G04: Toetsing doorsnede
FAQs over het onderwerp G Toetsing doorsnede
Hoe kunnen trekkrachten in doorhangende dakliggers, als gevolg van brand, worden bepaald?
Een bedrijfsverzamelgebouw bestaat uit een aantal geschakelde bedrijfsruimten (aparte brandcompartimenten). De staalconstructie bestaat uit kolommen, die 60 minuten brandwerend zijn bekleed, en onbeschermde dakliggers die doorgaand zijn uitgevoerd. De eerste en de laatste bedrijfsruimte zijn volledig gestabiliseerd met windverbanden in dak en gevels. Bij brand in een tussen-bedrijfsruimte ontstaan trekkrachten in de dakliggers door het doorhangen van de vervormde constructie. Hoe zijn deze trekkrachten te bepalen, zodat kan worden getoetst of de brandwerendheid van de staalconstructie van de overblijvende bedrijfruimten voldoende is?
Hoe kunnen trekkrachten in doorhangende dakliggers, als gevolg van brand, worden bepaald?
Een bedrijfsverzamelgebouw bestaat uit een aantal geschakelde bedrijfsruimten (aparte brandcompartimenten). De staalconstructie bestaat uit kolommen, die 60 minuten brandwerend zijn bekleed, en onbeschermde dakliggers die doorgaand zijn uitgevoerd. De eerste en de laatste bedrijfsruimte zijn volledig gestabiliseerd met windverbanden in dak en gevels. Bij brand in een tussen-bedrijfsruimte ontstaan trekkrachten in de dakliggers door het doorhangen van de vervormde constructie. Hoe zijn deze trekkrachten te bepalen, zodat kan worden getoetst of de brandwerendheid van de staalconstructie van de overblijvende bedrijfruimten voldoende is?
Het is lastig om exact de horizontale belasting door de doorhangende liggers bij brand te bepalen. Door het doorhangen van de verwarmde liggers ontstaat er membraanwerking in het brandcompartiment, waarbij de warme liggers aan beide kanten worden vastgehouden door de koude delen van de doorgaande liggers. De zuivere liggertheorie is dan niet meer van toepassing. Een indicatie (bovengrens) van de horizontale belasting kan worden verkregen door de vervorming van de warme liggers te schatten. Daarbij loopt de reactiekracht door de werklijn van de staaf (vergelijk een doorhangende waslijn). De reactiekracht is dan te ontbinden in een verticale en een horizontale component. De vervorming van de warme liggers kan worden bepaald met een gereduceerde elasticiteitsmodulus volgens NEN-EN 1993-1-2, art. 3.2.2. De lengteverandering van de ligger bij brand is te berekenen met art. 3.4.1.1. Indien de hoekverdraaiing bij de opleggingen bekend is, kan vervolgens de horizontale component worden bepaald.
De in rekening te brengen belastingen moeten zijn ontleend aan NEN-EN 1990, in samenhang met de diverse delen van NEN-EN 1991 en de bijbehorende nationale bijlagen. De hier beschreven aanpak is uitsluitend toegestaan indien de gehele constructie ook bij de andere belastinggevallen (anders dan alleen brand) volgens de Eurocode is uitgerekend.
---
Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 201 (april 2008).
Bij welke afmetingen van een staalconstructie zijn dilataties eigenlijk nodig?
Wanneer een staalconstructie te groot wordt, is een dilatatie op zijn plaats. Bij welke afmetingen zijn dilataties eigenlijk nodig?
Bij welke afmetingen van een staalconstructie zijn dilataties eigenlijk nodig?
Wanneer een staalconstructie te groot wordt, is een dilatatie op zijn plaats. Bij welke afmetingen zijn dilataties eigenlijk nodig?
Er bestaan in Nederland geen specifieke richtlijnen voor maximale constructie-afmetingen voor dilataties. De reden is dat dit onderdeel van een constructief ontwerp in principe wordt afgeschermd door de regelgeving op het gebied van de bruikbaarheidsgrenstoestand, zoals beschreven in NEN 6702, art. 10. Het type constructie en de aanvaardbaarheid van een bepaalde scheefstand bepalen verder de toelaatbare afmetingen van een gebouw met een staalconstructie.
In een publicatie van het Engelse Steel Construction Institute uit 1991 is een deel gewijd aan de problematiek van dilataties. Hierin staat een tabel met aanbevelingen voor het ontwerpen van dilataties bij verschillende gebouwtypen met een stalen constructie. Deze tabel is hier vertaald weergegeven.
[afb. a]
---
Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 140 (februari 1998).
Wordt een kolom in een geschoorde constructie die scharnierend is verbonden aan een ligger altijd centrisch belast?
Volgens art. 10.1.2 van NEN 6770 vindt de schematisering van de constructie plaats in de systeemlijnen. Betekent dat bijvoorbeeld dat een kolom in een geschoorde constructie die scharnierend is verbonden aan een ligger per definitie altijd centrisch wordt belast?
[afb. a]
Wordt een kolom in een geschoorde constructie die scharnierend is verbonden aan een ligger altijd centrisch belast?
Volgens art. 10.1.2 van NEN 6770 vindt de schematisering van de constructie plaats in de systeemlijnen. Betekent dat bijvoorbeeld dat een kolom in een geschoorde constructie die scharnierend is verbonden aan een ligger per definitie altijd centrisch wordt belast?
[afb. a]
De stijfheid van de verbinding beïnvloedt de schematisering van de constructie. In de praktijk zal elke verbinding een moment opnemen, afhankelijk van de belasting, de stijfheid van de verbinding en de verhouding van de rotatiestijfheid van de aansluitende delen.
Met voldoende slappe verbindingen, zoals geboute hoekstalen of dunne kopplaten, kan er feitelijk een scharnier ontstaan. Het is gebruikelijk dit scharnier bij de globale schematisering in het snijpunt van de systeemlijnen aan te nemen. De kolom wordt dan inderdaad centrisch belast.
De verbinding zit zelden precies in het snijpunt van de systeemlijnen. Bij de aangegeven schematisering moet de verbinding daarom ook een, meestal gering, excentriciteitsmoment overbrengen. Bij een hoekstaalverbinding moeten de bouten en ook het lijf van de balk dit moment kunnen opnemen. Voor het opnemen van de combinatie van dwarskracht en buigend moment is voor het lijf van de balk niet meer materiaal beschikbaar dan voor afschuiving volgens NEN 6770, art. 13.3.4.3. Dit geeft een afbakening van de toepassing van deze schematisering bij hoekstaalverbindingen. Voor het ontwerp en de berekening van eenvoudige 'dwarskrachtverbindingen' wordt verwezen naar een Engelse publikatie van het Steel Construction Intitute uit 1991: 'Joints in simple construction. Vol. I. Design methods'.
Als bij de globale schematisering het scharnier exact ter plaatse van de verbinding wordt aangenomen, ontstaat er in de kolom een excentriciteitsmoment. Dit geldt voor verbindingen met zowel hoekstalen als kopplaten. Dit excentriciteitsmoment is in het algemeen klein. Alleen bij zeer slanke kolommen en zware liggers (bijvoorbeeld een HEA 140 met een IPE 600) leidt dat er toe dat de kolom zwaarder moet worden uitgevoerd dan bij een zuiver centrische belasting.
---
Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 117 (april 1994).
Is controle op de krachtsinleiding volgens de Eurocode niet meer noodzakelijk?
Een staalskelet voor een kantoor bestaat per bouwlaag uit doorgaande stalen vloerliggers, ondersteund door stalen kolommen. De staalconstructie wordt berekend met de Eurocode. Onder meer moet worden gecontroleerd of er in de ligger verstijvingen nodig zijn ter plaatse van de krachtsinleiding bij de kolommen. Bij een berekening volgens de TGB 1990 geeft NEN 6770 in hoofdstuk 14 (Krachtsinleiding bij opleggingen en puntlasten) hiervoor de toetsingsformules. In de Eurocode met name NEN-EN 1993-1-1 ontbreken vergelijkbare formules. Betekent dit dat controle op de krachtsinleiding volgens de Eurocode niet meer noodzakelijk is?
Is controle op de krachtsinleiding volgens de Eurocode niet meer noodzakelijk?
Een staalskelet voor een kantoor bestaat per bouwlaag uit doorgaande stalen vloerliggers, ondersteund door stalen kolommen. De staalconstructie wordt berekend met de Eurocode. Onder meer moet worden gecontroleerd of er in de ligger verstijvingen nodig zijn ter plaatse van de krachtsinleiding bij de kolommen. Bij een berekening volgens de TGB 1990 geeft NEN 6770 in hoofdstuk 14 (Krachtsinleiding bij opleggingen en puntlasten) hiervoor de toetsingsformules. In de Eurocode met name NEN-EN 1993-1-1 ontbreken vergelijkbare formules. Betekent dit dat controle op de krachtsinleiding volgens de Eurocode niet meer noodzakelijk is?
Nee. Er moet ook bij gebruik van de Eurocode wel degelijk een controle van de krachtsinleiding plaatsvinden. Alleen ontbreken hiervoor de formules in NEN-EN 1993-1-1. Echter de Nationale Bijlage bij deze norm verwijst hiervoor in art. 6.1 naar hoofdstuk 14 uit NEN 6770. In de praktijk betekent dit dus dat de toetsing van de krachtsinleiding niet verandert met de komst van de Eurocode.
---
Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 208 (april 2009).
Een vakwerk bestaat uit aan elkaar gelaste staven. Mogen de knopen als scharnieren worden aangenomen?
Een vakwerk bestaat uit een doorgaande onder- en bovenrand met verticale en diagonale wandstaven. De wandstaven worden momentvast aan de randstaven gelast. Het vakwerk moet worden getoetst volgens de Eurocode. Mag voor het bepalen van de krachtsverdeling worden aangenomen dat alle knopen scharnierend zijn, zodat voor de toetsing van het vakwerk uitsluitend rekening hoeft te worden gehouden met normaalkrachten en niet met momenten?
Een vakwerk bestaat uit aan elkaar gelaste staven. Mogen de knopen als scharnieren worden aangenomen?
Een vakwerk bestaat uit een doorgaande onder- en bovenrand met verticale en diagonale wandstaven. De wandstaven worden momentvast aan de randstaven gelast. Het vakwerk moet worden getoetst volgens de Eurocode. Mag voor het bepalen van de krachtsverdeling worden aangenomen dat alle knopen scharnierend zijn, zodat voor de toetsing van het vakwerk uitsluitend rekening hoeft te worden gehouden met normaalkrachten en niet met momenten?
NEN-EN 1993-1-8, art. 5.1.5 geeft de bepalingen voor de algemene berekening van vakwerken. Bij het bepalen van de verdeling van de normaalkrachten in een vakwerk mag ervan zijn uitgegaan dat de staven zijn aangesloten door scharnieren. Tabel 5.3 uit NEN-EN 1993-1-8 geeft een overzicht van de in rekening te brengen momenten.
De draagkracht van een vakwerk hangt in belangrijke mate af van de normaalkrachten; immers het aandeel van buiging in de draagkracht is gering. Toch kunnen er buigende momenten optreden die zijn te onderscheiden in:
secundaire momenten;
momenten door een dwarse belasting;
excentriciteitsmomenten.
Secundaire momenten ter plaatste van de verbindingen, veroorzaakt door de rotatiestijfheid van de verbindingen, mogen worden verwaarloosd (behalve bij een vermoeiingsberekening) in zowel de berekening van de staven als de berekening van de verbindingen mits de verbindingen voldoende rotatiecapaciteit bezitten. Dit is het geval wanneer wordt voldaan aan de volgende twee criteria:
de geometrie van de verbindingen voldoet aan een bepaald geldigheidsgebied aangegeven in tabellen;
de staven in het vakwerk zijn niet gedrongen, dat wil zeggen dat voor de verhouding tussen de lengte en de diameter van de staven geldt /d 6 (voor vakwerkstaven in gebouwen).
Momenten door dwarse belastingen op het vakwerk (bijvoorbeeld belasting op de randstaven tussen de knopen) moeten altijd in rekening worden gebracht. Wanneer aan de bovengenoemde twee criteria wordt voldaan, geldt:
de wandstaven mogen zijn beschouwd als scharnierend aangesloten aan de randstaven, zodat de momenten door de dwarse belasting niet in de andere wandstaven doorwerken;
de randstaven mogen zijn beschouwd als doorgaande liggers met eenvoudige opleggingen ter plaatse van de knooppunten. Ook kunnen er momenten optreden die voortkomen uit excentriciteiten wanneer de systeemlijnen van de staven niet in één punt samenkomen. In getrokken rand- en wandstaven mogen excentriciteitsmomenten worden verwaarloosd. Deze momenten mogen ook verwaarloosd worden in de berekening van de verbindingen wanneer de excentriciteit e voldoet aan:
0,55h0 e 0,25h0 (rechthoekige buisprofielen);
0,55d0 e 0,25d0 (ronde buisprofielen).
Hierin is h0 (of d0) de hoogte (of diameter) van de randstaaf in het vlak van het vakwerk. De momenten door excentriciteiten moeten altijd in rekening worden gebracht bij drukstaven, ook indien de excentriciteit binnen de hiervoor gegeven begrenzing valt. Dit laatste is een afwijking op de TGB 1990, waarin excentriciteitsmomenten in drukstaven binnen bepaalde grenzen ook mochten worden verwaarloosd. Zie ook het artikel van H.H. Snijder.
---
Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 209 (juni 2009).
Moet een dragende kolom worden berekend op een stootbelasting door aanrijding door een voertuig?
Een bedrijfsgebouw met één bouwlaag staat op een bedrijfsterrein met de voorgevel direct aan de weg. In de voorgevel zit een loopdeur, met daarnaast een overheaddeur. Tussen beide deuren staat een dragende kolom. Moet deze kolom worden berekend op een stootbelasting door aanrijding door een voertuig?
Moet een dragende kolom worden berekend op een stootbelasting door aanrijding door een voertuig?
Een bedrijfsgebouw met één bouwlaag staat op een bedrijfsterrein met de voorgevel direct aan de weg. In de voorgevel zit een loopdeur, met daarnaast een overheaddeur. Tussen beide deuren staat een dragende kolom. Moet deze kolom worden berekend op een stootbelasting door aanrijding door een voertuig?
NEN-EN 1991-1-7 art. 3.4(2) geeft aan dat een buitengewone belasting - en dat is een stootbelasting - uitsluitend hoeft te worden beschouwd voor bouwwerken die vallen in gevolgklasse CC2 of CC3. Alleen wanneer het bedoelde bedrijfspand in gevolgklasse CC1 valt hoeft de kolom uitsluitend te worden getoetst op zijn dragende functie voor verticale belastingen en eventuele belastingen die te maken hebben met de stabiliteit van de constructie. Dit hoeft overigens niet te betekenen dat er voorzieningen moeten worden getroffen. Dat hangt af van het effect van het bezwijken van de kolom in termen van slachtoffers en disproportionele schade in verhouding tot oorzaak van het bezwijken. Zo moet de stabiliteit van het gebouw wel verzekerd blijven: zie NEN-EN 1990, art. 2.1(4) en NEN-EN 1991-1-7, art. 3.2(2). Dit betekent dat altijd een afweging moet worden gemaakt tussen de oorzaak en de mogelijke gevolgen. Deze afweging kan per situatie verschillend zijn. Wanneer het bezwijken van een kolom slechts tot een beperkte schade en gevolg leidt - wat vaak het geval is bij een constructie met één bouwlaag - is het bezwijken van de kolom bij een aanrijding ook bij gevolgklasse CC2 en CC3 acceptabel. Wanneer de berekening nog wordt uitgevoerd volgens NEN 6702 (TGB 1990), art. 9.4 moet wel rekening worden gehouden met een belasting door aanrijding (botsing door voertuigen). De in rekening te brengen botskracht hangt onder meer af van de afstand van de weg tot de constructie en van de remweg die het voertuig nodig heeft om tot stilstand te komen.
---
Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 218 (december 2010).
Wat is de eis voor de horizontale verplaatsing van een portaal bij gebruik van een bovenloopkraan?
In een bedrijfshal met ongeschoorde portalen wordt een bovenloopkraan toegepast. Wat is de eis voor de horizontale verplaatsing van het portaal?
Wat is de eis voor de horizontale verplaatsing van een portaal bij gebruik van een bovenloopkraan?
In een bedrijfshal met ongeschoorde portalen wordt een bovenloopkraan toegepast. Wat is de eis voor de horizontale verplaatsing van het portaal?
Een ongeschoorde hal met momentvaste ligger/spant-kolomverbindingen of voetinklemmingen of een combinatie van beide is geschikt voor het realiseren van kraanbanen mits de vervormingen begrensd worden. In NEN-EN 1993-6 zijn bruikbaarheidseisen in de vorm van toelaatbare vervormingen weergegeven. De eisen zijn gerelateerd aan het hoogteniveau van de rail en hebben betrekking op de horizontale verplaatsing, het verschil in horizontale verplaatsing tussen twee aangrenzende portalen en het verschil in horizontale en verticale verplaatsing van beide kraanbanen ten opzichte van elkaar. Zo nodig moeten de bruikbaarheidscriteria overlegd worden met de opdrachtgever en de kraanleverancier.
---
Deze vraag is eerder beantwoord door de Helpdesk van Bouwen met Staal (januari 2009).
Wat is de wrijvingscoëfficiënt tussen staal op beton? Maakt het daarbij ook uit of het staal geverfd is of niet?
Wat is de wrijvingscoëfficiënt tussen staal op beton? Maakt het daarbij ook uit of het staal geverfd is of niet?
Bij voetplaatverbindingen wordt in art. 6.2.2(6) van NEN-EN 1993-1-8 aangegeven dat voor de wrijvingscoëfficiënt tussen staal en zand-cement mortel een waarde van 0,2 aangehouden mag worden. Er worden daarbij geen voorwaarden gesteld aan de hoedanigheid van het staaloppervlak. In art. 6.7.4.2(4) van NEN-EN 1994-1-1 wordt gesproken over een wrijvingscoëfficiënt van 0,5 tussen beton en ongeverfd staal. Bekend is dat de waarde van 0,2 aan de conservatieve kant is waardoor deze waarde een veilige ondergrens afbakent voor de wrijving tussen staal en beton, ongeacht de behandeling van het staal.
---
Deze vraag is eerder beantwoord door de Helpdesk van Bouwen met Staal (november 2009).
Hoe wordt de belasting op een kolom bepaald volgens de Eurocode?
De staalconstructie voor een verdiepinggebouw van vier bouwlagen bestaat uit kolommen en liggers. Voor het berekenen van de belasting op de kolommen op de begane grond was het volgens NEN 6702 (TGB 1990) mogelijk te rekenen met één bouwlaag extreem belast en de overige bouwlagen momentaan belast. Hoe wordt de belasting op de kolom bepaald volgens de Eurocode?
Hoe wordt de belasting op een kolom bepaald volgens de Eurocode?
De staalconstructie voor een verdiepinggebouw van vier bouwlagen bestaat uit kolommen en liggers. Voor het berekenen van de belasting op de kolommen op de begane grond was het volgens NEN 6702 (TGB 1990) mogelijk te rekenen met één bouwlaag extreem belast en de overige bouwlagen momentaan belast. Hoe wordt de belasting op de kolom bepaald volgens de Eurocode?
NEN-EN 1991-1-1, art. 6.2.2(2) en 6.3.1.2(11) geeft regels voor het reduceren van de belasting op kolommen en wanden voor boven elkaar gelegen vloeren. De Nationale Bijlage bij deze artikelen geeft voor Nederland aanvullende informatie. De belasting op de kolommen en wanden op de begane grond moet worden bepaald door de hoger gelegen vloeren extreem te belasten en deze belasting vervolgens te reduceren met de factor n.
Inmiddels is gebleken dat het toepassen van de Eurocode en de Nationale Bijlage tot onbedoelde effecten leidt. De reden is dat NEN 6702 uitging van één vloer extreem belast en de Eurocode van twee vloeren extreem belast en de overige vloeren momentaan belast.
---
Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 221 (juni 2011).
Kan een kokerkolom die voor de helft vol staat met water leiden tot vorstschade?
Een stalen kokerkolom onder een carport blijkt tijdens onderhoudswerkzaamheden voor de helft vol te staan met water. Kan dit bij vorst tot schade aan de kolom leiden?
Kan een kokerkolom die voor de helft vol staat met water leiden tot vorstschade?
Een stalen kokerkolom onder een carport blijkt tijdens onderhoudswerkzaamheden voor de helft vol te staan met water. Kan dit bij vorst tot schade aan de kolom leiden?
Ja. Door het bevriezen van het water kan de kolom ernstig worden beschadigd door opbolling of door langsscheuren in de hoeken. Er zijn in de praktijk meerdere gevallen bekend waarbij waterophoping in een kolom leidde tot aanzienlijke vorstschade. Waterophoping is te voorkomen door onder in de kolom een gat te boren, zodat het water kan wegstromen.
Water of vocht in de kolom kan ook nog een ander probleem veroorzaken, namelijk: corrosie van binnen uit. Bij het afnemen van de wanddikte door corrosie een schade die langzaam en onzichtbaar optreedt neemt de weerstand van de kolom in de loop van de tijd af.
---
Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 222 (augustus 2011).
Is 'veiligheidsklasse 3' identiek aan 'uitvoeringsklasse EXC3'?
Het bestek voor een staalconstructie vermeldt dat de constructie moet worden gefabriceerd volgens 'uitvoeringsklasse EXC3' volgens NEN-EN 1090-2. Op de tekeningen staat echter aangegeven 'veiligheidsklasse 3'. Is 'veiligheidsklasse 3' identiek aan 'uitvoeringsklasse EXC3'?
Is 'veiligheidsklasse 3' identiek aan 'uitvoeringsklasse EXC3'?
Het bestek voor een staalconstructie vermeldt dat de constructie moet worden gefabriceerd volgens 'uitvoeringsklasse EXC3' volgens NEN-EN 1090-2. Op de tekeningen staat echter aangegeven 'veiligheidsklasse 3'. Is 'veiligheidsklasse 3' identiek aan 'uitvoeringsklasse EXC3'?
Nee. Veiligheidsklasse 3 is een begrip dat wordt gebruikt in NEN 6700 en NEN 6702. De uitvoeringsklasse EXC3 is een begrip afkomstig uit NEN-EN 1090-2.
De veiligheidsklasse geeft de klasse van bouwwerken (of delen van bouwwerken) aan, waarin per veiligheidsklasse de minimaal vereiste betrouwbaarheidsindex is aangegeven. De uitvoeringsklasse stelt eisen aan de vervaardiging van de constructie en is gerelateerd aan type constructie. Zo zal bijvoorbeeld een eenvoudige loods in EXC1 vallen en een kerncentrale in EXC4. NEN 6700 en 6702 zijn door NEN ingetrokken op 31 maart 2010 (er wordt niet langer onderhoud aan deze normbladen gepleegd) en worden vervangen door NEN-EN 1990 (Eurocode 0) en NEN-EN 1991 (Eurocode 1). Omdat NEN 6702 nog steeds wordt aangestuurd door het Bouwbesluit 2003 (het nieuwe Bouwbesluit 2012 verwijst naar de Eurocodes) wordt NEN 6702 nog veel gebruikt in berekeningen, ondanks dat deze norm is ingetrokken. De Eurocode geeft echter het veiligheidsniveau niet aan met veiligheidsklassen maar met gevolgklassen (consequence classes (CC)). Er bestaat een verschil tussen de veiligheidsklassen in de 'oude' normen en de gevolgklassen in de Eurocode.
NEN 6702. Voor industriegebouwen is meestal veiligheidsklasse 2 van toepassing, waarbij moet worden gerekend met een belastingfactor gf;g;u = 1,2 voor de permanente belasting en gf;q;u = 1,3 voor de veranderlijke belasting. Voor kantoor- en winkelpanden is meestal veiligheidsklasse 3 van toepassing met een belastingfactor gf;q;u= 1,5 voor de veranderlijke belasting. De constructeur bepaalt op grond van NEN 6702 welke veiligheidsklasse voor het project van toepassing is.
NEN-EN 1990. Eurocode 0 werkt niet met veiligheidsklassen, maar met gevolgklassen. In de tabel is de relatie aangegeven tussen de oude veiligheidsklasse en de nieuwe gevolgklasse. De gevolgklassen in NEN-EN 1990 komen echter niet precies overeen met de veiligheidsklassen volgens NEN 6700. In het algemeen geldt:
- gevolgklasse CC1 correspondeert met zowel veiligheidsklasse 1 als 2;
- gevolgklasse CC2 correspondeert met veiligheidsklasse 3;
- gevolgklasse CC3 is bedoeld voor draagconstructies in zeer hoge of anderszins bijzondere bouwwerken, waarbij de gevolgen van bezwijken zeer groot kunnen zijn.
Naast de gevolgklassen kent de Eurocode het begrip betrouwbaarheidsklasse (reliability class). De betrouwbaarheidsklassen RC1 tot en met RC3 corresponderen met de gevolgklassen CC1 tot en met CC3. Aan de betrouwbaarheidsklassen is een betrouwbaarheidsindex gekoppeld die de waarden van de partiële factoren aan de belastingkant bepalen.
De uitvoeringsklasse wordt bepaald door de opdrachtgever in samenspraak met de constructeur. Om de uitvoeringsklasse te bepalen is in EN 1090-2 de informatieve bijlage B opgenomen. Volgens de hier gebruikte methode wordt de uitvoeringsklasse bepaald uit de gevolgklasse, de gebruikscategorie (service category (SC)) en de productiecategorie (production category (PC)). Uit het voorgaande blijkt dat de 'oude' veiligheidsklasse 3 overeenkomt met CC2. Voor bijvoorbeeld constructies in veiligheidsklasse 3 - die overwegend statisch worden belast (SC1 in S355 (PC2) - zou volgens deze informatieve bijlage gelden dat de constructie moet worden gemaakt volgens uitvoeringsklasse EXC2. De bedoeling is om de bepaling van de uitvoeringsklasse op te nemen in Eurocode 3. Daar hoort deze immers ook. Het voorstel zoals dat er nu ligt is aanzienlijk eenvoudiger dan de methode van bijlage B volgens de EN 1090. In het algemeen geldt: hoe hoger het nummer van de klasse, des te zwaarder de eisen die aan de vervaardiging worden gesteld.
---
Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 225 (februari 2012).
Geldt de reductie van de vloeigrens en de treksterkte bij onderdelen dikker dan 40 mm ook voor de verbindingen?
Voor onderdelen van een staalconstructie met een dikte van meer dan 40 mm moet volgens NEN-EN 1993-1-1, tabel 3.1 zowel de vloeigrens als de treksterkte worden gereduceerd. Geldt deze reductie uitsluitend voor het toetsen van de weerstand van de doorsnede of ook voor het berekenen van de verbindingen?
Geldt de reductie van de vloeigrens en de treksterkte bij onderdelen dikker dan 40 mm ook voor de verbindingen?
Voor onderdelen van een staalconstructie met een dikte van meer dan 40 mm moet volgens NEN-EN 1993-1-1, tabel 3.1 zowel de vloeigrens als de treksterkte worden gereduceerd. Geldt deze reductie uitsluitend voor het toetsen van de weerstand van de doorsnede of ook voor het berekenen van de verbindingen?
Beide. De vloeigrens en de treksterkte worden bij materiaaldikten van meer dan 40 mm gereduceerd, omdat er bij een grote materiaaldikte meer sprake is van verschillende eigenschappen over de dikte van het staal. De reducties gelden overigens niet alleen voor (onderdelen van) walsprofielen, maar ook voor profielen uit plaat, zoals buizen en plaatliggers. Bij de productie van staal is het basismateriaal hetzelfde voor zowel dikke als dunne platen en profielen. Dunne platen (en profielen) worden door het (uit)walsen meer vervormd dan dikke platen, wat resulteert in een hogere vloeispanning en treksterkte. Ook koelen dunne delen na het walsen gelijkmatiger af. Met deze verschillen is rekening gehouden bij de afnameproeven in de technische leveringsvoorwaarden. Tabel 3.1 van NEN-EN 1993-1-1 is een vereenvoudiging van de materiaaleigenschappen uit onder meer NEN-EN 10025. Bij de afnameproeven is rekening gehouden met de inhomogeniteit van het materiaal, doordat de positie van het proefstuk uit het profiel is voorgeschreven. Het proefstuk moet een strip uit de flens zijn met een dikte gelijk aan die van de flens. Een uit de flens gedraaid proefstuk is dus niet representatief. Bij de verificatie van de toetsingsregels is ook uitgegaan van vergelijkbaar bepaalde materiaaleigenschappen.
---
Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 227 (juni 2012).
Mag de factor gamma_G bij gunstig werkende belasting ook worden vermenigvuldigd met de factor K_FI?
Bij de berekening van de staalconstructie van een landbouwschuur komt ook een belastingcombinatie voor met windzuiging. In deze combinatie werkt het eigen gewicht van het dak als een gunstige belasting, zodat voor de partiële belastingfactor voor de blijvende belasting geldt gamma_G = 0,9. De landbouwschuur is ingedeeld in gevolgklasse CC1, zodat de partiële factoren aan de belastingkant mogen worden vermenigvuldigd met een factor K_Fl = 0,9. Mag de factor gamma_G ook worden vermenigvuldigd met de factor K_FI?
Mag de factor gamma_G bij gunstig werkende belasting ook worden vermenigvuldigd met de factor K_FI?
Bij de berekening van de staalconstructie van een landbouwschuur komt ook een belastingcombinatie voor met windzuiging. In deze combinatie werkt het eigen gewicht van het dak als een gunstige belasting, zodat voor de partiële belastingfactor voor de blijvende belasting geldt gamma_G = 0,9. De landbouwschuur is ingedeeld in gevolgklasse CC1, zodat de partiële factoren aan de belastingkant mogen worden vermenigvuldigd met een factor K_Fl = 0,9. Mag de factor gamma_G ook worden vermenigvuldigd met de factor K_FI?
Nee. De partiële belastingfactor hangt in het algemeen niet af van de gevolgklasse van het bouwwerk. Echter volgens de opmerking onder tabel B.3 van NEN-EN 1990 mag de factor K_FI uitsluitend worden toegepast op ongunstige belastingen. Voor gunstig werkende belastingen geldt dus altijd gamma_G = 0,9. De partiële belastingfactoren voor Nederland zijn nader uitgewerkt in de Nationale Bijlage bij NEN-EN 1990. Voor gevolgklasse CC2 staan deze factoren in tabel NB.4 van de Nationale Bijlage en de partiële belastingfactoren voor gevolgklasse 1 en 3 in tabel NB.5. In tabel NB.5 zijn de factoren gegeven në vermenigvuldiging met de factor K_FL en na afronding. Voor alle gevolgklassen 1 en 3 blijft de waarde van de partiële factor bij gunstige blijvende belastingen gelijk aan gamma_G = 0,9.
---
Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 228 (augustus 2012).
Geldt NEN-EN 1991-1-7 ook voor de beoordeling van een normale bedrijfshal?
Met de komst van de Eurocode is er een speciale norm (NEN-EN 1991-1-7) voor de beoordeling van gebouwen onder invloed van buitengewone belastingen. Geldt deze norm ook voor een normale bedrijfshal?
Geldt NEN-EN 1991-1-7 ook voor de beoordeling van een normale bedrijfshal?
Met de komst van de Eurocode is er een speciale norm (NEN-EN 1991-1-7) voor de beoordeling van gebouwen onder invloed van buitengewone belastingen. Geldt deze norm ook voor een normale bedrijfshal?
NEN-EN 1991-1-7 is bedoeld om gebouwen weerbaar te maken tegen buitengewone belastingen. Het buitengewone belastingsgeval brand valt hier niet onder, hiervoor geldt NEN-EN 1991-1-2. De achtergrond van NEN-EN 1991- 1-7 is het voorkomen van disproportionele schade door een relatieve kleine belasting en moet voortschrijdende instorting voorkomen. Naast weerstand tegen buitengewone belastingen met bekende oorzaak, zoals aanrijdingen of stootbelastingen, moet een gebouw een zekere robuustheid hebben bij buitengewone belastingen met een onbekende oorzaak (deze eis wordt overigens nog niet door het Bouwbesluit 2012 aangestuurd). Met de informatieve Bijlage A kan worden aangetoond of een gebouw voldoende robuust is. De eisen zijn afhankelijk van de gevolgklasse. Voor bedrijfshallen in gevolgklasse CC1 gelden geen speciale eisen. Voor bedrijfshallen die vallen in gevolgklasse CC2a (de norm verdeelt gevolgklasse CC2 in een klasse met een laag risico (a) en een klasse met een hoog risico (b)) moeten de kolommen zijn gezekerd met een horizontale trekband. De trekband met worden berekend op een kracht die afhankelijk is van de aanwezige belasting, de lengte van de trekband (afstand tussen de kolommen) en de h.o.h.-afstand van de trekbanden. De trekband moet een minimale kracht kunnen opnemen van 75 kN. Deze kracht kan eenvoudig warden opgenomen met twee bouten M16, 8.8. In werkelijkheid blijkt de toepassing van bijlage A tot aanzienlijke praktische problemen te leiden. Alle strategieën met trekbanden vereisen in alle details bijvoorbeeld aanzienlijke rotatie en/of vervormingscapaciteit, bij de trekbanden horen ook drukbogen of vasthoudpunten die in de praktijk lang niet overal aanwezig blijken te zijn. Bovendien is er voor gevolgklasse CC3 een risicoanalyse vereist waarvoor geen model wordt aangereikt. Tevens worden er geen wegingsfactoren en toetsingscriterium genoemd. De hoop is dat bijlage A binnen twee jaar zodanig wordt aangepast dat deze goed bruikbaar is voor de praktijk.
---
Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 236 (december 2013).
In juni 2014 is het amendement A1 op NEN-EN 1993-1-1 uitgebracht. Wat is de status van dit amendement?
In juni heeft NEN het amendement A1 op NEN-EN 1993-1-1 uitgebracht. In deze aanvulling op de Eurocode wordt, onder andere in bijlage C, voorgeschreven hoe de uitvoeringsklasse moet worden bepaald. Wat is de status van dit amendement en wat zijn de consequenties voor het dimensioneren van staalconstructies?
In juni 2014 is het amendement A1 op NEN-EN 1993-1-1 uitgebracht. Wat is de status van dit amendement?
In juni heeft NEN het amendement A1 op NEN-EN 1993-1-1 uitgebracht. In deze aanvulling op de Eurocode wordt, onder andere in bijlage C, voorgeschreven hoe de uitvoeringsklasse moet worden bepaald. Wat is de status van dit amendement en wat zijn de consequenties voor het dimensioneren van staalconstructies?
Het amendement heeft de status van een officiële Nederlandse norm. De norm is Engelstalig, dit doet echter niets af aan het officiële karakter. De wijziging betekent dat het bepalen van de uitvoeringsklasse (execution class) van een staalconstructie nu normatief is geregeld in NEN-EN 1993-1-1. De informatieve bijlage B van NEN-EN 1090-2 mag dus niet langer worden gebruikt. Met de wijziging zijn ook de begrippen gebruikscategorie en productiecategorie vervallen. De vaststelling van de uitvoeringsklasse hangt nu rechtstreeks samen met de betrouwbaarheidsklasse of gevolgklasse en het type belasting (statisch of gevoelig voor vermoeiing en/of aardbevingen). De staalconstructeur is, met de opdrachtgever, verantwoordelijk voor de keuze van de uitvoeringsklasse.
Een andere gevolg is dat uitvoeringsklasse 4 niet meer rechtstreeks voorkomt in de tabel maar via een voetnoot wordt voorbehouden voor constructies met extreme gevolgen bij bezwijken. Dit betekent bijvoorbeeld dat een normale brug niet meer automatisch in uitvoeringsklasse 4 valt.
---
Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 240 (augustus 2014).