1. 24-­‐04-­‐14
1
VN CONSTRUCTEURS 23 APRIL 2014
!
!
!ir. Jan-Pieter den Hollander!
!
• Constructeur"
• Duurzaamheid Bouwen met Staal"
"
www.dutchhall.nl"
www.duurzaaminstaal.nl"
"
Inhoud
presenta3e
• Context
• Duurzaam
ontwerpen
in
staal
• Hogesterktestaal
• Toekomst
…
• Vragen
?

2. 24-­‐04-­‐14
2
Technische
Commissie
duurzaamheid
(TC1)
3
Technische
Commissie
duurzaamheid
(TC1)
4
!
!Doelstelling TC1:!
Handvatten voor constructeurs voor duurzaamheid"
!Projecten TC1:!
Koppeling BIM-BREEAM!
Hogesterktestaal 2.0!
Ducotool 2.1!

3. 24-­‐04-­‐14
3
TC1
organiseert
avondsessie
!
5
ArcelorMiLal
(Born)!"
Thema: Duurzaamheid en hogesterktestaal
IJzerertsreserves
6
100%!
60%!
70%!
EUROPA = 6%!

4. 24-­‐04-­‐14
4
7
1920! 2010! 2050!
EAF!
BF!
Schrootvoorraad voor volledig C2C!
Volledig
duurzaam
recyclen
Staalproduc3e
1950
200
miljoen
ton
Staalproduc3e
2011
1500
miljoen
ton
1950-­‐2011:
totale
produc3e

5. 24-­‐04-­‐14
5
Staalprijs
+54%
Staalprijs
in
Nederland
(materiaal)
Na3onale
milieudatabase:
construc3estaal
473 kg CO2 / ton"
*
www.duurzaaminstaal.nl

6. 24-­‐04-­‐14
6
Inhoud
presenta3e
• Context
• Duurzaam
ontwerpen
in
staal
• Hogesterktestaal
• Toekomst
…
• Vragen
?
Principe
CO2
footprint
=
kg
*
CO2/kg
levensduur

7. 24-­‐04-­‐14
7
Het
“domein”
van
de
constructeur
kg
=
levensduur
=
CO2/kg
=
Tussenkolom
?
5m
10m
20m

8. 24-­‐04-­‐14
8
Vergelijking
IPE500:
20
x
90,7kg/m1
=
1814
kg
HEA140:
2x
5
x
24,7kg/m1
=
247
kg
+
2061
kg
IPE270:
20
x
36,1kg/m1
=
722
kg
HEA140:
2x
5
x
24,7kg/m1
=
247
kg
HEA100:
1x
5
x
16,7kg/m1
=
84
kg
+
1053
kg
10m
20m
Vergelijking
type
kolommen,
lengte
3m
HEM
=
100%,
HEB
=
83%,
HEA
=
78%

9. 24-­‐04-­‐14
9
Buis
of
HEA
kolom
?
Lengte
3m,
Fd
=
600
kN
HEA160
=
30,4
kg/m1
¢139,7x6,3
=
20,7
kg/m1
Het
begrip
“kN/kg”
HEA160
=
30,4
kg/m1
¢139,7x6,3
=
20,7
kg/m1
Milieuwinst
¢:
46%
600
kN
30,4
kg/m1
600
kN
20,7
kg/m1
=
20
kN/kg
=
29
kN/kg

10. 24-­‐04-­‐14
10
IPE
met
2
of
3
kipsteunen
?
Overspanning
20m,
qd
=
7
kN/m2
IPE500
IPE550
2
of
3
kipsteunen,
gewichtsvergelijking
2
=
dakligger
3
=
kipsteun
5m
20m
IPE550:
=
2120
kg
☐60x6,3:
=
103
kg
+
2223
kg
IPE500:
=
1814
kg
☐60x6,3:
=
155
kg
+
1969
kg

11. 24-­‐04-­‐14
11
Staal-­‐beton
liggers
*
Boek
Staal-­‐beton:
J.W.B.
Stark
&
R.J.
Stark
Verschillende
vloervelden
*
Kostenmodel:
www.bouwenmetstaal.nl
7,2
x
13
3,6
x
8

12. 24-­‐04-­‐14
12
Vloer:
3,6m
,
ligger
8m
–
13m
S235
(IPE)
+
C25/30
*
Boek
Staal-­‐beton:
§2.2.1
S235
(IPE+HEA)
+
C25/30
*
Boek
Staal-­‐beton:
§2.2.1
Vloer:
7,2m
,
ligger
8m
–
13m

13. 24-­‐04-­‐14
13
Asymmetrische
liggers
Milieuwinst:
~
30%
Meer
arbeid
…..
*
Boek
Staal-­‐beton:
fig.
2.19
“Old
school”

14. 24-­‐04-­‐14
14
Invloed
verbinding
op
materiaalgebruik
Bron:
OpEhalisaEe
Scharnier
boven
Scharnier
onder
Alles
momentvast
Gewicht:
3419
kg
100%
Gewicht:
2525
kg
74%
Gewicht:
2171
kg
63%
Meer
arbeid
-­‐>
minder
materiaal
Bron:
OpEhalisaEe
arbeid:
€
280
(9%)
arbeid:
€
308
(18%)
materiaal:
€2735
(91%)
materiaal:
€1736
(82%)

15. 24-­‐04-­‐14
15
Verbinding
-­‐>
CO2
IPE600
IPE450
1385kg
CO2
881kg
CO2
Greenteam
2.0:
CO2
staalbouwers
B1 Use; installed product
B2 Maintenance
B3 Repair
B4 Replacement
B5 Refurbishment
B6 Operational Energy Use
B6.1 Operational Energy Use - heating
B6.2 Operational Energy Use - cooling
B6.3 Operational Energy Use - ventilation
B6.4 Operational Energy Use - hot water
B6.5 Operational Energy Use - lighting
B6.6 Operational Energy Use - building automation and control
B7 Operational Water Use
A2Transport
C1Deconstruction
C2Transport
BEFORE USE USE AFTER USE
C3Recycling/re-use
C4Disposal
A1Rawmaterialsupply
End of Life stageProduct stage Use stage
Construction
Process stage
A5Onsiteprocesses
A4Transport
A3Manufacturing

16. 24-­‐04-­‐14
16
Inhoud
presenta3e
• Context
• Duurzaam
ontwerpen
in
staal
• Hogesterktestaal
• Toekomst
…
• Vragen
?
Hogesterktestaal:
kennistransfer
M2i
Aronsohn

17. 24-­‐04-­‐14
17
Wat
vind
de
constructeur
?
Materiaalbesparen
Materiaalwinst:
460/235
=
96%
CO2/kg
S235
=
CO2/kg
S460
S235:
fy
=
235
N/mm2
S460:
fy
=
460
N/mm2
Milieuwinst
S460:
96%

18. 24-­‐04-­‐14
18
EN1993-­‐1-­‐1:
§6.3.1.1
(knik)
Nb,Rd
=
(6.47)
Stabiliteitseffecten
…
Χ*A*fy
γM1
Milieuwinst
S460:
≤
96%
Draagkracht
kolom
reducEefactor
Oplopende
belas3ng,
S235
en
S460
gedrongen
slank

19. 24-­‐04-­‐14
19
Winst
hogesterktestaal
kokers
*
Blad
Stahlbau
81
(2012),
heQ
4
Winst
hogesterktestaal
liggers
*
Blad
Stahlbau
81
(2012),
heQ
4

20. 24-­‐04-­‐14
20
39
Case
Study
40
-­‐ S460
=
besparing
28%
CO2
-­‐ S690
=
besparing
36%
CO2
Resultaten
Case
Study:
kolommen

21. 24-­‐04-­‐14
21
Strip:
eerst
bouten
eerst
de
verbinding
…….
Strip:
bepaal
strip
dan
de
strip
………

22. 24-­‐04-­‐14
22
2000kN
-­‐>
S235,
standaard
strip
Bruto
doorsnede
(nooit)
maatgevend
NeLo
doorsnede
(veelal)
maatgevend
2000kN
-­‐>
S690,
custom
strip

23. 24-­‐04-­‐14
23
400x30
Minder
materiaal,
meer
arbeid
350x15
200x15
44
[kg
CO2/m1]
20
[kg
CO2/m1]
~13
[kg
CO2/m1]
S235
S690
Voorbeeld:
pen-­‐gatverbinding

24. 24-­‐04-­‐14
24
2000kN
-­‐>
S690,
pen-­‐gatverbinding
NeLo
doorsnede
(veelal)
maatgevend
500x40
250x25
120x25
74,3
[kg
CO2/m1]
23,2
[kg
CO2/m1]
~12
[kg
CO2/m1]
S235
S690
Minder
materiaal,
meer
arbeid

25. 24-­‐04-­‐14
25
Inhoud
presenta3e
• Context
• Duurzaam
ontwerpen
in
staal
• Hogesterktestaal
• Toekomst
…
• Vragen
?
EYE:
staalverbruik
>
110
kg
staal/m2
=
>
52
kg
CO2
/
m2
Normaal
<
50
kg
staal/m2
=
24
kg
CO2
/
m2

26. 24-­‐04-­‐14
26
EYE:
levensduur
52
kg
CO2
/
m2
Levensduur
EYE
=
100
jaar
(?)
Levensduur
kantoor
=
20
jaar
(?)
CO2
footprint
=
24
kg
CO2
/
m2
100
CO2
footprint
=
20
=
1,2
kg
CO2
/m2jaar
=
0,52
kg
CO2
/m2jaar
Hoe
bepaal
je
levensduur,
Es3mated
Service
Life
?
52
kg
CO2
/
m2
Afstudeeronderzoek
2011,
Frank
Tool
100
www.duurzaaminstaal.nl

27. 24-­‐04-­‐14
27
S960
in
de
bouw
?
Experimental
Study
on
…….
end
restraints,
Shi
Gang,
Prof.
F.
Bijlaard
“Old
school”

28. 24-­‐04-­‐14
28
Customised
profielen
?
Wpl,ben
=
hcp://en.wikipedia.org/wiki/SecEon_modulus
Med*γM0
fy
Wpl
=
btf(d
–
tf)
+
0,25tw(d
–
2tf)2
A
=
2btf
+
tw(d
–
2tf)
RVW
(minimaal
doorsnedeklasse
2)
lijf:
c/tw
≤
83ε
flens:
c/tf
≤
10ε
400x5
700x20
100x10
200x30
Customised
profielen,
buiging
?
Besparing
~
25%
custom

29. 24-­‐04-­‐14
29
Resumé
• Europa
hee}
geen
grondstoffen
meer
• Meer
arbeid
en
minder
materiaal
• Hogesterktestaal
toepassen
is
duurzaam
• Kopieer
S960
norm
uit
China
(?)
Bedankt
!
58
J.P. den Hollander!