0,03 0,37 -0,02 0,1 11:41:13 5,67 0,01 0,28 -0,01 0,04

11:34:58 0,02 0 0,24 -0,01 0,05 11:41:18 4,82 0,02 0,3 -0,01 0,05

11:35:03 0 0 0,2 0 0,03 11:41:23 5,19 0,01 0,3 -0,01 0,05

11:35:08 0 -0,01 0,19 0 0,02 11:41:28 5,14 0,02 0,31 -0,01 0,05

11:35:13 0,13 0 0,19 0 0,03 11:41:33 5,07 0,02 0,31 -0,01 0,05

Page 176: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Time KRACHT LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4 Time KRACHT LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4

Secs kN mm mm mm mm Secs kN mm mm mm mm

11:41:38 7,01 0,02 0,32 -0,01 0,06 11:48:03 24,73 0,17 2,3 0,07 0,34

11:41:43 7,09 0,03 0,37 -0,02 0,06 11:48:08 24,8 0,17 2,3 0,06 0,35

11:41:48 9,76 0,04 0,41 -0,02 0,08 11:48:13 24,98 0,18 2,31 0,06 0,34

11:41:53 9,94 0,05 0,46 -0,02 0,09 11:48:18 25,25 0,18 2,31 0,06 0,34

11:41:58 10,22 0,04 0,46 -0,02 0,1 11:48:23 25 0,18 2,31 0,07 0,34

11:42:03 10,29 0,04 0,47 -0,03 0,1 11:48:28 24,93 0,18 2,31 0,07 0,34

11:42:08 10,29 0,05 0,47 -0,03 0,09 11:48:33 24,84 0,17 2,32 0,07 0,34

11:42:13 10,29 0,05 0,47 -0,02 0,1 11:48:38 24,74 0,18 2,32 0,07 0,35

11:42:18 10,99 0,06 0,49 -0,03 0,1 11:48:43 24,73 0,18 2,32 0,06 0,34

11:42:23 12,33 0,06 0,54 -0,03 0,11 11:48:48 24,67 0,18 2,32 0,07 0,34

11:42:28 15,12 0,07 0,62 -0,03 0,12 11:48:53 24,8 0,17 2,32 0,07 0,34

11:42:33 14,4 0,08 0,7 -0,03 0,13 11:48:58 24,68 0,17 2,32 0,07 0,34

11:42:38 15,04 0,07 0,74 -0,03 0,14 11:49:03 24,61 0,18 2,32 0,07 0,35

11:42:43 15,11 0,07 0,75 -0,03 0,14 11:49:08 24,62 0,17 2,32 0,07 0,35

11:42:48 15,11 0,08 0,77 -0,03 0,14 11:49:13 24,66 0,17 2,32 0,07 0,34

11:42:53 15,22 0,08 0,77 -0,03 0,14 11:49:18 24,67 0,17 2,32 0,07 0,35

11:42:58 15,24 0,08 0,78 -0,03 0,14 11:49:23 24,62 0,17 2,31 0,07 0,34

11:43:03 14,98 0,08 0,78 -0,03 0,14 11:49:28 24,62 0,16 2,31 0,07 0,34

11:43:08 15,35 0,07 0,79 -0,03 0,14 11:49:33 24,55 0,17 2,32 0,07 0,35

11:43:13 18,16 0,09 0,99 -0,03 0,16 11:49:38 24,53 0,17 2,31 0,07 0,35

11:43:18 17,68 0,09 1,13 -0,03 0,16 11:49:43 24,74 0,17 2,31 0,07 0,34

11:43:23 18,64 0,1 1,18 -0,02 0,19 11:49:48 24,62 0,17 2,32 0,07 0,35

11:43:28 18,86 0,1 1,3 -0,02 0,2 11:49:53 24,56 0,16 2,32 0,07 0,35

11:43:33 20,5 0,11 1,33 -0,02 0,21 11:49:58 24,5 0,17 2,31 0,07 0,34

11:43:38 19,61 0,11 1,39 -0,02 0,22 11:50:03 24,43 0,17 2,31 0,07 0,35

11:43:43 19,67 0,11 1,4 -0,02 0,22 11:50:08 24,98 0,17 2,32 0,07 0,35

11:43:48 19,72 0,11 1,41 -0,02 0,23 11:50:13 24,69 0,16 2,32 0,07 0,35

11:43:53 19,68 0,12 1,41 -0,01 0,22 11:50:18 24,75 0,17 2,33 0,07 0,35

11:43:58 19,44 0,12 1,41 -0,01 0,22 11:50:23 24,68 0,17 2,33 0,07 0,35

11:44:03 19,56 0,12 1,42 -0,01 0,23 11:50:28 24,63 0,16 2,33 0,07 0,35

11:44:08 19,55 0,12 1,43 -0,01 0,23 11:50:33 24,97 0,17 2,33 0,07 0,35

11:44:13 19,62 0,11 1,43 -0,01 0,22 11:50:38 24,8 0,16 2,34 0,07 0,35

11:44:18 19,68 0,12 1,43 -0,01 0,23 11:50:43 24,67 0,16 2,34 0,07 0,35

11:44:23 19,55 0,11 1,43 -0,01 0,23 11:50:48 24,67 0,17 2,34 0,07 0,35

11:44:28 19,68 0,12 1,44 -0,01 0,23 11:50:53 24,85 0,16 2,34 0,07 0,35

11:44:33 19,68 0,11 1,45 -0,01 0,23 11:50:58 24,74 0,16 2,34 0,07 0,35

11:44:38 19,49 0,11 1,45 -0,01 0,22 11:51:03 24,74 0,17 2,34 0,07 0,35

11:44:43 19,44 0,12 1,44 -0,01 0,23 11:51:08 24,69 0,17 2,34 0,07 0,35

11:44:48 19,36 0,12 1,44 -0,01 0,22 11:51:13 24,66 0,17 2,34 0,07 0,35

11:44:53 19,37 0,12 1,44 -0,01 0,22 11:51:18 24,68 0,17 2,34 0,07 0,35

11:44:58 19,56 0,11 1,44 -0,01 0,23 11:51:23 24,82 0,17 2,34 0,07 0,35

11:45:03 19,43 0,11 1,44 -0,01 0,23 11:51:28 24,73 0,17 2,34 0,07 0,35

11:45:08 19,38 0,12 1,44 -0,01 0,23 11:51:33 24,67 0,17 2,34 0,07 0,35

11:45:13 19,31 0,11 1,45 -0,01 0,23 11:51:38 24,84 0,17 2,34 0,07 0,35

11:45:18 19,27 0,12 1,44 -0,01 0,23 11:51:43 25,02 0,17 2,35 0,07 0,35

11:45:23 19,25 0,12 1,44 -0,01 0,23 11:51:48 24,8 0,17 2,35 0,07 0,35

11:45:28 19,24 0,11 1,44 -0,01 0,22 11:51:53 24,73 0,16 2,35 0,07 0,35

11:45:33 19,24 0,11 1,44 -0,01 0,22 11:51:58 24,67 0,17 2,35 0,07 0,35

11:45:38 19,23 0,11 1,44 -0,01 0,22 11:52:03 24,66 0,16 2,35 0,07 0,35

11:45:43 19,48 0,12 1,45 -0,01 0,22 11:52:08 24,67 0,16 2,35 0,07 0,35

11:45:48 19,42 0,11 1,45 -0,01 0,23 11:52:13 24,69 0,17 2,34 0,07 0,35

11:45:53 19,35 0,11 1,45 -0,01 0,22 11:52:18 24,63 0,17 2,35 0,07 0,35

11:45:58 19,35 0,11 1,45 -0,01 0,22 11:52:23 24,62 0,16 2,34 0,07 0,35

11:46:03 19,29 0,11 1,57 -0,01 0,22 11:52:28 24,62 0,17 2,34 0,07 0,36

11:46:08 20,52 0,12 1,57 -0,01 0,22 11:52:33 24,61 0,16 2,34 0,07 0,36

11:46:13 22,35 0,13 1,73 -0,01 0,23 11:52:38 24,62 0,17 2,34 0,07 0,35

11:46:18 21,08 0,13 1,81 0 0,24 11:52:43 24,62 0,17 2,34 0,07 0,36

11:46:23 23,89 0,14 1,98 0 0,25 11:52:48 24,62 0,16 2,34 0,07 0,35

11:46:28 22,71 0,13 2,02 0,01 0,26 11:52:53 24,61 0,17 2,34 0,07 0,35

11:46:33 23,03 0,14 2,11 0,01 0,27 11:52:58 24,62 0,16 2,34 0,07 0,36

11:46:38 25,65 0,15 2,21 0,02 0,28 11:53:03 24,56 0,17 2,34 0,07 0,35

11:46:43 25,05 0,16 2,12 0,03 0,29 11:53:08 24,54 0,17 2,34 0,07 0,35

11:46:48 23,76 0,16 2,1 0,04 0,29 11:53:13 24,55 0,17 2,34 0,07 0,35

11:46:53 24,11 0,16 2,14 0,04 0,3 11:53:18 24,52 0,16 2,34 0,07 0,35

11:46:58 24,77 0,17 2,19 0,05 0,3 11:53:23 24,53 0,17 2,34 0,07 0,35

11:47:03 26,28 0,18 2,25 0,06 0,32 11:53:28 24,57 0,17 2,34 0,07 0,35

11:47:08 25,14 0,17 2,26 0,06 0,33 11:53:33 24,58 0,17 2,34 0,07 0,35

11:47:13 25,17 0,18 2,26 0,06 0,33 11:53:38 24,5 0,17 2,34 0,07 0,35

11:47:18 24,99 0,17 2,27 0,06 0,33 11:53:43 24,5 0,16 2,34 0,06 0,36

11:47:23 25,17 0,17 2,28 0,06 0,33 11:53:48 24,49 0,17 2,34 0,07 0,36

11:47:28 25,23 0,17 2,29 0,06 0,33 11:53:53 24,49 0,17 2,34 0,07 0,35

11:47:33 24,86 0,18 2,29 0,06 0,34 11:53:58 24,5 0,17 2,34 0,07 0,35

11:47:38 24,99 0,18 2,29 0,06 0,33 11:54:03 24,43 0,17 2,34 0,07 0,35

11:47:43 25,03 0,17 2,3 0,06 0,34 11:54:08 24,49 0,16 2,34 0,07 0,35

11:47:48 24,98 0,17 2,3 0,06 0,34 11:54:13 24,43 0,16 2,33 0,07 0,35

11:47:53 24,8 0,18 2,3 0,06 0,34 11:54:18 26,33 0,17 2,36 0,07 0,35

11:47:58 24,81 0,17 2,3 0,06 0,34 11:54:23 24,79 0,17 2,36 0,07 0,35

Page 177: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Time KRACHT LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4

Secs kN mm mm mm mm

11:54:28 24,74 0,17 2,36 0,07 0,35

11:54:33 24,74 0,16 2,35 0,07 0,35

11:54:38 24,68 0,17 2,36 0,07 0,35

11:54:43 24,64 0,17 2,36 0,07 0,35

11:54:48 24,67 0,17 2,36 0,07 0,35

11:54:53 24,67 0,17 2,36 0,07 0,36

11:54:58 24,61 0,17 2,36 0,07 0,35

11:55:03 24,62 0,17 2,36 0,07 0,35

11:55:08 24,62 0,17 2,36 0,07 0,36

11:55:13 24,6 0,17 2,36 0,07 0,35

11:55:18 24,62 0,17 2,36 0,07 0,35

11:55:23 24,61 0,17 2,36 0,07 0,36

11:55:28 24,61 0,17 2,36 0,07 0,35

11:55:33 24,62 0,17 2,36 0,07 0,35

11:55:38 24,61 0,17 2,36 0,07 0,36

11:55:43 24,63 0,16 2,36 0,07 0,36

11:55:48 24,62 0,16 2,36 0,07 0,36

11:55:53 24,61 0,16 2,36 0,07 0,36

11:55:58 24,57 0,17 2,36 0,07 0,35

11:56:03 24,52 0,16 2,36 0,07 0,35

11:56:08 24,61 0,16 2,36 0,07 0,36

11:56:13 24,63 0,17 2,36 0,07 0,36

11:56:18 24,57 0,17 2,36 0,07 0,36

11:56:23 18,76 0,16 2,39 0,07 0,35

11:56:28 12,54 0,13 1,81 0,06 0,34

11:56:33 2,67 0,06 0,92 0 0,25

11:56:38 0,18 0,02 0,62 -0,03 0,16

11:56:43 0 0,01 0,54 -0,02 0,11

11:56:48 0 0 0,52 -0,02 0,1

11:56:53 0,3 0 0,51 -0,02 0,1

11:56:58 0,31 0 0,51 -0,02 0,09

11:57:03 0,29 0 0,51 -0,02 0,09

11:57:08 0,3 0 0,51 -0,02 0,1

11:57:13 0,31 0 0,5 -0,02 0,09

11:57:18 0,29 0 0,51 -0,02 0,09

11:57:23 0,31 0 0,5 -0,02 0,09

11:57:28 0,3 -0,01 0,5 -0,02 0,09

11:57:33 0,3 0 0,5 -0,02 0,09

11:57:38 0,3 0 0,5 -0,02 0,09

11:57:43 0,3 0 0,5 -0,02 0,09

11:57:48 0,31 0 0,5 -0,02 0,09

11:57:53 0,3 0 0,5 -0,02 0,09

11:57:58 0,31 -0,01 0,5 -0,02 0,09

11:58:03 0,31 0 0,5 -0,02 0,09

Page 178: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 159

C.8.2 Belasting op de zijgevel

Verplaatsing van de hoeken

In deze bijlage worden de verwerkte meetgegevens weergegeven van de verplaatsingen die de hoek-punten ondergaan bij het aanleggen van de horizontale kracht in de richting van de zijgevel op degeoptimaliseerde structuur.

Page 179: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 160

05

10

15

20

25

30

35

40

05

10

15

20

25

30

35

40

Verp

laats

ing

[m

m]

Aangrijpende belasing [kN]

Ho

ek

[2

]

Ho

ek

[1

]

Ho

ek

[3

]

Page 180: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 161

C.9 Verplaatsing van de kolomvoeten

In deze bijlage worden de meetgegevens weergegeven van de verplaatsingen die de kolomvoeten onder-gaan bij het aanleggen van de horizontale kracht in de richting van de zijgevel op de geoptimaliseerdestructuur. De nummering van de kolomvoeten is weergegeven in figuur C.9.

Figuur C.9: Nummering van de LVDT’s

Page 181: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Windmill Logger - JORISIDE.IMS

File opened at 13:50:12 Wed 04 Apr 2007

File closed at 14:23:01 Wed 04 Apr 2007 Time KRACHT LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4

Secs kN mm mm mm mm

Time KRACHT LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4 13:55:43 30,11 0,16 0,03 0,13 0,15

Secs kN mm mm mm mm 13:55:48 29,63 0,16 0,03 0,14 0,16

13:50:14 0,02 0 0 0 0 13:55:53 29,53 0,16 0,03 0,14 0,16

13:50:18 0,01 0 0 0 -0,01 13:55:58 29,33 0,16 0,03 0,14 0,16

13:50:23 0,02 0 0 0 -0,01 13:56:03 29,4 0,16 0,03 0,14 0,17

13:50:28 0,02 0 0 0 0 13:56:08 29,43 0,16 0,03 0,14 0,16

13:50:33 0,27 0 0 0 0 13:56:13 29,5 0,16 0,03 0,14 0,17

13:50:38 0,93 0 0 0 -0,01 13:56:18 29,43 0,17 0,03 0,14 0,16

13:50:43 2,99 0 0 0 -0,01 13:56:23 29,56 0,17 0,03 0,14 0,17

13:50:48 3,74 0,01 0 0 0 13:56:28 29,46 0,17 0,03 0,14 0,16

13:50:53 4,48 0,01 0 0,01 0 13:56:33 29,5 0,17 0,03 0,14 0,16

13:50:58 5,33 0,02 0 0,01 0 13:56:38 29,5 0,17 0,03 0,14 0,17

13:51:03 5,26 0,02 0 0,01 0 13:56:43 29,33 0,17 0,03 0,14 0,17

13:51:08 5,19 0,02 0 0,01 0 13:56:48 25,38 0,17 0,03 0,14 0,17

13:51:13 5,2 0,02 0 0,01 0,01 13:56:53 20,77 0,16 0,03 0,14 0,15

13:51:18 5,11 0,02 0 0,01 0 13:56:58 8,53 0,13 0,02 0,1 0,07

13:51:23 6,96 0,02 0 0,01 0 13:57:03 0,92 0,08 -0,01 0,07 0,01

13:51:28 9,29 0,04 0,01 0,03 0,01 13:57:08 0 0,06 -0,03 0,06 0,01

13:51:33 10,42 0,04 0,01 0,03 0,02 13:57:13 0,02 0,05 -0,04 0,06 -0,01

13:51:38 10,26 0,04 0,01 0,03 0,01 13:57:18 0,02 0,05 -0,05 0,06 -0,01

13:51:43 10,36 0,04 0,01 0,03 0,02 13:57:23 0,01 0,05 -0,05 0,06 0

13:51:48 10,38 0,04 0,01 0,03 0,02 13:57:28 0,05 0,05 -0,05 0,06 -0,01

13:51:53 10,42 0,04 0,01 0,03 0,02 13:57:33 0 0,05 -0,05 0,06 0

13:51:58 10,25 0,04 0,01 0,03 0,01 13:57:38 0,01 0,05 -0,05 0,06 0

13:52:03 10,17 0,04 0,01 0,03 0,02 13:57:43 0,03 0,05 -0,05 0,06 0

13:52:08 10,54 0,05 0,01 0,03 0,02 13:57:48 0,02 0,05 -0,05 0,06 -0,01

13:52:13 10,49 0,04 0,01 0,03 0,01 13:57:53 0 0,05 -0,05 0,05 -0,01

13:52:18 11,04 0,05 0,01 0,03 0,02 13:57:58 0 0,05 -0,05 0,06 0

13:52:23 14,75 0,06 0,01 0,04 0,03 13:58:03 0 0,05 -0,05 0,06 0

13:52:28 15,86 0,07 0,02 0,05 0,03 13:58:08 0 0,05 -0,05 0,05 -0,01

13:52:33 15,06 0,07 0,02 0,05 0,04 13:58:13 0 0,05 -0,05 0,06 0

13:52:38 14,94 0,07 0,02 0,05 0,03 13:58:18 0 0,05 -0,05 0,06 -0,01

13:52:43 14,98 0,07 0,02 0,06 0,04 13:58:23 -0,01 0,05 -0,05 0,06 -0,01

13:52:48 15 0,07 0,02 0,06 0,04 13:58:28 -0,01 0,05 -0,05 0,05 0

13:52:53 14,93 0,07 0,02 0,06 0,04 13:58:33 0,04 0,05 -0,05 0,06 -0,01

13:52:58 14,74 0,07 0,02 0,06 0,04 13:58:38 -0,01 0,05 -0,05 0,05 -0,01

13:53:03 14,93 0,07 0,02 0,06 0,04 13:58:43 0,01 0,05 -0,05 0,06 -0,01

13:53:08 17,38 0,08 0,02 0,06 0,04 13:58:48 0 0,05 -0,05 0,06 -0,01

13:53:13 18,02 0,09 0,02 0,07 0,05 13:58:53 0 0,05 -0,05 0,05 0

13:53:18 20,42 0,09 0,02 0,08 0,07 13:58:58 -0,02 0,05 -0,05 0,06 -0,01

13:53:23 19,88 0,1 0,02 0,08 0,07 13:59:03 0,07 0,05 -0,05 0,05 -0,01

13:53:28 19,78 0,1 0,02 0,08 0,07 13:59:08 -0,01 0,05 -0,05 0,06 -0,01

13:53:33 19,75 0,11 0,02 0,08 0,07 13:59:13 0,02 0,05 -0,05 0,05 0

13:53:38 19,7 0,1 0,02 0,08 0,07 13:59:18 0 0,05 -0,05 0,05 0

13:53:43 19,72 0,11 0,02 0,08 0,07 13:59:23 -0,01 0,05 -0,05 0,05 0

13:53:48 19,9 0,11 0,02 0,08 0,07 13:59:28 0,05 0,05 -0,05 0,05 0

13:53:53 19,82 0,11 0,02 0,08 0,07 13:59:33 -0,01 0,05 -0,05 0,05 -0,01

13:53:58 19,7 0,11 0,02 0,08 0,07 13:59:38 0 0,05 -0,05 0,05 0

13:54:03 19,68 0,11 0,02 0,08 0,08 13:59:43 -0,01 0,05 -0,05 0,05 0

13:54:08 19,7 0,11 0,02 0,08 0,07 13:59:48 1,05 0,05 -0,05 0,06 0

13:54:13 19,71 0,11 0,02 0,08 0,07 13:59:53 1,36 0,05 -0,05 0,06 -0,01

13:54:18 21,69 0,11 0,02 0,09 0,07 13:59:58 0,84 0,05 -0,05 0,06 0

13:54:23 23,66 0,12 0,02 0,09 0,09 14:00:03 0,96 0,05 -0,05 0,06 0

13:54:28 25,44 0,13 0,03 0,1 0,1 14:00:08 3,16 0,05 -0,04 0,06 0

13:54:33 24,59 0,13 0,03 0,11 0,11 14:00:13 3,91 0,06 -0,03 0,06 0

13:54:38 24,4 0,13 0,03 0,11 0,11 14:00:18 5,67 0,07 -0,03 0,06 0

13:54:43 24,38 0,14 0,03 0,11 0,11 14:00:23 5,84 0,08 -0,02 0,06 0

13:54:48 24,46 0,14 0,03 0,11 0,11 14:00:28 5,85 0,08 -0,02 0,07 0,01

13:54:53 24,4 0,14 0,03 0,11 0,12 14:00:33 5,72 0,08 -0,02 0,07 0

13:54:58 24,35 0,14 0,03 0,11 0,12 14:00:38 5,92 0,08 -0,02 0,06 0,01

13:55:03 24,34 0,14 0,03 0,11 0,11 14:00:43 6,53 0,08 -0,02 0,07 0

13:55:08 24,38 0,14 0,03 0,11 0,11 14:00:48 8,28 0,09 -0,02 0,07 0,01

13:55:13 24,63 0,14 0,02 0,11 0,12 14:00:53 10,43 0,1 -0,01 0,08 0,02

13:55:18 24,26 0,14 0,03 0,11 0,12 14:00:58 10,65 0,1 -0,01 0,08 0,03

13:55:23 24,31 0,14 0,02 0,11 0,12 14:01:03 10,57 0,1 -0,01 0,08 0,03

13:55:28 24,59 0,14 0,03 0,11 0,12 14:01:08 10,65 0,1 -0,01 0,08 0,03

13:55:33 27,39 0,15 0,03 0,12 0,13 14:01:13 10,68 0,1 -0,01 0,08 0,03

13:55:38 28,69 0,15 0,03 0,13 0,15 14:01:18 10,78 0,1 -0,01 0,08 0,02

Page 182: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Time KRACHT LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4 Time KRACHT LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4

Secs kN mm mm mm mm Secs kN mm mm mm mm

14:01:23 12,59 0,11 0 0,09 0,04 14:07:08 0,01 0,05 -0,05 0,06 0

14:01:28 15,94 0,12 0 0,09 0,05 14:07:13 -0,01 0,05 -0,05 0,06 -0,01

14:01:33 15,1 0,12 0 0,1 0,06 14:07:18 0,01 0,05 -0,05 0,06 -0,01

14:01:38 15,38 0,12 0,01 0,1 0,05 14:07:23 0 0,05 -0,05 0,06 -0,01

14:01:43 15,54 0,13 0,01 0,1 0,06 14:07:28 0,01 0,05 -0,05 0,06 -0,01

14:01:48 15,39 0,13 0,01 0,1 0,06 14:07:33 0,02 0,05 -0,05 0,06 0

14:01:53 15,51 0,13 0,01 0,1 0,05 14:07:38 0,01 0,05 -0,05 0,06 0

14:01:58 15,4 0,13 0,01 0,1 0,06 14:07:43 0,02 0,05 -0,05 0,06 -0,01

14:02:03 18,59 0,13 0,01 0,1 0,06 14:07:48 0,01 0,05 -0,05 0,06 -0,01

14:02:08 19,06 0,14 0,01 0,11 0,08 14:07:53 0,01 0,05 -0,05 0,06 -0,01

14:02:13 20,21 0,14 0,01 0,11 0,09 14:07:58 0 0,05 -0,05 0,06 -0,01

14:02:18 20,27 0,14 0,01 0,11 0,09 14:08:03 0,01 0,05 -0,05 0,06 -0,01

14:02:23 20,22 0,14 0,01 0,11 0,09 14:08:08 0,02 0,05 -0,05 0,06 -0,01

14:02:28 20,28 0,14 0,01 0,11 0,09 14:08:13 0,01 0,05 -0,05 0,06 -0,01

14:02:33 20,34 0,14 0,01 0,11 0,09 14:08:18 1,55 0,05 -0,05 0,06 -0,01

14:02:38 22,85 0,15 0,02 0,12 0,1 14:08:23 1,51 0,05 -0,05 0,06 -0,01

14:02:43 23,93 0,15 0,02 0,13 0,11 14:08:28 3,37 0,05 -0,05 0,06 -0,01

14:02:48 25,24 0,16 0,02 0,13 0,13 14:08:33 2,75 0,06 -0,05 0,06 -0,01

14:02:53 25,59 0,16 0,02 0,13 0,13 14:08:38 6,82 0,08 -0,03 0,07 0

14:02:58 25,64 0,16 0,02 0,13 0,13 14:08:43 5,99 0,09 -0,02 0,08 0

14:03:03 25,48 0,16 0,02 0,13 0,13 14:08:48 5,98 0,09 -0,02 0,08 0

14:03:08 25,59 0,16 0,02 0,13 0,13 14:08:53 5,93 0,09 -0,02 0,08 0,01

14:03:13 25,73 0,16 0,02 0,13 0,14 14:08:58 5,92 0,08 -0,02 0,08 0

14:03:18 25,67 0,16 0,02 0,13 0,13 14:09:03 9,4 0,09 -0,01 0,08 0,01

14:03:23 25,59 0,16 0,02 0,13 0,13 14:09:08 10,17 0,11 0 0,09 0,02

14:03:28 25,93 0,16 0,02 0,13 0,13 14:09:13 10,73 0,11 0 0,09 0,03

14:03:33 25,78 0,16 0,02 0,14 0,14 14:09:18 10,84 0,11 0 0,09 0,02

14:03:38 28,26 0,16 0,02 0,14 0,14 14:09:23 11 0,11 0 0,09 0,03

14:03:43 29,98 0,17 0,03 0,15 0,16 14:09:28 10,91 0,11 0 0,09 0,03

14:03:48 29,89 0,17 0,03 0,15 0,16 14:09:33 10,85 0,11 0 0,09 0,03

14:03:53 30,11 0,17 0,03 0,15 0,16 14:09:38 10,79 0,11 0 0,09 0,03

14:03:58 30,08 0,17 0,03 0,15 0,17 14:09:43 10,73 0,11 0 0,09 0,03

14:04:03 30,02 0,17 0,03 0,15 0,17 14:09:48 10,67 0,12 0 0,09 0,03

14:04:08 29,85 0,18 0,03 0,15 0,16 14:09:53 10,62 0,11 0 0,09 0,03

14:04:13 29,85 0,18 0,03 0,15 0,17 14:09:58 10,6 0,11 0 0,09 0,03

14:04:18 29,89 0,18 0,03 0,15 0,17 14:10:03 10,62 0,11 0 0,09 0,03

14:04:23 29,92 0,18 0,03 0,15 0,17 14:10:08 10,54 0,11 0 0,09 0,03

14:04:28 30,11 0,18 0,03 0,15 0,17 14:10:13 10,55 0,12 0 0,09 0,03

14:04:33 29,92 0,18 0,03 0,15 0,17 14:10:18 10,49 0,11 0 0,09 0,02

14:04:38 29,89 0,18 0,03 0,15 0,17 14:10:23 10,49 0,11 0 0,09 0,03

14:04:43 30,05 0,18 0,03 0,15 0,17 14:10:28 13,11 0,12 0 0,1 0,04

14:04:48 29,85 0,18 0,03 0,15 0,17 14:10:33 15,35 0,13 0,01 0,11 0,06

14:04:53 24,42 0,18 0,03 0,15 0,16 14:10:38 15,35 0,13 0,01 0,11 0,06

14:04:58 16,39 0,16 0,03 0,13 0,12 14:10:43 15,37 0,13 0,01 0,1 0,06

14:05:03 1,55 0,11 0,01 0,08 0,03 14:10:48 15,46 0,13 0,01 0,11 0,05

14:05:08 0 0,06 -0,04 0,06 0 14:10:53 16,53 0,14 0,01 0,11 0,06

14:05:13 0,02 0,06 -0,04 0,06 -0,01 14:10:58 21,4 0,15 0,01 0,12 0,08

14:05:18 0 0,06 -0,05 0,06 -0,01 14:11:03 20,41 0,15 0,02 0,12 0,09

14:05:23 0,01 0,05 -0,05 0,06 -0,01 14:11:08 20,36 0,15 0,02 0,12 0,09

14:05:28 0 0,05 -0,05 0,06 -0,01 14:11:13 20,47 0,15 0,02 0,12 0,1

14:05:33 0 0,05 -0,05 0,06 -0,01 14:11:18 20,41 0,15 0,02 0,12 0,09

14:05:38 0 0,05 -0,05 0,06 -0,01 14:11:23 21,94 0,16 0,02 0,13 0,1

14:05:43 0,01 0,05 -0,05 0,06 -0,01 14:11:28 23,95 0,16 0,02 0,14 0,11

14:05:48 0 0,05 -0,05 0,06 -0,01 14:11:33 24,79 0,16 0,02 0,14 0,13

14:05:53 0 0,05 -0,05 0,06 -0,01 14:11:38 25 0,17 0,02 0,14 0,12

14:05:58 0,01 0,05 -0,05 0,06 -0,01 14:11:43 25 0,16 0,02 0,14 0,13

14:06:03 -0,01 0,05 -0,05 0,06 -0,01 14:11:48 24,82 0,17 0,02 0,14 0,13

14:06:08 0 0,05 -0,05 0,06 -0,01 14:11:53 24,83 0,17 0,02 0,14 0,13

14:06:13 0,02 0,05 -0,05 0,06 -0,01 14:11:58 24,89 0,17 0,02 0,14 0,13

14:06:18 0,01 0,05 -0,05 0,06 -0,01 14:12:03 24,81 0,17 0,02 0,14 0,13

14:06:23 -0,01 0,05 -0,05 0,06 -0,01 14:12:08 24,83 0,17 0,02 0,14 0,13

14:06:28 -0,01 0,05 -0,05 0,06 0 14:12:13 26,15 0,17 0,02 0,14 0,13

14:06:33 0,04 0,05 -0,05 0,06 -0,01 14:12:18 29,72 0,18 0,02 0,15 0,16

14:06:38 0,01 0,05 -0,05 0,06 -0,01 14:12:23 30,4 0,18 0,03 0,16 0,17

14:06:43 -0,01 0,05 -0,05 0,06 -0,01 14:12:28 30,24 0,18 0,03 0,16 0,17

14:06:48 0,02 0,05 -0,05 0,06 -0,01 14:12:33 30,01 0,18 0,03 0,16 0,17

14:06:53 0 0,05 -0,05 0,06 -0,01 14:12:38 29,95 0,18 0,03 0,16 0,17

14:06:58 0 0,05 -0,05 0,06 -0,01 14:12:43 29,98 0,18 0,03 0,16 0,17

14:07:03 0 0,05 -0,05 0,06 -0,01 14:12:48 29,92 0,18 0,03 0,16 0,17

Page 183: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Time KRACHT LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4

Secs kN mm mm mm mm

14:12:53 31,35 0,19 0,03 0,16 0,18

14:12:58 33,68 0,19 0,03 0,17 0,2

14:13:03 33,49 0,19 0,03 0,17 0,2

14:13:08 34,27 0,2 0,04 0,17 0,21

14:13:13 33,84 0,2 0,04 0,17 0,22

14:13:18 34,17 0,2 0,04 0,18 0,22

14:13:23 34,49 0,2 0,04 0,18 0,23

14:13:28 34,75 0,2 0,04 0,18 0,23

14:13:33 34,72 0,2 0,04 0,18 0,22

14:13:38 34,78 0,2 0,04 0,18 0,23

14:13:43 34,69 0,2 0,04 0,18 0,23

14:13:48 34,75 0,2 0,04 0,18 0,23

14:13:53 34,65 0,2 0,04 0,18 0,23

14:13:58 34,62 0,2 0,04 0,18 0,23

14:14:03 34,59 0,2 0,04 0,18 0,23

14:14:08 34,36 0,2 0,04 0,18 0,23

14:14:13 34,2 0,21 0,04 0,18 0,23

14:14:18 34,04 0,2 0,04 0,18 0,22

14:14:23 34,07 0,21 0,04 0,18 0,23

14:14:28 34,23 0,2 0,04 0,18 0,23

14:14:33 34,27 0,2 0,04 0,18 0,22

14:14:38 34,2 0,21 0,04 0,18 0,22

14:14:43 31,96 0,21 0,04 0,18 0,23

14:14:48 23,58 0,2 0,04 0,17 0,2

14:14:53 4,83 0,15 0,02 0,11 0,07

14:14:58 0,02 0,07 -0,05 0,08 0

14:15:03 0,01 0,06 -0,07 0,07 0

14:15:08 0,01 0,06 -0,07 0,07 0

14:15:13 0 0,06 -0,07 0,07 -0,01

14:15:18 0 0,06 -0,07 0,07 -0,01

14:15:23 0 0,06 -0,08 0,07 -0,01

14:15:28 0 0,06 -0,08 0,07 0

14:15:33 0,01 0,06 -0,08 0,07 -0,01

14:15:38 0,01 0,06 -0,08 0,07 -0,01

Page 184: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 165

C.9.1 Belasting op de nok

Verplaatsing van de nok

In deze bijlage worden de verwerkte meetgegevens weergegeven van de verplaatsing die de nok onder-gaat bij het aanleggen van de verticale kracht aan de nok op de geoptimaliseerde structuur.

Page 185: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 166

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

10

0

11

0

12

0

13

0

14

0

15

0

05

10

15

20

25

30

35

40

45

Ve

rpla

ats

ing

[m

m]

Aangrijpende belasting [kN]

me

tin

g1

: h

oe

k [

2]

me

tin

g2

: h

oe

k [

2]

Page 186: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE C. MEETRESULTATEN 167

Verplaatsing van de kolomvoeten

In deze bijlage worden de meetgegevens weergegeven van de verplaatsingen die de kolomvoeten on-dergaan bij het aanleggen van de verticale kracht in de richting op de geoptimaliseerde structuur. Denummering van de kolomvoeten is weergegeven in figuur C.10.

Figuur C.10: Nummering van de LVDT’s

Page 187: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Windmill Logger - JORISIDE.IMS

File opened at 16:01:50 Wed 04 Apr 2007

File closed at 17:33:59 Wed 04 Apr 2007 Time KRACHT LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4

Secs kN mm mm mm mm

Time KRACHT LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4 16:07:21 34,62 -0,02 0,03 0 0,03

Secs kN mm mm mm mm 16:07:26 35,66 -0,02 0,03 0 0,03

16:01:52 0,01 0 0 0 -0,01 16:07:31 35,89 -0,03 0,03 0 0,04

16:01:56 0 0 0 0 0 16:07:36 36,73 -0,03 0,03 0 0,04

16:02:01 0,01 0 0 0 0 16:07:41 37,54 -0,03 0,03 0 0,04

16:02:06 0,01 0 0 0 -0,01 16:07:46 38,91 -0,03 0,03 0 0,04

16:02:11 5,97 0 0 0 -0,01 16:07:51 38,87 -0,03 0,03 0 0,05

16:02:16 5,85 0 -0,01 0 -0,01 16:07:56 38,65 -0,03 0,03 0 0,04

16:02:21 5,67 0 0 0 0 16:08:01 38,42 -0,03 0,03 0 0,05

16:02:26 5,56 0 0 0 -0,01 16:08:06 38,35 -0,03 0,03 0 0,05

16:02:31 5,48 0 0 0 -0,01 16:08:11 38,52 -0,03 0,03 0 0,05

16:02:36 5,48 0 0 0 -0,01 16:08:16 38,48 -0,03 0,03 0 0,04

16:02:41 5,43 0 0 0 0 16:08:21 38,58 -0,03 0,03 0 0,04

16:02:46 5,55 0 0 0 -0,01 16:08:26 38,58 -0,03 0,03 0 0,04

16:02:51 5,5 0 0 0 -0,01 16:08:31 38,42 -0,03 0,03 0 0,04

16:02:56 5,49 0 0 0 -0,01 16:08:36 38,39 -0,03 0,03 0 0,04

16:03:01 7,81 0 0 0 -0,01 16:08:41 38,22 -0,03 0,03 0 0,04

16:03:06 11,46 0 0 0 0 16:08:46 38,13 -0,03 0,03 0 0,04

16:03:11 11,44 0 0 0 0 16:08:51 38 -0,03 0,03 0 0,04

16:03:16 11,2 0 0 0 0 16:08:56 38,22 -0,03 0,03 0 0,05

16:03:21 11,13 0 0 0 0 16:09:01 38,26 -0,03 0,03 0 0,05

16:03:26 11,01 0 0 0 0 16:09:06 38,26 -0,03 0,03 0 0,05

16:03:31 10,95 0 0 0 0 16:09:11 38,16 -0,03 0,03 0 0,04

16:03:36 10,89 0 0 0 0 16:09:16 38,13 -0,03 0,03 0 0,04

16:03:41 10,85 0 0 0 0 16:09:21 38,58 -0,03 0,03 0 0,04

16:03:46 14,93 0 0 0 0 16:09:26 38,42 -0,03 0,03 0 0,04

16:03:51 15,89 0 0 0 0,01 16:09:31 38,48 -0,03 0,03 0 0,04

16:03:56 15,89 0 0 0 0 16:09:36 38,39 -0,03 0,03 0 0,05

16:04:01 15,82 0 0 0 0 16:09:41 38,26 -0,03 0,04 0 0,05

16:04:06 15,95 0 0,01 0 0 16:09:46 38,16 -0,03 0,03 0 0,04

16:04:11 15,95 0 0 0 0 16:09:51 38,16 -0,03 0,03 0 0,05

16:04:16 15,88 0 0,01 0 0,01 16:09:56 25,55 -0,03 0,03 0 0,04

16:04:21 15,77 0 0,01 0 0 16:10:01 7,2 -0,02 0 0 0,02

16:04:26 19,37 0 0,01 0 0 16:10:06 0,01 -0,02 -0,02 0 0

16:04:31 21,06 0 0,01 0 0 16:10:11 0,01 -0,01 -0,03 0 0,01

16:04:36 21,17 0 0,01 0 0,01 16:10:16 0,01 -0,01 -0,03 0 0,01

16:04:41 20,94 0 0,01 0 0,01 16:21:30 0 -0,01 -0,03 0 0,01

16:04:46 20,76 0 0,01 0 0,01 16:21:35 0,02 -0,01 -0,03 0 0,01

16:04:51 20,64 0 0,01 0 0,01 16:21:40 1,91 -0,01 -0,03 0 0,01

16:04:56 20,49 0 0,01 0 0,01 16:21:45 1,38 -0,01 -0,03 0 0

16:05:01 20,58 0 0,01 0 0,01 16:21:50 3,27 -0,01 -0,03 0 0,01

16:05:06 25,84 -0,01 0,01 0 0,01 16:21:55 6,4 -0,01 -0,02 0 0

16:05:11 25,85 -0,01 0,01 0 0,01 16:22:00 6,45 -0,01 -0,02 0 0,01

16:05:16 25,82 -0,01 0,01 0 0,02 16:22:05 6,52 -0,01 -0,02 0 0,01

16:05:21 26,01 -0,01 0,01 0 0,02 16:22:10 6,64 -0,01 -0,02 0 0

16:05:26 25,7 -0,01 0,01 0 0,01 16:22:15 11,82 -0,01 -0,01 0 0,01

16:05:31 25,51 -0,01 0,01 0 0,02 16:22:20 11,55 -0,01 -0,01 0 0,01

16:05:36 26,28 -0,01 0,01 0 0,02 16:22:25 15,55 -0,01 -0,01 0 0,02

16:05:41 29,66 -0,01 0,02 0 0,02 16:22:30 16,13 -0,01 0 0 0,01

16:05:46 29,66 -0,02 0,02 0 0,03 16:22:35 15,88 -0,01 0 0 0,01

16:05:51 30,5 -0,02 0,02 0 0,03 16:22:40 16,12 -0,02 0 0 0,01

16:05:56 29,98 -0,02 0,02 0 0,03 16:22:45 15,94 -0,02 0 0 0,02

16:06:01 30,11 -0,02 0,02 0 0,02 16:22:50 20,03 -0,02 0 0 0,02

16:06:06 30,21 -0,02 0,02 0 0,03 16:22:55 20,57 -0,02 0,01 0 0,02

16:06:11 30,14 -0,02 0,02 0 0,03 16:23:00 20,51 -0,02 0,01 0 0,02

16:06:16 29,98 -0,02 0,02 0 0,03 16:23:05 20,7 -0,02 0,01 0 0,02

16:06:21 29,92 -0,02 0,02 0 0,03 16:23:10 20,44 -0,02 0,01 0 0,02

16:06:26 29,79 -0,02 0,02 0 0,02 16:23:15 25,53 -0,02 0,01 0 0,03

16:06:31 29,72 -0,02 0,02 0 0,03 16:23:20 25,52 -0,02 0,01 0 0,03

16:06:36 33,45 -0,02 0,02 0 0,03 16:23:25 25,52 -0,02 0,01 0 0,02

16:06:41 33,68 -0,02 0,02 0 0,03 16:23:30 25,39 -0,02 0,01 0 0,02

16:06:46 34,27 -0,02 0,02 0 0,03 16:23:35 25,27 -0,02 0,02 0 0,03

16:06:51 34,98 -0,02 0,02 0 0,04 16:23:40 27,61 -0,02 0,02 0 0,03

16:06:56 34,85 -0,02 0,03 0 0,04 16:23:45 30,5 -0,02 0,02 0 0,03

16:07:01 34,65 -0,02 0,03 0 0,03 16:23:50 30,53 -0,02 0,02 0 0,03

16:07:06 34,65 -0,02 0,02 0 0,03 16:23:55 30,21 -0,02 0,02 0 0,03

16:07:11 34,62 -0,02 0,03 0 0,03 16:24:00 29,98 -0,02 0,02 0 0,03

16:07:16 34,85 -0,02 0,03 0 0,03 16:24:05 33,16 -0,02 0,03 0 0,04

Page 188: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Time KRACHT LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4 Time KRACHT LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4

Secs kN mm mm mm mm Secs kN mm mm mm mm

16:24:10 34,49 -0,02 0,03 0 0,04 16:29:55 59,71 -0,02 0,07 0 0,1

16:24:15 35,11 -0,02 0,03 0 0,04 16:30:00 60,16 -0,02 0,07 0,01 0,1

16:24:20 35,3 -0,02 0,03 0 0,04 16:30:05 59,93 -0,02 0,07 0 0,1

16:24:25 35,3 -0,02 0,03 0 0,04 16:30:10 60,26 -0,02 0,07 0 0,11

16:24:30 35,08 -0,02 0,03 0 0,04 16:30:15 60,29 -0,02 0,07 0 0,1

16:24:35 35,4 -0,03 0,03 0 0,04 16:30:20 60,22 -0,02 0,07 0 0,1

16:24:40 36,7 -0,03 0,03 0 0,04 16:30:25 60,03 -0,02 0,07 0 0,1

16:24:45 38,91 -0,03 0,03 0 0,04 16:30:30 60,22 -0,02 0,07 0 0,1

16:24:50 40,2 -0,03 0,03 0 0,04 16:30:35 61,2 -0,02 0,07 0 0,11

16:24:55 39,78 -0,03 0,03 0 0,04 16:30:40 62,56 -0,02 0,07 0 0,11

16:25:00 39,72 -0,03 0,03 0 0,05 16:30:45 63,79 -0,02 0,07 0 0,11

16:25:05 39,78 -0,03 0,03 0 0,05 16:30:50 64,86 -0,01 0,08 0 0,11

16:25:10 39,98 -0,03 0,03 0 0,04 16:30:55 64,86 -0,01 0,08 0 0,12

16:25:15 39,88 -0,03 0,03 0 0,04 16:31:00 65,16 -0,01 0,08 0 0,12

16:25:20 40,59 -0,03 0,03 0 0,05 16:31:05 64,9 -0,01 0,08 0 0,11

16:25:25 42,41 -0,03 0,03 0 0,05 16:31:10 64,83 -0,01 0,08 0 0,12

16:25:30 43,94 -0,03 0,04 0 0,05 16:31:15 64,93 -0,01 0,08 0 0,11

16:25:35 44,78 -0,03 0,04 0 0,05 16:31:20 65,09 -0,01 0,08 0 0,12

16:25:40 45,36 -0,03 0,04 0 0,06 16:31:25 65,06 -0,01 0,08 0,01 0,11

16:25:45 42,12 -0,03 0,04 0 0,06 16:31:30 66,26 -0,01 0,08 0 0,12

16:25:50 42,47 -0,03 0,04 0 0,06 16:31:35 68,56 -0,01 0,08 0 0,12

16:25:55 42,22 -0,03 0,04 0 0,06 16:31:40 70,06 -0,01 0,09 0 0,13

16:26:00 42,05 -0,03 0,04 0 0,06 16:31:45 69,57 0 0,09 0,01 0,12

16:26:05 41,99 -0,03 0,04 0 0,06 16:31:50 69,6 0 0,09 0,01 0,13

16:26:10 41,86 -0,03 0,04 0 0,06 16:31:55 69,8 0 0,09 0,01 0,13

16:26:15 41,73 -0,03 0,04 0 0,06 16:32:00 69,76 0 0,09 0 0,13

16:26:20 41,7 -0,03 0,04 0 0,06 16:32:05 70,38 0 0,09 0 0,13

16:26:25 41,63 -0,03 0,04 0 0,06 16:32:10 72,55 0 0,09 0 0,14

16:26:30 41,5 -0,03 0,04 0 0,06 16:32:15 73,63 0,01 0,1 0,01 0,14

16:26:35 41,4 -0,03 0,04 0 0,06 16:32:20 74,4 0,01 0,1 0 0,14

16:26:40 41,4 -0,03 0,04 0 0,06 16:32:25 74,44 0,01 0,1 0 0,14

16:26:45 41,31 -0,03 0,04 0 0,06 16:32:30 74,86 0,01 0,1 0 0,15

16:26:50 41,31 -0,03 0,04 0 0,06 16:32:35 74,89 0,01 0,1 0 0,15

16:26:55 41,24 -0,03 0,04 0 0,06 16:32:40 75,05 0,01 0,1 0 0,15

16:27:00 41,18 -0,03 0,04 0 0,06 16:32:45 75,05 0,01 0,1 0 0,14

16:27:05 41,08 -0,03 0,04 0 0,06 16:32:50 75,09 0,01 0,11 0,01 0,14

16:27:10 41,08 -0,03 0,04 0 0,06 16:32:55 76,55 0,01 0,11 0,01 0,15

16:27:15 41,01 -0,03 0,04 0 0,06 16:33:00 77,81 0,01 0,11 0,01 0,15

16:27:20 40,95 -0,03 0,04 0 0,06 16:33:05 79,04 0,01 0,11 0 0,16

16:27:25 40,95 -0,03 0,04 0 0,06 16:33:10 79,69 0,01 0,11 0 0,16

16:27:30 40,92 -0,03 0,04 0 0,06 16:33:15 79,92 0,01 0,11 0,01 0,16

16:27:35 40,82 -0,03 0,04 0 0,06 16:33:20 79,73 0,01 0,11 0 0,16

16:27:40 42,09 -0,03 0,04 0 0,06 16:33:25 79,76 0,01 0,11 0 0,16

16:27:45 43,77 -0,03 0,04 0 0,07 16:33:30 79,76 0,01 0,12 0 0,17

16:27:50 45,33 -0,03 0,05 0 0,06 16:33:35 79,82 0,01 0,12 0 0,16

16:27:55 45,4 -0,03 0,05 0 0,06 16:33:40 79,73 0,01 0,12 0 0,16

16:28:00 45,72 -0,03 0,05 0 0,07 16:33:45 80,5 0,01 0,12 0,01 0,17

16:28:05 45,59 -0,03 0,05 0 0,06 16:33:50 81,48 0,01 0,12 0 0,17

16:28:10 45,43 -0,03 0,05 0 0,07 16:33:55 82,09 0,01 0,12 0,01 0,17

16:28:15 45,46 -0,03 0,05 0 0,07 16:34:00 81,96 0,01 0,12 0,01 0,17

16:28:20 45,56 -0,03 0,05 0 0,06 16:34:05 83,04 0,01 0,12 0 0,17

16:28:25 46,4 -0,03 0,05 0 0,07 16:34:10 84,66 0,01 0,12 0 0,18

16:28:30 50,39 -0,03 0,05 0 0,07 16:34:15 84,56 0,01 0,12 0 0,18

16:28:35 51,53 -0,03 0,05 0 0,08 16:34:20 85,5 0,01 0,13 0 0,19

16:28:40 51,37 -0,03 0,05 0 0,08 16:34:25 85,01 0,01 0,13 0 0,18

16:28:45 51,59 -0,03 0,05 0 0,08 16:34:30 85,08 0,01 0,13 0 0,19

16:28:50 52,01 -0,03 0,05 0 0,07 16:34:35 85,18 0,01 0,13 0 0,19

16:28:55 51,66 -0,03 0,05 0 0,08 16:34:40 84,85 0,01 0,13 0 0,18

16:29:00 51,43 -0,03 0,05 0 0,07 16:34:45 84,79 0,01 0,13 0 0,19

16:29:05 52,83 -0,03 0,06 0 0,08 16:34:50 84,43 0,01 0,13 0,01 0,19

16:29:10 55,45 -0,03 0,06 0 0,08 16:34:55 72,62 0,01 0,13 0,01 0,19

16:29:15 55,03 -0,02 0,06 0 0,09 16:35:00 57,24 0,01 0,12 0,01 0,15

16:29:20 55,39 -0,02 0,06 0 0,09 16:35:05 1,11 0,03 0,01 0,01 0,04

16:29:25 55,39 -0,02 0,06 0 0,08 16:35:10 0,01 0,03 -0,02 0 0,03

16:29:30 55,52 -0,02 0,06 0 0,09 16:35:15 0,01 0,03 -0,02 0 0,03

16:29:35 55,39 -0,02 0,06 0 0,09 16:35:20 0,01 0,03 -0,02 0 0,03

16:29:40 55,62 -0,02 0,06 0 0,09 16:35:25 0,03 0,03 -0,02 0 0,03

16:29:45 55,97 -0,02 0,06 0 0,09 16:35:30 0 0,03 -0,02 0 0,03

16:29:50 58,47 -0,02 0,06 0 0,09 16:35:35 0 0,03 -0,03 0 0,03

Page 189: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Time KRACHT LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4 Time KRACHT LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4

Secs kN mm mm mm mm Secs kN mm mm mm mm

16:35:40 0,01 0,03 -0,03 0 0,03 16:41:25 52,1 0,02 0,07 0 0,09

16:35:45 0,02 0,03 -0,03 0 0,03 16:41:30 54,63 0,02 0,07 0 0,1

16:35:50 0,01 0,03 -0,03 0,01 0,03 16:41:35 57,68 0,02 0,07 0 0,1

16:35:55 0,01 0,03 -0,03 0,01 0,02 16:41:40 59,14 0,02 0,08 0 0,11

16:36:00 0,01 0,03 -0,03 0 0,02 16:41:45 60,54 0,02 0,08 0 0,11

16:36:05 0,01 0,03 -0,03 0,01 0,03 16:41:50 60,83 0,02 0,08 0,01 0,11

16:36:10 0,02 0,03 -0,03 0 0,03 16:41:55 60,44 0,02 0,09 0,01 0,11

16:36:15 0,01 0,03 -0,03 0 0,03 16:42:00 60,7 0,02 0,09 0 0,11

16:36:20 0,01 0,03 -0,03 0 0,01 16:42:05 60,93 0,02 0,08 0 0,1

16:36:25 0,01 0,03 -0,03 0 0,02 16:42:10 60,9 0,02 0,09 0 0,11

16:36:30 0,02 0,03 -0,03 0 0,02 16:42:15 62,1 0,02 0,09 0 0,1

16:36:35 0 0,03 -0,03 0 0,02 16:42:20 64,08 0,02 0,09 0,01 0,12

16:36:40 0 0,03 -0,03 0 0,02 16:42:25 66,44 0,02 0,09 0,01 0,11

16:36:45 0 0,03 -0,03 0 0,02 16:42:30 68,75 0,02 0,1 0 0,12

16:36:50 0,01 0,03 -0,03 0 0,02 16:42:35 70,47 0,02 0,1 0 0,13

16:36:55 0 0,03 -0,03 0 0,02 16:42:40 69,82 0,02 0,1 0 0,13

16:37:00 0,01 0,03 -0,03 0 0,02 16:42:45 69,53 0,02 0,1 0,01 0,13

16:37:05 0 0,03 -0,03 0 0,01 16:42:50 70,21 0,02 0,1 0 0,13

16:37:10 0 0,03 -0,03 0 0,02 16:42:55 70,37 0,02 0,1 0 0,13

16:37:15 0,01 0,03 -0,03 0 0,02 16:43:00 71,28 0,02 0,11 0 0,13

16:37:20 0,01 0,03 -0,03 0 0,02 16:43:05 74,14 0,02 0,11 0 0,13

16:37:25 0 0,03 -0,03 0 0,02 16:43:10 75,86 0,02 0,11 0 0,15

16:37:30 0 0,03 -0,03 0 0,02 16:43:15 77,38 0,02 0,11 0 0,14

16:37:35 0,01 0,03 -0,03 0 0,01 16:43:20 78,91 0,02 0,12 0 0,15

16:37:40 0 0,03 -0,03 0 0,02 16:43:25 80,07 0,02 0,12 0 0,16

16:37:45 1,39 0,03 -0,03 0 0,02 16:43:30 80,76 0,02 0,12 0,01 0,16

16:37:50 2,16 0,03 -0,03 0 0,02 16:43:35 81,11 0,02 0,12 0 0,16

16:37:55 4,43 0,03 -0,03 0 0,02 16:43:40 81,11 0,02 0,12 0,01 0,16

16:38:00 1,44 0,03 -0,03 0 0,02 16:43:45 81,53 0,01 0,12 0,01 0,16

16:38:05 4,83 0,03 -0,03 0 0,02 16:43:50 81,66 0,01 0,12 0,01 0,16

16:38:10 6,81 0,03 -0,02 0 0,02 16:43:55 81,53 0,02 0,12 0 0,16

16:38:15 6,82 0,03 -0,02 0 0,02 16:44:00 66,22 0,01 0,13 0 0,16

16:38:20 14,51 0,03 -0,01 0 0,03 16:44:05 0,58 0,03 0 0 0,02

16:38:25 16,12 0,03 -0,01 0 0,03 16:44:10 0,02 0,03 -0,02 0 0,02

16:38:30 16,18 0,03 -0,01 0 0,03 16:44:15 0 0,03 -0,02 0 0,01

16:38:35 15,91 0,03 -0,01 0 0,03 16:44:20 0,01 0,03 -0,03 0 0,02

16:38:40 15,94 0,03 -0,01 0 0,03 16:44:25 0 0,03 -0,03 0 0,02

16:38:45 16,25 0,03 -0,01 0 0,03 16:44:30 0 0,03 -0,03 0 0,01

16:38:50 20,57 0,03 0 0 0,04 16:44:35 0 0,03 -0,03 0 0,01

16:38:55 22,21 0,03 0 0 0,04 16:44:40 0 0,03 -0,03 0 0,02

16:39:00 22,48 0,03 0 0 0,04 16:44:45 -0,01 0,03 -0,03 0 0,02

16:39:05 23,14 0,03 0,01 0 0,04 16:44:50 0,01 0,04 -0,03 0 0,01

16:39:10 23,75 0,03 0,01 0 0,04 16:44:55 0,03 0,03 -0,03 0 0,01

16:39:15 24,36 0,02 0,01 0 0,05 16:45:00 0 0,03 -0,03 0 0,01

16:39:20 28,87 0,02 0,01 0 0,05 16:45:05 0,05 0,03 -0,03 0 0,02

16:39:25 30,2 0,02 0,02 0 0,05 16:45:10 0 0,03 -0,03 0 0,01

16:39:30 29,74 0,02 0,02 0 0,05 16:45:15 0 0,03 -0,03 0 0,01

16:39:35 30,65 0,02 0,02 0 0,05 16:45:20 0 0,03 -0,03 0 0,02

16:39:40 30,52 0,02 0,02 0 0,05 16:45:25 -0,01 0,03 -0,03 0 0,02

16:39:45 30,29 0,02 0,02 0 0,05 16:45:30 0 0,03 -0,03 0 0,01

16:39:50 31,33 0,02 0,02 0 0,05 16:45:35 0 0,03 -0,03 0 0,02

16:39:55 34,58 0,02 0,03 0,01 0,05 16:45:40 1,77 0,03 -0,03 0 0,02

16:40:00 35,65 0,02 0,03 0,01 0,05 16:45:45 2,25 0,03 -0,03 0 0,01

16:40:05 37,21 0,02 0,03 0 0,06 16:45:50 1,32 0,03 -0,03 0 0,01

16:40:10 38,31 0,02 0,03 0 0,06 16:45:55 5,13 0,03 -0,03 0 0,01

16:40:15 39,54 0,02 0,04 0 0,06 16:46:00 12,11 0,03 -0,02 0 0,02

16:40:20 40,84 0,02 0,04 0 0,06 16:46:05 16,12 0,03 -0,01 0 0,03

16:40:25 40,81 0,02 0,04 0 0,07 16:46:10 21,04 0,03 0 0 0,04

16:40:30 40,94 0,02 0,04 0 0,07 16:46:15 21,12 0,03 0 0 0,04

16:40:35 41,07 0,02 0,04 0 0,06 16:46:20 21,06 0,03 0 0 0,03

16:40:40 42,33 0,02 0,04 0 0,07 16:46:25 21,17 0,03 0 0 0,04

16:40:45 45,09 0,02 0,05 0 0,07 16:46:30 27,79 0,03 0,01 0 0,04

16:40:50 46,55 0,02 0,05 0 0,08 16:46:35 32,99 0,02 0,02 0,01 0,05

16:40:55 49,6 0,02 0,06 0 0,08 16:46:40 33,34 0,02 0,02 0 0,06

16:41:00 51,35 0,02 0,06 0 0,09 16:46:45 33,38 0,02 0,03 0 0,05

16:41:05 51,97 0,02 0,06 0 0,08 16:46:50 33,28 0,02 0,03 0 0,05

16:41:10 52,07 0,02 0,07 0 0,09 16:46:55 33,28 0,02 0,03 0 0,05

16:41:15 52,1 0,02 0,07 0,01 0,09 16:47:00 33,51 0,02 0,03 0 0,05

16:41:20 52,2 0,02 0,07 0 0,09 16:47:05 35,06 0,02 0,03 0 0,06

Page 190: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Time KRACHT LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4 Time KRACHT LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4

Secs kN mm mm mm mm Secs kN mm mm mm mm

16:47:10 37,63 0,02 0,03 0 0,05 16:52:55 94,58 0 0,14 0,01 0,23

16:47:15 39,38 0,02 0,04 0 0,06 16:53:00 94,61 0 0,14 0,01 0,22

16:47:20 41,72 0,02 0,04 0 0,07 16:53:05 96,04 0 0,14 0,01 0,23

16:47:25 41,85 0,02 0,04 0 0,06 16:53:10 97,11 0 0,15 0,01 0,23

16:47:30 41,78 0,02 0,04 0 0,07 16:53:15 97,89 0 0,15 0,01 0,24

16:47:35 42,11 0,02 0,04 0,01 0,07 16:53:20 99,06 -0,01 0,15 0,01 0,24

16:47:40 43,63 0,02 0,05 0 0,07 16:53:25 98,12 -0,01 0,15 0,01 0,24

16:47:45 46,52 0,02 0,05 0 0,07 16:53:30 96,85 -0,01 0,15 0,01 0,23

16:47:50 50,58 0,02 0,06 0,01 0,08 16:53:35 96,66 -0,01 0,15 0,01 0,24

16:47:55 52,07 0,02 0,06 0,01 0,08 16:53:40 96,43 -0,01 0,15 0,01 0,23

16:48:00 53,01 0,02 0,07 0 0,09 16:53:45 96,24 -0,01 0,15 0,01 0,24

16:48:05 53,2 0,02 0,07 0,01 0,09 16:53:50 96,14 -0,01 0,15 0,01 0,24

16:48:10 53,43 0,02 0,07 0 0,09 16:53:55 96,04 -0,01 0,15 0,01 0,24

16:48:15 53,59 0,02 0,07 0 0,09 16:54:00 95,91 -0,01 0,15 0,01 0,23

16:48:20 53,53 0,02 0,07 0 0,09 16:54:05 95,75 -0,01 0,15 0,01 0,24

16:48:25 53,72 0,02 0,07 0,01 0,09 16:54:10 95,72 -0,01 0,15 0,01 0,24

16:48:30 53,63 0,02 0,07 0 0,08 16:54:15 95,65 -0,01 0,15 0,01 0,23

16:48:35 57,62 0,02 0,08 0 0,09 16:54:20 95,52 -0,01 0,15 0,01 0,23

16:48:40 60,6 0,02 0,08 0 0,1 16:54:25 95,46 -0,01 0,15 0,01 0,23

16:48:45 61,97 0,02 0,09 0,01 0,1 16:54:30 95,39 -0,01 0,15 0,01 0,24

16:48:50 61,97 0,02 0,09 0 0,11 16:54:35 95,36 -0,01 0,15 0,01 0,24

16:48:55 62,23 0,02 0,09 0,01 0,11 16:54:40 95,26 -0,01 0,15 0,01 0,23

16:49:00 62,32 0,02 0,09 0,01 0,11 16:54:45 95,2 -0,01 0,15 0,01 0,24

16:49:05 62,49 0,02 0,09 0,01 0,1 16:54:50 95,16 -0,01 0,15 0,01 0,23

16:49:10 64,98 0,02 0,09 0,01 0,11 16:54:55 95,1 -0,01 0,15 0,01 0,24

16:49:15 67,94 0,02 0,1 0 0,12 16:55:00 95,03 -0,01 0,15 0,01 0,23

16:49:20 70,21 0,02 0,1 0 0,12 16:55:05 94,94 -0,01 0,15 0,01 0,23

16:49:25 70,24 0,02 0,1 0 0,12 16:55:10 94,97 -0,01 0,15 0,01 0,24

16:49:30 70,37 0,02 0,1 0 0,13 16:55:15 94,9 -0,01 0,15 0,01 0,23

16:49:35 70,44 0,02 0,1 0,01 0,13 16:55:20 94,87 -0,01 0,15 0,01 0,24

16:49:40 71,83 0,02 0,11 0,01 0,13 16:55:25 94,77 -0,01 0,15 0,01 0,24

16:49:45 74,91 0,02 0,11 0,01 0,14 16:55:30 94,77 -0,01 0,15 0,01 0,23

16:49:50 76,28 0,02 0,11 0,01 0,14 16:55:35 94,71 -0,01 0,15 0,01 0,23

16:49:55 77,67 0,02 0,12 0,01 0,15 16:55:40 94,65 -0,01 0,15 0,01 0,23

16:50:00 79,1 0,02 0,12 0,01 0,15 16:55:45 94,68 -0,01 0,15 0,01 0,23

16:50:05 80,11 0,02 0,12 0,01 0,16 16:55:50 94,61 -0,01 0,15 0,01 0,24

16:50:10 80,85 0,02 0,12 0 0,16 16:55:55 94,58 -0,01 0,15 0,01 0,24

16:50:15 80,79 0,02 0,12 0,01 0,16 16:56:00 94,48 0 0,15 0,01 0,24

16:50:20 81,53 0,02 0,12 0 0,16 16:56:05 94,52 0 0,15 0,01 0,23

16:50:25 83,51 0,02 0,13 0,01 0,16 16:56:10 94,42 -0,01 0,15 0,01 0,23

16:50:30 84,88 0,01 0,12 0,01 0,17 16:56:15 94,35 -0,01 0,15 0,01 0,24

16:50:35 84,78 0,01 0,13 0,01 0,17 16:56:20 94,39 0 0,15 0,01 0,25

16:50:40 85,36 0,01 0,13 0,01 0,17 16:56:25 94,36 -0,01 0,15 0,01 0,24

16:50:45 85,33 0,01 0,13 0,01 0,17 16:56:30 63,05 0,01 0,15 0,01 0,21

16:50:50 85,46 0,01 0,13 0,01 0,18 16:56:35 0,02 0,04 -0,01 0,01 0,04

16:50:55 85,23 0,01 0,13 0,01 0,17 16:56:40 0 0,04 -0,03 0,01 0,04

16:51:00 85,01 0,01 0,13 0,01 0,17 16:56:45 0,01 0,04 -0,03 0,01 0,04

16:51:05 86,01 0,01 0,13 0,01 0,17 17:06:30 0,01 0,04 -0,04 0,01 0,04

16:51:10 87,28 0,01 0,13 0 0,18 17:06:35 0,01 0,04 -0,04 0,01 0,03

16:51:15 89,06 0,01 0,13 0,01 0,18 17:06:40 0 0,04 -0,05 0,01 0,03

16:51:20 89,65 0,01 0,13 0,01 0,18 17:06:45 0,14 0,04 -0,05 0,01 0,03

16:51:25 89,84 0,01 0,13 0,01 0,19 17:06:50 3,67 0,04 -0,04 0,01 0,03

16:51:30 89,49 0,01 0,13 0,01 0,2 17:06:55 5,39 0,04 -0,04 0,01 0,04

16:51:35 89,74 0,01 0,14 0,01 0,19 17:07:00 5,6 0,04 -0,04 0,01 0,04

16:51:40 89,49 0,01 0,14 0,01 0,19 17:07:05 5,49 0,04 -0,04 0,01 0,04

16:51:45 89,74 0,01 0,14 0,01 0,19 17:07:10 5,37 0,04 -0,04 0,01 0,04

16:51:50 91,69 0,01 0,14 0,01 0,19 17:07:15 5,96 0,04 -0,04 0,01 0,03

16:51:55 91,85 0,01 0,14 0,01 0,2 17:07:20 5,77 0,04 -0,04 0,01 0,03

16:52:00 93,25 0,01 0,14 0,01 0,2 17:07:25 5,65 0,04 -0,04 0,01 0,04

16:52:05 93,57 0,01 0,14 0,01 0,21 17:07:30 5,64 0,04 -0,04 0,01 0,04

16:52:10 94,68 0 0,14 0,01 0,21 17:07:35 5,65 0,04 -0,04 0,01 0,04

16:52:15 94,09 0 0,14 0,01 0,22 17:07:40 5,6 0,04 -0,04 0,01 0,03

16:52:20 94,09 0 0,14 0,01 0,21 17:07:45 5,58 0,04 -0,04 0,01 0,04

16:52:25 94,55 0 0,14 0,01 0,22 17:07:50 5,53 0,04 -0,04 0,01 0,04

16:52:30 95,52 0 0,14 0,01 0,22 17:07:55 5,5 0,04 -0,04 0,01 0,04

16:52:35 95,49 0 0,14 0,01 0,23 17:08:00 5,49 0,04 -0,04 0,01 0,03

16:52:40 95,2 0 0,14 0,01 0,22 17:08:05 9,36 0,03 -0,03 0,01 0,04

16:52:45 94,77 0 0,14 0,01 0,22 17:08:10 15,06 0,03 -0,03 0,01 0,04

16:52:50 94,9 0 0,14 0,01 0,22 17:08:15 28,75 0,02 -0,01 0,01 0,06

Page 191: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Time KRACHT LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4 Time KRACHT LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4

Secs kN mm mm mm mm Secs kN mm mm mm mm

17:08:20 32,48 0,02 0,01 0,01 0,08 17:14:05 -0,01 -0,04 -0,06 0,01 0

17:08:25 34,14 0,01 0,01 0,01 0,08 17:14:10 -0,01 -0,04 -0,06 0,01 0,01

17:08:30 35,01 0,01 0,02 0,01 0,09 17:14:15 0 -0,04 -0,06 0,01 0

17:08:35 38,35 0,01 0,02 0,01 0,09 17:14:20 0,02 -0,04 -0,06 0,01 0,01

17:08:40 39,91 0,01 0,03 0,01 0,09 17:14:25 0 -0,04 -0,06 0,01 0

17:08:45 43,55 0,01 0,03 0,01 0,11 17:14:30 0 -0,04 -0,06 0,01 0,01

17:08:50 45,53 0,01 0,04 0,01 0,11 17:14:35 -0,01 -0,04 -0,06 0,01 0,01

17:08:55 50,17 0,01 0,04 0,01 0,12 17:14:40 0 -0,04 -0,06 0,01 0

17:09:00 52,83 0,01 0,05 0,01 0,13 17:14:45 0,78 -0,04 -0,06 0,01 0,01

17:09:05 56,33 0,01 0,06 0,01 0,14 17:14:50 10,54 -0,05 -0,04 0,01 0,01

17:09:10 60,32 0 0,06 0,01 0,14 17:14:55 22,8 -0,06 -0,02 0,01 0,04

17:09:15 63,14 0 0,07 0,01 0,16 17:15:00 33,78 -0,07 0 0,01 0,06

17:09:20 66,68 0 0,08 0,01 0,17 17:15:05 33,58 -0,06 0,01 0,01 0,06

17:09:25 70,93 0 0,09 0,01 0,17 17:15:10 35,24 -0,06 0,01 0,01 0,06

17:09:30 73,85 0 0,09 0,01 0,19 17:15:15 36,34 -0,06 0,02 0,01 0,06

17:09:35 76,87 0 0,1 0,01 0,2 17:15:20 37,74 -0,05 0,02 0,01 0,07

17:09:40 80,5 -0,01 0,11 0,01 0,2 17:15:25 39,65 -0,05 0,03 0,01 0,07

17:09:45 82,48 -0,01 0,11 0,01 0,21 17:15:30 41,47 -0,05 0,03 0,01 0,07

17:09:50 82,74 -0,01 0,11 0,01 0,21 17:15:35 43,77 -0,04 0,04 0,01 0,07

17:09:55 83,46 -0,01 0,11 0,01 0,21 17:15:40 47,28 -0,04 0,04 0,01 0,07

17:10:00 83,62 -0,01 0,12 0,01 0,22 17:15:45 51,27 -0,04 0,05 0,01 0,08

17:10:05 84,01 -0,01 0,12 0,01 0,22 17:15:50 54,25 -0,03 0,06 0,01 0,09

17:10:10 84,37 -0,01 0,12 0,01 0,22 17:15:55 57,11 -0,03 0,07 0,01 0,11

17:10:15 84,69 -0,01 0,12 0,01 0,22 17:16:00 60,19 -0,03 0,08 0,01 0,11

17:10:20 84,33 -0,01 0,12 0,01 0,21 17:16:05 63,11 -0,03 0,08 0,01 0,11

17:10:25 84,01 -0,01 0,12 0,01 0,22 17:16:10 65,38 -0,03 0,09 0,01 0,12

17:10:30 83,75 -0,01 0,12 0,01 0,22 17:16:15 68,34 -0,03 0,09 0,01 0,12

17:10:35 83,55 -0,01 0,12 0,01 0,22 17:16:20 71,24 -0,03 0,09 0,01 0,13

17:10:40 86,7 -0,01 0,12 0,01 0,22 17:16:25 74,1 -0,03 0,1 0,01 0,13

17:10:45 0,37 -0,04 -0,04 0,01 0,01 17:16:30 76,76 -0,03 0,1 0,01 0,14

17:10:50 0,19 -0,04 -0,05 0,01 0,01 17:16:35 80,14 -0,03 0,1 0,01 0,15

17:10:55 0,18 -0,04 -0,05 0,01 0,01 17:16:40 83,54 -0,03 0,1 0,01 0,16

17:11:00 0,19 -0,04 -0,05 0,01 0,01 17:16:45 85 -0,03 0,1 0,01 0,16

17:11:05 0,12 -0,04 -0,05 0,01 0,01 17:16:50 88,7 -0,03 0,1 0,01 0,17

17:11:10 0,12 -0,04 -0,05 0,01 0,01 17:16:55 90,1 -0,03 0,11 0,01 0,17

17:11:15 0,12 -0,04 -0,05 0,01 0 17:17:00 90,84 -0,03 0,11 0,01 0,18

17:11:20 0,12 -0,04 -0,05 0,01 0,01 17:17:05 91,43 -0,03 0,11 0,01 0,18

17:11:25 0,01 -0,04 -0,05 0,01 0,01 17:17:10 90,68 -0,03 0,11 0,01 0,17

17:11:30 -0,01 -0,04 -0,05 0,01 0,01 17:17:15 90,32 -0,03 0,11 0,01 0,18

17:11:35 0 -0,04 -0,05 0,01 0,01 17:17:20 92,43 -0,03 0,11 0,01 0,18

17:11:40 -0,01 -0,04 -0,05 0,01 0,01 17:17:25 94,02 -0,03 0,12 0,01 0,18

17:11:45 -0,01 -0,04 -0,06 0,01 0,01 17:17:30 95,68 -0,03 0,12 0,01 0,19

17:11:50 -0,01 -0,04 -0,05 0,01 0,01 17:17:35 95,78 -0,03 0,12 0,01 0,19

17:11:55 0,01 -0,04 -0,06 0,01 0 17:17:40 95,81 -0,03 0,12 0,01 0,19

17:12:00 0 -0,04 -0,05 0,01 0,01 17:17:45 95,45 -0,03 0,12 0,01 0,19

17:12:05 0 -0,04 -0,06 0,01 0 17:17:50 95,19 -0,03 0,12 0,01 0,19

17:12:10 0 -0,04 -0,06 0,01 0 17:17:55 97,89 -0,03 0,12 0,01 0,19

17:12:15 -0,01 -0,04 -0,06 0,01 0 17:18:00 98,7 -0,03 0,12 0,01 0,19

17:12:20 0 -0,04 -0,06 0,01 0,01 17:18:05 100,45 -0,03 0,13 0,01 0,2

17:12:25 0 -0,04 -0,06 0,01 0,01 17:18:10 100,77 -0,03 0,13 0,01 0,2

17:12:30 0 -0,04 -0,06 0,01 0,01 17:18:15 100,68 -0,03 0,13 0,01 0,2

17:12:35 0 -0,04 -0,06 0,01 0,01 17:18:20 100,58 -0,03 0,13 0,01 0,2

17:12:40 0 -0,04 -0,06 0,01 0 17:18:25 100,42 -0,02 0,13 0,01 0,2

17:12:45 0 -0,04 -0,06 0,01 0 17:18:30 100,19 -0,02 0,13 0,01 0,2

17:12:50 -0,01 -0,04 -0,06 0,01 0,01 17:18:35 99,99 -0,02 0,13 0,01 0,2

17:12:55 -0,01 -0,04 -0,06 0,01 0,01 17:18:40 99,83 -0,02 0,13 0,01 0,2

17:13:00 0,01 -0,04 -0,06 0,01 0 17:18:45 100,25 -0,02 0,13 0,01 0,2

17:13:05 0 -0,04 -0,06 0,01 0 17:18:50 103,6 -0,02 0,13 0,01 0,2

17:13:10 0,01 -0,04 -0,06 0,01 0,01 17:18:55 104,25 -0,02 0,13 0,01 0,21

17:13:15 -0,01 -0,04 -0,06 0,01 0 17:19:00 104,6 -0,02 0,14 0,01 0,21

17:13:20 0 -0,04 -0,06 0,01 0,01 17:19:05 104,08 -0,02 0,14 0,01 0,21

17:13:25 -0,01 -0,04 -0,06 0,01 0,01 17:19:10 103,86 -0,02 0,14 0,01 0,22

17:13:30 0,01 -0,04 -0,06 0,01 0,01 17:19:15 103,73 -0,02 0,14 0,01 0,21

17:13:35 0 -0,04 -0,06 0,01 0 17:19:20 103,5 -0,02 0,14 0,01 0,21

17:13:40 0 -0,04 -0,06 0,01 0,01 17:19:25 103,37 -0,02 0,14 0,01 0,21

17:13:45 -0,01 -0,04 -0,06 0,01 0,01 17:19:30 104,41 -0,02 0,14 0,01 0,22

17:13:50 0 -0,04 -0,06 0,01 0,01 17:19:35 105,87 -0,02 0,14 0,01 0,21

17:13:55 0 -0,04 -0,06 0,01 0 17:19:40 107,26 -0,02 0,14 0,01 0,22

17:14:00 0 -0,04 -0,06 0,01 0,01 17:19:45 108,37 -0,02 0,14 0,01 0,23

Page 192: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Time KRACHT LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4 Time KRACHT LVDT1 LVDT2 LVDT3 LVDT4

Secs kN mm mm mm mm Secs kN mm mm mm mm

17:19:50 108,59 -0,02 0,14 0,01 0,23 17:25:35 112,75 0 0,15 0,02 0,26

17:19:55 109,57 -0,02 0,14 0,01 0,23 17:25:40 112,75 0 0,15 0,01 0,26

17:20:00 109,96 -0,02 0,14 0,01 0,23 17:25:45 114,11 0 0,15 0,01 0,25

17:20:05 109,83 -0,02 0,14 0,01 0,24 17:25:50 115,8 0 0,15 0,01 0,26

17:20:10 109,5 -0,02 0,14 0,01 0,24 17:25:55 117,49 0 0,15 0,02 0,27

17:20:15 109,34 -0,02 0,14 0,01 0,23 17:26:00 117,26 0 0,15 0,01 0,26

17:20:20 109,11 -0,01 0,15 0,01 0,23 17:26:05 118,07 0 0,15 0,02 0,27

17:20:25 108,98 -0,01 0,15 0,01 0,23 17:26:10 118,95 0 0,15 0,01 0,27

17:20:30 108,85 -0,01 0,15 0,01 0,23 17:26:15 120,93 0 0,16 0,02 0,28

17:20:35 108,79 -0,01 0,15 0,01 0,23 17:26:20 119,82 0 0,16 0,02 0,28

17:20:40 108,63 -0,01 0,15 0,01 0,23 17:26:25 119,3 0 0,16 0,02 0,28

17:20:45 108,53 -0,01 0,15 0,01 0,23 17:26:30 119,14 0 0,16 0,02 0,28

17:20:50 108,43 -0,01 0,15 0,01 0,24 17:26:35 118,98 0 0,16 0,02 0,28

17:20:55 108,37 -0,01 0,15 0,01 0,24 17:26:40 118,88 0 0,16 0,02 0,29

17:21:00 108,24 -0,01 0,15 0,01 0,24 17:26:45 118,78 0 0,16 0,02 0,28

17:21:05 108,2 -0,01 0,15 0,01 0,24 17:26:50 118,52 0 0,16 0,02 0,28

17:21:10 108,14 -0,01 0,15 0,01 0,24 17:26:55 118,49 0 0,16 0,02 0,28

17:21:15 108,01 -0,01 0,15 0,01 0,23 17:27:00 118,49 0 0,16 0,02 0,28

17:21:20 107,91 -0,01 0,15 0,01 0,23 17:27:05 118,36 0 0,16 0,01 0,28

17:21:25 107,88 -0,01 0,15 0,01 0,24 17:27:10 118,26 0 0,16 0,02 0,28

17:21:30 107,82 -0,01 0,15 0,02 0,23 17:27:15 118,26 0 0,16 0,01 0,28

17:21:35 107,82 -0,01 0,15 0,01 0,23 17:27:20 118,13 0 0,16 0,01 0,28

17:21:40 107,98 -0,01 0,15 0,01 0,24 17:27:25 118,1 0 0,16 0,02 0,28

17:21:45 107,82 -0,01 0,15 0,02 0,23 17:27:30 118,04 0 0,16 0,01 0,28

17:21:50 107,75 -0,01 0,15 0,01 0,23 17:27:35 118 0 0,16 0,02 0,28

17:21:55 107,72 -0,01 0,15 0,02 0,23 17:27:40 117,97 0 0,16 0,01 0,28

17:22:00 107,62 -0,01 0,15 0,01 0,23 17:27:45 117,91 0 0,16 0,01 0,28

17:22:05 107,59 -0,01 0,15 0,02 0,23 17:27:50 117,88 0 0,16 0,02 0,28

17:22:10 107,52 -0,01 0,14 0,02 0,23 17:27:55 117,78 0 0,16 0,01 0,28

17:22:15 107,43 -0,01 0,15 0,01 0,24 17:28:00 117,71 0 0,16 0,02 0,28

17:22:20 107,39 -0,01 0,14 0,01 0,23 17:28:05 117,71 0 0,16 0,01 0,28

17:22:25 107,36 -0,01 0,15 0,01 0,23 17:28:10 117,71 0 0,16 0,01 0,28

17:22:30 107,52 -0,01 0,14 0,02 0,24 17:28:15 117,58 0 0,16 0,01 0,28

17:22:35 107,36 -0,01 0,15 0,01 0,24 17:28:20 117,58 0 0,16 0,02 0,27

17:22:40 107,33 -0,01 0,14 0,01 0,24 17:28:25 117,55 0 0,16 0,02 0,27

17:22:45 107,26 -0,01 0,15 0,01 0,23 17:28:30 117,52 0 0,16 0,02 0,28

17:22:50 107,26 0 0,15 0,01 0,23 17:28:35 117,52 0 0,16 0,01 0,28

17:22:55 108,95 0 0,14 0,01 0,24 17:28:40 117,42 0 0,16 0,02 0,28

17:23:00 110,93 -0,01 0,14 0,01 0,24 17:28:45 117,42 0 0,16 0,02 0,28

17:23:05 111,81 -0,01 0,14 0,01 0,24 17:28:50 117,39 0 0,16 0,02 0,28

17:23:10 113,1 -0,01 0,15 0,01 0,24 17:28:55 117,32 0 0,16 0,02 0,28

17:23:15 114,08 -0,01 0,15 0,02 0,25 17:29:00 117,32 0 0,16 0,02 0,28

17:23:20 114,6 -0,01 0,15 0,01 0,25 17:29:05 117,32 0 0,16 0,02 0,28

17:23:25 115,67 -0,01 0,15 0,01 0,25 17:29:10 117,29 0 0,16 0,02 0,28

17:23:30 114,89 -0,01 0,15 0,01 0,26 17:29:15 117,26 0 0,16 0,02 0,28

17:23:35 114,63 -0,01 0,15 0,01 0,26 17:29:20 117,26 0 0,16 0,02 0,28

17:23:40 114,4 -0,01 0,15 0,02 0,26 17:29:25 117,19 0 0,16 0,02 0,28

17:23:45 114,24 -0,01 0,15 0,02 0,26 17:29:30 116,9 0 0,16 0,02 0,28

17:23:50 114,11 -0,01 0,15 0,01 0,25 17:29:35 118 0 0,16 0,01 0,28

17:23:55 113,98 0 0,15 0,02 0,25 17:29:40 117,97 0 0,16 0,02 0,28

17:24:00 113,85 0 0,15 0,01 0,26 17:29:45 118,33 0 0,16 0,02 0,28

17:24:05 113,79 0 0,15 0,01 0,26 17:29:50 118,17 0 0,16 0,02 0,28

17:24:10 113,72 0 0,15 0,02 0,25 17:29:55 118,17 0 0,16 0,02 0,28

17:24:15 113,59 0 0,15 0,01 0,25 17:30:00 118,1 0 0,16 0,02 0,28

17:24:20 113,53 0 0,15 0,01 0,25 17:30:05 118,1 0 0,16 0,02 0,28

17:24:25 113,46 0 0,15 0,01 0,26 17:30:10 118,07 0 0,16 0,02 0,28

17:24:30 113,4 0 0,15 0,01 0,26 17:30:15 117,97 0 0,16 0,02 0,28

17:24:35 113,4 0 0,15 0,01 0,26 17:30:20 67,32 0,02 0,14 0,02 0,21

17:24:40 113,33 0 0,15 0,02 0,26 17:30:25 0,01 0,04 -0,06 0,01 0,02

17:24:45 113,27 0 0,15 0,02 0,26 17:30:30 0,02 0,05 -0,08 0,01 0,02

17:24:50 113,23 0 0,15 0,01 0,25

17:24:55 113,14 0 0,15 0,02 0,25

17:25:00 113,07 0 0,15 0,01 0,26

17:25:05 112,98 0 0,15 0,01 0,25

17:25:10 113,01 0 0,15 0,02 0,26

17:25:15 112,94 0 0,15 0,02 0,25

17:25:20 112,88 0 0,15 0,01 0,25

17:25:25 112,88 0 0,15 0,02 0,26

17:25:30 112,78 0 0,15 0,01 0,26

Page 193: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Bijlage D

Geoptimaliseerde verbindingsstukken

D.1 Geoptimaliseerde verbindingsstukken

174

Page 194: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

VERBINDINGSSTUK VAN HET WINDVERBAND

Page 195: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

HOEKSTUK

Page 196: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

KOLOMVOET

Page 197: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

VERBINDINGSSTUK VAN DE HORIZONTALE TREKSTAAF

Page 198: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

NOKSTUK

Page 199: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

U-STUK VOOR WINDVERBAND

Page 200: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

Bijlage E

Functionaliteit van de tabbladen inExcel-rekenblad

E.1 Algemene geometrie (General info and geometry)

In het tabblad ’Algemene geometrie’ (General info and geometry) moet eerst de globale geometrieingevuld worden, namelijk:• L, de spanwijdte• H, de hoogte van de kolom• Ht, de hoogte waarop de trekstaaf aangebracht wordt• α, de dakhelling• d, de diepte en• ss, de afstand tussen de spantenHet aantal spanten wordt hieruit automatisch berekend.

Vervolgens moeten de profielen van de verschillende structuurelementen opgegeven worden. Eerstwordt er ingegeven of een Zed- dan wel een Sigma-profiel gebruikt wordt. Daarna worden ook dehoogte en de dikte van het profiel ingegeven. Deze drie gegevens worden samengevoegd en vormen denaam van het profiel. In Excel wordt voor elk onderdeel apart een verwijzing gemaakt. Over het helerekenblad wordt automatisch naar dit profiel verwezen, zodat dit maar een keer ingegeven moet wor-den. Dit wordt gedaan voor de kolommen en de liggers, waarbij automatisch naar een dubbel profielverwezen wordt. Ook voor de trekstaaf wordt het profiel berekend. Voor de wand- en dakgordingen ende extra kolommen in de kopgevel moet bijkomend hun aantal ingevoerd worden. De windverbandenzijn niet opgebouwd uit Zed- of Sigma-profielen maar wel uit Rails. Voor de windverbanden moet huntypenummer en hun aantal worden ingegeven.

Daarna geeft de gebruiker van het rekenblad de karakteristieke waarden van de belastingen in alskrachten per eenheidsoppervlakte waarop ze aangrijpen. Deze karakteristieke waarden worden doorde ontwerparchitect of de opdrachtgever opgegeven. Er wordt een onderscheid gemaakt tussen de per-manente en de veranderlijke belastingen. De permanente belasting bestaat uit de verdeelde belastingvanwege het eigengewicht van de isolatiepanelen van de wanden en het dak. Later zullen ook heteigengewicht van de kolommen, de liggers en de dak- en wandgordingen ingerekend worden. Aange-zien deze waarden berekend kunnen worden uit de gebruikte profielen, worden deze niet gevraagd indeze input-file. De veranderlijke belasting bevat de onderhoudsbelasting q, de sneeuwbelasting s ende windbelasting w. De karakteristieke waarde van de sneeuwbelasting is voorgeschreven in Eurocode

181

Page 201: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 182

1 Deel 2-3 [9]. De karakteristieke waarde van de onderhoudsbelasting is vastgelegd in Eurocode 1 Deel2-1 [8] waarbij de belasting op een dak wordt beschouwd dat enkel toegankelijk is voor onderhoud. Dewindbelasting wordt verder apart uitgewerkt. Twee belastingsgevallen van de windbelasting wordenbeschouwd, namelijk de windbelasting op de zijgevel w1,s en op de kopgevel w2,f . Voor elk van debelastingsgevallen wordt de windbelasting op de wanden en op het dak beschouwd. De figuren E.1en E.2 geven een overzicht van de krachten die vanwege de windbelasting op de wanden en het dakaangrijpen. De totale windbelasting w kan geschreven worden als volgt:

w = we − wi (E.1)

met we de windbelasting op de externe oppervlakken (vergelijking (5.1) Eurocode 1 Deel 2-4 [10]):

we = qref · ce (ze) · cpe (E.2)

en wi de windbelasting op de interne oppervlakken (vergelijking (5.2) Eurocode 1 Deel 2-4 [10]):

wi = qref · ce (zi) · cpi (E.3)

ce (z) is een factor die functie is van de terreincategorie en van de hoogte. qref is de referentie winddruken wordt gegeven door de volgende formule (vergelijking (7.1) Eurocode 1 Deel 2-4 [10]):

qref =ρ

2· v2

ref =1, 25

2· q2ref (E.4)

met ρ de luchtdichtheid met een waarde 1, 25 kg/m3 en vref de referentiewaarde van de windsnelheiddie gelijk is aan 26, 2 m/s.

Figuur E.1: Windbelasting w1,s op de zijgevel

De interne en externe drukcoefficienten zijn eveneens gevraagd. Voor de interne drukcoefficient moetenenkel de minimale en maximale waarde opgegeven worden. Volgens Eurocode 1 [10] zijn deze minimaleen maximale waarde gelijk aan cpi,min=-0,5 en cpi,max=0,8. De waarden van de externe drukcoefficient

Page 202: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 183

Figuur E.2: Windbelasting w2,f op de kopgevel

cpe moeten voor de vier wanden en voor de beide dakhelften ingevuld worden. In figuren E.1 en E.2verwijzen de indices A, B, C, D en E naar de wandvlakken en de indices F, G, H, I en J naar dedakvlakken, overeenkomstig Eurocode 1 [10]. Voor de wanden is cpe afhankelijk van de verhoudingvan de spanwijdte tot de hoogte. Voor de verschillende wanden kan de waarde van cpe afgelezenworden in tabel 10.2.1 van Eurocode 1 [10]. Per gevel wordt slechts een waarde van cpe gebruikt,namelijk de waarde van het middelste deel van de wand. Dit is een vereenvoudiging ten opzichte vande normvoorschriften. De randeffecten moeten namelijk niet ingerekend worden op een gemiddeldespant aangezien ter hoogte van de hoeken toch steeds een bijkomende stijfheid aanwezig is van dewandpanelen. Een extra marge is dus aanwezig, wat ook blijkt uit de experimenten van de loods metpanelen. Voor de beide dakhelften is cpe afhankelijk van de dakhelling en van de zijde van het gebouwwaarop de wind aangrijpt. De waarde van cpe kan afgelezen worden uit tabel 10.2.4 in Eurocode 1[10]. Hier kan eveneens opgemerkt worden dat slechts een waarde van cpe, namelijk de waarde van hetmiddelste deel van het dakvlak, gebruikt wordt voor de volledige dakhelft. Deze vereenvoudiging magdoorgevoerd worden voor dezelfde reden als aangegeven bij de wanden.

Ten slotte worden de kip- en de kniklengtes, zowel omheen de sterke als de zwakke as, berekend uitde ingevulde waarden van de geometrie van de structuur. Deze kip- en kniklengtes worden berekendvoor de kolom, de ligger, de wand- en de dakgordingen. Om deze lengtes te berekenen, moet eerstbepaald worden of de structuur geschoord dan wel ongeschoord en zijdelings gesteund of ongesteundis. De structuur kan als geschoord beschouwd worden wegens de aanwezigheid van de windverbanden.Of de structuur al dan niet zijdelings gesteund is, wordt berekend met behulp van de volgende formule(vergelijking (5.6) Eurocode 3 [13]):

δ

h·∑V∑H≤ 0, 1 (E.5)

Wanneer aan deze vergelijking voldaan is, kan de structuur als zijdelings gesteund geclassificeerd

Page 203: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 184

worden. Voor de kolommen moet dus als kniklengte omheen de sterke as Lk 0, 7 l genomen worden.De kiplengte van de kolommen bedraagt de tussenafstand van de wandgordingen. De kniklengte vande ligger omheen de sterke as is gelijk aan de lengte van de ligger tussen het nokstuk en de aansluitingvan de trekstaaf op de dakligger. De kiplengte is gelijk aan de tussenafstand van de dakgordingen.Voor de wand- en dakgordingen zijn zowel de kniklengte omheen de sterke as als de kiplengte gelijkaan de systeemlengte van de gording aangezien deze scharnierend verbonden is met de kolom of deligger. Voor de kolommen, de liggers en de wand- en dakgordingen kan geen knik optreden volgensde buigzwakke as aangezien ze zijdelings gesteund zijn door de beplating. De kniklengte volgens debuigzwakke as is dus niet van toepassing.

E.2 Belastingsgevallen en belastingscombinaties (Load cases and loadcombinations)

In een tweede tabblad ’Belastingsgevallen en belastingscombinaties’ (Load cases and load combinati-ons) worden eerst de verschillende belastingsgevallen besproken. Vervolgens worden de verschillendecombinaties in uiterste grenstoestand en in gebruiksgrenstoestand samengesteld. Een spant wordtdaarna opgedeeld in elementen. Voor elk element wordt dan de belasting bepaald. Deze belastingenzullen later gebruikt worden als input voor de eindige elementen-berekening.

De verschillende belastingen die in het eerste tabblad ingegeven zijn, worden hier omgezet in een krachtper eenheidslengte van het spant. Voor de onderhouds-, de sneeuw- en de windbelasting gebeurt de-ze omzetting door de kracht per eenheidsoppervlakte te vermenigvuldigen met de afstand tussen despanten. De permanente belasting wordt apart bekeken voor de kolommen en de liggers. Voor eenkolom wordt de permanente belasting gegeven door de volgende formule:

gk′,c = gk,washeeting· ss +

(gk,column + gk,wapurlin

· nowa · ss

H

)· 1, 2 (E.6)

De eerste term brengt het eigengewicht van de wandpanelen in rekening, dat reeds in de vorige para-graaf berekend is. De tweede term is het eigengewicht van de kolom zelf. De derde term houdt rekeningmet het eigengewicht van de wandgordingen, waarbij nowa het aantal wandgordingen is. De som vande laatste twee termen wordt dan nog vermenigvuldigd met een factor 1,20. Er wordt dus 20% extrabijgeteld om alle verbindingen in rekening te brengen. In Eurocode 3 [13] wordt klassiek voorgesteldom 10% extra te rekenen voor het in het rekening brengen van de verbindingen. Deze grotere waardevan 20% is echter verkregen door voor een standaardstructuur het gewicht van de verbindingen tevergelijken met het totale gewicht van de structuur. Deze verhouding is groot aangezien de profielenzelf dunwandig en dus licht zijn.

De permanente belasting van een ligger wordt op een analoge manier berekend:

gk′,b = gk,rfsheeting· ss +

(gk,beam + gk,rfpurlin ·

norf · ss

L/ cos(α)

)· 1, 2 (E.7)

Het eigengewicht van de dakpanelen, van de ligger zelf en van de dakgordingen wordt in rekeninggebracht. Ook hier wordt de som van de laatste twee termen vermenigvuldigd met een factor 1,20 omde verbindingen in rekening te brengen.

Om tot de rekenwaarden van de belastingen te komen, moeten de partiele veiligheidsfactoren gekendzijn. Voor een bepaalde belastingscombinatie worden de verschillende belastingen dan via de juiste

Page 204: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 185

partiele veiligheidsfactoren en combinatiefactoren samengesteld. De belastingscombinatie wordt gege-ven door de volgende vergelijking volgens EN 1990:2002 [7]:

Ed = E

∑j≥1

γG,j ·Gk,j + γq,1 ·Qk,1 +∑i>1

γq,i ·ψ0,i ·Qk,i

(E.8)

Tabel E.1 geeft een verklaring voor de symbolen die gebruikt worden in vergelijking E.8. De waardenzelf voor de partiele veiligheidsfactoren en de combinatiefactoren worden in tabel E.2 voorgesteld,zowel voor uiterste als voor gebruiksgrenstoestand.

Tijdelijke of Permanente belastingen Overheersende Begeleidendeblijvende ontwerp- veranderlijke veranderlijke

situaties belasting belastingenOngunstig Gunstig

Vergelijking E.8 γGj,sup ·Gkj,sup γGj,inf ·Gkj,inf γq,1 ·Qk,1 γq,i ·ψ0,i ·Qk,i

Tabel E.1: Verklaring van de symbolen bij vergelijking E.8

UGT sup inf ψ0 ψ1 ψ2

γG 1,35 1γq 1,5 0 0 0 0γw 1,5 0 0,6 0,2 0γs 1,5 0 0,5 0,2 0

GGT sup inf ψ0 ψ1 ψ2

γG 1 1γq 1 0 0 0 0γw 1 0 0,6 0,2 0γs 1 0 0,5 0,2 0

Tabel E.2: Partiele veiligheidsfactoren en combinatiefactoren voor de uiterste respectievelijk de gebruiksgrens-toestand

De karakteristieke waarden van alle permanente belastingen afkomstig van eenzelfde bron worden ver-menigvuldigd met γG,sup wanneer het totale resulterende belastingseffect ongunstig is en met γG,inf

wanneer het totale resulterende belastingseffect gunstig is. De waarden van de partiele veiligheidsfac-toren voor de uiterste en de gebruiksgrenstoestand worden gegeven in tabel E.2 volgens tabel A1.2(B)respectievelijk tabel A1.4 in EN 1990:2002 [7]. De partiele veiligheidsfactoren voor de veranderlijkebelastingen zijn binnen uiterste grenstoestand en binnen gebruiksgrenstoestand dezelfde, zoals te zienis in tabel E.2. Voor de begeleidende veranderlijke belastingen echter wordt de rekenwaarde berekenddoor ook nog een ψ-factor in rekening te brengen. De aanbevolen waarden voor ψ-factoren of combi-natiefactoren, voor gebouwen, worden eveneens gegeven in tabel E.2 naar Tabel A1.1 in EN 1990:2002[7]. Voor de opgelegde belastingen op gebouwen wordt gerekend met ψ0=0 uit de ’Categorie H: Da-ken’. Voor de windbelasting is ψ0=0,6. Voor de sneeuwbelasting, gerekend voor plaatsen gelegen opeen hoogte H die kleiner is dan 1000 m boven de zeespiegel, is ψ0=0,50.

De belastingen worden nu in verschillende combinaties samengesteld met behulp van de juiste com-binatiefactoren. Op deze manier worden de belastingscombinaties verkregen zowel voor de uiterstegrenstoestand als voor de gebruiksgrenstoestand. Voor de windbelasting worden twee verschillendebelastingen beschouwd, namelijk de windbelasting op de zijgevel w1,s en op de kopgevel w2,f , zoalsbeschreven staat in het eerste tabblad.

Page 205: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 186

In uiterste grenstoestand (Ultimate Limit State of ULS) worden vijf belastingscombinaties, ULS-LC1tot en met ULS-LC5, beschouwd. Dit zijn niet alle mogelijke belastingscombinaties maar wel de combi-naties die aanleiding geven tot de meest negatieve snedekrachten. Binnen het rekenblad in Excel wordtnamelijk getracht tot een ontwerp te komen met een minimum aan combinaties. Uit een validatie metPowerframe blijkt dat de beschouwde combinaties inderdaad de meest negatieve zijn. Tabel E.3 geeftdeze belastingscombinaties schematisch weer en duidt aan welke de bedoelde belastingscombinatie ende overheersende veranderlijke belasting of hoofdbelasting zijn. Voor elke belastingscombinatie wordtdan in tabel E.4 aangegeven welke belastingen een gunstig dan wel ongunstig effect hebben en wel-ke combinatiefactoren erop toegepast moeten worden. Belastingscombinaties ULS-LC1 en ULS-LC2hebben dezelfde bedoelde belasting en hoofdbelasting. Het enige verschil is dat in ULS-LC2 het effectvan de windbelasting op de zijgevel ongunstig is, terwijl dit gunstig is voor ULS-LC1.

Belastingscombinatie Bedoelde belastingscombinatie HoofdbelastingULS-LC1 Maximale verticale belasting q

ULS-LC2 Maximale verticale belasting q

ULS-LC3 Minimale verticale en maximale zijdelingse belasting w1,s

ULS-LC4 Maximale verticale en maximale zijdelingse belasting w1,s

ULS-LC5 Minimale verticale belasting w2,f

Tabel E.3: Belastingscombinaties in uiterste grenstoestand

Belastingscombinatie G q w1,s w2,f s

ULS-LC1 γG,sup γq,sup γw1,s,inf ·ψ0 γw2,f ,inf ·ψ0 γs,sup ·ψ0

ULS-LC2 γG,sup γq,sup γw1,s,sup ·ψ0 γw2,f ,inf ·ψ0 γs,sup ·ψ0

ULS-LC3 γG,inf γq,inf ·ψ0 γw1,s,sup γw2,f ,inf ·ψ0 γs,inf ·ψ0

ULS-LC4 γG,sup γq,sup ·ψ0 γw1,s,sup γw2,f ,inf ·ψ0 γs,sup ·ψ0

ULS-LC5 γG,inf γq,inf ·ψ0 γw1,s,inf ·ψ0 γw2,f ,sup γs,inf ·ψ0

Tabel E.4: Samenstelling van elke belastingscombinatie in uiterste grenstoestand

De gebruiksgrenstoestand (Serviceability Limit State of SLS) telt vier verschillende belastingscombi-naties, SLS-LC1 tot en met SLS-LC4. Deze combinaties zijn ook weer niet alle mogelijke combinatiesmaar wel de meest negatieve. Validatie met Powerframe wijst ook hier uit dat dit de meest negatievebelastingscombinaties zijn. Deze worden op een analoge manier uitgewerkt als beschreven staat voorde uiterste grenstoestand. De vier belastingscombinaties worden in tabel E.5 schematisch weergegeven.Daarnaast geeft de tabel ook aan wat de bedoelde belastingscombinatie is en welke de hoofdbelastingis. Voor elke belastingscombinatie wordt dan in tabel E.6 aangegeven welke belastingen een gunstigdan wel ongunstig effect hebben en welke combinatiefactoren erop toegepast moeten worden. Opnieuwkan opgemerkt worden dat het enige verschil tussen de belastingscombinaties SLS-LC1 en SLS-LC2is dat de windbelasting op de zijgevel in het tweede geval een ongunstig effect heeft.

Het tweedimensionale raamwerk is opgebouwd uit zeven onderdelen of staafelementen. In oplopendevolgorde worden de volgende staafelementen onderscheiden: de linkerkolom (1), het onderste deel vande linkerligger (2), het bovenste deel van de linkerligger (3), het bovenste deel van de rechterligger (4),het onderste deel van de rechterligger (5), de rechterkolom (6) en de trekstaaf (7). Deze verdeling vaneen spant in verschillende staafelementen wordt voorgesteld in figuur E.3.

In elk element worden de krachten uitgedrukt in een lokaal (x,y)-assenstelsel. De x-as verloopt steeds

Page 206: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 187

Belastingscombinatie Bedoelde belastingscombinatie HoofdbelastingSLS-LC1 Maximale verticale belasting q

- Maximale doorbuiging middenspantSLS-LC2 Maximale verticale belasting q

- Maximale doorbuiging middenspantSLS-LC3 Minimale verticale en maximale zijdelingse w1,s

belasting - Maximale zijdelingse doorbuiging enmaximale doorbuiging middenspant

SLS-LC4 Maximale frontale belasting w2,f

- Maximale zijdelingse doorbuiging

Tabel E.5: Belastingscombinaties in gebruiksgrenstoestand

Belastingscombinatie G q w1,s w2,f s

SLS-LC1 γG,sup γq,sup γw1,s,inf ·ψ0 γw2,f ,inf ·ψ0 γs,sup ·ψ0

SLS-LC2 γG,sup γq,sup γw1,s,sup ·ψ0 γw2,f ,inf ·ψ0 γs,sup ·ψ0

SLS-LC3 γG,sup γq,inf ·ψ0 γw1,s,sup γw2,f ,inf ·ψ0 γs,sup ·ψ0

SLS-LC4 γG,sup γq,sup ·ψ0 γw1,s,inf ·ψ0 γw2,f ,sup γs,sup ·ψ0

Tabel E.6: Samenstelling van elke belastingscombinatie in gebruiksgrenstoestand

Figuur E.3: Verdeling van een spant in de verschillende staafelementen

volgens de langsrichting van het element. De y-as staat daar loodrecht op. Voor elk element wordennu de verschillende belastingen bekeken die erop aangrijpen. De belastingen worden dus omgezetnaar equivalente lijnlasten op de staafelementen. Deze belastingen worden telkens ontbonden in eenx-component qx volgens de as van het element en in een y-component qy loodrecht op de as van hetelement. Eerst worden, voor elke belasting apart, de x- en y-component van de kracht opgesteld diewerken op de zeven verschillende elementen van het spant. Dit gebeurt volgens de tekenconventie dieeveneens is aangegeven in figuur E.3.

Een voorbeeld wordt uitgewerkt voor het eigengewicht G. Wanneer het eigengewicht in het globale

Page 207: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 188

assenstelsel bekeken wordt, zorgen de kolommen, de liggers en de dak- en wandgordingen voor verti-caal naar beneden gerichte krachten. Deze kracht moet nu voor elk element apart ontbonden wordenin een x- en een y-component.

Figuur E.4: Ontbinding van de belasting in x- en y-component

Element 1 is de linkse kolom met beginknoop 1 en eindknoop 2. Het lokale assenstelsel van dit elementbestaat uit een x-as die verticaal naar boven gericht staat (volgens de as van het element) en een y-asdie horizontaal naar links gericht is (loodrecht op de x-as), zoals weergegeven in figuur E.3. Aangezienhet eigengewicht in het globale assenstelsel verticaal naar beneden werkt, is de y-component qy in ditelement steeds gelijk aan nul. De x-component qx is gelijk aan de permanente belasting op een kolom,zoals bepaald in deze paragraaf. De waarde van de permanente belasting moet nog vermenigvuldigdworden met de juiste partiele veiligheidsfactor. Deze factor is afhankelijk van de belastingscombinatiedie beschouwd wordt. Aangezien de lokale x-as verticaal naar boven gericht is en de kracht verticaalnaar beneden, moet het teken nog omgewisseld worden.Elementen 2 en 3 zijn respectievelijk het onderste en het bovenste deel van de linkerligger. Dezeelementen staan onder een hoek die gelijk is aan de dakhelling α die in het eerste tabblad ’Algemenegeometrie’ is ingegeven. Het lokaal assenstelsel is opnieuw aangegeven in figuur E.3. Aangezien dex-as volgens de as van het element gelegen is, ligt deze ook onder de hoek α. De y-as staat daarloodrecht op. In het globale assenstelsel staat het eigengewicht verticaal naar beneden gericht. Dezekracht moet nu ontbonden worden in de x- en y-component, zoals voorgesteld wordt in figuur E.4. Depermanente belasting van de ligger werd reeds in deze paragraaf bepaald. De x-component bestaatdus uit vermenigvuldigd met sin(α). De y-component is dan gelijk aan de waarde van de permanentebelasting vermenigvuldigd met cos(α). Voor zowel de x- als de y-component moet nog van tekenverwisselen. Vervolgens wordt in beide gevallen de verkregen term vermenigvuldigd met de gepastepartiele veiligheidsfactor. De waarde van deze factor is afhankelijk van de beschouwde belastingscom-binatie.

Voor de andere belastingen, zoals bijvoorbeeld de sneeuwbelasting s, moeten de termen voor qx enqy ook nog vermenigvuldigd worden met de juiste combinatiefactoren. De waarden van deze factorenzijn eveneens afhankelijk van de belastingscombinatie die beschouwd wordt. De onderhoudsbelastingq en de sneeuwbelasting s werken enkel op de elementen 2, 3, 4 en 5. Dit zijn de liggers. Zij worden opeen analoge wijze afgeleid als beschreven voor het eigengewicht G. De windbelastingen op de zijgevel

Page 208: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 189

w1,s en op de kopgevel w2,f grijpen steeds loodrecht op de elementen aan. De krachten zijn dus steedsgericht volgens de richting van de lokale y-as van het element, maar ze hebben wel een tegengesteldezin. Dit betekent dat voor deze twee belastingen voor elk element qx steeds gelijk is aan nul. Dey-component qy is dan gelijk aan de windbelasting, die wordt vermenigvuldigd met de gepaste partieleveiligheidsfactoren en combinatiefactoren. Vanwege de tegengestelde zin van de kracht ten opzichtevan de lokale y-as, moet het teken omgewisseld worden. De totale windbelasting wordt verkregendoor de windbelasting op de interne oppervlakken af te trekken van de windbelasting op de externeoppervlakken, zoals aangegeven in vergelijking(E.1). De windbelastingen w1,s en w2,f zorgen ook voorkrachten op de voorste en achterste gevel, zoals te zien is in de figuren E.1 en E.2. De kracht wordtgegeven door vergelijking (E.2). Voor elk belastingsgeval worden de krachten vanwege de twee wind-belastingen op deze gevels, op deze manier berekend. Afhankelijk van de belastingscombinatie wordtnog vermenigvuldigd met de juiste partiele veiligheids- en combinatiefactoren. Deze kracht is dus nogsteeds een verdeelde kracht over de gehele oppervlakte van de kopgevel.

Voor elk element zijn de aangrijpende krachten vanwege de verschillende belastingen nu bepaald. Devolgende stap is dat voor elke belastingscombinatie, zowel voor de uiterste als voor de gebruiksgrenstoe-stand, de belastingen die aangrijpen op elk element, worden opgeteld. Hierbij worden de verschillendebelastingen op de juiste wijze in rekening gebracht door gebruik te maken van de combinatiefactoren.

Vervolgens wordt de belasting op de wandgordingen bepaald. Een wandgording kan beschouwd wor-den als een balk op twee steunpunten, die belast wordt door de windbelasting en het eigengewicht. Inhet geval van drie wandgordingen in de wand is de middelste gording het zwaarst belast door de wind.Deze windbelasting per eenheidslengte wordt gegeven door de volgende formule volgens het principevan de belasting op het middelste steunpunt van een balk op drie steunpunten:

qw =108· γw ·wk · (cpe − cpi,min) · lw (E.9)

waarin lw de afstand is tussen twee opeenvolgende wandgordingen. De verdeelde belasting vanwegehet eigengewicht bedraagt:

qG = γG · ggording (E.10)

Voor elke belastingscombinatie, zowel in uiterste als in gebruiksgrenstoestand, worden deze belastingenbepaald, rekening houdend met de partiele veiligheids- en combinatiefactoren. In uiterste grenstoe-stand worden drie belastingscombinaties ULS-LC1 tot en met ULS-LC3 beschouwd, zoals aangegevenin tabel E.7. Tabel E.8 geeft voor elke belastingscombinatie aan of de belastingen een gunstig dan welongunstig effect hebben.

Belastingscombinatie Bedoelde belastingscombinatie HoofdbelastingULS-LC1 Minimale verticale en maximale zijdelingse belasting w1,s

ULS-LC2 Maximale verticale en maximale zijdelingse belasting w1,s

ULS-LC3 Minimale verticale belasting w2,f

Tabel E.7: Belastingscombinaties in uiterste grenstoestand voor wandgordingen

In gebruiksgrenstoestand worden twee belastingscombinaties SLS-LC1 en SLS-LC2 beschouwd, zoalsaangegeven in tabel E.9. Tabel E.10 geeft aan of een belasting een gunstig of ongunstig effect heeftvoor de verschillende belastingscombinaties.

Page 209: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 190

Belastingscombinatie G w1,s w2,f

ULS-LC1 γG,inf γw1,s,sup γw2,f ,inf ·ψ0

ULS-LC2 γG,sup γw1,s,sup γw2,f ,inf ·ψ0

ULS-LC3 γG,inf γw1,s,inf ·ψ0 γw2,f ,sup

Tabel E.8: Samenstelling van elke belastingscombinatie in uiterste grenstoestand voor wandgordingen

Belastingscombinatie Bedoelde belastingscombinatie HoofdbelastingSLS-LC1 Minimale verticale en maximale zijdelingse w1,s

belasting - Maximale zijdelingse doorbuiging enmaximale doorbuiging middenspant

SLS-LC2 Maximale frontale belasting w2,f

- Maximale zijdelingse doorbuiging

Tabel E.9: Belastingscombinaties voor gebruiksgrenstoestand in wandgordingen

Belastingscombinatie G w1,s w2,f

SLS-LC1 γG,sup γw1,s,sup γw2,f ,inf ·ψ0

SLS-LC2 γG,sup γw1,s,inf ·ψ0 γw2,f ,sup

Tabel E.10: Samenstelling van elke belastingscombinatie in gebruiksgrenstoestand voor wandgordingen

Ten slotte worden voor alle belastingscombinaties de belastingen op de dakgordingen berekend. Debeschouwde belastingscombinaties in uiterste en gebruiksgrenstoestand zijn dezelfde als voor de ko-lommen en de liggers. De belastingscombinaties en het effect van de verschillende belastingen wordenweergegeven in tabellen E.3 en E.4 voor uiterste grenstoestand en in tabellen E.5 en E.6 voor gebruiks-grenstoestand. Een dakgording kan eveneens als een balk op twee steunpunten beschouwd worden.Bij deze gordingen moet de invloed van het eigengewicht, de wind-, sneeuw- en onderhoudsbelastingingerekend worden. De belastingen op deze dakgordingen worden berekend op een analoge wijze alsbeschreven staat voor de wandgordingen. Bij de windbelasting wordt echter de factor 10

8 weggelatenaangezien deze enkel geldig is voor het specifieke geval van drie gordingen. In plaats daarvan wordteen factor 1 gebruikt die een goede benadering vormt voor het geval van een ligger op een groot aantalsteunpunten.

E.3 Algemeen overzicht van de uit te voeren controles

In deze paragraaf wordt een overzicht gegeven van de controles die volgens Eurocode 3 [13] op deelementen uitgevoerd moeten worden. Er moet getoetst worden dat geen maatgevende grenstoestandoverschreden worden. Een onderscheid wordt gemaakt tussen uiterste en gebruiksgrenstoestand.

In uiterste grenstoestand dienen raamwerken getoetst te worden op (paragraaf 5.1.2 Eurocode 3 [13]):• weerstand van de doorsnede volgens paragraaf 5.4 van Eurocode 3 [13]Deze controle wordt voor de verschillende onderdelen van het raamwerk uitgevoerd in bijlage E.4.

• weerstand van staven volgens paragraaf 5.5 van Eurocode 3 [13]Deze controle wordt beschreven in bijlage E.5.

Page 210: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 191

• weerstand van verbindingen volgens hoofdstuk 6 van Eurocode 3 [13]Bijlage E.6 beschrijft de controles die volgens de norm uitgevoerd moeten worden.

• algemene stabiliteit volgens paragraaf 5.2.6 van Eurocode 3 [13]In bijlage E.1 wordt bepaald of het raamwerk zijdelings gesteund of ongesteund is. Enkel voor zij-delings ongesteunde raamwerken moet deze controle uitgevoerd worden. Aangezien dit raamwerkzijdelings gesteund moet de raamwerkstabiliteit dus niet getoetst worden.

• statisch evenwicht volgens paragraaf 2.3.2.4 van Eurocode 3 [13]Bij het opstellen van de belastingscombinaties in bijlage E.2 worden de belastingen reeds op de juistemanier in rekening gebracht in de verschillende combinaties.

In gebruiksgrenstoestand dient getoetst te worden dat (vergelijking (2.13) paragraaf 2.3.4 Eurocode 3[13]):

Ed ≤ Cd (E.11)

waarin Ed de rekenwaarde van het effect van de belastingen is en Cd de nominale waarde of een functievan bepaalde ontwerpeigenschappen van materialen is, die verband houdt met de rekenwaarden vande beschouwde belastingen. Voor het raamwerk wordt dus gecontroleerd of de doorbuigingen degrenswaarden niet overschrijden. Deze controle wordt uitgevoerd in bijlage E.7.

E.4 Weerstand van de dwarsdoorsnede van een spant (Cross-sectionresistance of the main frame)

De weerstand van de dwarsdoorsnede van een spant wordt besproken volgens paragraaf 5.4 in Euro-code 3 [13].Eerst worden de kolommen en de liggers bekeken, dit wil zeggen de elementen 1 tot en met 6. Degeometrische eigenschappen van de dwarsdoorsnede worden opgesteld. Automatisch wordt het typeprofiel dat gebruikt wordt voor de kolommen en de liggers opgezocht aan de hand van de gegevens diein het eerste tabblad ’Algemene geometrie’ zijn ingegeven. Dit type profiel wordt in de materiaalbi-bliotheek opgezocht en de overeenkomstige eigenschappen worden weergegeven. Deze eigenschappenzijn de oppervlakte A, het elastische traagheidsmoment rondom de y- en de z-as Iel,y en Iel,z en hetelastische weerstandsmoment rondom de y- en de z-as Wel,y en Wel,z. Aangezien de profielen tot klasse4 behoren, zijn ook de effectieve eigenschappen van belang. Daarom worden ook deze eigenschappenopgezocht. Deze eigenschappen zijn de effectieve oppervlakte Ac,eff , het effectieve traagheidsmomentrondom de y- en de z-as Ieff,y en Ieff,z en het effectieve weerstandsmoment rondom de y- en dez-as Weff,y en Weff,z. Daarnaast worden ook de werkzame afschuifoppervlakte Avz en het torsiemo-ment TMW weergegeven. Afhankelijk van het type profiel wordt ook de klasse van de staalsterkteopgevraagd. De gebruikte profielen behoren tot staalsoort S280 of S350. De vloeigrens fy wordtweergegeven door het getal achter ′S′ en kan dus 280 N/mm2 of 350N/mm2 bedragen. De bezwijk-spanning fu neemt dan respectievelijk de waarde 350 N/mm2 en 410 N/mm2 aan.

Vervolgens worden voor de verschillende elementen twee controles uitgevoerd. Elk element wordtin tien gelijke delen opgesplitst. De weerstandscontrole wordt uitgevoerd voor de elf sneden (begin-en eindpunt en negen tussenliggende punten) waarin de snedekrachten bepaald zijn in de eindige

Page 211: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 192

elementen-analyse. Deze manier van werken is analoog aan de werkwijze in CALM [6] of in Powerfra-me (zie paragraaf 3.2).In een eerste controle wordt de dwarskracht bekeken. Het is dus een controle op afschuiving. Er wordtnagegaan of voldaan is aan de volgende vergelijking (vergelijking (5.20) paragraaf 5.4.6 in Eurocode 3[13]):

VSd

Vpl,Rd≤ 1 (E.12)

De tweede controle bestaat uit een controle van de normaalkracht en het buigmoment volgens verge-lijking (5.40) paragraaf 5.4.8.3 in Eurocode 3 [13]. Aan de volgende vergelijking moet voldaan zijn:

NSd

Nc−t,Rd+My,Sd +NSd · eNy

My,c,Rd+

Mz,Sd

Mz,c,Rd +NSd · eNz≤ 1 (E.13)

Als NSd zelf een drukkracht is, dan wordt voor Nc−t,Rd de waarde van Nc,Rd genomen. Als NSd

daarentegen een trekkracht is, wordt Nt,Rd gebruikt.Deze vergelijking is geldig voor doorsneden van klasse 4. Zoals echter reeds is aangegeven, worden deberekeningen uitgevoerd volgens Eurocode 3 Deel 1-1 [13] en dus niet volgens Eurocode 3 Deel 1-3 [14].De fout die hierbij gemaakt wordt, is dat het bijkomend moment ten gevolge van de verschuiving eNvan de neutrale as niet ingerekend wordt. In vergelijking (E.13) wordt de tweede factor in de teller vande tweede en derde term dus niet ingerekend. Op deze manier wordt de vergelijking voor doorsnedenvan klasse 3 verkregen waarbij echter de effectieve doorsnedekarakteristieken in rekening gebracht zijn.Voor de kolommen en de liggers wordt gebruik gemaakt van een dubbel profiel. De waarde van eN isdan gelijk aan nul, waardoor de extra termen wegvallen. Voor de wand- en dakgordingen verschilt eNvan nul, maar de waarde is echter klein waardoor het bijkomend moment te verwaarlozen is.

Deze twee controles worden voor elke belastingscombinatie in de elf sneden van elk element uitgevoerd.Enkel als voor alle belastingscombinaties aan de beide voorwaarden voldaan is, voldoet het gekozenprofiel. Voor elk van de elf sneden van een bepaald element wordt dan de maximale waarde die decontroles aannemen over de verschillende belastingscombinaties genomen. Deze waarde wordt in eengrafiek uitgezet in het volgende tabblad ’ULS-figuur’ (ULS-figure) voor de opeenvolgende elementen1 tot en met 7. Ook de waarde 1, de maximale waarde die de verhoudingen niet mogen overschrijden,staat aangeduid in deze grafiek, zoals weergegeven in figuur E.5. Van deze figuur kan dan gemakkelijkafgeleid worden of ergens in de elementen niet voldaan is aan de voorwaarden. Deze werkwijze wordtdoor Joris Ide NV reeds gebruikt voor andere toepassingen en laat hen toe om snel een ontwerp tebeoordelen in uiterste grenstoestand.

Element 7, de trekstaaf, kan enkel treknormaalkrachten opnemen. Automatisch worden ook hier hetgebruikte type profiel en de overeenkomstige eigenschappen opgevraagd. De waarde van NSd wordtopgehaald uit de eindige elementen-berekening. De controle die voor dit element uitgevoerd wordt,kijkt na of voldaan is aan de volgende vergelijking van axiale trek (vergelijking (5.13) paragraaf 5.4.3in Eurocode 3 [13]):

NSd

Nt,Rd≤ 1 (E.14)

Aangezien dit element op trek werkt, wordt gerekend met de volledige doorsnede A en dus niet metAeff . Enkel als in elke belastingscombinatie aan de voorwaarde voldaan is, voldoet het profiel voorde optredende krachten.

Page 212: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 193

Figuur E.5: Grafische voorstelling van de controle in UGT (ULS-figuur)

Vervolgens worden ook de windverbanden aan een controle onderworpen. De krachten die in dewindverbanden ontstaan ten gevolge van de windbelasting w2,f die op de kopgevels van de structuuraangrijpt, worden berekend in het tabblad ’Eindige Elementen Lateraal’, bijlage E.10. De waarde vanNSd is dus gekend voor de verschillende belastingscombinaties. Voor de windverbanden moet voldaanzijn aan vergelijking (E.14) van axiale trek. Opnieuw geldt de voorwaarde dat het gebruikte profielslechts voldoet als in alle belastingscombinaties voldaan is aan deze voorwaarde.

Ten slotte worden de wand- en dakgordingen getoetst. Een gording kan beschouwd worden als eenbalk op twee steunpunten. Op de gordingen werkt een verdeelde belasting die reeds berekend is inbijlage E.2. Voor de wandgordingen wordt enkel de windbelasting beschouwd aangezien alleen dezebelasting zorgt voor een buigmoment rond de buigstijve as. Voor de dakgordingen worden zowel dewindbelasting als de componenten van het eigengewicht, de sneeuw- en onderhoudsbelasting loodrechtop de dakgording in rekening gebracht. De controle van de weerstand van de dwarsdoorsnede bestaatdan uit de controle van het buigmoment en de normaalkracht volgens vergelijking (E.13) en een controlevan de dwarskracht volgens vergelijking (E.12). In alle belastingscombinaties in uiterste grenstoestandmoet aan deze vergelijking voldaan zijn, zowel voor de wand- als voor de dakgordingen.

Page 213: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 194

E.5 Stabiliteit van de staven - Knik- en kipcontrole van de elemen-ten (Member stability - Buckling of the main frame elements)

De toetsing van de stabiliteit van de staven gebeurt volgens paragraaf 5.5 van Eurocode 3 [13]. Decontrole wordt uitgevoerd voor de vijf belastingscombinaties van de uiterste grenstoestand in de elfsneden van elk element. Alleen als voor alle belastingscombinaties in elke snede voldaan is, dan voldoethet gebruikte profiel voor de knik- en kipstabiliteit. Voor doorsneden van klasse 4 moet voldaan zijnaan (vergelijking (5.57) paragraaf 5.5.4 in Eurocode 3 [13]):

NSd

χz ·Aeff · fy/γM1+kLT · (My,Sd +NSd · eNy)

Weff,y · fy/γM1+kz · (Mz,Sd +NSd · eNz)

Weff,z · fy/γM1≤ 1 (E.15)

Ook hier wordt opgemerkt dat de berekeningen uitgevoerd worden volgens Eurocode 3 Deel 1-1 [13]en dus niet volgens Eurocode 3 Deel 1-3 [14]. De fout die hierbij gemaakt wordt, is eveneens dathet bijkomend moment ten gevolge van eN niet ingerekend wordt. In de tweede en derde term vanvergelijking (E.15) worden deze bijkomende momenten dus niet in rekening gebracht. Aangezien dewaarde van eN klein is, kan dit bijkomend moment verwaarloosd worden. De fout die gemaakt wordt,is dus slechts klein.

In deze formule is χz de reductiefactor voor de knikvorm die van toepassing is en χLT de reductiefactorvoor kippen. Via kz en kLT worden de knik- en de kiplengte in rekening gebracht. Deze kniklengtewordt beınvloed door de eigenschappen van de structuur, namelijk of de structuur al dan niet ge-schoord en/of zijdelings gesteund is. In bijlage E.1 werd reeds bepaald dat de structuur geschoord enzijdelings gesteund is. De invloed hiervan op de kniklengtes werd daar ook reeds in rekening gebracht.Knik kan voor de kolommen en de liggers niet optreden volgens de buigzwakke as aangezien ze zij-delings gesteund worden door de wand- en dakpanelen. Volgens de buigstijve as kan echter wel knikoptreden. Er wordt gezocht naar de meest negatieve combinatie van snedekrachten die kan optreden.Als deze combinatie van snedekrachten voldoet aan vergelijking (E.15) dan voldoet het geheel. Voorelk element wordt binnen elke belastingscombinatie gezocht naar de minimale normaalkracht NSd, ditis dus de grootste drukkracht, die optreedt over de elf sneden. Deze waarden zijn via een eindigeelementen-analyse berekend in het vorige tabblad, bijlage E.4. De waarden van VSd, My,Sd en Mz,Sd

die met deze waarde van NSd overeenkomen, worden eveneens opgevraagd voor elke belastingscom-binatie. Op deze manier worden voor elk element vijf combinaties van snedekrachten verkregen dieingevuld worden in vergelijking (E.15) en die aan deze vergelijking moeten voldoen. Vervolgens wordtvoor elk element binnen elke belastingscombinatie gezocht naar de maximale absolute waarde vanMy,Sd die optreedt over de elf sneden. De overeenkomstige waarden van NSd, VSd en Mz,Sd wordenopnieuw opgezocht. Zo worden opnieuw vijf combinaties van snedekrachten gevonden die allemaalmoeten voldoen aan vergelijking (E.15). Voor elk element worden dus tien combinaties van snede-krachten gecontroleerd. Deze controles worden uitgevoerd voor de kolommen (elementen 1 en 6) ende liggers (elementen 2 en 5 en elementen 3 en 4) van het spant. Dit onderscheid wordt gemaaktomdat deze elementen verschillende kniklengtes hebben en dus andere waarden worden ingevuld invergelijking (E.15).

Daarnaast wordt ook de knik- en kipstabiliteit van de wand- en dakgordingen getoetst volgens verge-lijking (E.15). Ook voor de wand- en dakgordingen kan knik enkel optreden volgens de buigsterke as.Volgens de buigzwakke as zullen de gordingen niet uitknikken omdat ze zijdelings gesteund zijn doorde wand- en dakpanelen. Knik kan echter wel optreden volgens de buigstijve as. De relatieve slankheidλLT is afhankelijk van de kiplengte LLT . Om deze reden moet de gebruiker invullen of kipverkorters

Page 214: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 195

aangebracht zijn. De kiplengte wordt dan gegeven door de volgende formule:

LLT =ss

(n+ 1)(E.16)

E.6 Verbindingen (Connections)

Het tabblad ’Verbindingen’ (Connections) beschrijft de controle van de verbindingsstukken voor dekrachten die erop aangrijpen. Deze controle vormt een meerwaarde voor het rekenblad in Excelaangezien het in commerciele softwarepakketten als Powerframe niet aanwezig is. Voor alle belas-tingscombinaties in uiterste grenstoestand, worden de controles uitgevoerd volgens Eurocode 3 [13].De verbindingsstukken die gecontroleerd worden, zijn de kolomvoet, het aansluitstuk van de trek-staaf, het hoekstuk, het nokstuk, het verbindingsstuk van de windverbanden en de oplegging vanwand- en dakregels. De verbindingsstukken zelf zijn opgebouwd uit staalsoort S235, S275 of S355.De vloeigrens fy wordt weergegeven door het getal achter S en kan dus 235 N/mm2, 275N/mm2

of 355 N/mm2 bedragen. De bezwijkspanning fu neemt dan respectievelijk de volgende waarde aan360 N/mm2, 430 N/mm2 of 510 N/mm2.

Het rekenblad laat toe om het ontwerp van de verbindingsstukken te wijzigen. De gebruiker kan degrootte van een aantal ontwerpparameters zelf invullen waarbij automatisch wordt nagegaan of dedesbetreffende verbinding nog wel volstaat om de aangrijpende belastingen op te nemen. Zo kan degebruiker voor elk specifiek geval nagaan of de zware en dus dure verbindingsstukken die voorgesteldworden (op basis van een structuur met 18m overspanning) ook nog wel nodig zijn voor een loodsmet een beperkte overspanning. Op deze manier kan de gebruiker dus zelf zijn verbindingsstukkenoptimaliseren. De parameters die door de gebruiker ingevuld moeten worden, zijn in het blauwaangeduid. De andere waarden van het rekenblad zijn beveiligd tegen overschrijven zodat niet perongeluk een vaste waarde aangepast wordt. Dit onderdeel vormt een belangrijke meerwaarde voor ditrekenblad en is op maat van de klant gemaakt.

E.6.1 Kolomvoet

De gebruiker moet de grootte van de volgens ontwerpparameters invullen:

• voor de bouten die de kolomvoet met de fundering verbinden: de boutsterkteklasse, de boutdia-meter d en de gatdiameter d0

• voor de voetplaat: de staalsoort S en de dikte tp

• voor de fundering: de sterkteklasse C van het beton

• voor de bouten die de kolomvoet en de kolom verbinden: de boutsterkteklasse, de boutdiameterd en de gatdiameter d0

• voor de opstaande platen van de kolomvoet: de staalsoort S, de dikte t en de breedte b

Eerst worden de kolomvoeten bekeken en worden de verschillende deelcomponenten gecontroleerd. Bijhet ontwerp van de kolomvoet wordt uitgegaan van een inklemming. Tijdens de ontwerpberekenin-gen wordt uitgegaan van een excentrische belasting die afkomstig is van het aangrijpend moment ende aangrijpende drukkracht. De krachten die aangrijpen in de kolomvoeten zijn de krachten in het

Page 215: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 196

beginpunt van element 1, dit is de linkse kolom, en in het uiteinde van element 6, dit is de recht-se kolom. Deze krachten, NSd, VSd en MSd, worden voor alle belastingscombinaties bepaald in hettabblad ’Weerstand van de dwarsdoorsnede van een spant’, zie bijlage E.4. Vervolgens worden deeigenschappen van de bouten en de voetplaat ingegeven door de gebruiker, zoals in het begin vandeze paragraaf aangegeven is. Uit deze gegevens kunnen de andere eigenschappen zoals de totale ennetto-opppervlakte Ab en AS,b en de vloeigrens fyb en treksterkte fub opgevraagd worden in het tab-blad ’Materiaalbibliotheek’, bijlage E.8. De lengte ap en de breedte bp van de voetplaat staan vast enmoeten dus niet ingevuld worden door de gebruiker. Aan de hand van deze gegevens worden opnieuwandere karakteristieken opgevraagd. Aan de hand van de sterkteklasse van de fundering, die doorde gebruiker ingegeven wordt, kunnen de karakteristieke druksterkte fck en de ontwerpwaarde van dedruksterkte fcd,b bepaald worden aan de hand van Eurocode 2 [11].In een eerste fase wordt onderzocht welke krachten ontstaan in de bouten die de verbinding makentussen de voetplaat en de fundering, zie figuur E.6. De drukkracht op de fundering kan berekend wor-den aan de hand van de volgende formule (paragraaf 4.10.1.4 Ontwerp van constructiecomponenten[22]):

Nb,Sd =34·xc · bc · fcd,b (E.17)

Figuur E.6: Momentverdeling in voetplaat bij niet-lineaire spanningsverdeling [22]

xc bepaalt de positie van de neutrale as en kan berekend worden door de momentenevenwicht ten op-zichte van een van de boutgaten op te lossen. Deze vergelijking is een tweedegraadsvergelijking waaruitde positie van de neutrale as bepaald wordt. bc is de breedte van bovenste deel van de kolomvoet.Aangezien de totale normaalkracht in de kolom gekend is, kan de trekkracht NT,Sd bepaald wordendoor van deze totale normaalkracht de waarde van de drukkracht af te trekken. De trekkracht perbout NSb,1 kan dan ook bepaald worden door de totale trekkracht te delen door de helft van het totaleaantal bouten, aangezien enkel de bouten in de trekzone meewerken. Ook het maximale buigmomentMSd,p kan bepaald worden. Hiervoor wordt een onderscheid gemaakt tussen een kolomvoet met ofzonder een verstijving. Deze verstijving wordt meestal uitgevoerd in de vorm van een verbreding aan

Page 216: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 197

de onderzijde van de opstaande platen. Omwille van praktische overwegingen is deze verbreding overde totale hoogte van de opstaande platen doorgetrokken. In figuur E.6 wordt de benodigde verbredingin stippellijn weergegeven. De verbreding die in werkelijkheid is aangebracht, wordt als een volle lijnaangeduid op deze figuur. In het geval zonder verstijving geldt:

MSd,p = NT,Sd · e (E.18)

met e de horizontale afstand tussen de boutgaten en de zijde van het bovenste deel van de kolomvoet.In het geval met verstijving geldt:

MSd,p = NSb,1 · e1 (E.19)

met e1 als horizontale afstand van de boutenrij tot aan de buitenzijde van de voetplaat.Nu de opgewekte krachten gekend zijn, kunnen de controles uitgevoerd worden. Eerst wordt gekekenof de dikte van de voetplaat tp voldoet.

tp ≥ tp,req =

√6 ·MSd,p

bp · fy,d(E.20)

Deze controle wordt zowel uitgevoerd voor het geval met als zonder verstijving om zo te bepalen ofde verstijving al dan niet nodig is.Vervolgens wordt de trekkracht in een bout NSb,1 vergeleken met de grenstrekkracht Ft,Rd volgenstabel 6.5.3 paragraaf 6.5 in Eurocode 3 [13].

NSb,1 ≤ Ft,Rd = 0, 85 ·0, 9 · fub ·AS,b

γMb(E.21)

met γMb als een partiele veiligheidsfactor voor de sterkte van geboute verbindingen volgens paragraaf6.1.1 van Eurocode 3 [13]. γMb heeft de waarde 1,25. De trekkracht in de bouten moet echter ook nogaan een tweede voorwaarde voldoen, namelijk ze mag de grensponskracht van de boutkop en de moerBp,Rd niet overschrijden. Bp,Rd is bepaald volgens vergelijking (6.5) paragraaf 6.5.5 van Eurocode 3[13]:

NSb,1 ≤ Bp,Rd = 0, 6 ·π · dm · tp · fub/γMb (E.22)

waarin dm het gemiddelde is van de ingeschreven en omschreven cirkel van de boutkop of van de moer.De waarde van dm wordt automatisch in het tabblad ’Materiaalbibliotheek’ (bijlage E.8) opgezochtaan de hand van de gebruikte boutdiameter.Ten slotte wordt de vereiste verankeringslengte lb,net bepaald. De nodige basisverankeringslengte lbvoor het verankeren van een staaf met diameter d is gelijk aan (vergelijking (5.3) paragraaf 5.2.2.3 inEurocode 2 [11]):

lb =NSb,1

d0 ·π · fbd,b(E.23)

De nodige verankeringslengte lb,net wordt vervolgens berekent via vergelijking (5.4) paragraaf 5.2.3.4.1in Eurocode 2 [11]:

lb,net = lb ·NSb,1

Ft,Rd≥ lb,min (E.24)

waarbij lb,min de minimale verankeringslengte is (vergelijking (5.5) paragraaf 5.2.3.4.1 in Eurocode 2[11]):

Page 217: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 198

lb,min ≥ 0, 3 · lb (E.25)≥ 10 · d0 (E.26)≥ 100 mm (E.27)

Voor elke belastingscombinatie ULS-LC1 tot en met ULS-LC5 worden deze controles uitgevoerd, zowelvoor het beginpunt van element 1 als voor het eindpunt van element 6.

Een tweede analyse voor de kolomvoet beschrijft welke afschuifkrachten ontstaan in de bouten diede verbinding maken tussen de kolomvoet en de kolom en controleert of deze de grenswaarden nietoverschrijden. Deze krachten ontstaan ten gevolge van de krachten NSd, VSd en MSd die in de ko-lommen aanwezig zijn. Elk van deze krachten zorgt voor het ontstaan van een dwarskracht in debouten, zoals aangegeven in figuur E.7. Deze componenten worden vervolgens gecombineerd tot detotale dwarskracht die in de bouten ontstaat.

Figuur E.7: Dwarskrachten in bouten tussen profiel en kolomvoet

Eerst wordt de dikte en het gebruikte type profiel voor de kolom opgezocht. De boutsterkteklas-se, de boutdiameter d en de diameter van het boutgat d0 worden door de gebruiker ingevuld, zoalsreeds vermeld werd. Hieruit kunnen enkele bouteigenschappen opgevraagd worden uit het tabblad’Materiaalbibliotheek’. Ook worden de eigenschappen van de rechtstaande platen van de kolomvoetbeschreven, onder andere het totale aantal bouten in de twee platen nb en de afstand tussen opeenvol-gende boutgaten p1 en p2. Vervolgens worden de componenten van de dwarskracht berekend die tengevolge van de krachten in de kolom ontstaan. De dwarskracht die in de bouten ontstaat ten gevolgevan de normaalkracht NSd in de kolom heeft enkel een y-component en bedraagt:

FV,Sd,y =NSd

nb(E.28)

Page 218: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 199

De dwarskracht VSd in de kolom wekt op zijn beurt een dwarskracht op in de bouten die enkel eenx-component heeft en gelijk is aan:

FV,Sd,x =VSd

nb(E.29)

Het torsiemoment MSd zorgt voor een dwarskracht met zowel een x- als een y-component in elke boutdie gelijk is aan:

FV,Sd,1x =MSd · y2∑nb

i=1

(x2

i + y2i

) (E.30)

FV,Sd,1y =MSd ·x1∑nb

i=1

(x2

i + y2i

) (E.31)

waarin xi en yi de horizontale respectievelijk verticale afstand is tussen boutgat i en het zwaartepuntvan alle boutgaten, zoals aangegeven in figuur E.7.De totale dwarskracht die ontstaat op de bouten wordt dan verkregen door een combinatie te makenvan de dwarskrachten die ontstaan door elk van de krachten in de kolom:

FV,Sd =

√(F 2

V,Sd,1x + F 2V,Sd,x

)2+

(F 2

V,Sd,1y + F 2V,Sd,y

)2(E.32)

Nu de opgewekte dwarskrachten in de bouten voor de vijf belastingscombinaties in uiterste grens-toestand gekend zijn voor de beide kolomvoeten, wordt nagegaan of deze de maximaal opneembarekrachten niet overschrijden. In uiterste grenstoestand mag de rekenwaarde van de afschuifkracht FV,Sd

op een bout de grensafschuifkracht FV,Rd en de grensstuikkracht Fb,Rd niet overschrijden. De grensaf-schuifkracht FV,Rd wordt beschreven in tabel 6.5.3 paragraaf 6.5.5 in Eurocode 3 [13] en bedraagt:

FV,Rd =0, 6 · fub ·AS,b

γMb(E.33)

De grensstuikkracht Fb,Rd wordt eveneens beschreven in tabel 6.5.3 paragraaf 6.5.5 in Eurocode 3 [13]en bedraagt:

Fb,Rd =2, 5 ·α · fub · d · t

γMb(E.34)

waarin α gegeven wordt door:

α = min(

e13 · d0

;p1

3 · d0− 1

4;fub

fu; 1

)(E.35)

In deze formule is fu de de bezwijkspanning van het profiel en niet die van de opstaande platen aan-gezien het opstuiken van het dunwandige profiel maatgevend is. De waarden van FV,Rd en Fb,Rd zijnenkel afhankelijk van de eigenschappen van de bouten, de kolom en de kolomvoet en zijn dus hetzelfdevoor alle belastingscombinaties. Slechts wanneer zowel voor het beginpunt van element 1 als voor heteindpunt van element 6 voldaan is aan beide voorwaarden in alle belastingscombinaties van uiterstegrenstoestand, voldoen de bouten voor de verbinding tussen de kolom en de opstaande zijden van dekolomvoet.

De derde analyse beschrijft de controle van de weerstand van de dwarsdoorsnede van de opstaandeplaten van de kolomvoet. De gebruiker vult de waarden van de staalsoort S, de dikte t en de breedte bvan de opstaande platen in. Vervolgens wordt berekend tot welke klasse van doorsneden de opstaandeplaten behoren. De klasse wordt bepaald aan de hand van de breedte-dikte verhouding volgens tabel

Page 219: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 200

5.3.1 paragraaf 5.3.2 Eurocode 3 [13]:

b

t≤ 72 · ε Klasse 1 (E.36)

> 72 · ε Klasse 3 (E.37)

met

ε =

√235fy

(E.38)

Vervolgens worden twee controles uitgevoerd. De eerste controle bekijkt de dwarskracht. Er moetvoldaan zijn aan de volgende vergelijking (vergelijking (5.20) paragraaf 5.4.6 Eurocode 3 [13]):

VSd

Vpl,Rd≤ 1 (E.39)

Maar er wordt nog een extra voorwaarde gesteld. Namelijk indien de volgende vergelijking geldt dandient er geen reductie te worden gemaakt voor de interactie tussen buigend moment en normaalkracht:

VSd

Vpl,Rd≤ 0, 5 (E.40)

Zo wordt een tweede controle verkregen, die een voorwaarde stelt voor de normaalkracht en het buig-moment volgens vergelijking (5.38) paragraaf 5.4.8.2 in Eurocode 3 [13]:

NSd

Npl,Rd+

My,Sd

My,c,Rd+

Mz,Sd

Mz,c,Rd≤ 1 (E.41)

Enkel indien voor zowel het beginpunt van element 1 als voor het eindpunt van kolom 6 voldaan isaan beide voorwaarden voor alle belastingscombinaties ULS-LC1 tot en met ULS-LC5, voldoen derechtstaande platen van de kolomvoet voor de aangrijpende krachten.

E.6.2 Aansluitstuk van de trekstaaf met de spantligger

De gebruiker voert de grootte van de volgens ontwerpparameters in:

• voor de bouten die de trekstaaf met het aansluitstuk verbinden: de boutsterkteklasse, de bout-diameter d en de gatdiameter d0

• voor de regelbout: de boutsterkteklasse, de boutdiameter d en de gatdiameter d0

• voor het inzetstuk: de staalsoort S en de keeldikte a van de hoeklas van het inzetstuk

• voor het verbindingsstuk met buis: staalsoort S en de keeldikte a van de las

Het aansluitstuk van de trekstaaf met de spantligger wordt nu gecontroleerd. Eerst worden de eigen-schappen van de bouten, van de trekstaaf en van de regelbout door de gebruiker ingevuld. Aan dehand van deze gegevens kunnen andere eigenschappen opgevraagd worden uit het tabblad ’Materiaal-bibliotheek’ (bijlage E.8).

In de trekstaaf werken enkel normaalkrachten. Deze krachten worden reeds in bijlage E.4 bepaaldvoor de vijf belastingscombinaties in uiterste grenstoestand. Alle controles worden uitgevoerd met demaximale waarde van de normaalkracht over de vijf belastingscombinaties. Als de controles voldoen

Page 220: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 201

voor deze waarde van de normaalkracht zullen ze zeker ook voldoen voor kleinere waarden van NSd.De eerste analyse controleert of de optredende krachten in de bouten kleiner zijn dan de grenskrachten.De grensafschuifkracht FV,Rd wordt berekend volgens vergelijking (E.33). Het vereiste aantal boutennb,req kan dan als volgt berekend worden:

nb,req1 =NSd

FV,Rd≤ nb (E.42)

De controle wordt uitgevoerd of het voorziene aantal bouten nb groter is dan het benodigde aantalbouten nb,req. Daarnaast wordt ook de grensstuikkracht Fb,Rd berekend volgens vergelijking (E.34).Hieruit kan opnieuw het benodigde aantal bouten berekend worden.

nb,req2 =NSd

Fb,Rd≤ nb (E.43)

Opnieuw wordt gecontroleerd op het voorziene aantal bouten groter is dan het benodigde aantal bou-ten. Enkel als aan de beide voorwaarden voldaan is, voldoet het aantal bouten.

Figuur E.8: Inzetstuk van het aansluitstuk van de trekstaaf

Een tweede analyse kijkt de sterkte van de hoeklas van het inzetstuk na, zie figuur E.8. De keeldiktea van de hoeklas wordt door de gebruiker ingevuld. Hieruit wordt de lengte l van de las bepaald. Desterkte van de hoeklas wordt getoetst volgens de methode beschreven in bijlage M in Eurocode 3 [13].In deze methode worden de krachten die door een eenheidslengte van de las worden overgedragen,ontbonden in componenten evenwijdig aan en loodrecht op de lengte-as van de las en in componentenin en loodrecht op het vlak van de keeldoorsnede van de las. De spanningsverdeling in de keeldoor-snede van de las wordt gelijkmatig verondersteld, wat leidt tot normaal- en schuifspanningen. Denormaalspanning evenwijdig met de lengte-as van de las σ// en de schuifspanning (in het vlak van dekeeldoorsnede) evenwijdig aan de lengte-as van de las τ// zijn gelijk aan nul. De normaalspanningloodrecht op het vlak van de keeldoorsnede σ⊥ en de schuifspanning (in het vlak van de keeldoorsnede)

Page 221: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 202

loodrecht op de lengte-as van de las τ⊥ worden weergegeven door de volgende vergelijking:

σ⊥ = τ⊥ =NSd

a · l ·√

2(E.44)

De waarde van de correlatiefactor βW is afhankelijk van de gebruikte staalsoort voor de plaat vanhet verbindingsstuk. De waarden van βW zijn overeenkomstig paragraaf 6.6.5.3(5) Eurocode 3 [13]opgenomen in het tabblad ’Materiaalbibliotheek’ en worden automatisch opgezocht aan de hand vande waarde van fu van de plaat. De sterkte van de hoeklas is voldoende als aan beide volgende voor-waarden voldaan is (vergelijking (M.1) paragraaf 6.6.5.3 Eurocode 3 [13]):

√σ2⊥ + 3 ·

(τ2⊥ + τ2

//

)≤ fu

βW · γMw(E.45)

σ⊥ ≤ fu

γMw(E.46)

γMw is de partiele veiligheidsfactor voor de sterkte van gelaste verbindingen en is gelijk aan 1,25 vol-gens paragraaf 6.1.1 Eurocode 3 [13].

Vervolgens wordt de weerstand van de plaat van het verbindingsstuk met buis gecontroleerd. Enkeleeigenschappen van de plaat worden door de gebruiker ingegeven, zoals beschreven in het begin vandit deel. Aangezien in de trekstaaf enkel trekkrachten optreden, bestaat de weerstandscontrole uiteen controle op axiale trek. Voor de plaat, die onderworpen is aan axiale trek, moet de rekenwaardevan de trekkracht NSd in elke doorsnede voldoen aan de volgende vergelijkingen (vergelijking (5.13)paragraaf 5.4.3 Eurocode 3 [13]):

NSd

Nu,Rd≤ 1 (E.47)

NSd

Npl,Rd≤ 1 (E.48)

metNu,Rd = 0, 9 ·Anet · fu/γM2 (E.49)

enNpl,Rd = AS,b · fy/γMb (E.50)

In deze laatste vergelijking worden de eigenschappen van de verbindingsstaaf gebruikt. Enkel als aanbeide voorwaarden voldaan is, voldoet de weerstand van de plaat.

De laatste analyse is de toetsing van de sterkte van de las van het verbindingsstuk met de dakligger, ziefiguur E.9. De controle van de sterkte van deze las verloopt net als bij de hoeklas volgens de methodebeschreven in bijlage M in Eurocode 3 [13]. De normaal- en schuifspanningen worden opnieuw bepaald.

σ⊥ = τ⊥ = σ// = 0 (E.51)

τ// =NSd∑j aj · lj

(E.52)

Enkel als aan beide vergelijkingen E.45 en E.46 voldaan is, voldoet de las van het verbindingsstuk metde dakligger.

Page 222: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 203

Figuur E.9: Aansluitstuk van de trekstaaf met de spantligger

E.6.3 Hoekstuk

De gebruiker vult de grootte van de volgens ontwerpparameters in:

• voor de platen van het hoekstuk: de staalsoort S, de breedte b, de dikte t en de steken p1 en p2

• voor de bouten: de boutsterkteklasse, de boutdiameter d en de gatdiameter d0

Het hoekstuk vormt de verbinding tussen de kolom en de ligger. Het eerste hoekstuk verbindt heteinde van element 1, de linkerkolom, met het beginpunt van element 2, het onderste deel van de lin-kerligger. Het tweede hoekstuk verbindt het einde van element 5, het onderste deel van de rechtseligger, met het beginpunt van element 6, de rechtse kolom. De krachten (NSd, VSd en MSd) die terplaatse van deze vier punten optreden in de profielen zijn reeds berekend in bijlage E.4.

Een eerste analyse beschrijft de krachten die in de bouten van het hoekstuk opgewekt worden tengevolge van de krachten in de dwarsdoorsnede van de profielen. Elk van deze krachten zorgt voor hetontstaan van een dwarskracht in de bouten, zoals te zien is in figuur E.10. Deze componenten wordenvervolgens gecombineerd tot de totale dwarskracht die in de bouten ontstaat.

Deze werkwijze is dus volkomen analoog aan het geval van de dwarskrachten opgewekt in de kolom-voet, zoals beschreven staat in bijlage E.6.1. De normaalkracht NSd wekt een dwarskracht FV,Sd,y

met vergelijking (E.28) op. De dwarskracht VSd zorgt op zijn beurt voor een dwarskracht FV,Sd,x metvergelijking (E.29). Het torsiemoment MSd wekt FV,Sd,1x en FV,Sd,1y (vergelijking (E.31)) op.

FV,Sd,1x =MSd · y3∑nb

i=1

(x2

i + y2i

) (E.53)

Page 223: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 204

Figuur E.10: Hoekstuk

De totale dwarskracht FV,Sd die ontstaat op de bouten wordt dan verkregen door een combinatie temaken van de dwarskrachten die ontstaan door elk van de krachten in de profielen (vergelijking (E.32)):

FV,Sd =

√(F 2

V,Sd,1x + F 2V,Sd,x

)2+

(F 2

V,Sd,1y + F 2V,Sd,y

)2(E.54)

Vervolgens worden enkele eigenschappen van de bouten opgegeven. Daarna wordt gecontroleerd of deoptredende dwarskrachten in de bouten de maximaal toelaatbare waarden niet overschrijden. In uiter-ste grenstoestand mag de rekenwaarde van de afschuifkracht FV,Sd op een bout de grensafschuifkrachtFV,Rd (vergelijking (E.33)) en de grensstuikkracht Fb,Rd (vergelijking (E.34)) niet overschrijden. Dezecontrole wordt uitgevoerd op basis van tabel 6.5.3 paragraaf 6.5.5 Eurocode 3 [13]. Als in de vierpunten in alle belastingscombinaties aan beide voorwaarden voldaan is, voldoet de treksterkte van debouten.

De tweede analyse is een controle van de weerstand van de dwarsdoorsnede van het hoekstuk. Eerstworden enkele geometrische eigenschappen van de platen van het hoekstuk opgesomd zoals de dikte t,de breedte b en het aantal platen nf . Dan wordt berekend tot welke klasse van doorsneden de platenbehoren. De klasse wordt bepaald aan de hand van de breedte-dikte verhouding, vergelijking (E.36)volgens Tabel 5.3.1 paragraaf 5.3.2 Eurocode 3 [13]. Vervolgens worden twee controles uitgevoerd.De eerste controle bekijkt de dwarskracht. Er moet voldaan zijn aan vergelijking (E.39) (volgensvergelijking (5.20) paragraaf 5.4.6 Eurocode 3 [13]). Een extra voorwaarde wordt gesteld, namelijkindien vergelijking (E.40) geldt dan dient er geen reductie te worden gemaakt voor de interactie tussenbuigend moment en normaalkracht. Zo wordt een tweede controle verkregen, die een voorwaarde steltvoor de normaalkracht en het buigmoment, namelijk vergelijking (E.41) volgens vergelijking (5.38)paragraaf 5.4.8.2 in Eurocode 3 [13]. Enkel indien voor elk van de vier punten voldaan is aan beidevoorwaarden voor alle belastingscombinaties ULS-LC1 tot en met ULS-LC5, voldoen de platen vanhet hoekstuk voor de aangrijpende krachten.

Page 224: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 205

E.6.4 Nokstuk

De gebruiker voert de grootte van de volgens ontwerpparameters in:

• voor de platen van het nokstuk: de staalsoort S, de breedte b, de dikte t en de steken p1 en p2

• voor de bouten: de boutsterkteklasse, de boutdiameter d en de gatdiameter d0

Het nokstuk verbindt de twee liggers van een spant. Het nokstuk in deze spant verbindt het einde vanelement 3, het bovenste deel van de linkerligger, met het beginpunt van element 4, het bovenste deelvan de rechterligger. De krachten NSd, VSd en MSd die ter plaatse van deze punten aanwezig, zijn inde dwarsdoorsnede van de elementen zijn reeds berekend in bijlage E.4.

De twee analyses die bij het nokstuk gemaakt worden, zijn dezelfde als bij het hoekstuk in de vorigeparagraaf. De krachten NSd, VSd en MSd in de dwarsdoorsnede van de profielen wekken elk een dwars-kracht op in de bouten (vergelijkingen (E.28) tot en met (E.31)). Dit wordt schematisch voorgesteldin figuur E.11.

Figuur E.11: Nokstuk

Deze componenten worden gecombineerd tot de totale dwarskracht FV,Sd volgens vergelijking (E.54).De eerste analyse kijkt dan of in de uiterste grenstoestand FV,Sd nergens de waarden van FV,Rd (verge-lijking (E.33)) en Fb,Rd (vergelijking (E.34)) overschrijdt. Slechts wanneer zowel in het eindpunt vanelement 3 als in het beginpunt van element 4 voor elk van de vijf belastingscombinaties in uiterstegrenstoestand voldaan is aan de beide voorwaarden, kunnen de bouten de optredende krachten opne-men.

Page 225: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 206

De tweede analyse controleert de weerstand van de dwarsdoorsnede van het nokstuk. Deze tweedeanalyse gebeurt volledig analoog aan de tweede analyse bij het hoekstuk in de vorige paragraaf. Eerstwordt de klasse van de doorsnede bepaald aan de hand van vergelijking (E.36). Vervolgens wordentwee controles uitgevoerd. Voor de dwarskracht moet er voldaan zijn aan vergelijking (E.39). Eenextra voorwaarde die gesteld wordt is vergelijking (E.40). Op deze manier wordt de tweede controleverkregen. De normaalkracht en het buigmoment moeten voldaan zijn aan vergelijking (E.41). Slechtswanneer zowel in het eindpunt van element 3 als in het beginpunt van element 4 voldaan is aan beidecontroles voor elk van de belastingscombinaties ULS-LC1 tot en met ULS-LC5, is er voldaan aan deweerstandscontrole.

E.6.5 Verbindingsstuk windverband

De gebruiker vult de grootte van de volgens ontwerpparameters in:

• voor de platen van het hoekstuk: de staalsoort S, de breedte b, de dikte t en de steken p1 en p2

• voor de zes bouten die het RAIL-profiel en het verbindingsstuk verbinde: de boutsterkteklasse,de boutdiameter d, de gatdiameter d0, de eindafstand e1 en de steek p1

• voor de bout die het verbindingsstuk en de kolom of de ligger verbinden: de boutsterkteklasse,de boutdiameter d, de gatdiameter d0 en de eindafstand e1

• voor het verbindingsstuk: de staalsoort S, de breedte b en de dikte t

Het verbindingsstuk van het windverband verbindt het windverband met de kolom respectievelijk deligger al naargelang het windverband in de wand of in het dak gelegen is. De krachten die in dewindverbanden optreden, worden voor alle belastingscombinaties in uiterste grenstoestand berekendin het tabblad ’Eindige Elementenberekening Lateraal’ (bijlage E.10). Aangezien de krachten in dewindverbanden in de wand steeds groter zijn dan in windverbanden in het dak, wordt verder gerekendmet de krachten in de windverbanden in de wand. Als deze voldoen aan de voorwaarden, voldoende windverbanden in het dak eveneens. Het verbindingsstuk wordt schematisch voorgesteld in figuurE.12.

Eerst worden de gegevens van de bouten die het verbindingsstuk en de kolom verbinden opgegevendoor de gebruiker. Door de kracht FV,Sd, die gevonden wordt in bijlage E.10, te delen door het aan-tal bouten nb, wordt de kracht per bout FV,Sd,1 berekend. Een eerste analyse bestaat dan uit hetvergelijken van de optredende krachten en de grenskrachten per bout volgens tabel 6.5.3 in paragraaf6.5.5 Eurocode 3 [13]. In uiterste grenstoestand moet FV,Sd,1 op een bout kleiner blijven dan FV,Rd

(vergelijking (E.33)) en Fb,Rd (vergelijking (E.34)), zoals beschreven wordt in bijlage E.6.1. Opnieuwwordt gesteld dat de bouten pas voldoen wanneer in elke belastingscombinatie aan beide voorwaardenvoldaan is.

Een tweede analyse beschrijft de controle van de krachten in de bouten die de verbinding maken tussenhet verbindingsstuk zelf en de kolom. Opnieuw worden de twee controles op de grenskrachten vande bouten uitgevoerd zoals in de eerste analyse beschreven staat. Daarnaast wordt echter nog eenderde controle uitgevoerd, namelijk een controle op axiale trek. Aan deze vergelijking moet eveneensvoldaan zijn (vergelijking (5.13) paragraaf 5.4.3 Eurocode 3 [13]):

NSd ≤ Nu,Rd = 0, 9 ·Anet · fu/γM2 (E.55)

Als in alle belastingscombinaties aan de drie voorwaarden is voldaan, dan voldoen de bouten die deverbinding vormen tussen het verbindingsstuk en de kolom.

Page 226: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 207

Figuur E.12: Verbindingsstuk van het windverband

E.6.6 Oplegging van de wandgordingen

De gebruiker moet de volgende ontwerpparameters invullen:

• voor de bouten die het L-stuk en de wandgording verbinden: de boutsterkte, de boutdiameter den de gatdiameter d0

• voor de bouten die het L-stuk en de kolom verbinden: de boutsterkte, de boutdiameter d en degatdiameter d0

• voor het L-stuk zelf: de staalsoort S, de breedte b en de dikte t van de dwarsdoorsnede

Het L-stuk verbindt de wandgordingen met de kolommen. Op de wandgordingen grijpen twee krachtenaan: de windbelasting en het eigengewicht. Deze krachten zorgen enkel voor dwarskrachten ter hoogtevan de verbinding van de wandgording met de kolom aangezien deze verbinding scharnierend veron-dersteld wordt. De dwarskracht in deze punten, VSd,1 respectievelijk VSd,2, kan berekend worden aande hand van de krachten per eenheidslengte die reeds bepaald zijn in bijlage E.2. Deze dwarskrachtendoen afschuifkrachten ontstaan in de bouten.

Eerst worden de bouten beschouwd die de wandgordingen en het L-stuk met elkaar verbinden. Dewindbelasting zorgt voor een dwarskracht VSd ter plaatse van de verbinding. Deze kracht veroorzaakteen afschuifkracht FV,Sd in de bouten die wordt weergegeven in figuur E.13 en die gelijk is aan:

FV,Sd =VSd

nb(E.56)

met nb het aantal bouten in het verbindingsstuk. De eerste analyse betreft dan de vergelijking vande optredende krachten en de grenskrachten per bout (vergelijkingen (E.33) en (E.34)) volgens Tabel

Page 227: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 208

Figuur E.13: Verbindingsstuk van de wandgording

6.5.3 in paragraaf 6.5.5 Eurocode 3 [13].

De tweede analyse is de controle van de weerstand van de dwarsdoorsnede van het verbindingsstuk.Eerst wordt de klasse bepaald volgens vergelijking (E.36). Slechts een controle wordt uitgevoerd, na-melijk de controle op de dwarskracht volgens vergelijking (E.39).

Vervolgens worden de bouten die het L-stuk en de kolom verbinden, getoetst. De windbelastingzorgt voor een x-component FV,Sd,x van de afschuifkracht. Het eigengewicht zorgt daarentegen vooreen y-component FV,Sd,y. De beide componenten worden weergegeven in figuur E.13. De totaledwarskracht FV,Sd wordt dan bepaald als de combinatie van deze twee componenten. Opnieuw wordtdeze dwarskracht vergeleken met de grenskrachten, zoals beschreven voor de bouten die het L-stukmet de wandgording verbinden.

E.6.7 Oplegging van de dakgordingen

De gebruiker moet de volgende gegevens invullen:

• voor de bouten die het L-stuk en de dakgording verbinden: de boutsterkte, de boutdiameter den de gatdiameter d0

• voor de bouten die het L-stuk en de ligger verbinden: de boutsterkte, de boutdiameter d en degatdiameter d0

• voor het L-stuk zelf: de staalsoort S, de breedte b de dikte t van de dwarsdoorsnede

Page 228: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 209

De verbinding van de dakgordingen met de ligger wordt ook uitgevoerd met een L-stuk. Deze verbin-ding wordt eveneens scharnierend verondersteld. Dezelfde controles worden uitgevoerd als in het gevalvan de oplegging van de wandgordingen. Op de dakgordingen grijpen echter naast de windbelastingen het eigengewicht nog extra krachten aan, namelijk de onderhouds- en sneeuwbelasting.

Figuur E.14: Verbindingsstuk van de dakgording

Eerst worden de bouten bekeken die de dakgording en het L-stuk met elkaar verbinden. De windbe-lasting zorgt voor een x-component van de afschuifkracht. Het eigengewicht, de onderhouds- en desneeuwbelasting doen eveneens een x-component van de afschuifkracht ontstaan, maar wekken daar-naast ook een trekkracht op in de bouten. Deze krachten zijn weergegeven in figuur E.14. De totaleafschuifkracht FV,Sd wordt opnieuw bepaald als een combinatie van deze twee componenten. Dezelfdecontroles op de grenskrachten van de bouten worden uitgevoerd (vergelijking (E.33) en vergelijking(E.34)) als in het geval van de wandgordingen. Aangezien de bouten zowel aan afschuiving als aan trekworden onderworpen, moet een extra controle uitgevoerd worden volgens vergelijking (6.6) paragraaf6.5.5 in Eurocode 3 [13]:

FV,Sd

FV,Rd+

Ft,Sd

1, 4 ·Ft,Rd≤ 1, 0 (E.57)

De tweede analyse bevat een controle van de dwarsdoorsnede van de oplegging van de dakgordingen,die volledig analoog is aan de tweede analyse van bijlage E.6.6.

Daarnaast worden ook de bouten die het L-stuk en de liggers verbinden, gecontroleerd. De wind wekteen y-component van de afschuifkracht op. Het eigengewicht, de onderhouds- en sneeuwbelastingwekken zowel een x- als een y-component van de afschuifkracht op, zoals weergegeven op figuur E.14.Deze componenten worden vervolgens gecombineerd tot de totale afschuifkracht FV,Sd. Deze krachtwordt opnieuw vergeleken met de grenskrachten van de bouten (vergelijking (E.33) en vergelijking(E.34)).

Page 229: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 210

E.7 Controle van de gebruiksgrenstoestand (Serviceability LimitState Control - SLS)

De controle van de gebruiksgrenstoestand wordt uitgevoerd volgens paragraaf 4 in Eurocode 3 [13].Zowel de laterale als de transversale verplaatsingen van de structuur worden berekend.

Eerst worden de laterale verplaatsingen ten gevolge van de windbelasting bekeken. De normaalkrach-ten in de windverbanden ten gevolge van de windbelasting worden berekend in het tabblad ’EindigeElementenberekening Lateraal’ (bijlage E.10). Er wordt een onderscheid gemaakt tussen de binnenstewindverbanden van het dak, de buitenste windverbanden van het dak en de windverbanden van dewand. Voor de vier verschillende belastingscombinaties in gebruiksgrenstoestand (SLS-LC1 tot enmet SLS-LC4) kunnen de normaalkrachten in de windverbanden weergegeven worden. Zowel voor debinnenste als voor de buitenste windverbanden wordt nog een verdere opsplitsing gemaakt voor dekrachten in de voorste en in de achterste kopgevel. Deze krachten verschillen van elkaar aangezien dedrukcoefficienten waar ze afhankelijk van zijn, verschillen zoals beschreven in het tabblad ’Algemenegeometrie’. De verlenging van de windverbanden ∆L kan dan berekend worden met behulp van devolgende formule:

∆L =NSd ·LE ·A

(E.58)

∆L1, ∆L2 en ∆L3 zijn de verlenging van respectievelijk de buitenste en binnenste windverbandenin het dak en de windverbanden in de wand. De horizontale verplaatsing u kan vervolgens uit deverlenging berekend worden. Figuur E.15 geeft de horizontale verplaatsingen van de windverbandenten gevolge van de windbelasting weer.

Figuur E.15: Horizontale verplaatsingen van de windverbanden

De horizontale verplaatsing ux1 van de buitenste windverbanden bedraagt dan:

Page 230: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 211

ux1 =∆L1

cos (αrf )(E.59)

waarin αrf de hoek is waaronder de windverbanden in het dak gelegen zijn. De horizontale verplaat-sing ux2 van de binnenste windverbanden is gelijk aan:

ux2 = ux1 +∆L2

cos (αrf )(E.60)

De horizontale verplaatsing ux3 van de windverbanden in de wand bedraagt:

ux3 =∆L3

cos (αwall)(E.61)

waarin αwall de hoek is waaronder de windverbanden in de wand gelegen zijn. De totale horizontaleverplaatsing in de nok is dan gelijk aan:

unok = ux1 + ux2 + ux3 (E.62)

Eerst wordt de horizontale uitwijking ux3 aan de top van de kolommen (elementen 1 en 6) gecon-troleerd. Deze uitwijking mag de maximaal toelaatbare waarde die gegeven is in paragraaf 4.2.2 vanEurocode 3 [13] niet overschrijden.

ux3 ≤H

150(E.63)

met H als de hoogte van de kolom. Daarnaast wordt ook gecontroleerd of de totale horizontale ver-plaatsing van de nok de maximaal toelaatbare waarde niet overschrijdt. Deze grenswaarde wordteveneens gegeven in paragraaf 4.2.2 van Eurocode 3 [13].

unok ≤Hnok

150(E.64)

met Hnok als de hoogte van de nok.

Vervolgens worden de transversale verplaatsingen berekend. Deze transversale verplaatsingen bestaanenerzijds uit de horizontale verplaatsing aan de top van de kolom en in de nok en anderzijds uitde verticale verplaatsingen in de nok. Deze verplaatsingen worden berekend in het tabblad ’EindigeElementenberekening Transversaal’ (bijlage E.11) via een analyse die overeenkomt met het EindigeElementen-programma CALFEM [4]. De horizontale verplaatsingen aan de top van de kolom en in denok moeten kleiner zijn dan de maximaal toelaatbare waarde. Deze maximaal toelaatbare waardenworden opnieuw gegeven door paragraaf 4.2.2 van Eurocode 3 [13].

ukolom ≤ H

150(E.65)

unok ≤ Hnok

150(E.66)

De verticale verplaatsing van de nok ten gevolge van het eigengewicht en de nuttige last δmax moet opzijn beurt kleiner zijn dan de grenswaarde voor verticale doorbuiging, die vastgelegd is in paragraaf4.2.2 in Eurocode 3 [13].

δmax ≤L

250(E.67)

Page 231: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 212

met L de spanwijdte. De verticale verplaatsing van de nok ten gevolge van de nuttige last δ2 moetkleiner zijn dan de grenswaarde voor δ2 die vastgelegd is in paragraaf 4.2.2 in Eurocode 3 [13].

uvert,2 ≤L

300(E.68)

Slechts als in alle gevallen aan de controles van de gebruiksgrenstoestand voldaan is, voldoet het ge-bruikte profiel.

Daarna worden de horizontale verplaatsingen van de wandgordingen vergeleken met de grenswaarden.De windbelasting zorgt voor deze horizontale verplaatsingen van de wandgordingen, loodrecht op hetvlak van de isolatiepanelen. Deze windbelasting qw is een verdeelde belasting die reeds berekend isin bijlage E.2. Aangezien de wandgording een balk op twee steunpunten is, bedraagt de maximaleverplaatsing:

uw =5 · qw ·L4

384 ·E · I(E.69)

met L de lengte van de wandgording, namelijk de afstand tussen de spanten. Deze verplaatsing moetvoor elke belastingscombinatie SLS-LC1 tot en met SLS-LC4 vergeleken worden met de grenswaardendie vastgelegd zijn in paragraaf 4.2.2 in Eurocode 3 [13]:

uw ≤L

250(E.70)

Ten slotte worden de verticale verplaatsingen van de dakgordingen, loodrecht op het vlak van deisolatiepanelen, gecontroleerd. Deze gordingen kunnen eveneens beschouwd worden als een balk optwee steunpunten. Enerzijds wordt de totale doorbuiging δmax ten gevolge van het eigengewicht en denuttige lasten vergeleken met de grenswaarde (paragraaf 4.2.2 in Eurocode 3 [13]):

δmax ≤L

250(E.71)

Anderzijds moet de verticale doorbuiging ten gevolge van de nuttige lasten δ2 vergeleken worden metde grenswaarde die daarvoor opgelegd is (paragraaf 4.2.2 in Eurocode 3 [13]):

δ2 ≤L

300(E.72)

E.8 Materiaalbibliotheek (Material library)

In het tabblad ’Materiaalbibliotheek’ (’Material library’) worden alle eigenschappen opgesomd van hetgamma profielen, verbindingsstukken en bouten dat gebruikt kan worden voor het opstellen van eenvolledige structuur.

• Eerst zijn de eigenschappen van alle Sigma- en Zed-profielen, zowel enkele als dubbele profielen,opgesomd. Deze eigenschappen zijn onder andere de geometrische eigenschappen, zoals de diktet en de afmetingen van de flenzen en de lijven. Daarnaast worden ook de eigenschappen van debruto en de effectieve doorsnede weergegeven. In bijlage A worden de effectieve doorsneden vandeze profielen bepaald. Vervolgens wordt ook de massa per strekkende meter opgesteld. Omde prijs te berekenen, wordt voor de profielen de prijs per strekkende meter vermenigvuldigdmet het aantal strekkende meter. Om de kostprijs per strekkende meter te begroten, wordt demassa per strekkende meter vermenigvuldigd met een richtprijs die overeenstemt met � 1 /kg.

Page 232: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 213

Prijsactualisatie kan door de gebruiker worden doorgerekend door middel van een prijsfactor opde profielsecties. Ten slotte wordt de staalsoort voor elk profiel aangegeven. Alle Sigma-profielenzijn vervaardigd uit staal S350. Dit betekent dat de vloeigrens fy gelijk is aan 350 N/mm2 ende bezwijkspanning fu gelijk aan 410 N/mm2. De Zed-profielen met een hoogte van 250mm of300 mm behoren eveneens tot staalsoort S350. Alle andere Zed-profielen, dus met hoogtes van140 mm tot 220 mm, behoren tot staalsoort S280. Zij hebben dus een vloeigrens fy gelijk aan280 N/mm2 en een bezwijkspanning fu met een waarde van 350 N/mm2.

• Voor de windverbanden wordt gebruik gemaakt van RAIL-profielen. Drie types van deze RAIL-profielen zijn beschikbaar, namelijk R20, R50 en R250. Deze profielen zijn van staalsoort S280.Enkele eigenschappen, waaronder de massa per strekkende meter, worden weergegeven. De kost-prijs per strekkende meter wordt op een analoge manier bepaald als voor de profielen. Dezelfdeprijsfactor als bij de profielen wordt ingerekend.

• Vervolgens worden de verbindingsstukken opgesomd. Een onderscheid wordt gemaakt voor demiddenspanten en voor de voorste en achterste gevel. Voor een middenspant zijn de kolomvoet,het hoekstuk, het nokstuk en de verbindingsstukken van de trekstaaf opgegeven. Voor de voor-en achtergevel zijn dezelfde verbindingsstukken als in het geval van een middenspant opgesomdmet uitzondering van de trekstaaf. Drie verbindingsstukken zijn echter toegevoegd aan hetlijstje, namelijk de L-stukken die als oplegging voor de dak- en wandgordingen dienen en deverbindingsstukken van de extra kolom, zowel met de ligger als met de fundering. Naast hettype verbindingsstuk wordt ook telkens het nummer en de prijs per stuk opgegeven. De prijsvan de verbindingsstukken wordt net als bij de profielen bepaald aan de hand van de massa vanhet verbindingsstuk. Deze massa is gerelateerd aan de geometrie die ingegeven is in het tabblad’Verbindingen’. Als bijvoorbeeld voor een kleinere structuur kolomvoeten met een dunnerevoetplaat voorzien worden, dan zal de massa en dus ook de prijs kleiner zijn. De prijs is dusafhankelijk van het ontwerp dat gedeeltelijk door de gebruiker ingevuld moet worden. Voor deverbindingsstukken wordt eveneens een eenheidsprijs van � 1 /kg vooropgesteld. De gebruikerkan ook hier een andere prijsfactor voor de verbindingsstukken die prijsactualisatie toelaat endie eveneens prijsverschillen in functie van de projectgrootte kunnen bevatten.

• Daarnaast zijn ook de verbindingsstukken voor de windverbanden en een aantal speciale ver-bindingen voorzien, die zelf ingevuld kunnen worden naargelang de structuur. Deze specialeverbindingen zijn bijvoorbeeld een deur waarvan het frame is opgebouwd uit Z-profielen. Ookwordt een kolom weergegeven met de bouten en ankers waaronder de mechanische bouten en dechemische ankers.

• Vervolgens worden de eigenschappen van de bouten aangegeven. De nominale waarden van devloeigrens fyb en de treksterkte fub worden in functie van de sterkteklasse van de bouten ineen eerste tabel weergegeven. Daarnaast worden de boutdoorsneden A en AS en de spoed p infunctie van de boutdiameter d aangegeven. De laatste tabel stelt dm, het gemiddelde van deingeschreven en omschreven cirkel van de boutkop, voor in functie van de boutdiameter. Dezewaarde is nodig voor het berekenen van de grensponskracht.

• De prijs van de wand- en dakpanelen wordt aangegeven per eenheidsoppervlakte. Voor enkelespeciale afwerkingsonderdelen, namelijk een windveer, een nokstuk en een hoekprofiel, wordt deprijs per strekkende meter opgegeven.

• De verbindingsstukken zijn gemaakt uit een van de volgende drie staalsoorten S235, S275 ofS355. De bijbehorende waarden van fy en fu worden opgesteld. Ten slotte wordt voor delassen de correlatiefactor βW in functie van de staalsoort van het zwakst verbonden onderdeelweergegeven.

Page 233: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 214

E.9 Prijsberekening (Price-calculator)

In het tabblad ’Prijsberekening’ (Price-calculator) wordt de kostprijs van de gehele structuur bere-kend uitgaande van de gegevens die ingevoerd worden in het rekenblad. Deze prijsberekening wordtonderverdeeld in zes delen: een middenspant, de voorgevel, de achtergevel, de wand- en dakgordingen,de windverbanden en de bouten en ankers. In elk deel wordt aangegeven welke gegevens door degebruiker ingevuld moeten worden en welke gegevens automatisch berekend worden. Door de prijzenvan elk deel op te tellen, wordt de totale prijs van de structuur verkregen. De prijs van de profielen ende prijs van de verbindingsstukken wordt afzonderlijk opgeteld zodat een beeld verkregen wordt vanhet aandeel van deze stukken in de totale prijs.

• Middenspant

De gebruiker moet zelf geen gegevens invoeren in dit deel van de prijsberekening.

Eerst worden de onderdelen van een middenspant bekeken, namelijk de profielen en de verbin-dingsstukken. Van de kolom, de ligger en de trekstaaf worden automatisch het type profiel,de lengte en de prijs per eenheidslengte opgevraagd uit het tabblad ’Materiaalbibliotheek’. Detotale kostprijs van de profielen van een middenspant wordt dan berekend door de som te ne-men van de prijzen van de drie onderdelen. Daarna wordt de prijs van de verbindingsstukkenvan een middenspant bepaald. Deze verbindingsstukken zijn de kolomvoeten, de hoekstukken,het nokstuk en de verbindingsstukken van de trekstaaf. De prijs per verbindingsstuk wordt op-gevraagd uit het tabblad ’Materiaalbibliotheek’ en wordt vermenigvuldigd met het aantal. Deprijs van een verbindingsstuk is afhankelijk van zijn geometrische eigenschappen van het tabblad’Verbindingen’, zoals beschreven is in bijlage E.9.

De prijs van de profielen en de verbindingsstukken van een middenspant wordt vervolgens ver-menigvuldigd met het aantal middenspanten. Op deze manier wordt de totale prijs van allemiddenspanten verkregen.

• Voorgevel

Vervolgens wordt de totale prijs van de voorgevel bepaald. De gebruiker vult het type enhet aantal extra profielen en verbindingsstukken in dat voorzien wordt in de voorgevel. Voorde standaardprofielen en -verbindingsstukken moeten geen gegevens ingegeven worden door degebruiker.

Voor de voorgevel worden eveneens de profielen en de verbindingsstukken bekeken. Echterwordt een onderscheid gemaakt tussen de profielen en verbindingsstukken die standaard aanwezigzijn en de profielen en verbindingsstukken die optioneel aangebracht zijn. De profielen diestandaard voorzien zijn, zijn de kolommen, de liggers en de extra kolommen in de wand. Hetaantal extra kolommen in de wand moet in het eerste tabblad ’Algemene geometrie’ ingevuldworden. Hier wordt automatisch naar dit aantal verwezen en wordt de prijs per extra kolomvermenigvuldigd met het aantal. Dus wanneer geen extra kolommen voorzien worden, wordt deprijs per extra kolom automatisch vermenigvuldigd met 0. De verbindingsstukken die standaardaanwezig zijn, zijn de kolomvoeten, de hoekstukken, het nokstuk en de verbindingsstukken vande extra kolommen, zowel met de ligger als met de fundering. Hun aantal, prijs per stuk entotale prijs worden automatisch berekend.

De extra profielen moeten door de gebruiker zelf ingevuld worden. Hierbij wordt bijvoorbeeldverwezen naar een deur die voorzien wordt in de voorgevel. Deze speciale profielen zijn voor-zien in het tabblad ’Materiaalbibliotheek’ en kunnen daar nog aangevuld worden. Hier moetde gebruiker dan enkel de naam van het speciale profiel en de lengte invullen. De prijs per

Page 234: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 215

eenheidslengte wordt dan automatisch opgevraagd en de totale prijs wordt berekend. Voor deextra verbindingsstukken wordt dezelfde werkwijze toegepast. De gebruiker vult het type enhet aantal verbindingsstukken in en de prijs wordt automatisch berekend aan de hand van degegevens die in ’Materiaalbibliotheek’ zijn opgenomen.

Door de prijzen van alle profielen en verbindingsstukken op te tellen, is de prijs van de volledigevoorgevel gekend.

• Achtergevel

Voor de achtergevel is de werkwijze volledig analoog als voor de voorgevel. De gebruiker vult hettype en het aantal extra profielen en verbindingsstukken in die voorzien worden in de structuur.De andere profielen en verbindingsstukken worden automatisch bepaald. De totale prijs van deachtergevel wordt dan berekend als de som van de prijzen van alle onderdelen.

• Wand- en dakgordingen

De gebruiker moet geen gegevens invullen in de prijsberekening van de wand- en dakgordingen.

Het type profiel, het aantal, de lengte en de prijs per eenheidslengte van beide gordingen wordenautomatisch berekend aan de hand van de gegevens uit de vorige tabbladen. Op deze manierwordt de prijs van de gordingen zelf bepaald. Bij de bepaling van het aantal wandgordingenwordt rekening gehouden met het al dan niet aanwezig zijn van wandgordingen in de voor- enachtergevel.

De L-stukken zijn de opleggingen van de wand- en dakgordingen. De prijs van deze verbindings-stukken is opgenomen in het vorige tabblad ’Materiaalbibliotheek’. Het aantal wordt automa-tisch berekend aan de hand van het aantal wand- en dakgordingen dat aanwezig is. Zo wordt deprijs van de verbindingsstukken van de wand- en dakgordingen bepaald.

De totale prijs van de wand- en dakgordingen wordt verkregen door de prijs van de gordingenzelf en de verbindingsstukken op te tellen.

• Windverbanden

Voor de prijsberekening van de windverbanden moet de gebruiker geen gegevens invoeren.

Ook hier worden het type profiel, het aantal, de lengte en de prijs per eenheidslengte van dewindverbanden in het dak en in de wand automatisch berekend aan de hand van de gegevensuit de vorige tabbladen. De prijs van de windverbanden is dus gekend.

Het aantal verbindingsstukken van de windverbanden wordt berekend door het aantal wand- endakgordingen te verdubbelen. De prijs per stuk wordt opgevraagd uit het tabblad ’Materiaalbi-bliotheek’ en wordt vermenigvuldigd met het aantal verbindingsstukken. Op deze manier is ookde prijs van de verbindingsstukken gekend.

De totale prijs voor de windverbanden zelf en de verbindingsstukken wordt dan berekend doorde som te nemen van de vorige twee termen.

• Bouten en ankers

De gebruiker moet het type bouten, gekenmerkt door de diameter en de sterkte, invullen. Voorde chemische ankers moet hij eveneens de diameter opgeven.

Page 235: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 216

Het type bouten, gekenmerkt door de diameter en de sterkte, wordt automatisch bepaald aan dehand van de gegevens die ingevuld werden in het tabblad ’Verbindingen’ (bijlage E.6). Het aan-tal bouten wordt automatisch berekend aan de hand van het aantal bouten per verbindingsstukin het tabblad ’Verbindingen’, het aantal verbindingsstukken per spant en het aantal spanten.Het totale aantal bouten wordt afgerond naar het bovenliggende honderdtal aangezien de boutenper 100 stuks verpakt zijn. De prijs per 100 stuks bouten is opgenomen in het tabblad ’Ma-teriaalbibliotheek’. Voor de chemische ankers wordt op een analoge manier de prijs berekend,met uitzondering dat de prijs per anker gegeven is in ’Materiaalbibliotheek’ en dus het aantalchemische ankers niet op het bovenliggende honderdtal moeten afgerond worden.

E.10 Eindige Elementenberekening Lateraal (Finite Elements Late-ral)

Dit tabblad beschrijft de laterale eindige elementenberekening. Ten gevolge van de windbelasting opde voor- en achtergevel van de structuur ontstaan krachten in de windverbanden en in de kolommen.Deze elementen worden als BEAM-elementen beschouwd in deze eindige elementenberekening. Dewindbelasting op de voor- en achtergevel is voor alle belastingscombinaties, zowel in uiterste als ingebruiksgrenstoestand, berekend in het tabblad ’Belastingsgevallen en belastingscombinaties’ (bijlageE.2). Deze belasting wordt uitgedrukt als een kracht per eenheidsoppervlakte en de grootte van dezebelasting wordt hier voorgesteld als qw. De oppervlakte van de voor- en achtergevel van de structuurdie door de wind belast wordt, Afront, wordt voorgesteld in figuur E.17 als de grijze oppervlakte. Ditis een veilige benadering voor de belaste oppervlakte.

Figuur E.16: Oppervlakte van de voor- en achtergevel belast door de wind

Deze windbelasting veroorzaakt trekkrachten in de binnenste en buitenste windverbanden van het daken in de windverbanden in de wand. Daarnaast veroorzaakt ze ook drukkrachten in de kolommen. Dewindbelasting en de krachten die ze opwekt in de elementen worden voorgesteld in figuren ?? en ??.

De trekkrachten die door de windbelasting met grootte qw opgewekt worden in de binnenste windver-banden van het dak worden weergegeven door de volgende formule:

F1 [N ] =qw ·Afront · (n− 4)

2 ·n · cos(αrf )(E.73)

met als αrf de hoek tussen de windverbanden in het dak en de wandgordingen, zoals te zien is opfiguur ??, en n als het aantal aangrijpingspunten van de windbelasting op de structuur.De trekkrachten die opgewekt worden in de buitenste windverbanden van de structuur zijn:

Page 236: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 217

Figuur E.17: Krachten in de wand- en dakgordingen vanwege de windbelasting

F2 [N ] =qw ·Afront · (n− 2)

2 ·n · cos(αrf )(E.74)

Ten laatste worden de trekkrachten in de windverbanden van de wand ten gevolge van de windbelas-ting weergegeven door:

F3 [N ] =q ·Afront

2 · cos(αw)(E.75)

waarbij αw de hoek tussen de windverbanden in de wand en de ligger voorstelt, zoals aangeduid is opfiguur ??.

De windbelastingen induceren echter ook drukkrachten in de kolommen, zoals te zien is in figuur ??.Deze drukkrachten worden weergegeven door de volgende formule:

F4 [N ] =qw ·Afront

2 · tan(αw)(E.76)

Het geval dat voorgesteld wordt in figuur ?? heeft vijf aangrijpingspunten, dus n = 5. Hierdoor wor-den de volgende trekkrachten verkregen:

F1 =qw ·Afront

10 · cos(αrf )

F2 =qw ·Afront · 310 · cos(αrf )

F3 =qw ·Afront

2 · cos(αw)

Page 237: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 218

Figuur E.18: Knoopverplaatsingen vantweedimensionaal BEAM-element [4]

Figuur E.19: Snedekrachten in tweedimen-sionaal BEAM-element [4]

E.11 Eindige Elementenberekening Transversaal (Finite ElementsTransversal)

De transversale eindige elementenberekening berekent de snedekrachten in de elf sneden van elk ele-ment van het spant. De elementen 1 tot en met 6, dit zijn de kolommen en de liggers, zijn tweedimen-sionale BEAM-elementen (figuur E.18). Deze werkwijze is analoog aan de berekening in CALFEM [4].

Eerst worden de coordinaten van de knopen bepaald aan de hand van de geometrische eigenschappenvan de structuur. Voor elk element worden dan de begin- en eindknoop vastgelegd. Elke knoop krijgtvervolgens drie vrijheidsgraden toegewezen, namelijk een verplaatsing in de horizontale en verticalerichting en een rotatie rond de z-as. Voor elk element worden tenslotte de twee componenten van deaangrijpende kracht per eenheidslengte, qx en qy, getabelleerd, voor alle belastingscombinaties zowelin uiterste als in gebruiksgrenstoestand. Deze componenten zijn reeds bepaald in het tabblad ’Belas-tingsgevallen en belastingscombinaties’ (bijlage E.2).

Voor elk element apart wordt dan de volgende werkwijze toegepast. Uit de coordinaten van de begin-en de eindknoop van het element worden de richtingscosinussen bepaald volgens de volgende formules:

nxx = nyy =x2 − x1

L(E.77)

nyx = −nxy =y2 − y1

L(E.78)

L =√

(x2 − x1)2 + (y2 − y1)2 (E.79)

waarin L de lengte is van het element.

Vervolgens wordt de stijfheidsmatrix Ke van het element in het globale assenstelsel bepaald volgensde formule:

Ke = GT Ke G (E.80)

Page 238: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 219

waarin G de transformatiematrix is die de richtingscosinussen bevat:

G =

nxx nyx 0 0 0 0nyx nyy 0 0 0 00 0 1 0 0 00 0 0 nxx nyx 00 0 0 nxy nyy 00 0 0 0 0 1

(E.81)

en Ke de stijfheidsmatrix van het element in het lokale asstenstelsel:

Ke =

EAL 0 0 −EA

L 0 00 12EI

L36EIL2 0 −12EI

L36EIL2

0 6EIL2

4EIL 0 −6EI

L22EIL

−EAL 0 0 EA

L 0 00 −12EI

L3 −6EIL2 0 12EI

L3 −6EIL2

0 6EIL2

2EIL 0 −6EI

L24EIL

(E.82)

De belastingsvector fel in het globale assenstelsel wordt samengesteld uit de componenten van deaangrijpende krachten qx en qy. Deze vector wordt berekend uit de belastingsvector f

el in het lokale

assenstelsel door toepassing van de transformatiematrix G:

fel = GT fel (E.83)

waarin

fel =

qxL2

qyL2

qyL2

12

qxL2

qyL2

qyL2

12

(E.84)

De bepaling van de snedekrachten is gebaseerd op de oplossingen van de volgende vergelijkingen:

EAd2u

dx2 + qx = 0 (E.85)

EId4v

dx4 − qy = 0 (E.86)

Uit deze vergelijkingen kunnen de verplaatsingen van het element bepaald worden als de som van dehomogene en particuliere oplossing:

u =[u(x)v(x)

]= uh + up (E.87)

waarin de homogene oplossing gegeven wordt door

uh = N C−1 G ae (E.88)

Page 239: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 220

en de particuliere oplossing door

up =[up(x)vp(x)

]=

qx L x2EA

(1− x

L

)qy L2 x2

24EI

(1− x

L

)2

(E.89)

(E.90)

De homogene oplossing uh stelt de verplaatsingen voor ten gevolge van de equivalente knoopkrachten.Aangezien de elementen echter een verdeelde belasting hebben in plaats van krachten die in de knopenaangrijpen, wordt hierbij up opgeteld. Deze term levert dus een correctie voor de verdeelde belasting.

De homogene oplossing uh wordt bepaald uit de volgende matrices:

N =[

1 x 0 0 0 00 0 1 x x2 x3

](E.91)

C =

1 0 0 0 0 00 0 1 0 0 00 0 0 1 0 61 L 0 0 0 00 0 1 L L2 L3

0 0 0 1 2L 3L2

(E.92)

en uit de vector van de knoopverplaatsingen

ae =

u1

u2...u6

(E.93)

Aangezien zowel de begin- als de eindknoop drie vrijheidsgraden heeft, bestaat deze vector uit 6elementen. u1 geeft de verplaatsing in de horizontale richting weer, u2 de verplaatsing in verticalerichting en u3 de rotatie van de beginknoop weer. u4, u5 en u6 kunnen analoog opgesteld worden voorde eindknoop. Het opstellen van deze verplaatsingsvectoren volgt uit de volgende vergelijkingen:

P = K U (E.94)Ue = ae = Le U (E.95)

K =∑

e

LeT Ke Le (E.96)

P is een [n×1] kolomvector met de uitwendige lasten in de knopen. n is gelijk aan het aantal vrijheids-graden per knoop vermenigvuldigd met het totaal aantal knopen. Deze matrix P wordt opgesteld aande hand van de belastingsvectoren fel van de elementen. Voor elke knoop worden de krachten bepaalddie volgens de drie vrijheidsgraden aangrijpen. Knopen waarin twee of meer elementen samenkomen,moeten de knoopkrachten van al deze elementen inrekenen. K is de globale stijfheidsmatrix, die aande hand van de locatiematrices samengesteld wordt uit de stijfheidsmatrices van de elementen Ke.Uit vergelijking (E.94) kan de globale verplaatsingsvector U bepaald worden. De locatiematrix Le

Page 240: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 221

Figuur E.20: Knoopverplaatsingen vantweedimensionaal BAR-element [4]

Figuur E.21: Normaalkracht in tweedi-mensionaal BAR-element [4]

zorgt er voor dat de verplaatsingen van de elementen juist terechtkomen in deze [n × 1]-kolomvectorU. Op deze manier kunnen dus de matrices ae bepaald worden.

In het rekenblad wordt een eenvoudigere mathematische vorm van deze vergelijkingen ingevoerd dieechter hetzelfde resultaat geeft. Deze mathematische vorm wordt beschreven in de matlab-file overeen tweedimensionaal BEAM-element.

Voor elke belastingscombinatie, zowel in uiterste als in gebruiksgrenstoestand, worden u(x) en v(x) be-rekend in de elf sneden van het element volgens vergelijking (E.87). De snedekrachten in elk van de elfsneden kunnen dan berekend worden uit deze verplaatsingen van het element volgens de vergelijkingen:

N = EAdu

dx(E.97)

V = −EI d3v

dx3 (E.98)

M = EId2v

dx2 (E.99)

Element 7, de trekstaaf, is een tweedimensionaal BAR-element (figuur E.20). Deze werkwijze is ana-loog aan de berekening in CALFEM [4].

De stijfheidsmatrix Ke van het element in het globale assenstelsel bepaald volgens vergelijking (E.80)waarin G de transformatiematrix is die de richtingscosinussen bevat:

G =[nxx nyx 0 00 0 nxx nyx

](E.100)

De normaalkracht in het BAR-element (figuur E.21) wordt dan bepaald aan de hand van de volgendeformule:

N =E ·AL

[−1 1

]·G ·ae (E.101)

Page 241: Ontwerp van 3D-structuren met koudgevormde staalprofielen klasse 4

BIJLAGE E. FUNCTIONALITEIT VAN DE TABBLADEN IN EXCEL-REKENBLAD 222

waarin ae een matrix is die de knoopverplaatsingen in het globale assenstelsel bevat:

ae =[u1 u2 u3 u4

]T (E.102)

De normaalkracht kan dus geschreven worden als volgt:

N =E ·AL

· (−u1 + u4) (E.103)

en de verplaatsing van een punt x van het element wordt gegeven door:

u = u1 + (u4 − u1) ·x

L(E.104)

v = u2 + (u5 − u2) ·x

L(E.105)

E.12 Berekeningsvoorbeeld