door Toon Maas & Yara Helsen 1ste master ingenieurswetenschappen: architectuur - bouwtechnisch ontwerp 1415 onder begeleiding van Hans De Petter en Mattias Schevenels
Inhoudstafel 3 5 9 11 15 21 31 35 47 49
situering concept plan snedes beelden details beelden berekeningsnota duurzaamheid maquette
Situering
2
In deze bundel wordt er een voorstel gemaakt voor de overkapping van een marktplein, het Herbert Hooverplein in Leuven. Gaande van het ontwerp van de structuur tot de berekening en de detaillering ervan. De site is gelegen in het stadscentrum van Leuven, op de verbinding tussen tussen het park en de Universiteitsbibliotheek met het Ladeuzeplein.
3
Concept
4
plaats maken voor (groeiende) bomen
markt beschermen tegen regen
randvoorwaarden aan terrassen en Blijde Inkomststraat
plaats maken voor (groeiende) bomen
randvoorwaarden: terrassen ruimte geven & Blijde Inkomststraat volgen
5
zonlicht toelaten - transparante structuur
veel plaats voor marktkramen
zonlicht toelaten - transparante structuur
veel plaats voor marktkramen creĂŤren
6
centraal mini-amfitheater voor artiesten, open lucht films, ...
aankondiging open ruimte door de structuur
aankondiging open ruimte door middel van de structuur
centraal mini-amfitheater voor artiesten, openluchtfilms, ...
7
Plan
1/500 N
8
.
B
A
A’
B’
9
Snede AA’ 1/500
10
11
Snede BB’ 1/500
12
13
14
15
16
17
18
19
Details
20
Aansluiting kolomvoet schaal 1/5
1
2
3 4 5
7
6
kokerprofiel CHS 323.9 x 8 regenwater afvoerbuis verstevigingsschot voetplaat cementlaag betonnen fundering funderingsanker 21
1 2 3 4 5 6 7
Aansluiting knoop (zonder kolom) Horizontale snede schaal 1/5
5
1 2
22
3
Aansluiting knoop (met kolom) Horizontale snede schaal 1/5
5
4
1 6 2
3
kokerprofiel CHS 182 x 8 stalen vinnen gelast aan kokerprofiel bouten regenwater afvoerbuis gelamineerde houten ligger kolom & koplat 23
1 2 3 4 5 6
Aansluiting knoop (zonder kolom) Verticale snede schaal 1/5
9 10 8
1
3
2
24
5
Aansluiting knoop (met kolom) Verticale snede schaal 1/5
9 10
11
8
1
3
2
7
4
25
6
5
kokerprofiel CHS 182 x 8 stalen vinnen gelast aan kokerprofiel bouten regenwater afvoerbuis gelamineerde houten ligger kokerprofiel CHS 323.9 x 8 koplat secundaire structuur semi-transparante zonnepanelen spider glass fitting afwateringsprofiel
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Aansluiting knoop (zonder kolom) Bovenaanzicht schaal 1/5
1 4 2
7 8
26
Aansluiting knoop (met kolom) Bovenaanzicht schaal 1/5
9
3 1
6
4
5 2
7 8
kokerprofiel CHS 182 x 8 bouten regenwater afvoerbuis gelamineerde houten ligger kokerprofiel CHS 323.9 x 8 koplat semi-transparante zonnepanelen spider glass fitting afwateringsprofiel 27
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Aansluiting op secundaire structuur schaal 1/1
4 2
5
3
1
1 2 3 4 5
U-profiel 70/40/70 x 6 semi-transparante zonnepanelen spider glass fitting koker met bekabeling van de semi-transparante zonnepanelen ondersteuning van de bekabelingskoker
28
Aansluiting randbalk schaal 1/5
2 3 4
1
gelamineerde houten ligger semi-transparante zonnepanelen spider glass fitting Z-profiel 70/130/70 x 6 29
1 2 3 4
30
31
32
33
Berekeningsnota
34
Materiaalgebruik
Voor de kolommen is er gebruik gemaakt van stalen CHS 323.9 x 8 profielen (S235). Totaal gewicht in staal is 16,4 ton. De houten balken zijn gelamineerde liggers. De breedte is steeds 200 mm, de hoogte verschilt en is aan de zijkanten is 700 mm en centraal in de structuur 860 mm (GL32h). Totaal gewicht in hout is 194,0 ton. 35
Lasten
Eigengewicht
Sneeuw en onderhoud 1 kN/m2
plaat: 0,2 kN/m2 kolom: 0,611 kN/m balk: van 0,591 kN/m aan de rand tot 0,734 kN/m centraal
36
Lasten
Wind 0,33 kN/m2 (=0,5.0,66 kN/m2)
Wind 0,422 kN/m (=0,8.0,8.0,66 kN/m) 0,211 kN/m (=0,4.0,8.0,66 kN/m)
Wind 0,48 kN/m2 (=0,7.0,66 kN/m2)
Wind 0,185 kN/m (=0,4.0,7.0,66 kN/m) 0,370 kN/m (=0,8.0,8.0,66 kN/m)
Wind 0,211 kN/m (=0,4.0,8.0,66 kN/m) 0,422 kN/m (=0,8.0,8.0,66 kN/m)
Wind 0,370 kN/m (=0,8.0,8.0,66 kN/m) 0,185 kN/m (=0,4.0,7.0,66 kN/m)
37
Reactiekrachten
Eigengewicht in y richting
Sneeuw & Onderhoud in y richting
Naam Ex [kN] Rx [kN] Ey [kN] Ry [kN] Ez [kN] Rz [kN] Eigengewicht 0 0 -2859,041 2859,004 0 -0,001 Sneeuw en onderhoud 0 0 -4055,259 4055,198 0 -0,002 Wind (1) 0 0 -1394,885 1394,864 0 -0,001 Wind (2) 0 0 1952,839 -1952,81 0 0,001 Wind (3) -26,075 25,866 0 0 0 0 Wind (4) 27,294 -27,075 0 0 0 0 -0,001 Wind (5) 0 0 0 0 59,545 -59,107 Wind (6) 0 0 0 0 -56,218 55,805
38
(Belastingen en reactiekrachten van Eigengewicht en Sneeuw & onderhoud in x en z richting zijn verwaarloosbaar klein) Conclusie: de belastingen zijn in evenwicht met de reactiekrachten
Reactiekrachten
Wind maximaal in x richting
Wind maximaal in y richting
Wind maximaal in z richting
39
Snedekrachten
gehele structuur
40
Snedekrachten
enkel balken
41
enkel kolommen
Verplaatsingen
-74,43 mm -48,20 mm
-48,20 mm
Verplaatsing in de y richting (BGT omhullende minimaal)
42
Verplaatsingen
18,16 mm
31,26 mm
Verplaatsing in de x richting (BGT omhullende minimaal)
Verplaatsing in de z richting (BGT omhullende minimaal)
43
Stabiliteit (%)
44
Weerstand (%)
45
Duurzaamheid
46
Regenwaterafvoer en hergebruik
Zonne-energie opwekken met bekleding structuur
De afvoer van het hemelwater gebeurt in de kolommen en wordt vervolgens onder het straatniveau afgevoerd naar een centraal opvangbassin met een overloop naar de riolering. Dit centraal opvangbassin kan dan gebruikt worden voor de brandweer en het reinigen van het plein na het plaatsvinden van een markt.
Op de drie zones met grote oppervlaktes kiezen we om de structuur te bedekken met transparant dubbel glas. Om akoestische overlast bij regen te vermijden, kiezen we voor glasplaten met verschillende diktes. Op de twee andere zones met kleinere korrel in de structuur kiezen we ervoor om gebruik te maken van semitransparante zonnepannelen. De opbouw is gelijkend aan transparant dubbel glas, maar de spouw wordt opgevuld met een transparante hars en de silicium zonnecellen. De bekabeling van deze panelen wordt weggewerkt in speciale profielen aan de rand van de glasplaat.
Beeld: Oskomera Solar Power Solutions
47
48
49
50