Berekenen van betonconstructie

Dit gebeurt aan de hand van afmetingen en belastingen. Op de betonconstructie, of een gedeelte daarvan, kunnen verschillende krachten verwerken. De krachten veroorzaken verschillende soorten spanningen, zoals trek-, druk-, schijf-, en buigspanningen of combinaties daarvan. Onderzocht moet worden welke krachten er op de constructie werken, wat ze veroorzaken en in hoeverre er bij de berekening rekening mee gehouden moet worden. De rekenregels, zoals de bepaling van de resultante, de reacties, dwarskrachten en momenten, zijn gelijk aan die welke bij de sterkteleer worden behandeld.
De meest voorkomende krachten zijn;

• normaalkrachten
• dwarskrachten

De normaalkracht

De normaalkracht N is een kracht die evenwijdig is aan de as van de constructie. Normaalkrachten in het beton zijn meestal drukkrachten, De normaalkrachten worden als volgt aangeduid:

• N¹ is een drukkracht
• N is een trekkracht

De normaal krachten veroorzaken in de constructie dus trek-, of drukspanningen die kunnen worden berekend met de algemene formule:
σ=N/A = N/(bxh)

waarin:
σ= de spanning (σ: sigma)
N= de kracht
A= de oppervlakte van de doorsnede
b= de breedte van de doorsnede
h= de hoogte van de doorsnede

De dwarskracht

De dwarskrachten zijn de krachten die loodrecht staan op de asrichting van de balk. In de berekening wordt de dwarskracht aangeduid met de letter V. Dwarskrachten veroorzaken schijfspanning t (tau) in de doorsnede. Als een balk een breedte b en hoogte h heeft dan is de schijfspanning:
t= V/A = V/(bxh)

Het moment

Momenten komen bij liggers op de steunpunten over de gehele lengte voor maar zijn niet overal even groot. De momenten veroorzaken buiging in de ligger. Door de buiging ontstaat aan de bolle zijde een trek-, en aan de holle zijde een drukspanning.
Deze trek- en drukspanning worden bij homogene doorsneden (dus bij balken van één soort materiaal, zoals houten en stalen balken, maar ook ongewapende betonnen balken) bepaald door de formule:
σ=±M/W

Hierbij is σ de buigspanning. Het plus-teken staat voor de trekspanning, het min-teken voor de drukspanning. M is het ter plaatse van de doorsnede werkende moment en W het weerstandsmoment van de balk. Bij gewapend-betonconstructies moet dus de trek opgenomen worden door de wapening. Het moment speelt een belangrijke rol bij het bepalen van de hoeveelheid wapening in de betonconstructie.