Afstudeerwerk van Tunis Hoekstra (1312103)Stapelen met houtskeletbouwBerekenen en modelleren van de schrankstijfheid vanme...
Programma    • Presentatie       • Aanleiding                      25 minuten       • Werkwijze       • Resultaten    • Vr...
Resultaat van het afstudeerwerk    Analytische berekeningswijze en modelleringsaanpak                                     ...
Afstudeerwerk van Tunis Hoekstra (1312103)Stapelen met houtskeletbouwBerekenen en modelleren van de schrankstijfheid vanme...
Aanleiding tot het onderzoekHistorische houtconstructies                               Noors staafkerkje “Borgund”        ...
Aanleiding tot het onderzoekHistorische houtconstructies                                            Vakwerkhuizen         ...
Aanleiding tot het onderzoekModerne houtconstructies       • 3 constructie typen voor gebouwen in hout          • Houtskel...
Aanleiding tot het onderzoekKruislaaghout (CLT)                               Challenge the future   8
Aanleiding tot het onderzoekKruislaaghout (CLT)                               Challenge the future   9
Aanleiding tot het onderzoekKruislaaghout (CLT)                      “Stadthaus”                      Londen, UK          ...
Aanleiding tot het onderzoekKolom-ligger draagstructuur                               Huis “De Wiers”                     ...
Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – constructiewijze                                    Noord-Amerikaanse        ...
Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – constructiewijze                                    Nederlandse bouwwijze    ...
Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – constructiewijze                                    Challenge the future   14
Aanleiding tot het onderzoek Houtskeletbouw – gerealiseerde projecten                                                     ...
Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – voordelen       • Knelpunten in het verleden       • Groeiende belangstelling...
Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – concept zeslaagse HSB                                         Challenge the f...
Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – concept zeslaagse HSB                                         “Stapelen met H...
Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – gerealiseerde projecten                                           “Koninginne...
Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – voorbeeld                             “The Reflection Building”              ...
Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – voorbeeld                             “Casa Montarina”                       ...
Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – constructief ontwerp                                        Challenge the fut...
Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – constructief ontwerp       • Sterkte       • Stijfheid       • Stabiliteit   ...
Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – constructief ontwerp                                               head      ...
Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp                                 Fi,v,Ed ...
Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp                                         ...
Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp       • Sterkte            u            ...
Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp       • Sterkte            u   [mm]     ...
Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp       • Sterkte       • Stijfheid       ...
Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – constructief ontwerp       • Sterkte       (UGT)       • Stijfheid     (UGT/B...
Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp       • Vervorming in BGT is, en krachts...
Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – constructief ontwerp                                               head      ...
Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp       • Sterkte                         ...
Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp       • Sterkte                         ...
Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp       • Sterkte                         ...
OnderzoeksvragenSchrankstijfheid van het houtskeletbouw wand-element       1. Literatuuronderzoek       2. Verbindingsmidd...
OnderzoeksvragenSchrankstijfheid van het houtskeletbouw wand-element       1. Literatuuronderzoek                         ...
Resultaten van het onderzoekLiteratuuronderzoek       • Capaciteit trek-verankering van groot belang       • Verbindingsmi...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid        • Bijdragen in de vervorming           • ...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid        • Verbindingsmiddelen-slip               ...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid                 panel             panel         ...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid          • Verbindingsmiddelen-slip             ...
Resultaten van het onderzoek Verbindingsmiddelen stijfheid Kser & ksOSB (Oriented Strand Board ) Triplex (Plywood)   Spaan...
Resultaten van het onderzoekVerbindingsmiddelen stijfheid Kser volgens Eurocode 5        • In Eurocode 5 rekenregels slip-...
Resultaten van het onderzoekVerbindingsmiddelen stijfheid Kser & ks – conclusies        • In geval van hout-achtige platen...
Resultaten van het onderzoekVerbindingsmiddelen stijfheid Kser & ks – conclusies        • Voor gips-karton- en gips-vezel-...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid        • Verbindingsmiddelen-slip               ...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid        • Rek in de trek-verankering       uhd   ...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid        • Rek in de trek-verankering       uhd   ...
Resultaten van het onderzoekStijfheid trek-verankering                             Stijfheid van de trek-verankering te be...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid        • Rek in de trek-verankering       uhd   ...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid                                                 ...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid        • Afschuiving in de plaat        uG      ...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid        • Rek in de stijlen            F04       ...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid         • Verschuiven van de onderregel         ...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid        • Bijdragen in de vervorming           • ...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid                                                 ...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid                                                 ...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid        • Optellen van stijfheden voor standaard ...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk met tests        • Vergelijk met tes...
Resultaten van het onderzoek Analytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk met tests                          ...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk met tests                R          ...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk met tests        • Berekeningswijze ...
Resultaten van het onderzoek                                  Analytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk me...
Resultaten van het onderzoek                                  Analytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk me...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk met tests        • Berekeningswijze ...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk met tests        • Berekeningswijze ...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid – belastingniveaus                R             ...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid – conclusies        • Berekeningswijze geeft goe...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid – conclusies        • Gemiddelde bijdrage in ver...
Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid        • Optellen van stijfheden voor standaard ...
Resultaten van het onderzoekAanpak modellering       • Eenvoudig vakwerkmodel       • Wandeigenschappen opgenomen in stijf...
Resultaten van het onderzoekVoorbeeld toepassing                               Challenge the future   73
Resultaten van het onderzoekGeperforeerde wanden                                                                          ...
Resultaten van het onderzoekGeperforeerde wanden – berekeningswijzen                                                 multi...
Resultaten van het onderzoekGeperforeerde wanden – panel-area-ratio method                                                ...
Resultaten van het onderzoekGeperforeerde wanden – truss-type model                                    300             𝑘 𝑅...
Resultaten van het onderzoekGeperforeerde wanden – multi-panel model            Analysis starts with breaking            T...
Resultaten van het onderzoek    Geperforeerde wanden – equivalent-brace model                                             ...
Resultaten van het onderzoekGeperforeerde wanden – tests                               Challenge the future   80
Resultaten van het onderzoekGeperforeerde wanden – vergelijken met tests                Test:      (14.3)     (14.8)     (...
Conclusie    • Voorgestelde berekeningswijze geeft de schrankstijfheid     van het houtskeletbouw wand-element.    • Hierm...
Conclusie    • De berekende schrankstijfheid kan worden gebruikt in     een vakwerkmodel geschikt voor berekeningen in een...
Discussie & vragen                     Challenge the future   84
Beoordeling              Challenge the future   85
AfstudeercommissieJan Willem van de   Peter de Vries   Geert Ravenshorst   Max Hendriks           Jan BangaKuilen         ...
TUDelft – sectie hout-constructies en hout-technologie                      Stevin II laboratorium                        ...
TUDelft – sectie hout-constructies en hout-technologie                                                          MicroLab  ...
Ingenieursbureau Boorsma B.V.Eco-woningen (Emmeloord)   Havenkantoor (Lelystad)                           Koninginnehof (Z...
Ingenieursbureau Boorsma B.V.            Houten berging – Houtarchitectuurprijs 2010                                      ...
Ingenieursbureau Boorsma B.V.                                Bedankt voor uw                                aandacht !    ...
EindeTijd voor koffie                   Challenge the future   92
Contactgegevens        Tunis Hoekstra        Voorpiek 18        8322AC Urk        +31(0)638819574        t.hoekstra@boorsm...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Afstudeerpresentatie 20120424

1,562

Published on

MSc gradiuation presentation of Tunis Hoekstra "Stapelen met houtskeletbouw" Racking stiffness of timber frame shear wall elements

Published in: Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
1,562
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Transcript of "Afstudeerpresentatie 20120424"

  1. 1. Afstudeerwerk van Tunis Hoekstra (1312103)Stapelen met houtskeletbouwBerekenen en modelleren van de schrankstijfheid vanmeerlaagse houtskeletbouw.Afstudeerpresentatie Tunis Hoekstra – 24 april 2012 © Han van Zwieten Architecten Challenge the future 1
  2. 2. Programma • Presentatie • Aanleiding 25 minuten • Werkwijze • Resultaten • Vragen 15 minuten • Beoordeling 15 minuten • Afsluiting Challenge the future 2
  3. 3. Resultaat van het afstudeerwerk Analytische berekeningswijze en modelleringsaanpak Eurocode 5 Het HSB wandelement: • Sterkte (NEN-EN 1995) head binder • Stijfheid top rail mineral bonded board • Stabiliteit vapour control Berekeningswijze & aanpak modellering: layer (foil) insulation wood-based panel studbreather membrane (watertight) bottom rail Challenge the future 3
  4. 4. Afstudeerwerk van Tunis Hoekstra (1312103)Stapelen met houtskeletbouwBerekenen en modelleren van de schrankstijfheid vanmeerlaagse houtskeletbouw.Afstudeerpresentatie Tunis Hoekstra – 24 april 2012 © Han van Zwieten Architecten Challenge the future 4
  5. 5. Aanleiding tot het onderzoekHistorische houtconstructies Noors staafkerkje “Borgund” (± 1180) (Borgund, Noorwegen) Challenge the future 5
  6. 6. Aanleiding tot het onderzoekHistorische houtconstructies Vakwerkhuizen Challenge the future 6
  7. 7. Aanleiding tot het onderzoekModerne houtconstructies • 3 constructie typen voor gebouwen in hout • Houtskeletbouw (HSB) • Kruislaaghout (CLT) • Kolom-ligger structuren Challenge the future 7
  8. 8. Aanleiding tot het onderzoekKruislaaghout (CLT) Challenge the future 8
  9. 9. Aanleiding tot het onderzoekKruislaaghout (CLT) Challenge the future 9
  10. 10. Aanleiding tot het onderzoekKruislaaghout (CLT) “Stadthaus” Londen, UK (©Techniker) Challenge the future 10
  11. 11. Aanleiding tot het onderzoekKolom-ligger draagstructuur Huis “De Wiers” (©Oliver Schuh) Challenge the future 11
  12. 12. Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – constructiewijze Noord-Amerikaanse bouwwijze Challenge the future 12
  13. 13. Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – constructiewijze Nederlandse bouwwijze Challenge the future 13
  14. 14. Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – constructiewijze Challenge the future 14
  15. 15. Aanleiding tot het onderzoek Houtskeletbouw – gerealiseerde projecten “Lage Korn” (Buren, Nederland, 2009)“Ecodus” (Delft, Nederland, 1992) (Aalsmeer, Nederland, 2000) Challenge the future 15
  16. 16. Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – voordelen • Knelpunten in het verleden • Groeiende belangstelling • Snel en schoon bouwen • Energetische prestaties en duurzaamheid • Kwaliteitscontrole en prefabricage • Marktperspectief Challenge the future 16
  17. 17. Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – concept zeslaagse HSB Challenge the future 17
  18. 18. Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – concept zeslaagse HSB “Stapelen met HSB” Challenge the future 18
  19. 19. Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – gerealiseerde projecten “Koninginnehof” (Zuidwolde, Nederland, 2011) Challenge the future 19
  20. 20. Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – voorbeeld “The Reflection Building” (North Woolwhich, Londen, UK, 2002) Challenge the future 20
  21. 21. Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – voorbeeld “Casa Montarina” (Lugano, Zwitseland, 2007) Challenge the future 21
  22. 22. Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – constructief ontwerp Challenge the future 22
  23. 23. Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – constructief ontwerp • Sterkte • Stijfheid • Stabiliteit Challenge the future 23
  24. 24. Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – constructief ontwerp head binder top rail mineral bonded board • Sterkte • Stijfheid • Stabiliteit vapour control layer (foil) insulation wood-based panel stud breather membrane (watertight) bottom rail Challenge the future 24
  25. 25. Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp Fi,v,Ed • Sterkte s • Stijfheid fasteners 2s • Stabiliteit h Fv,Ed ≤ Fv,Rd hold-down Fi,t,Ed Fi,c,Ed bi Challenge the future 25
  26. 26. Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp F • Sterkte • Stijfheid • Stabiliteit leading stud uplift Challenge the future 26
  27. 27. Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp • Sterkte u F • Stijfheid • Stabiliteit h1 𝐹 𝑅 = [𝑁/𝑚𝑚] 𝑢 b1 Challenge the future 27
  28. 28. Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp • Sterkte u [mm] F [N] • Stijfheid • Stabiliteit h1 𝐹 𝑅 = [𝑁/𝑚𝑚] [N/mm] 𝑢 b1 Challenge the future 28
  29. 29. Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp • Sterkte • Stijfheid • Stabiliteit 𝐹 𝑅 = [𝑁/𝑚𝑚] [N/mm] 𝑢 Challenge the future 29
  30. 30. Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – constructief ontwerp • Sterkte (UGT) • Stijfheid (UGT/BGT) • Stabiliteit (UGT) Challenge the future 30
  31. 31. Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp • Vervorming in BGT is, en krachtsverdeling in UGT kan afhankelijk zijn van de wandstijfheid: Challenge the future 31
  32. 32. Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – constructief ontwerp head binder top rail mineral bonded board • Sterkte • Stijfheid • Stabiliteit vapour control layer (foil) insulation wood-based panel stud breather membrane (watertight) bottom rail Challenge the future 32
  33. 33. Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp • Sterkte Eurocode 5 (NEN-EN 1995) • Stijfheid • Stabiliteit Challenge the future 33
  34. 34. Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp • Sterkte Eurocode 5 (NEN-EN 1995) • Stijfheid • Stabiliteit ? Challenge the future 34
  35. 35. Aanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp • Sterkte Eurocode 5 (NEN-EN 1995) • Stijfheid • Stabiliteit Kern van dit afstudeerwerk: berekeningswijze & aanpak modellering Challenge the future 35
  36. 36. OnderzoeksvragenSchrankstijfheid van het houtskeletbouw wand-element 1. Literatuuronderzoek 2. Verbindingsmiddelenstijfheid 3. Stijfheid trek-verankering 4. Analytische berekeningswijze 5. Aanpak modellering 6. Geperforeerde wanden Challenge the future 36
  37. 37. OnderzoeksvragenSchrankstijfheid van het houtskeletbouw wand-element 1. Literatuuronderzoek Startfase 2. Verbindingsmiddelenstijfheid Kser & ks 3. Stijfheid trek-verankering 4. Analytische berekeningswijze Uitvoeringsfase 5. Aanpak modellering 6. Geperforeerde wanden Challenge the future 37
  38. 38. Resultaten van het onderzoekLiteratuuronderzoek • Capaciteit trek-verankering van groot belang • Verbindingsmiddelen grootste invloed op wand-stijfheid • Test-resultaten uit literatuur • Verbindingsmiddelen • Trek-verankering • Wand tests Challenge the future 38
  39. 39. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid • Bijdragen in de vervorming • Verbindingsmiddelen-slip • Rek in de trek-verankering • Druk loodrecht op de vezel • Afschuiving in de plaat • Rek in de stijlen • Verschuiven van de onderregel • Vergelijk met testen Challenge the future 39
  40. 40. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid • Verbindingsmiddelen-slip uf F04 h1 b1 npanels = 3 Challenge the future 40
  41. 41. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid panel panel translation rotation = + combined effect Challenge the future 41
  42. 42. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid • Verbindingsmiddelen-slip ℎ1 uf 2 ∙ 𝐹04 ∙ 𝑠 ∙ (1 + ) F04 𝑏1 𝑢𝑓 = 𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑏1 ∙ 𝐾 𝑠𝑒𝑟 ∙ 𝑛 𝑓𝑎𝑐𝑒𝑠 h1 s uf F04 b1 b1 npanels = 3 exaggerated fastener deformation Challenge the future 42
  43. 43. Resultaten van het onderzoek Verbindingsmiddelen stijfheid Kser & ksOSB (Oriented Strand Board ) Triplex (Plywood) Spaanplaat (Particleboard) Verbindingsmiddelen: • nagels • schroeven • nietenGipskartonplaat Gipsvezelplaat Challenge the future 43
  44. 44. Resultaten van het onderzoekVerbindingsmiddelen stijfheid Kser volgens Eurocode 5 • In Eurocode 5 rekenregels slip-modulus Kser voor gebruik in BGT: bijvoorbeeld nagels in een houtachtige plaat-op- 𝜌 𝑚 1,5 ∙ 𝑑0,8 hout verbinding: 𝐾 𝑠𝑒𝑟 = 30 • Voor UGT moet volgens Eurocode 5 gebruik gemaakt worden van Ku = 2/3 Kser. Challenge the future 44
  45. 45. Resultaten van het onderzoekVerbindingsmiddelen stijfheid Kser & ks – conclusies • In geval van hout-achtige platen kunnen vergelijkingen voor Kser uit Eurocode 5 worden gebruikt voor berekenen van de vervormingen in BGT. Voor bepalen krachtsverdeling in UGT, kan slip-modulus tussen Kser en Ku variëren. Challenge the future 45
  46. 46. Resultaten van het onderzoekVerbindingsmiddelen stijfheid Kser & ks – conclusies • Voor gips-karton- en gips-vezel-plaat zijn op basis van de gevonden test-gegevens waarden bepaald voor de verbindingsmiddelen slip-modulus ks Challenge the future 46
  47. 47. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid • Verbindingsmiddelen-slip uf F04 ℎ1 2 ∙ 𝐹04 ∙ 𝑠 ∙ (1 + ) 𝑏1 𝑢𝑓 = h1 𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑏1 ∙ 𝐾 𝑠𝑒𝑟 ∙ 𝑛 𝑓𝑎𝑐𝑒𝑠 b1 npanels = 3 Challenge the future 47
  48. 48. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid • Rek in de trek-verankering uhd F04 h1 npanels = 3 b1 npanels · b1 Challenge the future 48
  49. 49. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid • Rek in de trek-verankering uhd F04 2 h1 𝐹04 ∙ ℎ1 𝑢ℎ𝑑 = 𝐾ℎ𝑑 ∙ (𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑏1 )2 npanels = 3 b1 npanels · b1 Challenge the future 49
  50. 50. Resultaten van het onderzoekStijfheid trek-verankering Stijfheid van de trek-verankering te bepalen met inachtneming van: • Staal-doorsnede • Hout-doorsnede (getrokken stijl) • Verbindingsmiddelen-groep • Gatspeling Challenge the future 50
  51. 51. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid • Rek in de trek-verankering uhd 2 F04 𝐹04 ∙ ℎ1 𝑢ℎ𝑑 = 𝐾ℎ𝑑 ∙ (𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑏1 )2 h1 npanels = 3 b1 npanels · b1 Challenge the future 51
  52. 52. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid • Druk loodrecht op de vezel 2 𝐹04 ∙ ℎ1 • 𝑢𝑐 = 𝐾 𝑐,90 ∙ (𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑏1 )2 (nstuds · 45) + 30 90 45 30 nstuds · b beff • 𝐾 𝑐,90 N/mm = 1,3 ∙ ((nstuds ∙ b2 ) + 30) ∙ h2 Challenge the future 52
  53. 53. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid • Afschuiving in de plaat uG F04 𝐹04 ∙ ℎ1 𝑢𝐺 = 𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑛 𝑓𝑎𝑐𝑒𝑠 ∙ 𝐺 𝑚𝑒𝑎𝑛 ∙ 𝑏1 ∙ 𝑡 h1 npanels = 3 b1 Challenge the future 53
  54. 54. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid • Rek in de stijlen F04 ustr F04 h1 shortening elongation Ft Fc b1 npanels = 3 Ft Fc 3 𝐹04 ∙ h1 𝑢 𝑠𝑡𝑟 = 2 𝐸2 ∙ 𝑏2 ∙ ℎ2 ∙ 𝑛 𝑠𝑡𝑢𝑑𝑠 ∙ 𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑏1 Challenge the future 54
  55. 55. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid • Verschuiven van de onderregel Fi uv q F04 𝐹04 𝑢𝑣 = 𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑛 𝑐𝑜𝑛𝑛 ∙ 𝐾 𝑣 h1 𝜇 ∙ ΣFi + q ∙ npanels ∙ b1 npanels = 3 n-conn = 6 b1 npanels · b1 Challenge the future 55
  56. 56. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid • Bijdragen in de vervorming • Verbindingsmiddelen-slip • Rek in de trek-verankering • Druk loodrecht op de vezel componenten in de wand-stijfheid • Afschuiving in de plaat • Rek in de stijlen • Verschuiven van de onderregel Challenge the future 56
  57. 57. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid uf [mm] • Verbindingsmiddelen-slip F04 [N] ℎ1 2 ∙ 𝐹04 ∙ 𝑠 ∙ (1 + ) 𝑏1 𝑢𝑓 = [mm] 𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑏1 ∙ 𝐾 𝑠𝑒𝑟 ∙ 𝑛 𝑓𝑎𝑐𝑒𝑠 h1 b1 npanels = 3 𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑛 𝑓𝑎𝑐𝑒𝑠 ∙ 𝑏1 𝐾 𝑠𝑒𝑟 [N/mm] 𝑅 𝑓,𝑅𝑑 = ∙ ℎ1 𝑠 2(1 + ) 𝑏1 Challenge the future 57
  58. 58. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid uf [mm] • Verbindingsmiddelen-slip F04 [N] ℎ1 2 ∙ 𝐹04 ∙ 𝑠 ∙ (1 + ) 𝑏1 𝑢𝑓 = [mm] 𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑏1 ∙ 𝐾 𝑠𝑒𝑟 ∙ 𝑛 𝑓𝑎𝑐𝑒𝑠 h1 𝐹 𝑅= [𝑁/𝑚𝑚] 𝑢 b1 npanels = 3 𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑛 𝑓𝑎𝑐𝑒𝑠 ∙ 𝑏1 𝐾 𝑠𝑒𝑟 [N/mm] 𝑅 𝑓,𝑅𝑑 = ∙ ℎ1 𝑠 2(1 + ) 𝑏1 Challenge the future 58
  59. 59. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid • Optellen van stijfheden voor standaard wand element 1 𝑅 𝑅𝑑 = 1 1 1 1 1 1 + + + + + 𝑅 𝑓,𝑅𝑑 𝑅ℎ𝑑,𝑅𝑑 𝑅 𝑐,𝑅𝑑 𝑅 𝐺,𝑅𝑑 𝑅 𝑠𝑡𝑟 ,𝑅𝑑 R v,Rd Challenge the future 59
  60. 60. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk met tests • Vergelijk met testen: ? Challenge the future 60
  61. 61. Resultaten van het onderzoek Analytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk met tests hydraulic actuator F test rig test (5.2) hold-down anchor shear connectors doubled leading stud (under compression) 𝐹4 − 𝐹2beproevingen volgens NEN-EN 594 𝑅= 𝑣4 − 𝑣2 Challenge the future 61
  62. 62. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk met tests R Fmax Volgens NEN-EN 594 𝐹4 − 𝐹2 𝑅= 𝑣4 − 𝑣2 40% Fmax F 20% Fmax v Challenge the future 62
  63. 63. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk met tests • Berekeningswijze geeft goede resultaten • Rtest / Ranalytisch = 1,11 (gemiddeld) • vtest / vanalytisch = 0,90 (gemiddeld) Challenge the future 63
  64. 64. Resultaten van het onderzoek Analytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk met tests 2600 2600 2600 3,5·102 2400 2400 2400 2200 2200 2200 2000 2000 2000 analytisch test 1800 1800 1800Racking stiffness [N/mm] Racking stiffness [N/mm] Racking stiffness [N/mm] 1600 1600 1600 1400 1400 Rtest 1400 Rtest 1200 1200 Rcalc 1200 Rcalc 1000 1000 1000 800 800 800 600 600 600 400 400 400 200 200 200 0 0 0600 x 2400 1200 x 2400 1800 x 2400 2400 x 2400 3600 x 2400 4800 x 2400 Challenge the future 64
  65. 65. Resultaten van het onderzoek Analytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk met tests 2600 2600 2600 3,5·102 2400 2400 2400 2200 2200 2200 2000 2000 2000 analytisch test 1800 1800 1800Racking stiffness [N/mm] Racking stiffness [N/mm] Racking stiffness [N/mm] 1600 1600 1600 1400 1400 Rtest 1400 Rtest 1200 1200 Rcalc 1200 Rcalc 1000 1000 1000 800 800 800 600 600 600 400 400 400 200 200 200 0 0 0600 x 2400 1200 x 2400 1800 x 2400 2400 x 2400 3600 x 2400 4800 x 2400 Challenge the future 65
  66. 66. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk met tests • Berekeningswijze geeft goede resultaten • Rtest / Ranalytisch = 1,11 (gemiddeld) • v04 / vanalytisch = 0,92 (gemiddeld) • Verschillen niet eenduidig te verklaren Challenge the future 66
  67. 67. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk met tests • Berekeningswijze geeft goede resultaten • Rtest / Ranalytisch = 1,11 (gemiddeld) • v04 / vanalytisch = 0,92 (gemiddeld) • Verschillen niet eenduidig te verklaren Challenge the future 67
  68. 68. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid – belastingniveaus R Fmax 𝐹4 − 𝐹2 𝑅= NEN-EN 594 𝑣4 − 𝑣2 F(UGT) 40% Fmax F 20% Fmax F(BGT) v Challenge the future 68
  69. 69. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid – conclusies • Berekeningswijze geeft goede resultaten • Rtest / Ranalytisch = 1,11 (gemiddeld) • v04 / vanalytisch = 0,92 (gemiddeld) • Verschillen niet eenduidig te verklaren • Schrankstijfheid in SLS en ULS kan worden berekend met analytische berekeningswijze Challenge the future 69
  70. 70. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid – conclusies • Gemiddelde bijdrage in vervorming: • Verbindingsmiddelen langs de omtrek 48% • Afschuiving beplating 12% • Rek in trekverankering 13% • Druk vezel 15% • Rek en verkorting randstijlen 8% Challenge the future 70
  71. 71. Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid • Optellen van stijfheden voor standaard wand element • 1 • 𝑅 𝑅𝑑 = 1 1 1 1 1 1 + + + + + 𝑅 𝑓,𝑅𝑑 𝑅ℎ𝑑,𝑅𝑑 𝑅 𝑐,𝑅𝑑 𝑅 𝐺,𝑅𝑑 𝑅 𝑠𝑡𝑟 ,𝑅𝑑 R v,Rd Challenge the future 71
  72. 72. Resultaten van het onderzoekAanpak modellering • Eenvoudig vakwerkmodel • Wandeigenschappen opgenomen in stijfheid schoor Challenge the future 72
  73. 73. Resultaten van het onderzoekVoorbeeld toepassing Challenge the future 73
  74. 74. Resultaten van het onderzoekGeperforeerde wanden 300 1200 x 1200 h1 = 2400 900 b1 = 1200 b1 b1 Challenge the future 74
  75. 75. Resultaten van het onderzoekGeperforeerde wanden – berekeningswijzen multi-panel model equivalent-brace model panel-area-ratio method Challenge the future 75
  76. 76. Resultaten van het onderzoekGeperforeerde wanden – panel-area-ratio method A1 A2 h b1 b2 b3 b 𝑅′ 𝑅 1 h ∙ ∑bi r= = α h ∙ ∑b + ∑A 1+ i i β r R′ = ∙R 3 − 2r Developed by Hideo Sugiyama Challenge the future 76
  77. 77. Resultaten van het onderzoekGeperforeerde wanden – truss-type model 300 𝑘 𝑅;𝐼,𝐼𝐼𝐼 𝑘 𝑅;𝐼𝐼,𝐼𝐼𝐼 𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼𝐼,𝐼𝐼𝐼 hIII = 300 1200 x 𝑘 𝑅;𝐼,𝐼𝐼 1200 x 𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼,𝐼𝐼 hII = 1200 1200 h1 = 2400 1200 h1 = 2400 900 𝑘 𝑅;𝐼,𝐼 𝑘 𝑅;𝐼𝐼,𝐼 𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼,𝐼 hI = 900 j b1 = 1200 b1 b1 ℎ𝑖𝑛𝑔𝑒 bI = 1200 bII bIII 𝑛𝑜𝑑𝑒 𝐸𝐴 = ∞ i Challenge the future 77
  78. 78. Resultaten van het onderzoekGeperforeerde wanden – multi-panel model Analysis starts with breaking The brace stiffness can be the element in parts, as if it determined with use of the were separate panels. analytical calculation method as explained in chapter Fout! Verwijzingsbron niet gevonden..𝑘 𝑅;𝐼𝐼,𝐼𝐼𝐼 𝑘 𝑅;𝐼,𝐼𝐼𝐼 𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼𝐼,𝐼𝐼𝐼 hIII 𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼,𝐼𝐼 hII 𝑘 𝑅;𝐼,𝐼𝐼 h1 𝑘 𝑅;𝐼,𝐼 𝑘 𝑅;𝐼𝐼,𝐼 𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼,𝐼 hI j ℎ𝑖𝑛𝑔𝑒 bI bII bIII 𝑛𝑜𝑑𝑒 𝐸𝐴 = ∞ i Challenge the future 78
  79. 79. Resultaten van het onderzoek Geperforeerde wanden – equivalent-brace model 𝑘 𝑅;𝐼,𝐼𝐼𝐼 𝑘 𝑅;𝐼𝐼,𝐼𝐼𝐼 𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼𝐼,𝐼𝐼𝐼 hIII Remove brace representing the 𝑘 𝑅;𝐼,𝐼𝐼 𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼,𝐼𝐼 hII perforation. h1Consider the elementto be non-perforated. 𝑘 𝑅;𝐼,𝐼 𝑘 𝑅;𝐼𝐼,𝐼 𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼,𝐼 hI j bI bII bIII i 𝑘 𝑅;𝐼,𝐼𝐼𝐼 𝑘 𝑅;𝐼𝐼,𝐼𝐼𝐼 𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼𝐼,𝐼𝐼𝐼 hIII 𝑘 𝑅;𝐼,𝐼𝐼 𝑘 𝑅;𝐼𝐼,𝐼𝐼 𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼,𝐼𝐼 hII ℎ1 𝑏 𝑖 ℎ2𝑗 h1 𝑘 𝑅;𝑖,𝑗 = ∙ ∙ 𝑅 𝑎𝑛𝑎𝑙𝑦𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 ∙ 1 + 2 The ℎ 𝑗 𝑏1 𝑏𝑖Determine the racking stiffness with bracuse of the analytical calculation 𝑘 𝑅;𝐼,𝐼 e𝑘 𝑅;𝐼𝐼,𝐼 𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼,𝐼 hI jmethod explained in chapter Fout! stiffVerwijzingsbron niet gevonden.. Translate racking stiffness ness ℎ𝑖𝑛𝑔𝑒 into brace stiffness using can bI bII bIII 𝑛𝑜𝑑𝑒 𝐸𝐴 = ∞ equation i Fout! be Verwijzingsbron niet dete gevonden.. rmi Challenge the future 79
  80. 80. Resultaten van het onderzoekGeperforeerde wanden – tests Challenge the future 80
  81. 81. Resultaten van het onderzoekGeperforeerde wanden – vergelijken met tests Test: (14.3) (14.8) (14.15) (14.16) Rtest 100% 100% 100% 100% Ranalytical 106% 125% Rpanel-area-ratio 100% 113% Rmulti-panel 123% 114% 163% 165% Requivalent-brace 106% 116% 124% 145% perforated perforated Challenge the future 81
  82. 82. Conclusie • Voorgestelde berekeningswijze geeft de schrankstijfheid van het houtskeletbouw wand-element. • Hiermee kan de krachtsverdeling in UGT en de vervorming in BGT worden bepaalt. • Ook de aan te houden stijfheid van verbindingsmiddelen en trek-verankering kan worden berekend / bepaalt. Challenge the future 82
  83. 83. Conclusie • De berekende schrankstijfheid kan worden gebruikt in een vakwerkmodel geschikt voor berekeningen in een raamwerkprogramma • De schrankstijfheid van geperforeerde wanden kan worden bepaald met de multi-panel en equivalent-brace modelleringsaanpak, en de panel-area-ratio method Challenge the future 83
  84. 84. Discussie & vragen Challenge the future 84
  85. 85. Beoordeling Challenge the future 85
  86. 86. AfstudeercommissieJan Willem van de Peter de Vries Geert Ravenshorst Max Hendriks Jan BangaKuilen Challenge the future 86
  87. 87. TUDelft – sectie hout-constructies en hout-technologie Stevin II laboratorium Challenge the future 87
  88. 88. TUDelft – sectie hout-constructies en hout-technologie MicroLab Challenge the future 88
  89. 89. Ingenieursbureau Boorsma B.V.Eco-woningen (Emmeloord) Havenkantoor (Lelystad) Koninginnehof (Zuidwolde) Challenge the future 89
  90. 90. Ingenieursbureau Boorsma B.V. Houten berging – Houtarchitectuurprijs 2010 Challenge the future 90
  91. 91. Ingenieursbureau Boorsma B.V. Bedankt voor uw aandacht ! Challenge the future 91
  92. 92. EindeTijd voor koffie Challenge the future 92
  93. 93. Contactgegevens Tunis Hoekstra Voorpiek 18 8322AC Urk +31(0)638819574 t.hoekstra@boorsma-consultants.nl tunishoekstra1988@gmail.com http://www.bouwmethout.nl Challenge the future 93

×