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

1. Afstudeerwerk van Tunis Hoekstra (1312103)
Stapelen met houtskeletbouw
Berekenen en modelleren van de schrankstijfheid van
meerlaagse houtskeletbouw.
Afstudeerpresentatie Tunis Hoekstra – 24 april 2012
© Han van Zwieten Architecten
Challenge the future 1

2. Programma
• Presentatie
• Aanleiding
25 minuten
• Werkwijze
• Resultaten
• Vragen 15 minuten
• Beoordeling 15 minuten
• Afsluiting
Challenge the future 2

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 stud
breather membrane
(watertight)
bottom rail
Challenge the future 3

4. Afstudeerwerk van Tunis Hoekstra (1312103)
Stapelen met houtskeletbouw
Berekenen en modelleren van de schrankstijfheid van
meerlaagse houtskeletbouw.
Afstudeerpresentatie Tunis Hoekstra – 24 april 2012
© Han van Zwieten Architecten
Challenge the future 4

5. Aanleiding tot het onderzoek
Historische houtconstructies
Noors staafkerkje “Borgund”
(± 1180)
(Borgund, Noorwegen)
Challenge the future 5

6. Aanleiding tot het onderzoek
Historische houtconstructies
Vakwerkhuizen
Challenge the future 6

7. Aanleiding tot het onderzoek
Moderne houtconstructies
• 3 constructie typen voor gebouwen in hout
• Houtskeletbouw (HSB)
• Kruislaaghout (CLT)
• Kolom-ligger structuren
Challenge the future 7

8. Aanleiding tot het onderzoek
Kruislaaghout (CLT)
Challenge the future 8

9. Aanleiding tot het onderzoek
Kruislaaghout (CLT)
Challenge the future 9

10. Aanleiding tot het onderzoek
Kruislaaghout (CLT)
“Stadthaus”
Londen, UK
(©Techniker)
Challenge the future 10

11. Aanleiding tot het onderzoek
Kolom-ligger draagstructuur
Huis “De Wiers”
(©Oliver Schuh)
Challenge the future 11

12. Aanleiding tot het onderzoek
Houtskeletbouw – constructiewijze
Noord-Amerikaanse
bouwwijze
Challenge the future 12

13. Aanleiding tot het onderzoek
Houtskeletbouw – constructiewijze
Nederlandse bouwwijze
Challenge the future 13

14. Aanleiding tot het onderzoek
Houtskeletbouw – constructiewijze
Challenge the future 14

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. Aanleiding tot het onderzoek
Houtskeletbouw – voordelen
• Knelpunten in het verleden
• Groeiende belangstelling
• Snel en schoon bouwen
• Energetische prestaties en duurzaamheid
• Kwaliteitscontrole en prefabricage
• Marktperspectief
Challenge the future 16

17. Aanleiding tot het onderzoek
Houtskeletbouw – concept zeslaagse HSB
Challenge the future 17

18. Aanleiding tot het onderzoek
Houtskeletbouw – concept zeslaagse HSB
“Stapelen met HSB”
Challenge the future 18

19. Aanleiding tot het onderzoek
Houtskeletbouw – gerealiseerde projecten
“Koninginnehof”
(Zuidwolde, Nederland, 2011)
Challenge the future 19

20. Aanleiding tot het onderzoek
Houtskeletbouw – voorbeeld
“The Reflection Building”
(North Woolwhich, Londen, UK, 2002)
Challenge the future 20

21. Aanleiding tot het onderzoek
Houtskeletbouw – voorbeeld
“Casa Montarina”
(Lugano, Zwitseland, 2007)
Challenge the future 21

22. Aanleiding tot het onderzoek
Houtskeletbouw – constructief ontwerp
Challenge the future 22

23. Aanleiding tot het onderzoek
Houtskeletbouw – constructief ontwerp
• Sterkte
• Stijfheid
• Stabiliteit
Challenge the future 23

24. Aanleiding tot het onderzoek
Houtskeletbouw – 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. Aanleiding tot het onderzoek
Houtskeletbouw – 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. Aanleiding tot het onderzoek
Houtskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp
F
• Sterkte
• Stijfheid
• Stabiliteit leading stud
uplift
Challenge the future 26

27. Aanleiding tot het onderzoek
Houtskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp
• Sterkte u
F
• Stijfheid
• Stabiliteit
h1
𝐹
𝑅 = [𝑁/𝑚𝑚]
𝑢 b1
Challenge the future 27

28. Aanleiding tot het onderzoek
Houtskeletbouw – 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. Aanleiding tot het onderzoek
Houtskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp
• Sterkte
• Stijfheid
• Stabiliteit
𝐹
𝑅 = [𝑁/𝑚𝑚]
[N/mm]
𝑢
Challenge the future 29

30. Aanleiding tot het onderzoek
Houtskeletbouw – constructief ontwerp
• Sterkte (UGT)
• Stijfheid (UGT/BGT)
• Stabiliteit (UGT)
Challenge the future 30

31. Aanleiding tot het onderzoek
Houtskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp
• Vervorming in BGT is, en krachtsverdeling in UGT kan
afhankelijk zijn van de wandstijfheid:
Challenge the future 31

32. Aanleiding tot het onderzoek
Houtskeletbouw – 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. Aanleiding tot het onderzoek
Houtskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp
• Sterkte Eurocode 5
(NEN-EN 1995)
• Stijfheid
• Stabiliteit
Challenge the future 33

34. Aanleiding tot het onderzoek
Houtskeletbouw – toetsen van het constructief ontwerp
• Sterkte Eurocode 5
(NEN-EN 1995)
• Stijfheid
• Stabiliteit
?
Challenge the future 34

35. Aanleiding tot het onderzoek
Houtskeletbouw – 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. Onderzoeksvragen
Schrankstijfheid 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. Onderzoeksvragen
Schrankstijfheid 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. Resultaten van het onderzoek
Literatuuronderzoek
• 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. Resultaten van het onderzoek
Analytische 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. Resultaten van het onderzoek
Analytische berekeningswijze schrankstijfheid
• Verbindingsmiddelen-slip
uf
F04
h1
b1 npanels = 3
Challenge the future 40

41. Resultaten van het onderzoek
Analytische berekeningswijze schrankstijfheid
panel panel
translation rotation =
+
combined
effect
Challenge the future 41

42. Resultaten van het onderzoek
Analytische 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. Resultaten van het onderzoek
Verbindingsmiddelen stijfheid Kser & ks
OSB (Oriented Strand Board ) Triplex (Plywood) Spaanplaat (Particleboard)
Verbindingsmiddelen:
• nagels
• schroeven
• nieten
Gipskartonplaat Gipsvezelplaat
Challenge the future 43

44. Resultaten van het onderzoek
Verbindingsmiddelen 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. Resultaten van het onderzoek
Verbindingsmiddelen 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. Resultaten van het onderzoek
Verbindingsmiddelen 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. Resultaten van het onderzoek
Analytische 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. Resultaten van het onderzoek
Analytische berekeningswijze schrankstijfheid
• Rek in de trek-verankering
uhd
F04
h1
npanels = 3
b1
npanels · b1
Challenge the future 48

49. Resultaten van het onderzoek
Analytische 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. Resultaten van het onderzoek
Stijfheid 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. Resultaten van het onderzoek
Analytische 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. Resultaten van het onderzoek
Analytische 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. Resultaten van het onderzoek
Analytische 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. Resultaten van het onderzoek
Analytische 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. Resultaten van het onderzoek
Analytische 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. Resultaten van het onderzoek
Analytische 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. Resultaten van het onderzoek
Analytische 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. Resultaten van het onderzoek
Analytische 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. Resultaten van het onderzoek
Analytische 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. Resultaten van het onderzoek
Analytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk met tests
• Vergelijk met testen:
?
Challenge the future 60

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 − 𝐹2
beproevingen volgens NEN-EN 594 𝑅=
𝑣4 − 𝑣2
Challenge the future 61

62. Resultaten van het onderzoek
Analytische 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. Resultaten van het onderzoek
Analytische berekeningswijze schrankstijfheid – vergelijk met tests
• Berekeningswijze geeft goede resultaten
• Rtest / Ranalytisch = 1,11 (gemiddeld)
• vtest / vanalytisch = 0,90 (gemiddeld)
Challenge the future 63

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 1800
Racking 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 0
600 x 2400 1200 x 2400 1800 x 2400 2400 x 2400 3600 x 2400 4800 x 2400
Challenge the future 64

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 1800
Racking 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 0
600 x 2400 1200 x 2400 1800 x 2400 2400 x 2400 3600 x 2400 4800 x 2400
Challenge the future 65

66. Resultaten van het onderzoek
Analytische 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. Resultaten van het onderzoek
Analytische 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. Resultaten van het onderzoek
Analytische 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. Resultaten van het onderzoek
Analytische 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. Resultaten van het onderzoek
Analytische 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. Resultaten van het onderzoek
Analytische 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. Resultaten van het onderzoek
Aanpak modellering
• Eenvoudig vakwerkmodel
• Wandeigenschappen opgenomen in stijfheid schoor
Challenge the future 72

73. Resultaten van het onderzoek
Voorbeeld toepassing
Challenge the future 73

74. Resultaten van het onderzoek
Geperforeerde wanden
300
1200 x
1200 h1 = 2400
900
b1 = 1200 b1 b1
Challenge the future 74

75. Resultaten van het onderzoek
Geperforeerde wanden – berekeningswijzen
multi-panel model
equivalent-brace model
panel-area-ratio method
Challenge the future 75

76. Resultaten van het onderzoek
Geperforeerde 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. Resultaten van het onderzoek
Geperforeerde 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. Resultaten van het onderzoek
Geperforeerde 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. 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.
h1
Consider the element
to 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 𝑏𝑖
Determine the racking stiffness with brac
use of the analytical calculation 𝑘 𝑅;𝐼,𝐼 e𝑘 𝑅;𝐼𝐼,𝐼 𝑘 𝑅;𝐼𝐼𝐼,𝐼 hI
j
method explained in chapter Fout! stiff
Verwijzingsbron 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. Resultaten van het onderzoek
Geperforeerde wanden – tests
Challenge the future 80

81. Resultaten van het onderzoek
Geperforeerde 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. 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. 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. Discussie & vragen
Challenge the future 84

85. Beoordeling
Challenge the future 85

86. Afstudeercommissie
Jan Willem van de Peter de Vries Geert Ravenshorst Max Hendriks Jan Banga
Kuilen
Challenge the future 86

87. TUDelft – sectie hout-constructies en hout-
technologie
Stevin II laboratorium
Challenge the future 87

88. TUDelft – sectie hout-constructies en hout-
technologie
MicroLab
Challenge the future 88

89. Ingenieursbureau Boorsma B.V.
Eco-woningen (Emmeloord) Havenkantoor (Lelystad)
Koninginnehof (Zuidwolde)
Challenge the future 89

90. Ingenieursbureau Boorsma B.V.
Houten berging – Houtarchitectuurprijs 2010
Challenge the future 90

91. Ingenieursbureau Boorsma B.V.
Bedankt voor uw
aandacht !
Challenge the future 91

92. Einde
Tijd voor koffie
Challenge the future 92

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