Wat is er nodig om een berekening van constructies te maken?

Constructieberekening is het technische proces waarmee een gebouw zo wordt ontworpen en gecontroleerd dat het veilig, stabiel en geschikt is voor het beoogde gebruik. Het gaat niet alleen om het inschatten van materialen: het omvat ook het analyseren van belastingen, het onderzoeken van de bodem, het selecteren van bouwsystemen, het modelleren van het gedrag van de constructie en het aantonen dat aan de geldende voorschriften wordt voldaan.

Een goed berekende constructie zorgt ervoor dat een woning, openbaar gebouw, bedrijfsruimte of renovatieproject zijn eigen gewicht, het dagelijks gebruik, windbelasting, mogelijke seismische bewegingen en andere belastingen die tijdens de levensduur kunnen optreden, goed kan weerstaan. Bovendien voorkomt een goede constructieberekening overdimensionering, optimaliseert het materiaalgebruik en verbetert het de economische en bouwtechnische efficiëntie van het project.

Bij Velló Monfort Arquitectes voeren we constructieberekeningen uit voor nieuwbouw, verbouwingen, renovaties, uitbreidingen en zowel residentiële als openbare projecten, waarbij we vanaf de allereerste fasen rekening houden met veiligheid, regelgeving, architectonisch ontwerp en bouwtechnische haalbaarheid.

Wat is bouwkundige berekening en waarom is het belangrijk?

De constructieberekening bepaalt hoe de constructie van een gebouw moet worden opgebouwd om de belastingen correct naar de grond over te brengen. Hiervoor worden elementen zoals funderingen, kolommen, muren, balken, vloerplaten, trappen, daken en eventuele verstevigingen onderzocht.

Het belang hiervan is tweeledig. Enerzijds waarborgt het de constructieve veiligheid van het gebouw. Anderzijds maakt het het mogelijk het ontwerp te optimaliseren om onnodig dure of moeilijk uitvoerbare oplossingen te vermijden. Een goed doordachte constructie moet veilig en duurzaam zijn, aansluiten bij het architectonische ontwerp en binnen het budget blijven.

Bij een nieuwbouwproject wordt de constructieberekening vanaf het begin in nauwe samenwerking met de architectuur uitgevoerd. De indeling, de overspanningen tussen de steunpunten, de uitkragingen, de plaatsing van de openingen en de geometrie van het gebouw hebben een directe invloed op de constructieve oplossing.

1. Achtergrondinformatie over het architectuurproject

Voordat een constructie wordt berekend, is het noodzakelijk om het architectonische ontwerp te kennen. De berekening kan niet op zichzelf staan, omdat de constructie moet aansluiten bij het ontwerp, het gebruik en de werkelijke behoeften van het gebouw.

De belangrijkste eerdere gegevens zijn:

• type gebouw: eengezinswoning, appartementencomplex, bedrijfsruimte, openbare voorziening of renovatie;
• aantal verdiepingen;
• indeling van het interieur;
• verlichting tussen de steunpunten;
• de ligging van trappen en openingen;
• dakgeometrie;
• de aanwezigheid van kelders, terrassen, uitkragingen of zwembaden;
• beoogd gebruik van elke ruimte;
• esthetische en bouwtechnische factoren;
• geschatte kostenraming voor de werkzaamheden.

In een eengezinswoning moet de structuur bijvoorbeeld worden afgestemd op de manier van wonen, de relatie met de tuin, de ligging, het uitzicht en de integratie van binnen- en buitenruimtes.

2. Geotechnisch onderzoek en bodemkenmerken

De bodem is een van de belangrijkste factoren bij elke constructieberekening. De fundering moet de belastingen van het gebouw op een veilige manier aan de grond overbrengen en daarbij overmatige verzakkingen, scheuren, vervormingen of gebreken voorkomen.

Daarvoor is het nodig om het volgende te weten:

• draagvermogen van de grond;
• bodemtype;
• diepte van de weerstandslaag;
• aanwezigheid van water;
• ruwheid van het terrein;
• afhankelijk van het perceel;
• risico op uitzetting of opvulmateriaal;
• seismische omstandigheden in het gebied.

Bij nieuwbouw is een geotechnisch onderzoek meestal onontbeerlijk om te bepalen welk type fundering nodig is: funderingsstroken, funderingsplaat, heipalen, keermuren of andere oplossingen. Bij renovaties of uitbreidingen kan het ook nodig zijn om de bestaande fundering te onderzoeken voordat er nieuwe belastingen worden toegevoegd of de constructie wordt aangepast.

3. Analyse van structurele belastingen

De belastingsanalyse is een van de eerste fasen bij de berekening van constructies. Elk gebouw wordt blootgesteld aan krachten die correct moeten worden geïdentificeerd, gekwantificeerd en gecombineerd om de stabiliteit ervan te waarborgen.

In de huidige versie wordt al onderscheid gemaakt tussen permanente, variabele en tijdelijke belastingen, waaronder het eigengewicht van de constructie, het gebruik van het gebouw, wind, sneeuw en seismische invloeden.

Permanente, variabele en incidentele belastingen

Permanente belastingen zijn belastingen die voortdurend aanwezig zijn: het eigen gewicht van de constructie, buitenmuren, daken, vloeren, scheidingswanden, bekledingen en vaste installaties.

De variabele belastingen zijn afhankelijk van het gebruik: personen, meubilair, opslag, apparatuur, voertuigen, onderhoud, wind of sneeuw, al naar gelang het geval.

Onvoorziene belastingen zijn minder vaak voorkomende, maar voor de veiligheid relevante gebeurtenissen, zoals aardbevingen, botsingen, brand of andere uitzonderlijke situaties.

Bij een betrouwbare constructieberekening moet niet alleen rekening worden gehouden met elke belasting afzonderlijk, maar ook met combinaties daarvan. De constructie moet gedurende haar gehele levensduur correct reageren op verschillende scenario’s.

4. Toepasselijke regelgeving: Bouwvoorschriften en CTE

In Spanje moet de berekening van constructies voldoen aan de geldende technische voorschriften. De Bouwcode, goedgekeurd bij Koninklijk Besluit 470/2021, regelt de eisen met betrekking tot ontwerprichtlijnen, constructieanalyse, materialen, duurzaamheid, uitvoering, kwaliteitscontrole en onderhoud van constructies van beton, staal en gemengde materialen. In het Staatsblad (BOE) zelf wordt uitgelegd dat constructies van fundamenteel belang zijn voor de veiligheid van gebouwen en hun gebruikers.

Bovendien moet het project in overeenstemming zijn met de Technische Bouwvoorschriften, met name wat betreft de eisen op het gebied van constructieve veiligheid, brandveiligheid, gebruiksveiligheid, bewoonbaarheid en energiebesparing.

In de tekst kun je op een natuurlijke manier als volgt naar het BOE linken:

De Bouwvoorschriften die in het Staatsblad (BOE) zijn gepubliceerd, vormen de basisnorm voor het ontwerpen en uitvoeren van constructies van beton, staal en gemengde constructies in Spanje.

5. Keuze van constructiematerialen

De keuze van de materialen is bepalend voor de sterkte, de duurzaamheid, de kosten, de bouwsnelheid, het onderhoud en de milieu-impact van het bouwwerk. Er bestaat geen materiaal dat in alle opzichten het beste is; de keuze hangt af van het type gebouw, de overspanningen, het terrein, het budget, de regelgeving en de beoogde architectonische uitstraling.

Beton, staal, hout en gecombineerde constructies

Gewapend beton wordt in de bouw veel gebruikt vanwege zijn sterkte, duurzaamheid en goede drukweerstand. Het wordt toegepast in funderingen, pilaren, muren, vloerplaten en vloerconstructies.

Constructiestaal maakt grote overspanningen, lichtere constructies en oplossingen met een hoog draagvermogen mogelijk. Het wordt vaak gebruikt in industriële gebouwen, uitbreidingen, verstevigingen of constructies waarbij een snelle montage gewenst is.

Constructiehout kan een interessante optie zijn voor duurzame projecten of woningen waarbij lichtheid, warmte en een kleinere milieu-impact gewenst zijn, mits de sterkte, bescherming en duurzaamheid ervan voldoende worden onderbouwd.

Bij gemengde constructies worden materialen, zoals beton en staal, gecombineerd om de voordelen van beide te benutten. De bouwvoorschriften nemen gemengde constructies van beton en staal uitdrukkelijk op in hun regelgeving.

6. Modellering, berekening en constructieve controle

Zodra de gegevens, belastingen, het terrein en de materialen zijn vastgesteld, wordt de constructiemodellering uitgevoerd. Hiervoor wordt gebruikgemaakt van gespecialiseerde tools waarmee het gedrag van balken, kolommen, vloerplaten, muren en funderingen kan worden gesimuleerd.

Modellering helpt bij het controleren van:

• vervormingen;
• spanningen;
• algemene stabiliteit;
• inspanningen op elk onderdeel;
• pijlen;
• trillingen, indien van toepassing;
• veiligheid tegen verticale en horizontale belastingen;
• seismisch gedrag;
• dimensionering van wapening, profielen of doorsneden.

La entrada actual menciona software especializado como SAP2000, ETABS o CYPECAD para crear modelos tridimensionales y analizar cómo afectan las cargas a los elementos constructivos.

Software is geen vervanging voor technisch inzicht. Voor een goede constructieberekening is het noodzakelijk om resultaten te interpreteren, inconsistenties op te sporen, oplossingen aan te passen en het model af te stemmen op de architectuur en de daadwerkelijke uitvoering van het bouwproject.

7. Ontwerp van funderingen, kolommen, balken, vloerconstructies en vloerplaten

Na de analyse worden de belangrijkste constructie-elementen gedimensioneerd. Elk daarvan vervult een specifieke functie binnen het gebouw.

Funderingen geven de belastingen door aan de grond. Afhankelijk van de geotechnische omstandigheden kunnen dit oppervlaktefunderingen zijn, zoals funderingsstroken of funderingsplaten, of diepe funderingen, zoals heipalen.

De pilaren vangen verticale belastingen op en geleiden deze door naar de fundering. Hun plaatsing moet worden afgestemd op de architectonische indeling om te voorkomen dat ze in de weg zitten voor woonruimtes, parkeerplaatsen, bedrijfsruimtes of looproutes.

Met balken kunnen overspanningen worden overbrugd en kunnen belastingen van vloeren of daken worden doorgegeven aan kolommen of muren.

Vloerconstructies en vloerplaten vormen de horizontale vlakken van het gebouw en moeten voldoen aan eisen op het gebied van sterkte, vervorming, akoestiek, installaties en compatibiliteit met de afwerkingen.

Bij projecten met terrassen, zwembaden, grote ramen of uitkragingen moet de berekening bijzonder zorgvuldig worden uitgevoerd om vervormingen, scheuren of inefficiënte oplossingen te voorkomen.

8. Berekening van constructies bij verbouwingen en renovaties

Constructieberekeningen zijn niet alleen van toepassing op nieuwbouw. Bij een verbouwing of renovatie kunnen ze onontbeerlijk zijn wanneer scheidingswanden worden verwijderd, openingen worden gemaakt, vloerplaten worden vervangen, balken worden versterkt, een verdieping wordt toegevoegd, de bestemming van het pand wordt gewijzigd of bouwkundige gebreken worden geconstateer

Bij een grondige renovatie van een woning biedt de structurele analyse inzicht in welke elementen kunnen worden aangepast, welke behouden moeten blijven en welke verstevigingen nodig zijn om de werkzaamheden veilig uit te voeren.

Dit is ook van belang bij woningrenovaties, met name wanneer de werkzaamheden betrekking hebben op dragende muren, pilaren, vloerplaten, daken of funderingen.

Bij bestaande gebouwen is het raadzaam om, alvorens berekeningen uit te voeren, het volgende te analyseren:

• oorspronkelijke structuur;
• beschikbare plattegronden;
• staat van instandhouding;
• scheuren of vervormingen;
• vocht;
• eerdere ingrepen;
• veranderingen in het gebruik;
• bestaande materialen;
• compatibiliteit tussen de oude en de nieuwe structuur.

9. Benodigde documentatie voor een constructieberekening

Om een nauwkeurige berekening van constructies te kunnen maken, moet de technicus voldoende documentatie verzamelen. Hoe beter de uitgangsgegevens zijn gedefinieerd, hoe betrouwbaarder het resultaat zal zijn.

De gebruikelijke documentatie omvat:

• bouwtekeningen;
• inventarisatie van de huidige situatie, indien het om een renovatie gaat;
• geotechnisch onderzoek;
• gegevens over het gebruik van het gebouw;
• de geldende stedenbouwkundige en technische voorschriften;
• beoogde materialen;
• informatie over zware installaties;
• details van daken, terrassen of zwembaden;
• foto's en inspectiebezoeken;
• tekeningen van de bestaande constructie, indien aanwezig;
• doelstellingen van de projectontwikkelaar of eigenaar;
• begroting en beoogde bouwmethode.

Het resultaat moet in het technische ontwerp worden verwerkt door middel van constructietekeningen, een berekeningsrapport, opmetingen, constructiedetails en uitvoeringsspecificaties.

Veelgestelde vragen over constructieberekeningen

Wat is er nodig om een berekening van constructies te maken?

Men moet op de hoogte zijn van het architectonische ontwerp, de bestemming van het gebouw, de verwachte belastingen, het geotechnisch onderzoek, de geldende regelgeving, de constructiematerialen, de geometrie van het gebouw en de uitvoeringsvoorwaarden. Bij renovaties moet ook de bestaande constructie worden geanalyseerd.

Wie kan een constructieberekening uitvoeren?

De constructieberekening moet worden uitgevoerd door een bevoegde technicus met een opleiding en beroepsverantwoordelijkheid op het gebied van constructies. In de bouw maakt deze berekening doorgaans deel uit van het technische ontwerp dat wordt opgesteld en gecoördineerd door architecten en gespecialiseerde technici.

Is het geotechnisch onderzoek verplicht?

Bij nieuwbouw is dit meestal nodig om de fundering correct te kunnen bepalen. Zonder gegevens over de bodem kan de berekening van de fundering onzeker of onnauwkeurig zijn. Bij renovaties of uitbreidingen kan het raadzaam zijn als er extra belasting wordt toegevoegd of als er ingrepen in de fundering worden uitgevoerd.

Wanneer heb ik bij een verbouwing een constructieberekening nodig?

Dit is nodig wanneer de verbouwing invloed heeft op constructieve elementen, zoals dragende muren, pilaren, balken, vloerplaten, daken, funderingen, het aanbrengen van openingen of uitbreidingen. Ook wanneer het gebruik van een gebouw wordt gewijzigd of de verwachte belastingen toenemen.

Welke regelgeving is van toepassing op de berekening van constructies in Spanje?

In Spanje moet rekening worden gehouden met de Bouwkundige Code, de Technische Bouwvoorschriften en de specifieke regelgeving die van toepassing is op basis van het type gebouw, het materiaal, het gebruik, de locatie en de omvang van het project.

Kan een goede constructieberekening kosten besparen?

Ja. Een goed uitgevoerde constructieberekening voorkomt overdimensionering, vermindert materiaalverspilling, verbetert de uitvoering en verkleint het risico op gebreken of aanpassingen tijdens de bouw.

Berekening van constructies met Velló Monfort Arquitectes

Een betrouwbare constructieberekening begint al lang voordat balken of kolommen worden gedimensioneerd. Hiervoor is het nodig om het project te begrijpen, de bodem te onderzoeken, belastingen te analyseren, de voorschriften toe te passen, geschikte materialen te kiezen en de constructie af te stemmen op de architectuur.

Bij Velló Monfort Arquitectes voeren we constructieberekeningen uit voor woningen, verbouwingen, renovaties, uitbreidingen en openbare gebouwen in de regio Valencia. Als je de constructieve haalbaarheid van een nieuwbouwproject of een verbouwing wilt laten beoordelen, kun je contact opnemen met ons architectenbureau in Gandía of een eerste adviesgesprek aanvragen via de contactpagina van Velló Monfort Arquitectes.