Presentatie vereniging van houtconstructeurs (VHC) 20130118

  • 154 views
Uploaded on

Presentatie gegeven op de jaarvergadering van de vereniging van houtconstructeurs (VHC) op 18 januari 2013 op de faculteit Civiele Techniek van de TUDelft. De presentatie gaat over het afstudeerwerk …

Presentatie gegeven op de jaarvergadering van de vereniging van houtconstructeurs (VHC) op 18 januari 2013 op de faculteit Civiele Techniek van de TUDelft. De presentatie gaat over het afstudeerwerk "Stapelen met Houtskeletbouw" waarin een rekenmethode en modelleringsaanpak worden voorgesteld voor het berekenen van de schrankstijfheid van houtskeletbouw wanden. Zie ook de site http://www.stapelenmethoutskeletbouw.nl of http://www.bouwmethout.nl

More in: Technology
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
    Be the first to like this
No Downloads

Views

Total Views
154
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0

Actions

Shares
Downloads
0
Comments
0
Likes
0

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. 1Challenge the futureStapelen met houtskeletbouwBerekenen en modelleren van de schrankstijfheid vanmeerlaagse houtskeletbouw.Presentatie Ir. Tunis Hoekstra – 18 januari 2013 – Nieuwjaarsreceptie Vereniging van Houtconstructeurs (VHC)© Han van Zwieten Architecten
  • 2. 2Challenge the futureProgramma• Presentatie• Aanleiding• Werkwijze• Resultaten• Vragen25 minuten5 minuten
  • 3. 3Challenge the future
  • 4. 4Challenge the futureGiet it oan?
  • 5. 5Challenge the futureIngenieursbureau Boorsma B.V.Eco-woningen (Emmeloord) Havenkantoor (Lelystad)Koninginnehof (Zuidwolde)
  • 6. 6Challenge the futureIngenieursbureau Boorsma B.V.Houten berging – Houtarchitectuurprijs 2010
  • 7. 7Challenge the futureAanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – concept zeslaagse HSB“Stapelen met HSB”
  • 8. 8Challenge the futureAanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – concept zeslaagse HSB
  • 9. 9Challenge the futureResultaat van het afstudeerwerk• Sterkte• Stijfheid• StabiliteitAnalytische berekeningswijze en modelleringsaanpakmineral bondedboardvapour controllayer (foil)insulationstudheadbindertop railbottom railwood-basedpanelbreather membrane(watertight)Het HSB wandelement:Berekeningswijze & aanpak modellering:Eurocode 5(NEN-EN 1995)
  • 10. 10Challenge the futureAanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – gerealiseerde projecten“Ecodus” (Delft, Nederland, 1992)“Lage Korn”(Buren, Nederland, 2009)(Aalsmeer, Nederland, 2000)
  • 11. 11Challenge the futureAanleiding tot het onderzoek• Knelpunten in het verleden• Groeiende belangstelling• Snel en schoon bouwen• Energetische prestaties en duurzaamheid• Kwaliteitscontrole en prefabricage• MarktperspectiefHoutskeletbouw – voordelen
  • 12. 12Challenge the futureAanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – voorbeeld“The Reflection Building”(North Woolwhich, Londen, UK, 2002)
  • 13. 13Challenge the futureAanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – voorbeeld“Casa Montarina”(Lugano, Zwitseland, 2007)
  • 14. 14Challenge the futureAanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – gerealiseerde projecten“Koninginnehof”(Zuidwolde, Nederland, 2011)
  • 15. 15Challenge the futureAanleiding tot het onderzoek• Sterkte• Stijfheid• StabiliteitHoutskeletbouw – constructief ontwerp
  • 16. 16Challenge the futureAanleiding tot het onderzoek• Vervorming in BGT is, en krachtsverdeling in UGT kanafhankelijk zijn van de wandstijfheid:Houtskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp
  • 17. 17Challenge the futureAanleiding tot het onderzoek• Sterkte• Stijfheid• StabiliteitHoutskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerpEurocode 5(NEN-EN 1995)
  • 18. 18Challenge the futureAanleiding tot het onderzoek• Sterkte• Stijfheid• StabiliteitHoutskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerpEurocode 5(NEN-EN 1995)?
  • 19. 19Challenge the futureAanleiding tot het onderzoek• Sterkte• Stijfheid• StabiliteitHoutskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerpFuh1b1𝑅 =𝐹𝑢[𝑁/𝑚𝑚][N][mm][N/mm]
  • 20. 20Challenge the futureAanleiding tot het onderzoek• Sterkte• Stijfheid• StabiliteitHoutskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerpEurocode 5(NEN-EN 1995)Kern van dit afstudeerwerk:berekeningswijze & aanpak modellering
  • 21. 21Challenge the futureOnderzoeksvragen1. Literatuuronderzoek2. Verbindingsmiddelenstijfheid3. Stijfheid trek-verankering4. Analytische berekeningswijze5. Aanpak modellering6. Geperforeerde wandenSchrankstijfheid van het houtskeletbouw wand-element
  • 22. 22Challenge the futureOnderzoeksvragen1. Literatuuronderzoek2. Verbindingsmiddelenstijfheid Kser & ks3. Stijfheid trek-verankering4. Analytische berekeningswijze5. Aanpak modellering6. Geperforeerde wandenSchrankstijfheid van het houtskeletbouw wand-elementStartfaseUitvoeringsfase
  • 23. 23Challenge the futureResultaten van het onderzoek• Capaciteit trek-verankering van groot belang• Verbindingsmiddelen grootste invloed op wand-stijfheid• Test-resultaten uit literatuur• Verbindingsmiddelen• Trek-verankering• Wand testsLiteratuuronderzoek
  • 24. 24Challenge the futureResultaten van het onderzoek• 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 testenAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid
  • 25. 25Challenge the futureResultaten van het onderzoek• Verbindingsmiddelen-slipAnalytische berekeningswijze schrankstijfheidF04ufnpanels = 3h1b1
  • 26. 26Challenge the futureResultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheidpanelrotationcombinedeffectpaneltranslation+=
  • 27. 27Challenge the futureResultaten van het onderzoek• Verbindingsmiddelen-slipAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid𝑢𝑓 =2 ∙ 𝐹04 ∙ 𝑠 ∙ (1 +𝑕1𝑏1)𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑏1 ∙ 𝐾𝑠𝑒𝑟 ∙ 𝑛𝑓𝑎𝑐𝑒𝑠F04ufnpanels = 3h1b1b1ufF04sexaggerated fastener deformation
  • 28. 28Challenge the futureResultaten van het onderzoekVerbindingsmiddelen stijfheid Kser & ksVerbindingsmiddelen:• nagels• schroeven• nietenOSB (Oriented Strand Board ) Triplex (Plywood) Spaanplaat (Particleboard)Gipskartonplaat Gipsvezelplaat
  • 29. 29Challenge the futureResultaten van het onderzoek• In Eurocode 5 rekenregels slip-modulus Kser voor gebruikin BGT: bijvoorbeeld nagels in een houtachtige plaat-op-hout verbinding:• Voor UGT moet volgens Eurocode 5 gebruik gemaaktworden van Ku = 2/3 Kser.Verbindingsmiddelen stijfheid Kser volgens Eurocode 5𝐾𝑠𝑒𝑟 =𝜌 𝑚1,5∙ 𝑑0,830
  • 30. 30Challenge the futureResultaten van het onderzoek• In geval van hout-achtige platen kunnen vergelijkingenvoor Kser uit Eurocode 5 worden gebruikt voorberekenen van de vervormingen in BGT. Voor bepalenkrachtsverdeling in UGT, kan slip-modulus tussen Kser enKu variëren.Verbindingsmiddelen stijfheid Kser & ks – conclusies
  • 31. 31Challenge the futureResultaten van het onderzoek• Voor gips-karton- en gips-vezel-plaat zijn op basis vande gevonden test-gegevens waarden bepaald voor deverbindingsmiddelen slip-modulus ksVerbindingsmiddelen stijfheid Kser & ks – conclusies
  • 32. 32Challenge the futureResultaten van het onderzoek• Rek in de trek-verankeringAnalytische berekeningswijze schrankstijfheidF04uhdnpanels = 3h1b1npanels · b1
  • 33. 33Challenge the futureResultaten van het onderzoek• Rek in de trek-verankeringAnalytische berekeningswijze schrankstijfheidF04uhdnpanels = 3h1b1npanels · b1𝑢 𝑕𝑑 =𝐹04 ∙ 𝑕12𝐾𝑕𝑑 ∙ (𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑏1)2
  • 34. 34Challenge the futureResultaten van het onderzoekStijfheid van de trek-verankering te bepalen metinachtneming van:• Staal-doorsnede• Hout-doorsnede (getrokken stijl)• Verbindingsmiddelen-groep• GatspelingStijfheid trek-verankering
  • 35. 35Challenge the futureResultaten van het onderzoek• Rek in de trek-verankeringAnalytische berekeningswijze schrankstijfheidF04uhdnpanels = 3h1b1npanels · b1𝑢 𝑕𝑑 =𝐹04 ∙ 𝑕12𝐾𝑕𝑑 ∙ (𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑏1)2
  • 36. 36Challenge the futureResultaten van het onderzoek• Druk loodrecht op de vezel••Analytische berekeningswijze schrankstijfheid30 nstuds · bbeff4590(nstuds · 45) + 30𝑢 𝑐 =𝐹04 ∙ 𝑕12𝐾𝑐,90 ∙ (𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑏1)2𝐾𝑐,90 N/mm = 1,3 ∙ ((nstuds ∙ b2) + 30) ∙ h2
  • 37. 37Challenge the futureResultaten van het onderzoek• Afschuiving in de plaatAnalytische berekeningswijze schrankstijfheidF04uGnpanels = 3h1b1𝑢 𝐺 =𝐹04 ∙ 𝑕1𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑛𝑓𝑎𝑐𝑒𝑠 ∙ 𝐺 𝑚𝑒𝑎𝑛 ∙ 𝑏1 ∙ 𝑡
  • 38. 38Challenge the futureResultaten van het onderzoek• Rek in de stijlenAnalytische berekeningswijze schrankstijfheidb1FtFcF04FtFch1ustrnpanels = 3F04elongationshortening𝑢 𝑠𝑡𝑟 =𝐹04 ∙ h13𝐸2 ∙ 𝑏2 ∙ 𝑕2 ∙ 𝑛 𝑠𝑡𝑢𝑑𝑠 ∙ 𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑏12
  • 39. 39Challenge the futureResultaten van het onderzoek• Verschuiven van de onderregelAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid𝜇 ∙ ΣFi + q ∙ npanels ∙ b1𝑢 𝑣 =𝐹04𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑛 𝑐𝑜𝑛𝑛 ∙ 𝐾𝑣b1F04uvnpanels = 3h1npanels · b1qFin-conn = 6
  • 40. 40Challenge the futureResultaten van het onderzoek• 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 onderregelAnalytische berekeningswijze schrankstijfheidcomponenten in de wand-stijfheid
  • 41. 41Challenge the futureResultaten van het onderzoek• Verbindingsmiddelen-slipAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid𝑢𝑓 =2 ∙ 𝐹04 ∙ 𝑠 ∙ (1 +𝑕1𝑏1)𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑏1 ∙ 𝐾𝑠𝑒𝑟 ∙ 𝑛𝑓𝑎𝑐𝑒𝑠F04ufnpanels = 3h1b1𝑅𝑓,𝑅𝑑 =𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑛𝑓𝑎𝑐𝑒𝑠 ∙ 𝑏12(1 +𝑕1𝑏1)∙𝐾𝑠𝑒𝑟𝑠[N][mm][mm][N/mm]𝑅 =𝐹𝑢[𝑁/𝑚𝑚]
  • 42. 42Challenge the futureResultaten van het onderzoek• Verbindingsmiddelen-slipAnalytische berekeningswijze schrankstijfheidF04ufnpanels = 3h1b1𝑅𝑓,𝑅𝑑 =𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑛𝑓𝑎𝑐𝑒𝑠 ∙ 𝑏12(1 +𝑕1𝑏1)∙𝐾𝑠𝑒𝑟𝑠𝑅 =𝐹𝑢[𝑁/𝑚𝑚]𝑢𝑓 =2 ∙ 𝐹04 ∙ 𝑠 ∙ (1 +𝑕1𝑏1)𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑏1 ∙ 𝐾𝑠𝑒𝑟 ∙ 𝑛𝑓𝑎𝑐𝑒𝑠[N][mm][mm][N/mm]
  • 43. 43Challenge the futureResultaten van het onderzoek• Optellen van stijfheden voor standaard wand elementAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid𝑅 𝑅𝑑 =11𝑅𝑓,𝑅𝑑+1𝑅 𝑕𝑑,𝑅𝑑+1𝑅 𝑐,𝑅𝑑+1𝑅 𝐺,𝑅𝑑+1𝑅 𝑠𝑡𝑟 ,𝑅𝑑+1Rv,Rd
  • 44. 44Challenge the futureResultaten van het onderzoek• Vergelijk met testen:?Analytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk met tests
  • 45. 45Challenge the futureResultaten van het onderzoektest righydraulic actuatorshear connectorshold-down anchorFdoubled leading stud (under compression)test (5.2)beproevingen volgens NEN-EN 594 𝑅 =𝐹4 − 𝐹2𝑣4 − 𝑣2Analytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk met tests
  • 46. 46Challenge the futureResultaten van het onderzoek40% Fmax20% FmaxFmaxRFvVolgens NEN-EN 594𝑅 =𝐹4 − 𝐹2𝑣4 − 𝑣2Analytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk met tests
  • 47. 47Challenge the future• Berekeningswijze geeft goede resultaten• Rtest / Ranalytisch = 1,11 (gemiddeld)• v04 / vanalytisch = 0,92 (gemiddeld)• Verschillen niet eenduidig te verklarenResultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk met tests
  • 48. 48Challenge the futureResultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk met tests0200400600800100012001400160018002000220024002600Rackingstiffness[N/mm]RtestRcalcanalytischtest4800 x 24003600 x 24001800 x 2400 2400 x 24001200 x 2400600 x 24000200400600800100012001400160018002000220024002600Rackingstiffness[N/mm]RtestRcalc0200400600800100012001400160018002000220024002600Rackingstiffness[N/mm]3,5·102
  • 49. 49Challenge the futureResultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk met tests0200400600800100012001400160018002000220024002600Rackingstiffness[N/mm]RtestRcalcanalytischtest4800 x 24003600 x 24001800 x 2400 2400 x 24001200 x 2400600 x 24000200400600800100012001400160018002000220024002600Rackingstiffness[N/mm]RtestRcalc0200400600800100012001400160018002000220024002600Rackingstiffness[N/mm]3,5·102
  • 50. 50Challenge the future• Berekeningswijze geeft goede resultaten• Rtest / Ranalytisch = 1,11 (gemiddeld)• v04 / vanalytisch = 0,92 (gemiddeld)• Verschillen niet eenduidig te verklarenResultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk met tests
  • 51. 51Challenge the futureResultaten van het onderzoek𝑅 =𝐹4 − 𝐹2𝑣4 − 𝑣240% Fmax20% FmaxFmaxRFvF(BGT)F(UGT)Analytische berekeningswijze schrankstijfheid – belastingniveausNEN-EN 594
  • 52. 52Challenge the future• 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 berekendmet analytische berekeningswijzeResultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid – conclusies
  • 53. 53Challenge the future• Gemiddelde bijdrage in vervorming:• Verbindingsmiddelen langs de omtrek 48%• Afschuiving beplating 12%• Rek in trekverankering 13%• Druk vezel 15%• Rek en verkorting randstijlen 8%Resultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid – conclusies
  • 54. 54Challenge the futureResultaten van het onderzoek• Optellen van stijfheden voor standaard wand elementAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid𝑅 𝑅𝑑 =11𝑅𝑓,𝑅𝑑+1𝑅 𝑕𝑑,𝑅𝑑+1𝑅 𝑐,𝑅𝑑+1𝑅 𝐺,𝑅𝑑+1𝑅 𝑠𝑡𝑟 ,𝑅𝑑+1Rv,Rd
  • 55. 55Challenge the futureResultaten van het onderzoek• Eenvoudig vakwerkmodel• Wandeigenschappen opgenomen in stijfheid schoorAanpak modellering
  • 56. 56Challenge the futureResultaten van het onderzoekGeperforeerde wandenh1 = 24001200 x1200b1 = 1200 b1 b1300900
  • 57. 57Challenge the futureResultaten van het onderzoekGeperforeerde wanden – berekeningswijzenpanel-area-ratio methodequivalent-brace modelmulti-panel model
  • 58. 58Challenge the futureResultaten van het onderzoekGeperforeerde wanden – panel-area-ratio methodR′=r3 − 2r∙ Rr =11 +αβ=h ∙ ∑bih ∙ ∑bi + ∑Aib3b2b1A1 A2 hb𝑅′𝑅Developed by Hideo Sugiyamar =11 +αβ=h ∙ ∑bih ∙ ∑bi + ∑Ai
  • 59. 59Challenge the futureResultaten van het onderzoekGeperforeerde wanden – truss-type model𝐸𝐴 = ∞𝑛𝑜𝑑𝑒𝑕𝑖𝑛𝑔𝑒bI = 1200𝑘 𝑅;𝐼,𝐼𝑘 𝑅;𝐼,𝐼𝐼𝐼𝑘 𝑅;𝐼,𝐼𝐼𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼𝐼,𝐼𝐼𝐼𝑘 𝑅;𝐼𝐼,𝐼𝐼𝐼𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼,𝐼𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼,𝐼𝐼𝑘 𝑅;𝐼𝐼,𝐼bII bIII1200 x1200hIII = 300hI = 900hII = 1200h1 = 2400jih1 = 24001200 x1200b1 = 1200 b1 b1300900
  • 60. 60Challenge the futureResultaten van het onderzoekGeperforeerde wanden – multi-panel modelAnalysis starts with breakingthe element in parts, as if itwere separate panels.The brace stiffness can bedetermined with use of theanalytical calculation methodas explained in chapter Fout!Verwijzingsbron nietgevonden..𝐸𝐴 = ∞𝑛𝑜𝑑𝑒𝑕𝑖𝑛𝑔𝑒bI𝑘 𝑅;𝐼,𝐼𝑘 𝑅;𝐼,𝐼𝐼𝐼𝑘 𝑅;𝐼,𝐼𝐼𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼𝐼,𝐼𝐼𝐼𝑘 𝑅;𝐼𝐼,𝐼𝐼𝐼𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼,𝐼𝑘 𝑅;𝐼𝐼,𝐼bII bIIIhIIIhIhIIh1ji𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼,𝐼𝐼
  • 61. 61Challenge the futureResultaten van het onderzoekGeperforeerde wanden – equivalent-brace modelConsider the elementto be non-perforated.𝐸𝐴 = ∞𝑛𝑜𝑑𝑒𝑕𝑖𝑛𝑔𝑒bI𝑘 𝑅;𝐼,𝐼𝑘 𝑅;𝐼,𝐼𝐼𝐼𝑘 𝑅;𝐼,𝐼𝐼𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼𝐼,𝐼𝐼𝐼𝑘 𝑅;𝐼𝐼,𝐼𝐼𝐼𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼,𝐼𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼,𝐼𝐼𝑘 𝑅;𝐼𝐼,𝐼bII bIIIhIIIhIhIIh1ji𝑘 𝑅;𝐼𝐼,𝐼𝐼ThebracestiffnesscanbedetermibI𝑘 𝑅;𝐼,𝐼𝑘 𝑅;𝐼,𝐼𝐼𝐼𝑘 𝑅;𝐼,𝐼𝐼𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼𝐼,𝐼𝐼𝐼𝑘 𝑅;𝐼𝐼,𝐼𝐼𝐼𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼,𝐼𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼,𝐼𝐼𝑘 𝑅;𝐼𝐼,𝐼bII bIIIhIIIhIhIIh1jiDetermine the racking stiffness withuse of the analytical calculationmethod explained in chapter Fout!Verwijzingsbron niet gevonden..Remove bracerepresenting theperforation.Translate racking stiffnessinto brace stiffness usingequation Fout!Verwijzingsbron nietgevonden..𝑘 𝑅;𝑖,𝑗 =𝑕1𝑕𝑗∙𝑏𝑖𝑏1∙ 𝑅 𝑎𝑛𝑎𝑙𝑦𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 ∙ 1 +𝑕𝑗2𝑏𝑖2
  • 62. 62Challenge the futureResultaten van het onderzoekGeperforeerde wanden – tests
  • 63. 63Challenge the futureResultaten van het onderzoekGeperforeerde wanden – vergelijken met testsTest: (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
  • 64. 64Challenge the futureResultaten van het onderzoekVoorbeeld toepassing
  • 65. 65Challenge the futureResultaten van het onderzoekVoorbeeld toepassingWx23 Wx24 Wx25Wx15Wx16Wx11 Wx12 Wx13 Wx14Wx5 Wx6 Wx7Wx4Wx10Wx19Wx22Wx1 Wx2 Wx3Wx21Wx20W17 Wx18Wx9Wx822,5522,827,0230,6516,205,13 15,8018,9023,90Voorgevel AchtergevelMiddenwand
  • 66. 66Challenge the futureResultaten van het onderzoekVoorbeeld toepassingWand Wx22 opbouw:• b x h = (3 x 1200) x 3100• Dubbelzijdig beplaat (nzijden = 2)• Fermacell Gipsvezelplaat t = 15 mm• Stijlen 38 x 140 h.o.h. 600 mm• Nagels Ø2,2 x 45 h.o.h. afstand s = 60 mm• 3-voudige randstijlen
  • 67. 67Challenge the futureResultaten van het onderzoekVoorbeeld toepassingWand Wx22 opbouw:• E0,mean = 11000 N/mm2• Gmean = 1600 N/mm2• Khd = 15000 N/mm• Kc,90 = 20000 N/mm• Kser = 1300 N/mm
  • 68. 68Challenge the futureResultaten van het onderzoekVoorbeeld toepassingWand Wx22 opbouw:• Wandstijfheid RRd = 6,12 kN/mm• Diagonaalstijfheid kR,Rd = 10,66 kN/mm
  • 69. 69Challenge the futureWand Wx4:• Equivalente schorenmethode• Eénheidslast F / berekende verplaatsing u geeft wandstijfheid R en kRResultaten van het onderzoekVoorbeeld toepassing
  • 70. 70Challenge the futureResultaten van het onderzoekVoorbeeld toepassing
  • 71. 71Challenge the futureResultaten van het onderzoekVoorbeeld toepassingMaximaal toelaatbare vervorming aan de top van het 12 m hoge gebouw:1/500 h = 24 mm
  • 72. 72Challenge the futureConclusie• Voorgestelde berekeningswijze geeft de schrankstijfheidvan het houtskeletbouw wand-element.• Hiermee kan de krachtsverdeling in UGT en devervorming in BGT worden bepaalt.• Ook de aan te houden stijfheid van verbindingsmiddelenen trek-verankering kan worden berekend / bepaalt.
  • 73. 73Challenge the futureConclusie• De berekende schrankstijfheid kan worden gebruikt ineen vakwerkmodel geschikt voor berekeningen in eenraamwerkprogramma• De schrankstijfheid van geperforeerde wanden kanworden bepaald met de multi-panel en equivalent-bracemodelleringsaanpak, en de panel-area-ratio method
  • 74. 74Challenge the futureDiscussie & vragen
  • 75. 75Challenge the futureContactgegevensIr. T. HoekstraIngenieursbureau Boorsma B.V.Postbus 6479200 AP Drachten+31(0)512 58 03 00t.hoekstra@boorsma-consultants.nlhttp://www.boorsma-consultants.nlhttp://www.bouwmethout.nl
  • 76. 76Challenge the futureBedankt voor uw aandacht !
  • 77. 77Challenge the futureAanvullende sheets
  • 78. 78Challenge the futureAanleiding tot het onderzoek• Renovatie & binnenstedelijkevernieuwing:• Mate en duur van overlast vooromgeving• Financiële aspectenHoutskeletbouw – marktperspectief
  • 79. 79Challenge the futureAanleiding tot het onderzoekHoutskeletbouw – marktperspectief voorbeeld“Geert Grootestraat”(Zwolle, Nederland, 2011)
  • 80. 80Challenge the futureAanleiding tot het onderzoek• Sterkte• Stijfheid• StabiliteitHoutskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerpEurocode 5(NEN-EN 1995)2 berekeningsmethodenMethode A & Methode Bbeproevingen volgensNEN-EN 594Berekeningswijze
  • 81. 81Challenge the futureAanleiding tot het onderzoek• Sterkte• Stijfheid• StabiliteitHoutskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerpEurocode 5(NEN-EN 1995)2 berekeningsmethodenMethode A & Methode Bbeproevingen volgensNEN-EN 594 (Rtest)Kser verbindingsmiddelenks (EN 26891)Berekeningswijze
  • 82. 82Challenge the futureResultaten van het onderzoekVerbindingsmiddelen stijfheid Kser & ksks =0,4 ∙ Festvi,modvi,mod =43(v04 − v01)Fest = Fmax• Slip-modulus ks kan worden bepaald op basis van test-resultaten uit literatuur volgens EN 26891:•
  • 83. 83Challenge the futureResultaten van het onderzoekVerbindingsmiddelen stijfheid ks volgens EN26891FFu
  • 84. 84Challenge the futureResultaten van het onderzoekLiteratuuronderzoek – load displacement data verbindingsmiddelen
  • 85. 85Challenge the futureResultaten van het onderzoekVerbindingsmiddelen stijfheid Kser & ks
  • 86. 86Challenge the futureResultaten van het onderzoekVerbindingsmiddelen stijfheid Kser & ks40% Fmax10% FmaxFmaxFv
  • 87. 87Challenge the futureResultaten van het onderzoekVerbindingsmiddelen stijfheid Kser & ks40% Fmax10% FmaxFmaxksFvks =0,4 ∙ Festvi,modvi,mod =43(v04 − v01)Fest = Fmax
  • 88. 88Challenge the futureResultaten van het onderzoekVerbindingsmiddelen stijfheid Kser & ks40% Fmax10% FmaxFmaxksFvKser ks =0,4 ∙ Festvi,modvi,mod =43(v04 − v01)Fest = Fmax
  • 89. 89Challenge the futureResultaten van het onderzoek• Eurocode 5 rekenregels voor slip-modulus Kser met OSBof triplex vergelijkbaar met test-gebaseerde slip-modulus ks (EN 26891).OSB: Kser / ks = 1,16Plywood: Kser / ks = 1,08Particleboard: only 2 tests availableVerbindingsmiddelen stijfheid Kser & ks
  • 90. 90Challenge the futureResultaten van het onderzoekVerbindingsmiddelen stijfheid Kser & ks40% Fmax10% FmaxFmaxksFvKser ks =0,4 ∙ Festvi,modvi,mod =43(v04 − v01)Fest = Fmax
  • 91. 91Challenge the futureResultaten van het onderzoekVerbindingsmiddelen stijfheid Kser & ksFf,Rd = F(ULS)10% FmaxFmaxksFvks =0,4 ∙ Festvi,modvi,mod =43(v04 − v01)Fest = Fmax
  • 92. 92Challenge the futureResultaten van het onderzoekVerbindingsmiddelen stijfheid Kser & ksF(BGT) = Ff,Rd / γQ10% FmaxFmaxksFvks =0,4 ∙ Festvi,modvi,mod =43(v04 − v01)Fest = Fmax
  • 93. 93Challenge the futureAanleiding tot het onderzoek• Belastingniveau is de mate waarin de wand belast wordt• Belastingniveau in UGT ≤ rekenwaarde wandsterkte• Belasting in BGT in geval van wind is maximaal gelijk aan desterkte in UGT gedeeld door de belastingfactor γQ.(γQ = 1,35 of 1,5 afhankelijk van de gebouwfunctie)Analytische berekeningswijze schrankstijfheid – belastingniveaus
  • 94. 94Challenge the futureResultaten van het onderzoek• Testen geanalyseerd met behulp van EN26891, waarnemingen:• Verbindingsmiddelenstijfheid op belastingniveau UGT(Ff,Rd) varieert tussen Ku en Kser.• Verbindingsmiddelenstijfheid op belastingniveau BGT(Ff,Rd / γQ ≈ 40% Fmax) en ≈ Kser.Verbindingsmiddelen stijfheid Kser & ks
  • 95. 95Challenge the futureResultaten van het onderzoek• ks voor gips-karton-plaat en gips-vezel-plaat bepaalt opbasis van de gevonden test-resultaten:Verbindingsmiddelen stijfheid Kser & ksFastener Material(thickness t [mm])Slip-modulus[N/mm]TestGypsumpaper-board(GPB)Gypsumfibre-board(GFB)Nail(N)Screw(Scr)Staple(St)N Ø2,34x40 (GN40) GPB (12,0) 32 · 101(1.1)N Ø2,2x45 GPB (12,5) Gyproc 57 · 101(7.2)Scr Ø3,9 x 41 GPB (13,0) Danogips Normal 36 · 101(8.1)N Ø2,45 x 34,5 GPB (12,5) Gyproc Normal (lined edge) 64 · 101(15.3)N Ø2,45 x 34,5 GPB (12,5) Gyproc Normal (sawn edge) 55 · 101(15.2)Scr Ø3,0 x 38 GPB (12,5) Gyproc Normal (sawn edge) 67 · 101(15.5)St Ø1,4 x 1,6 x 60 GFB (12,5) (1-layer homogeneous) Fermacell 40 · 101(14)St Ø1,53 x 50GFB (15,0) (3-layer homogeneous) Rigidur RH46 · 101(12.1)N Ø2,5 x 65 (Rillenagel) 27 · 101(12.2)St Ø1,8 x 65 65 · 101(13.1)N Ø2,5 x 55 141 · 101(13.2)table 1: Experimentally determined (mean) values for fastener slip-modulus ks (Kser)
  • 96. 96Challenge the future(a) (b) (c) (d)upliftunrestrained / no vertical loadleading studResultaten van het onderzoekStijfheid trek-verankering
  • 97. 97Challenge the futureResultaten van het onderzoekLiteratuuronderzoek– load displacementdata trek-verankeringStijfheid trek-verankering
  • 98. 98Challenge the futureResultaten van het onderzoekStijfheid van de trek-verankering te bepalen metinachtneming van:• Staal-doorsnede• Hout-doorsnede (getrokken stijl)• Verbindingsmiddelen-groep• GatspelingStijfheid trek-verankering
  • 99. 99Challenge the futureResultaten van het onderzoekStijfheid van de trek-verankering te bepalen metinachtneming van:• Staal-doorsnede• Hout-doorsnede (getrokken stijl)• Verbindingsmiddelen-groep• GatspelingStijfheid trek-verankering
  • 100. 100Challenge the futureResultaten van het onderzoekStijfheid van de trek-verankering te bepalen metinachtneming van:• Staal-doorsnede• Hout-doorsnede (getrokken stijl)• Verbindingsmiddelen-groep• GatspelingStijfheid trek-verankering
  • 101. 101Challenge the futureResultaten van het onderzoekStijfheid van de trek-verankering is analytisch tebepalen en komt goed overeen de resultaten vande testen:Khd,berekend / Khd,test = 1,12Stijfheid trek-verankering
  • 102. 102Challenge the futureResultaten van het onderzoekAnalytische berekeningswijze schrankstijfheid – Beddingsconstante01020304050600 2 4 6 8Load[kN]Displacement[mm]Load-displacementtestresultsfromseveralcompression ┴ tograintests45 x 90 mm(ungraded framingmembers) (1.1)45 x 90 mm(ungraded framingmembers) (1.2)45 x 120 mm (2.1)45 x 90 mm (secant)(1.3)δF ½F ½F
  • 103. 103Challenge the futureResultaten van het onderzoek• Afschuiving in de plaatAnalytische berekeningswijze schrankstijfheidh1uGGAfv,Rdγnpanels · b1𝑢 𝐺 =𝐹04 ∙ 𝑕1𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑛𝑓𝑎𝑐𝑒𝑠 ∙ 𝐺 𝑚𝑒𝑎𝑛 ∙ 𝑏1 ∙ 𝑡𝑓𝑣,𝑅𝑑 =𝐹04𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑠 ∙ 𝑛 𝑓𝑎𝑐𝑒𝑠 ∙ 𝑏1
  • 104. 104Challenge the futureResultaten van het onderzoekAfschuiving in plaatmateriaalSheathing material: OSB Plywood Particleboard(t = 12 mm)Gypsumpaper boardGypsumfibre boardShear-modulus G:[N/mm2]1080,00 350,00 960,00 700,00 1600,00table 1: Shear-modulus G for the sheathing materials used in the tests.
  • 105. 105Challenge the futureResultaten van het onderzoek• Verschuiven van de onderregel µ-waarde:Analytische berekeningswijze schrankstijfheidWetFrictioncoefficient0.90.80.70.60.50.40.30.20.10.0Static Sliding speedmm/sec 10210110010-112% Moisture content
  • 106. 106Challenge the future