order P8049 NextGen Traptreden

47
CONSTRUCTIEBUREAU DE PROUW BV ADVIESBUREAU VOOR BOUWCONSTRUCTIES Vossegatsedijk 2a 3981 HS Bunnik T: 030 25 40 888 E: [email protected] NextGen Traptreden / NextGen Steps 1 order P8049 NextGen Traptreden NextGen Steps OPDRACHTGEVER / CLIENT EeStairs B.V. De Landweer 8 377 AA BARNEVELD - Netherlands CONSTRUCTEUR / STRUCTURAL ENGINEER Constructiebureau de Prouw BV Vossegatsedijk 2a 3981 HS BUNNIK - Netherlands +3130-2540888 [email protected] Bunnik, 19 augustus 2021

Transcript of order P8049 NextGen Traptreden

CONSTRUCTIEBUREAU DE PROUW BV

ADVIESBUREAU VOOR BOUWCONSTRUCTIES

Vossegatsedijk 2a ● 3981 HS Bunnik ● T: 030 25 40 888 ● E: [email protected]

NextGen Traptreden / NextGen Steps

1

order P8049

NextGen Traptreden NextGen Steps

OPDRACHTGEVER / CLIENT EeStairs B.V.

De Landweer 8

377 AA BARNEVELD - Netherlands

CONSTRUCTEUR / STRUCTURAL ENGINEER Constructiebureau de Prouw BV

Vossegatsedijk 2a

3981 HS BUNNIK - Netherlands

+3130-2540888

[email protected]

Bunnik, 19 augustus 2021

CONSTRUCTIEBUREAU DE PROUW BV

ADVIESBUREAU VOOR BOUWCONSTRUCTIES

Vossegatsedijk 2a ● 3981 HS Bunnik ● T: 030 25 40 888 ● E: [email protected]

NextGen Traptreden / NextGen Steps

2

INHOUDSOPGAVE

1. INLEIDING / INTRODUCTION .................................................................................................................... 3

2. UITGANGSPUNTEN TEST / ASSUMPTIONS TEST ................................................................................... 5

3. TESTRESULTATEN / TEST RESULTS ........................................................................................................ 8

4. CONCLUSIES / CONCLUSIONS ................................................................................................................ 9

BIJLAGE / ATTACHMENT A - TEST RAPPORT NEBEST B.V. / TEST REPORT NEBEST B.V.

BIJLAGE / ATTACHMENT B - EEM-BEREKENING / FEM-CALCULATION

CONSTRUCTIEBUREAU DE PROUW BV

ADVIESBUREAU VOOR BOUWCONSTRUCTIES

Vossegatsedijk 2a ● 3981 HS Bunnik ● T: 030 25 40 888 ● E: [email protected]

NextGen Traptreden / NextGen Steps

3

1. INLEIDING / INTRODUCTION

In samenwerking met ons heeft EeStairs een nieuw standaard product ontwikkeld, de NextGen traptrede. Een

aluminium extrusieprofiel opgebouwd uit twee delen, een constructieve onderschil en een klikbare bovenplaat,

die kan worden ingezet als standaard traptrede. Zie onderstaande principedoorsnede van de trede.

EeStairs has designed a new standard product, the NextGen step. An aluminum extrusionprofile merged from

two parts, a structural bottom part and a clickable top part.

De gemiddelde wanddikte van het profiel bedraagt 3mm, behalve aan de bovenzijde van de onderschil, hier is de

bocht richting de bovenplaat verdikt uitgevoerd in verband met de optredende buigtrekspanningen aan deze

bovenzijde. Zowel de onderschil als de bovenplaat worden geëxtrudeerd uit aluminium AW-6063 T66. Een

relatief hoogwaardige legering met gunstige constructieve en esthetische eigenschappen, zoals ook blijkt uit

onderstaande datasheet. Het materiaal heeft een 0,2% rekgrens van 200 N/mm² en een maximale treksterkte

van 245 N/mm². Door ons wordt de 0,2% rekgrens (de vloeigrens) aangehouden als maximaal toelaatbare Von

Misesspanning in het profiel.

The average thickness of the structural bottom part is 3mm, except for the top side of the bottom part, which is

thicker because of the higher tensions in this area. Both parts will be extruded in aluminum AW-6063 T66. A

relatively high-end alloy with good structural and esthetic specifications, as shown in the table below. The alloy

has a yield strength of 200 N/mm² and a tensile strength of 245 N/mm². In our calculations we use the yield

strength as the maximum Von Mises stress.

Afb. 1 - De doorsnede van de traptrede met de onderschil en klikbare bovenplaat

Section of the step with the bottom en top part.

CONSTRUCTIEBUREAU DE PROUW BV

ADVIESBUREAU VOOR BOUWCONSTRUCTIES

Vossegatsedijk 2a ● 3981 HS Bunnik ● T: 030 25 40 888 ● E: [email protected]

NextGen Traptreden / NextGen Steps

4

Het is de wens om de klikbare bovenplaat in aluminium uit te voeren, maar ook een mogelijkheid te bieden om te

kunnen werken met een houten tredeafwerking. In het geval van een aluminium bovenplaat wordt de ruimte

tussen de onderschil en de bovenplaat uitgevuld met een drukvast PE-schuim om het geluid bij belopen van de

trede te beperken. Bij de toepassing van een houten trede wordt deze ruimte gevuld door de houten trede en

wordt de trede ook verlijmd en verschroefd op de onderschil. Er wordt aangenomen dat de samenwerking tussen

de onderschil en de bovenplaat in dat scenario (aanzienlijk) beter is, waardoor de capaciteiten van deze

samenstelling ook hoger zijn. Dit scenario is daarom niet verder onderzocht en getest.

De aluminium treden worden bevestigd in getapt draad in de 10mm dikke binnenplaat van de aluminium

trapboom door middel van een ingelaste dikwandige buis Ø25.5 mm met gat Ø10, met een lengte van 110mm en

in materiaalkwaliteit AW-6082. Dit gat is precies passend voor de inbusbout M10-8.8, lang 120mm en de bouten

worden bij montage handvast aangedraaid. De bevestigingsbuis wordt over een lengte van zo’n 80mm tweezijdig

afgelast op de onderschil van de traptrede.

It is preferred to assemble the steps with an alloy top part, but to also create the possibility to us a wooden filling.

In case of an alloy top part the space between the structural bottom part and the top part will be filled with and

PE-foam to reduce noise. In case of a wooden filling the wood will be glued and screwed on to the structural

bottom part, creating a combined structural profile that is stronger and stiffer than it’s alloy equivalent.

The alloy steps will be attached to tapped thread in the 10mm thick inner plate of the aluminum stingers by a

welded thick tube Ø25.5mm with a 10mm hole, 110mm long and in alloy AW-6082. The hole is exactly fitting for

the inbus screws/bolts M10-8.8, 120mm long, and they will be fitted hand tight. The tube will be welded on both

sides for at least 80mm long.

Afb. 3 - ingelaste buizen t.b.v. boutverbinding met trapboom

Welded tubes for attachment to the stringers

Afb. 2 - geluidsdempende vulling met PE-schuim

Noise reducing filling with PE-foam

CONSTRUCTIEBUREAU DE PROUW BV

ADVIESBUREAU VOOR BOUWCONSTRUCTIES

Vossegatsedijk 2a ● 3981 HS Bunnik ● T: 030 25 40 888 ● E: [email protected]

NextGen Traptreden / NextGen Steps

5

2. UITGANGSPUNTEN TEST / ASSUMPTIONS TEST

In het voortraject van deze ontwikkeling zijn er door ons en door Hydro, de aluminium leverancier, diverse

ontwerp- en detailberekeningen gemaakt om inzicht te krijgen in de toelaatbare capaciteit van de trede en de

minimaal benodigde afmetingen. Hiervoor is gebruik gemaakt van nauwkeurige EEM-rekenprogrammatuur

AxisVM en SCIA Engineer. Deze ontwerpberekeningen zijn op basis van de volgende uitgangspunten opgesteld:

In the designfase we and Hydro, the aluminium supplier, made several design- and detailcalculations to gain

understanding in the capacity of the steps and to design the minimum measurements. For these calculations we

used the FEM-software AxisVM and SCIA Engineer. These designcalculations are made with the following

assumptions:

- Gevolgklasse CC2

Consequence Class CC2

- Puntbelasting van 400 kg, ofwel 4,00 kN. in het midden en aan de rand van de trede op 100x100mm²

Point load of 400 kg, or 4,00 kN, in the middle and at the edge of the step on a 100x100mm² area

- Een maximaal toelaatbare Von Misesspanning van 200 N/mm², overeenkomstig met de 0,2% rekgrens van

de gehanteerde aluminiumlegering, zie hiervoor ook de bijgevoegde productgegevens.

A maximum Vos Misesstress equil to this alloy’s yield strenght of 200 N/mm²

- Bevestiging van de trede door middel van 2 passende inbusbouten M10 h.o.h. 120mm bevestigd in getapt

draad aan de zijkant van een 10mm dikke samengestelde en geëxtrudeerde aluminium trapboom.

Attachment of the step with two fitting inbus bolts M10 center-to-center 120mm in tapped thread in the

10mm thick inner plate of the aluminum stringers.

- In het rekenmodel is geen rekening gehouden met samenwerking tussen de onderschil en de klikbare

bovenplaat. Dit omdat van te voren onbekend is welke mate van samenwerking hier gaat ontstaan, iets wat

afhankelijk is van de glijdingmodulus en wrijving van de onderlinge aansluitingen en de vulling met drukvast

PE-schuim.

In the model we did not design any additional strength or stiffness by the clickable top part because of the

uncertainty on how both parts would work together. Something that is depended by the amount of friction

and the shearmodulus of all separate materials (G).

De resultaten van deze ontwerpberekening zijn toegevoegd aan de bijlage.

The results of this design calculation are attached at the back of this document.

Afb. 4 - EEM rekenmodel met Von Misesspanningen FEM design model with Von Misesstresses

CONSTRUCTIEBUREAU DE PROUW BV

ADVIESBUREAU VOOR BOUWCONSTRUCTIES

Vossegatsedijk 2a ● 3981 HS Bunnik ● T: 030 25 40 888 ● E: [email protected]

NextGen Traptreden / NextGen Steps

6

Aan de hand van deze ontwerpberekeningen is de exacte vorm van de trede vastgesteld en is een beeld

verkregen van de beschikbare sterkte en stijfheid, uitgaande van geen enkele samenwerking tussen onder- en

bovenkant van de trede. Om een meer realistisch beeld van de werkelijke sterkte en stijfheid te verkrijgen is

besloten om de maximale capaciteit en werkelijke stijfheid van de samengestelde treden vast te stellen door

middel van buigproeven. Door Nebest B.V. uit Vianen zijn deze buigproeven op 6 oktober 2020 uitgevoerd, zie

hiervoor de bijgevoegde testrapportage. De puntbelastingen zijn maatgevend voor de traptrede, en bij de

buigproef zijn deze als ongunstige aanname op de voorzijde van de traptrede geplaatst. In het rekenmodel was

hiervoor ook een belastinggeval opgenomen, maar deze gaf een onnauwkeurig beeld van plaatselijk spanningen.

With these calculations we have designed the exact shape of the steps and we provided intelligence on the

strength and stiffness of the structural bottom part, without the additional strength and stiffness of the top part. To

get a more realistic insight in the actual strength and stiffness of the steps, and the true cooperation between the

bottom and the top part, we decided to put the steps to the test by performing several one-point-bending tests on

the actual steps (aluminum structural bottom, PE-foam and aluminum top). ON the 6th of october 2020 Nebest

B.V. from Vianen performed the test, see attached test report for the results. The point loads are normative for

the steps and with the tests we’ve put the pointload (area of 100 x 100 m²) at the front of the steps, as an

unfavorable assumption. In the calculations we’ve also performed this eccentric load but this only showed us the

all-over tensions in het profile, but not the local tensions just below the point load.

CONSTRUCTIEBUREAU DE PROUW BV

ADVIESBUREAU VOOR BOUWCONSTRUCTIES

Vossegatsedijk 2a ● 3981 HS Bunnik ● T: 030 25 40 888 ● E: [email protected]

NextGen Traptreden / NextGen Steps

7

Het doel van de test is om de vervorming van de treden vast te stellen onder invloed van een oplopende

puntbelasting op een oppervlakte van 100x100mm², tot een punt van bezwijken. Hierbij is een puntbelasting van

600 kg. (400 x 1,50 = 600 kg.) een minimale vereiste maar worden idealiter waardes gevonden van rond de 1000

kg. om voldoende veiligheidsmarge aan de treden mee te geven. De testbelasting is frequent toegevoegd en

losgelaten om te beoordelen of de trede of een onderdeel van de trede onder een bepaalde belasting een

blijvende vervorming heeft ondergaan, en dus is gaan vloeien. De trede is drie keer tot bezwijken aan toe getest,

twee keer met een puntbelasting in het midden van de overspanning aan de voorzijde van de trede en één keer

met een puntbelasting dichtbij de boutverbinding, ook aan de voorzijde van de trede.

Bij de eerste test in het midden van de trede zijn de belastingen iedere keer volledig losgelaten om deze

vervolgens weer te verhogen naar een hogere waarde. Bij de laatste test (test 3) is de belasting lineair

opgevoerd tot een punt van bezwijken. Gezien de constantheid van de resultaten, de goede voorspelbaarheid

van de materiaalkwaliteit en de grote mate van overcapaciteit achtten wij het testen van slechts drie treden

voldoende betrouwbaar voor het toetsen van de gewenste capaciteit van 400 kg. ofwel 4 kN.

The purpose of the test was to measure the displacements under influence of an increasing pointload on a

100x100mm² area, until a point of failure. A pointload of 600 kg. (400x1,50) is a minimum requirement but

preferably we would find a strength capacity of 1000 kg. or more to create an additional safety and durability. The

test load is increased and released frequently to check whether the step or a component has been permanently

deformed and therefore exceeded its yield strength. Three steps have been tested to a point of failure, twice in

the middle of the step and once near its attachment to the stringers. In all cases the point load has been placed

on the front of the steps.

At the first test in the middle of the step the point load has been frequently increased and released, on the other

test with a load in the middle (test 3) the load has been increased linear to a point of failure. Looking at the

consistency of the results, the predictability of the material and the high capacity we find three tests reliable

enough to check the required capacity of 400 kg. of 4,00 kN.

Afb. 5 - Testopstelling test 2

Test setup for test 2

Afb. 6 - Testopstelling test 1 en test 3

Test setup for test 1 and test 3

CONSTRUCTIEBUREAU DE PROUW BV

ADVIESBUREAU VOOR BOUWCONSTRUCTIES

Vossegatsedijk 2a ● 3981 HS Bunnik ● T: 030 25 40 888 ● E: [email protected]

NextGen Traptreden / NextGen Steps

8

3. TESTRESULTATEN / TEST RESULTS

TEST 1 TEST 2 TEST 3

Locatie puntlast

Location pointload

Midden, aan voorzijde

Centre, at the front

Zijkant, aan de voorzijde

Side, at the front

Midden, aan de voorzijde

Centre, at the front

Belasting bij eerste blijvende

vervorming (vloeigrens)

Load at first permanent

deformation (yield strenght)

8,00 kN. 10,00 kN. Niet gemeten / not measured

Doorbuiging bij eerste blijvende

vervorming

Displacement at first permanent

deformation

16mm, (1mm permanente

doorbuiging)

16mm (1mm permanent

deformation)

4,80mm, (1mm permanente

doorbuiging)

4,80mm (1mm permanent

deformation)

niet gemeten / not measured

Belasting bij bezwijken

Load at failure

15,90 kN. 27,40 kN. 16,70kN.

Verplaatsing bij bezwijken

Displacement at failure

46mm 26mm 69mm

Bezwijkmechanisme

Point of failure

Het vloeien van, en daardoor de

koordwerking in, de trede

waardoor de bout het draad in

de alu-boom kapot heeft

getrokken.

Exceedance of the yield

strength, with boltfailure as

result of the large deformation.

Boutbreuk en stuiken alu-

trapboom.

Bolt failure and failure of the

thread in the stairstringer

Het vloeien van, en daardoor de

koordwerking in, de trede

waardoor de bout het draad in

de alu-boom kapot heeft

getrokken.

Exceedance of the yield

strength, with boltfailure as

result of the large deformation

Afb. 8 - Blijvende vervorming trede na bezwijken bij test 3 Permanent deflection after point of failure in test 3

Afb. 7 - Maximale doorbuiging bij test 3, net voor bezwijken Maximum deformation test 3, just before point of failure

CONSTRUCTIEBUREAU DE PROUW BV

ADVIESBUREAU VOOR BOUWCONSTRUCTIES

Vossegatsedijk 2a ● 3981 HS Bunnik ● T: 030 25 40 888 ● E: [email protected]

NextGen Traptreden / NextGen Steps

9

4. CONCLUSIES / CONCLUSIONS

Uit de testresultaten kan worden vastgesteld dat de trede aanzienlijk meer capaciteit bezit dan oorspronkelijk

werd aangenomen op basis van EEM-berekeningen. Dit kan worden verklaard door het feit dat de onderschil en

de bovenplaat tijdens de test tot ca. 80 á 90% van hun bezwijkbelasting volledig samenwerken, visueel

waarneembaar in de overgang tussen beide elementen.

De capaciteit van de treden is zodanig hoog dat er geen risico is op vermoeiing als gevolg van frequent

optredende dynamische belastingen. Uitgaande van een maximaal optredende belasting van 4,00 kN. wordt de

trede tot ca. 25% van zijn bezwijkcapaciteit en 50% van zijn vloeicapaciteit belast.

In the tests it has become clear that the structural bottom part and the top part will work together and will

therefore create an additional strength and stiffness to the steps. This could also be seen during the test by

looking at the end of the steps to check whether the two parts bend differently creating a horizontal difference.

Only from 80-90% of its point of failure we could see a horizontal difference between these two elements, which

indicates a reduction in its capacity to work together.

The capacity of the steps is so high that there are no risks on alloy exhaustion caused by frequent dynamic

walkingloads. The 400 kg. load causes a stress that is only 50% of the permissible yield strength, and only 25%

of its point-of-failure capacity.

Ing. E. van Ede

Afb. 9 - Boutbreuk bij test 2

Bolt failure test 2

Afb. 10 - Bezwijken van het getapte draad in

de alu-trapboom bij test 1

Failure of thread in de stringer at test 1

Afb. 11 - Haarscheurtjes aan onderzijde trede

als gevolg van vloeien

Little cracks because of exceedance of the

yield strength

Rapportage

IBAN NL47 RABO 0171 7681 67 | BIC RABONL2U | BTW NL008929439B01 | HR 23046375

Op al onze werkzaamheden is de ‘Rechtsverhouding opdrachtgever - architect, ingenieur en adviseur DNR 2011’ van toepassing.

Deze voorwaarden liggen op ons kantoor ter inzage en zijn ook in te zien op onze website (www.nebest.nl).

Nebest B.V.

Marconiweg 2

4131 PD Vianen

Postbus 106

4130 EC Vianen

T

F

E

I

085 489 01 00

085 489 01 01

[email protected]

www.nebest.nl

Project : NextGen

Opdrachtgever : EeStairs

Rapportnummer : 40765

Datum : 15 oktober 2020

Betreft : Beproeving NextGen traptredes / Testing NextGen treads

1 INLEIDING / INTRODUCTION

EeStairs heeft een nieuw standaardproduct ontwikkeld, de NextGen. Dit is een designtrap bestaande

uit aluminium extrusieprofielen. Om inzicht te krijgen in de krachten die dit ontwerp op kan nemen

heeft EeStairs het laboratorium van Nebest B.V. opdracht gegeven een aantal van deze traptreden op

druk te belasten.

EeStairs has developed a new standard product, the NextGen. This is a design staircase made of

aluminium extrusion profiles. In order to gain insight into the forces the treads can absorb, EeStairs

has commissioned the laboratory of Nebest B.V. to perform a series of loading tests.

2 METHODE / METHOD

Om de traptreden te beproeven, heeft de opdrachtgever een opstelling gefabriceerd welke gefixeerd

kan worden op de drukbank. Voor alle tests is als drukvlak een stalen plaat gebruikt van 100 x 100

mm. Tijdens de eerste test is in het midden van een traptrede, op de rand, de druk opgevoerd in

stappen van 0,5 kN met een snelheid van 0,1 kN/s tot bezwijken (fotobijlage Figuur 3.1). Tussentijds is

bij 8, 10, 12 en 14 kN de druk van de trede afgelaten om de blijvende vervorming te meten.

De tweede test is gelijkwaardig uitgevoerd aan de eerste test, maar 10 cm uit de zijkant, wederom op

de rand (fotobijlage Figuur 3.2). Hierbij is tussentijds 10, 12, 14, 16, 20 en 24 kN de druk van de trede

afgelaten om de blijvende vervorming te meten.

De derde test is op dezelfde locatie uitgevoerd als de eerste test. De druk is tijdens deze test continue

opgevoerd met 0,2 kN/s tot bezwijken.

For the tests EeStairs has fabricated a set-up that could be fixated to the test bench. For all tests a

steel pressure plate measuring 100 x 100 mm was used. For the first test, in the middle of the tread,

on the edge, the pressure was increased in steps of 0,5 kN with a speed of 0,1 kN/s until failure (photo

attachment Figure 3.1). During the test, at 8, 10, 12 and 14 kN the pressure was released to measure

permanent deformation.

The second test was performed similarly to the first test but 10 cm from the side, also on the edge

(photo attachment Figure 3.2). During the test, at 10, 12, 14, 16, 20 and 24 kN the pressure was

released to measure permanent deformation.

The location on the thread for the third test was the same as the first test. During the third test the

pressure was continuously increased with 0,2 kN/s until failure.

Egbert van Ede
Tekstvak
BIJLAGE / ATTACHMENT A

Rapportage pagina 2 van 20

40765

3 RESULTATEN / RESULTS

3.1 Test 1

De trede bezweek bij 15,9 kN tijdens de eerste test. De verzinkte bouten waarmee de trede aan de

(aluminium) trapboom bevestigd wordt, werden uit het aluminium getrokken. Foto’s van het

bezwijkpatroon zijn opgenomen in de fotobijlage (Figuur 3.3-3.5). De resultaten van de blijvende

vervorming zijn samengevat in onderstaande tabel. Daarnaast zijn de kracht-

verplaatsingsdiagrammen weergegeven van iedere keer dat de beproeving opnieuw gestart werd na

het opnemen van de blijvende vervorming. De grilligheid van de figuren komt door het stabiliseren van

de machine tussen de 0,5 kN stappen en het feit dat de figuren het nulpunt niet snijden ligt aan de

gevoeligheid van de machine in het lage bereik.

The tread failed at 15,9 kN during the first test. The galvanised bolts with which the tread is attached

to the (aluminium) stringer were pulled from the aluminium. Photos of the failure pattern are in the

photo attachment (Figure 3.3-3.5). The results of the permanent deformation are summarized in the

table below. Subsequently, the force-displacement diagrams are depicted for each time the test was

restarted after the permanent deformation was measured. The erratic appearance of the figures is due

to the stabilisation of the machine between the 0,5 kN steps. It not crossing the zero point is because

of the sensitivity of the machine at very low forces.

Kracht voor aflaten / Force before release

[kN]

Blijvende vervorming / Permanent deformation

[mm]

8 1

10 2

12 5

14 9

Rapportage pagina 3 van 20

40765

Rapportage pagina 4 van 20

40765

Rapportage pagina 5 van 20

40765

3.2 Test 2

De trede bezweek bij 27,4 kN tijdens de tweede test. De verzinkte bouten waarmee de trede aan de

(aluminium) trapboom bevestigd wordt, werden uit het aluminium getrokken. Foto’s van het

bezwijkpatroon zijn opgenomen in de fotobijlage (Figuur 3.6-3.9). De resultaten van de blijvende

vervorming zijn samengevat in onderstaande tabel. Daarnaast zijn de kracht-

verplaatsingsdiagrammen weergegeven van iedere keer dat de beproeving opnieuw gestart werd na

het opnemen van de blijvende vervorming. De grilligheid van de figuren komt door het stabiliseren van

de machine tussen de 0,5 kN stappen en het feit dat de figuren het nulpunt niet snijden ligt aan de

gevoeligheid van de machine in het lage bereik.

The tread failed at 27,4 kN during the second test. The galvanised bolts with which the tread is

attached to the (aluminium) stringer were pulled from the aluminium. Photos of the failure pattern are

in the photo attachment (Figure 3.6-3.9). The results of the permanent deformation are summarized in

the table below. Subsequently, the force-displacement diagrams are depicted for each time the test

was restarted after the permanent deformation was measured. The erratic appearance of the figures is

due to the stabilisation of the machine between the 0,5 kN steps. It not crossing the zero point is

because of the sensitivity of the machine at very low forces.

Kracht voor aflaten / Force before release

[kN]

Blijvende vervorming / Permanent deformation

[mm]

10 1

12 2,5

14 3

16 3

20 5,5

24 9

Rapportage pagina 6 van 20

40765

Rapportage pagina 7 van 20

40765

Rapportage pagina 8 van 20

40765

Rapportage pagina 9 van 20

40765

3.3 Test 3

De trede bezweek bij 16,7 kN tijdens de derde test. De verzinkte bouten waarmee de trede aan de

(aluminium) trapboom bevestigd wordt, werden uit het aluminium getrokken. Foto’s van het

bezwijkpatroon zijn opgenomen in de fotobijlage (Figuur 3.10-3.14). Het kracht-verplaatsingsdiagram

is hieronder weergegeven.

The tread failed at 16,7 kN during the third test. The galvanised bolts with which the tread is attached

to the (aluminium) stringer were pulled from the aluminium. Photos of the failure pattern are in the

photo attachment (Figure 3.10-3.14). The force-displacement diagram is depicted below.

Autorisatie:

Auteur Vrijgave

dr. W. Feldmeijer Ing. J. Kloosterman

Rapportage pagina 10 van 20

40765

Figuur 3.1: Test 1-3

Figuur 3.2: Test 2

Rapportage pagina 11 van 20

40765

Figuur 3.3: Test 1

Figuur 3.4: Test 1

Rapportage pagina 12 van 20

40765

Figuur 3.5: Test 1

Rapportage pagina 13 van 20

40765

Figuur 3.6: Test 2

Rapportage pagina 14 van 20

40765

Figuur 3.7: Test 2

Rapportage pagina 15 van 20

40765

Figuur 3.8: Test 2

Rapportage pagina 16 van 20

40765

Figuur 3.9: Test 2

Rapportage pagina 17 van 20

40765

Figuur 3.10: Test 3

Figuur 3.11: Test 3

Rapportage pagina 18 van 20

40765

Figuur 3.12: Test 3

Rapportage pagina 19 van 20

40765

Figuur 3.13: Test 3

Rapportage pagina 20 van 20

40765

Figuur 3.14: Test 3

AxisVM X6 R1e · Registered to Constructiebureau De Prouw B.V.

NextGen StepsConstructiebureau De Prouw B.V. - Bunnik Netherlands

Page 119-8-2021Model: Traptreden - 20200127.axs

Code Eurocode-NLCase : Variable Lineload - 400 kg/m² x 0,28m

Isometrie

Egbert van Ede
Tekstvak
BIJLAGE / ATTACHMENT B

AxisVM X6 R1e · Registered to Constructiebureau De Prouw B.V.

NextGen StepsConstructiebureau De Prouw B.V. - Bunnik Netherlands

Page 219-8-2021Model: Traptreden - 20200127.axs

Materials

Name Type National design code Material code Model Ex [N/mm2] Ey [N/mm2] ν αT [1/°C] ρ [kg/m3]

1 ALUMÍNIUM Aluminium Eurocode Linear 70000 70000 0,30 2,3E-7 2700Name: Material name; Type: Type of material; Model: Material model; Ex: Young’s modulus of elasticity in local x direction; Ey: Young’s modulus of elasticity in local y direction; ν: Poisson’s ratio; αT: Thermal expansion coefficient; ρ: Density;

Nodes

X [m] Y [m] Z [m] eX eY eZ θX θY θZ

1 0 0 0 f Con f Con f Con2 1,200 0 0 f Con f Con f Con

eX: Nodal DOF (translation constraint X); eY: Nodal DOF (translation constraint Y); eZ: Nodal DOF (translation constraint Z); θX: Nodal DOF (rotation constraint about X-Axis); θY: Nodal DOF (rotation constraint about Y-Axis); θZ: Nodal DOF (rotation constraint about Z-Axis);

AxisVM X6 R1e · Registered to Constructiebureau De Prouw B.V.

NextGen StepsConstructiebureau De Prouw B.V. - Bunnik Netherlands

Page 319-8-2021Model: Traptreden - 20200127.axs

X

Y

Z

280x45

Code Eurocode-NLCase : Permanent loads

Ondersteuningen

AxisVM X6 R1e · Registered to Constructiebureau De Prouw B.V.

NextGen StepsConstructiebureau De Prouw B.V. - Bunnik Netherlands

Page 419-8-2021Model: Traptreden - 20200127.axs

Nodal supports

Node X [m] Y [m] Z [m] Type NamexKx

[kN/m]KxV

[kN/m]Namey

Ky[kN/m]

KyV[kN/m]

NamezKz

[kN/m]KzV

[kN/m]Namexx

Kxx[kNm/rad]

KxxV[kNm/rad]

Nameyy

1 1 0 0 0 Glob. Stijve 1E+10 1E+10 Stijve 1E+10 1E+10 Stijve 1E+10 1E+10 Rigid - Rotational 1E+10 1E+10 —2 2 1,200 0 0 Glob. — – – Stijve 1E+10 1E+10 Stijve 1E+10 1E+10 Rigid - Rotational 1E+10 1E+10 —

NodeKyy

[kNm/rad]KyyV

[kNm/rad]Namezz

Kzz[kNm/rad]

KzzV[kNm/rad]

1 1 – – — – –2 2 – – — – –

Node: Supported node; Type: Support type; Kx, Ky, Kz, Kxx, Kyy, Kzz: Initial stiffness;

Load groups (Eurocode-NL)

Group Type γG,sup γG,inf ξ γ Ψ0 Ψ1 Ψ2 Additive

1 PERM1 Permanent 1,350 0,900 0,889 ✓2 VER1 Variable 1,500 0,400 0,500 0,300 –

Group: Load group; Ψ0, Ψ1, Ψ2: Psi factor; Additive: Simultaneous load cases;

AxisVM X6 R1e · Registered to Constructiebureau De Prouw B.V.

NextGen StepsConstructiebureau De Prouw B.V. - Bunnik Netherlands

Page 519-8-2021Model: Traptreden - 20200127.axs

X

Y

Z

-0,05

Code Eurocode-NLCase : Permanent loads

Permanent loads (selfweight is included by the software)

AxisVM X6 R1e · Registered to Constructiebureau De Prouw B.V.

NextGen StepsConstructiebureau De Prouw B.V. - Bunnik Netherlands

Page 619-8-2021Model: Traptreden - 20200127.axs

Weights per material

Material name ρ [kg/m3] Σ V [m3] Σ G [kg]

1 ALUMÍNIUM 2700 0,003 6,799Total 0,003 6,799

ρ: Density; Σ V: Total volume; Σ G: Total mass;

X

Y

Z

-1,12

Code Eurocode-NLCase : Variable Lineload - 400 kg/m² x 0,28m

Variable Lineload - 400 kg/m² x 0,28m

AxisVM X6 R1e · Registered to Constructiebureau De Prouw B.V.

NextGen StepsConstructiebureau De Prouw B.V. - Bunnik Netherlands

Page 719-8-2021Model: Traptreden - 20200127.axs

X

Y

Z

-4,0

0

Code Eurocode-NLCase : Variable Pointload - 400 kg

Variable Pointload - 400 kg

AxisVM X6 R1e · Registered to Constructiebureau De Prouw B.V.

NextGen StepsConstructiebureau De Prouw B.V. - Bunnik Netherlands

Page 819-8-2021Model: Traptreden - 20200127.axs

X

Y

Z

-4,0

0

Code Eurocode-NLCase : Variable Pointload excentric - 400 kg x 0,09m

Variable Pointload excentric - 400 kg x 0,09m

AxisVM X6 R1e · Registered to Constructiebureau De Prouw B.V.

NextGen StepsConstructiebureau De Prouw B.V. - Bunnik Netherlands

Page 919-8-2021Model: Traptreden - 20200127.axs

Custom load combinations by load cases

Name TypeSelfweight(PERM1)

Permanent loads(PERM1)

Variable Lineload - 400 kg/m² x 0,28m(VER1)

Variable Pointload - 400 kg(VER1)

Variable Pointload excentric - 400 kg x 0,09m(VER1)

Comment

1 Co #1 ULS (a, b) 1,35 1,35 0 0 02 Co #2 ULS (a, b) 1,35 1,35 0,60 0 03 Co #3 ULS (a, b) 1,35 1,35 0 0,60 04 Co #4 ULS (a, b) 1,35 1,35 0 0 0,605 Co #5 ULS (a, b) 1,20 1,20 0 0 06 Co #6 ULS (a, b) 1,20 1,20 1,50 0 07 Co #7 ULS (a, b) 1,20 1,20 0 1,50 08 Co #8 ULS (a, b) 1,20 1,20 0 0 1,509 Co #9 SLS Characteristic 1,00 1,00 0 0 0

10 Co #10 SLS Characteristic 1,00 1,00 1,00 0 011 Co #11 SLS Characteristic 1,00 1,00 0 1,00 012 Co #12 SLS Characteristic 1,00 1,00 0 0 1,00

Name: Load combination name; Type: Load combination type; Selfweight (PERM1), Permanent loads (PERM1), Variable Lineload 400 kg/m² x 0,28m (VER1), Variable Pointload 400 kg (VER1), Variable Pointload excentric 400 kg x 0,09m (VER1): Factor;

AxisVM X6 R1e · Registered to Constructiebureau De Prouw B.V.

NextGen StepsConstructiebureau De Prouw B.V. - Bunnik Netherlands

Page 1019-8-2021Model: Traptreden - 20200127.axs

X

Y

Z

-1,4

97

-1,12

Linear analysisCode Eurocode-NLCase : Variable Lineload - 400 kg/m² x 0,28mE (P) : 4,56E-16E (W) : 4,56E-16E (Eq) : 6,66E-16Comp. : eZ [mm]Max : 0Min : -1,497

[I], Linear, Variable Lineload - 400 kg/m² x 0,28m, eZ, Diagram

AxisVM X6 R1e · Registered to Constructiebureau De Prouw B.V.

NextGen StepsConstructiebureau De Prouw B.V. - Bunnik Netherlands

Page 1119-8-2021Model: Traptreden - 20200127.axs

X

Y

Z

-7,1

27

-4,0

0

Linear analysisCode Eurocode-NLCase : Variable Pointload - 400 kgE (P) : 4,56E-16E (W) : 4,56E-16E (Eq) : 6,66E-16Comp. : eZ [mm]Max : 0Min : -7,127

[I], Linear, Variable Pointload - 400 kg, eZ, Diagram

AxisVM X6 R1e · Registered to Constructiebureau De Prouw B.V.

NextGen StepsConstructiebureau De Prouw B.V. - Bunnik Netherlands

Page 1219-8-2021Model: Traptreden - 20200127.axs

X

Y

Z

-7,2

70

Linear analysisCode Eurocode-NLCase : Envelope MinEnvelope : All SLS E (P) : 4,56E-16E (W) : 4,56E-16E (Eq) : 6,66E-16Comp. : eZ [mm]Max : 0Min : -7,270

[I], Linear, Envelope Min (All SLS ), eZ, Diagram - without torsion displacement

AxisVM X6 R1e · Registered to Constructiebureau De Prouw B.V.

NextGen StepsConstructiebureau De Prouw B.V. - Bunnik Netherlands

Page 1319-8-2021Model: Traptreden - 20200127.axs

X

Y

Z

-3,0

77

3,0

77

0,0

77

-0,0

77

Linear analysisCode Eurocode-NLCase : Envelope Min,MaxEnvelope : All ULS E (P) : 4,56E-16E (W) : 4,56E-16E (Eq) : 6,66E-16Comp. : Vz [kN]Max : 3,077Min : -3,077

Vz[kN]

3,0772,8492,6212,3932,1651,9371,7091,4811,2541,0260,7980,5700,3420,114

-0,114-0,342-0,570-0,798-1,026-1,253-1,481-1,709-1,937-2,165-2,393-2,621-2,849-3,077

[I], Linear, Envelope (All ULS ), Vz, Filled diagram

AxisVM X6 R1e · Registered to Constructiebureau De Prouw B.V.

NextGen StepsConstructiebureau De Prouw B.V. - Bunnik Netherlands

Page 1419-8-2021Model: Traptreden - 20200127.axs

X

Y

Z

-1,8

23

-0,0

23

Linear analysisCode Eurocode-NLCase : Envelope Min,MaxEnvelope : All ULS E (P) : 4,56E-16E (W) : 4,56E-16E (Eq) : 6,66E-16Comp. : My [kNm]Max : 0Min : -1,823

My[kNm]

0-0,070-0,140-0,210-0,280-0,351-0,421-0,491-0,561-0,631-0,701-0,771-0,841-0,912-0,982-1,052-1,122-1,192-1,262-1,332-1,402-1,472-1,543-1,613-1,683-1,753-1,823

[I], Linear, Envelope (All ULS ), My, Filled diagram

AxisVM X6 R1e · Registered to Constructiebureau De Prouw B.V.

NextGen StepsConstructiebureau De Prouw B.V. - Bunnik Netherlands

Page 1519-8-2021Model: Traptreden - 20200127.axs

X

Y

Z

-0,2

70

0,2

70

Linear analysisCode Eurocode-NLCase : Envelope Min,MaxEnvelope : All ULS E (P) : 4,56E-16E (W) : 4,56E-16E (Eq) : 6,66E-16Comp. : Tx [kNm]Max : 0,270Min : -0,270

Tx[kNm]

0,2700,2450,2210,1960,1720,1470,1230,0980,0740,0490,025

0-0,025-0,049-0,074-0,098-0,123-0,147-0,172-0,196-0,221-0,245-0,270

[I], Linear, Envelope (All ULS ), Tx, Filled diagram

AxisVM X6 R1e · Registered to Constructiebureau De Prouw B.V.

NextGen StepsConstructiebureau De Prouw B.V. - Bunnik Netherlands

Page 1619-8-2021Model: Traptreden - 20200127.axs

X

Y

Z

-3,0

77

-3,07

7

Linear analysisCode Eurocode-NLCase : Envelope MinEnvelope : All ULS E (P) : 4,56E-16E (W) : 4,56E-16E (Eq) : 6,66E-16Comp. : Rxyz [kN]Max : 0Min : -3,077

Rxyz[kN]

0-0,220-0,440-0,659-0,879-1,099-1,319-1,538-1,758-1,978-2,198-2,417-2,637-2,857-3,077

[I], Linear, Envelope Min (All ULS ), Rxyz (nodal supp.), Diagram

AxisVM X6 R1e · Registered to Constructiebureau De Prouw B.V.

NextGen StepsConstructiebureau De Prouw B.V. - Bunnik Netherlands

Page 1719-8-2021Model: Traptreden - 20200127.axs

X

Y

Z

16

5,8

5

38

,32

38

,32

Linear analysisCode Eurocode-NLCase : Envelope Min,MaxEnvelope : All ULS E (P) : 4,56E-16E (W) : 4,56E-16E (Eq) : 6,66E-16Comp. : Sominmax [N/mm2]Max : 165,85Min : 0

Sominmax[N/mm2]

165,85159,71153,57147,42141,28135,14129,00122,85116,71110,57104,4298,2892,1486,0079,8573,7167,5761,4355,2849,1443,0036,8630,7124,5718,4312,296,14

0

[I], Linear, Envelope (All ULS ), Sominmax, Filled diagram

AxisVM X6 R1e · Registered to Constructiebureau De Prouw B.V.

NextGen StepsConstructiebureau De Prouw B.V. - Bunnik Netherlands

Page 1819-8-2021Model: Traptreden - 20200127.axs

Sminmax [N/mm2]

x

-165,84

124,61

Vminmax [N/mm2]

x

22,12 22,13 22,12

Sominmax [N/mm2]

x

38,32

165,85

38,32

Linear - Envelope Min,Max

x[m]

S.p. Sx min Sx max Vmin Vmax Somin Somax1 2 3 4 5

MinMax

VymeanVzmean [N/mm2]

0,600

0 0 0 0 0 0-165,84 -2,10 0 1,02 2,10 165,85

-58,56 -0,74 0 3,05 0,74 58,80-58,56 -0,74 0 22,13 0,74 69,99

1,57 124,61 0 21,17 1,57 129,89

-165,84 0 0124,61 22,13 165,85

0 0-1,43 0

Material ALUMÍNIUME [N/mm2] 70000

Cross-section 280x45Ax [mm2] 2098,49Ay [mm2] 1032,83Az [mm2] 112,68Ix [mm4] 320065,8Iy [mm4] 288626,9Iz [mm4] 1,4E+07

Cross-section location:

x [m] =

Total length: 1,200 m

[1]

1 2

0,600 m

1

23 4

5G

S

Sminmax [N/mm2]

00

-165,84

-2,10

-58,56

-0,74

-58,56

-0,741,57

124,61

Vminmax [N/mm2]

00

0 1,020

3,050

22,13

0

21,17

Sominmax [N/mm2]

00

2,10

165,85

0,74

58,80

0,74

69,99

1,57

129,89

[I], Linear, Envelope (All ULS ), Beam stresses, Beam 1, [Pos.: 0,600m;]