Constructietechniek

Bron: Roberto Leon, Department of Civil and Environmental Engineering, Virginia Tech, Blacksburg, VA In tegenstelling tot de productie van auto's of broodroosters, waar miljoenen identieke exemplaren worden gemaakt en uitgebreid prototype-testen mogelijk is, is elke civieltechnische constructie uniek en erg duur om te reproduceren (Afb.1). Daarom moeten civieltechnici uitgebreid vertrouwen op analytisch modelleren om hun constructies te ontwerpen. Deze modellen zijn vereenvoudigde abstracties...

Bron: Roberto Leon, Afdeling Civiele en Milieutechniek, Virginia Tech, Blacksburg, VA De belangrijkheid van materialen voor de menselijke ontwikkeling wordt duidelijk geïllustreerd door de vroege classificaties van de wereldgeschiedenis in perioden zoals het Stenen Tijdperk, IJzertijd en de Bronstijd. De introductie van de Siemens- en Bessemer-processen om staal te produceren in het midden van de 19e eeuw is waarschijnlijk de belangrijkste ontwikkeling in het lanceren van de Industriële...

Bron: Roberto Leon, Department of Civil and Environmental Engineering, Virginia Tech, Blacksburg, VA Aluminium is een van de meest overvloedige materialen in ons leven, omdat het alomtegenwoordig is in alles, van frisdrankblikken tot vliegtuigonderdelen. Het wijdverbreide gebruik ervan is relatief recent (1900 na Christus), voornamelijk omdat aluminium niet in vrije toestand voorkomt, maar eerder in combinatie met zuurstof en andere elementen, vaak in de vorm van Al2O3. Aluminium werd...

Bron: Roberto Leon, Department of Civil and Environmental Engineering, Virginia Tech, Blacksburg, VA Een van de meer verraderlijke soorten breuken die kunnen optreden in constructies zijn splinterbreuken, die meestal het gevolg zijn van materialen van slechte kwaliteit of een verkeerde materiaalkeuze. Splinterbreuken treden meestal plotseling op en zonder veel materiaalinelasticiteit; denk bijvoorbeeld aan een botbreuk. Deze breuken treden vaak op in situaties waarin het materiaal weinig...

Bron: Roberto Leon, Department of Civil and Environmental Engineering, Virginia Tech, Blacksburg, VA Hardheidstests zijn een van de meest universeel waardevolle mechanische tests die beschikbaar zijn voor ingenieurs, omdat het zowel eenvoudig als relatief goedkoop is voor de schat aan informatie en gegevens die het produceert. Hardheidstesten, meestal in de vorm van een oppervlaktepenetratietest, zijn zowel sneller als minder destructief dan trekproeven. Hardheid biedt een lineaire relatie met...

Bron: Roberto Leon, Department of Civil and Environmental Engineering, Virginia Tech, Blacksburg, VA Bij het ontwerp van civiele werken is het belangrijk om constructies te leveren die niet alleen veilig zijn onder onverwachte belastingen, maar ook uitstekende prestaties bieden onder dagelijkse belastingen tegen een redelijke economische kost. Dit laatste is vaak gekoppeld aan minimale materiaalgebruik, gemak van fabricage en snelle constructie in het veld. Constructies gemaakt van stalen delen...

Bron: Roberto Leon, Department of Civil and Environmental Engineering, Virginia Tech, Blacksburg, VA Tegenwoordig is het zeldzaam dat een heel jaar voorbijgaat zonder dat een grote aardbeving ergens ter wereld ravage aanricht. In sommige gevallen, zoals de Banda Ache-aardbeving in Indonesië in 2005, betrof de schade grote geografische gebieden en slachtoffers in de zes cijfers. Over het algemeen neemt het aantal en de intensiteit van aardbevingen niet toe, maar de kwetsbaarheid van de gebouwde...

Bron: Roberto Leon, Afdeling Civiele en Milieutechniek, Virginia Tech, Blacksburg, VA De belangrijkheid van het bestuderen van metaalmoeheid in civiele infrastructuurprojecten kwam onder de aandacht door de instorting van de Silver Bridge in Point Pleasant, West Virginia in 1967. De ooglat-kettingbrug over de Ohio River stortte in tijdens de avondspits, waarbij 46 mensen om het leven kwamen als gevolg van het falen van een enkele ooglat met een kleine 0,1-inch defect. Het defect bereikte een...

Bron: Roberto Leon, Department of Civil and Environmental Engineering, Virginia Tech, Blacksburg, VA Polymere materialen worden veel gebruikt in civiele constructies, met toepassingen variërend van zeer zachte afdichtingen tot meer stijve buizen in water- en afvalwatersystemen. De meest basale definitie van een polymeer is een moleculaire structuur met herhalende deelstructuren. De term polymeer komt uit het Grieks, waarbij "poly" veel betekent, en "-mer" basiseenheid betekent. Monomeren, of...

Bron: Roberto Leon, Department of Civil and Environmental Engineering, Virginia Tech, Blacksburg, VA Vezelversterkte polymere materialen (FRP) zijn composietmaterialen die worden gevormd door longitudinale vezels ingebed in een polymere hars, waardoor een polymeermatrix ontstaat met uitgelijnde vezels in een of meer richtingen. In zijn eenvoudigste vorm zijn de vezels in FRP-materialen ordelijk en parallel uitgelijnd, waardoor het materiaal orthotrope eigenschappen krijgt, wat betekent dat het...

Bron: Roberto Leon, Department of Civil and Environmental Engineering, Virginia Tech, Blacksburg, VA Beton en asfalt zijn verreweg de meest gebruikte bouwmaterialen tegenwoordig. Beton is een composietmateriaal dat bestaat uit cement, water, lucht, grof aggregaat en fijne aggregaten. Fijne aggregaten zijn meestal zand en grove aggregaten zijn natuurlijke of gebroken stenen. Chemische additieven om bepaalde specifieke eigenschappen te wijzigen, worden ook vaak gebruikt (bijv.

Bron: Roberto Leon, Department of Civil and Environmental Engineering, Virginia Tech, Blacksburg, VA Beton bestaat uit twee fasen, een cementpastafase bestaande uit cement, water en lucht, en een aggregaatfase bestaande uit grove en fijne aggregaten. Er zijn twee belangrijke overwegingen bij het ontwerpen van een betonmengsel. Ten eerste moet het beton in zijn verse toestand werkbaar en gemakkelijk te gieten in de vormen zijn, zelfs wanneer de vormen zijn gevuld met stalen wapening. In deze...

Bron: Roberto Leon, Department of Civil and Environmental Engineering, Virginia Tech, Blacksburg, VA Er zijn twee verschillende fasen in een bouwproject dat beton omvat. De eerste fase betreft het batchen, transporteren en storten van vers beton. In deze fase is het materiaal viskeus en zijn de bewerkbaarheid en afwerkbaarheid de belangrijkste prestatiecriteria. De tweede fase vindt plaats wanneer het hydratatieproces kort na het plaatsen van het beton begint, en het beton zal uitharden en...

Bron: Roberto Leon, Department of Civil and Environmental Engineering, Virginia Tech, Blacksburg, VA In een eerder laboratorium gericht op beton onder compressie, observeerden we dat beton zeer grote spanningen kan weerstaan onder eenassige compressiekrachten. De waargenomen storingen waren echter geen compressiefouten, maar storingen langs afschuivingsvlakken waar maximale trekkrachten optreden. Daarom is het belangrijk om het gedrag van beton onder trekspanning te begrijpen en met name zijn...

Bron: Roberto Leon, Department of Civil and Environmental Engineering, Virginia Tech, Blacksburg, VA Hout is een alomtegenwoordig materiaal dat vanaf de vroegste tijden in de bouw wordt gebruikt. Hout is een hernieuwbaar, duurzaam materiaal met grote esthetische waarde. Tegenwoordig zijn er waarschijnlijk meer gebouwen gebouwd met hout dan met welk ander structureel materiaal dan ook. Veel van deze gebouwen zijn eengezinswoningen, maar ook veel grotere appartementencomplexen, evenals...