Samenvatting

In dit onderzoek is gekeken naar de mogelijkheden van balkons vervaardigd van vezelversterkte kunststoffen. Vezelversterkte kunststof is een licht gewicht composiet materiaal met hoge mechanische eigenschappen. De aanleiding van het onderzoek is de momenteel grote hoeveelheid leegstaande kantoorpanden welke mogelijk getransformeerd kunnen worden naar woongebouwen en renovatie projecten waarbij de wens is om een nieuw of groter balkon aan een bestaande vloer te hangen. De uitdaging die ontstaat is de extra belasting welke op de vloerrand wordt toegevoegd, waar in het ontwerp geen rekening mee is gehouden. Wanneer de belasting niet kleiner is dan de restcapaciteit van de constructie dient er een versterkingsmaatregel genomen te worden. Hoe lichter het balkon, hoe kleiner de impact op de constructie.
Het doel van het onderzoek is een concept ontwikkelen voor vezelversterkte kunststoffen balkons. Dit zullen we gaan doen door het beantwoorden van de hoofdvraag: Wat zijn de mogelijkheden met betrekking tot het ontwerpen en uitvoeren van zelfdragende uitkragende balkons in vezelversterkte kunststoffen en kan een dergelijk balkonconcept een bijdrage leveren op de markt?
Voor het beantwoorden van de hoofdvraag wordt gekeken naar de behoefte aan een nieuw balkonconcept, de uitvoeringsaspecten, de alternatieven voor het uitkragende element en de verbindingen aan de vloer. Het onderzoek is onderverdeeld in de volgende twee onderdelen: - Literatuurstudie; - Ontwerpstudie.
De onderbouwing van het onderzoek heeft plaatsgevonden middels een marktonderzoek, hierin is gekeken naar referentie projecten/concepten en de behoefte naar een nieuw balkonconcept. Naast het marktonderzoek is ook een materialenstudie uitgevoerd, in de materialenstudie is gekeken naar de eigenschappen en de toepassingsmogelijkheden van de verschillende vezels en harsen, de ver- en bewerkingstechnieken, de verbindingen en de ontwerp- en rekenmethodieken met bijbehorende normen.
Bij de ontwerpstudie is begonnen met een parametrische haalbaarheidsstudie, hierin is gekeken naar de kernlaminaatverhouding bij maximale doorbuiging van verschillende sandwich opbouwen. Deze studie is uitgevoerd voor de verschillende balkonlengten zodat voor elke lengte uit de varianten de gunstigste gekozen kon worden op basis van gewicht, verwerkingstijd en kosten.
Na de haalbaarheidsstudie is begonnen aan het balkonconcept. Bij het balkonconcept is als eerste gekeken naar het schetsontwerp en de krachtswerking in het balkon, daarna kon aan de uitwerking van het balkon begonnen worden. Dit is gedaan door te kijken naar de laminaat knooppunten, middels het detailleren van de knooppunten is de voorlopige doorsnede opgesteld. Er is veel nagedacht over het laminaatverloop, daarom is hier een uitvoeringsplan voor uitgewerkt.
Na het schetsconcept is er begonnen aan het uitwerken van het definitieve reken- en tekenwerk. Bij de berekeningen is eerst specifiek ingezoomd op de verbinding van het balkon, hierbij zijn de combinatie van mechanische- en lijmverbinding en de mechanische verbinding vergeleken. De definitieve berekening is verder uitgewerkt en hier zijn 6 concepten voor opgesteld, doorgerekend en vergeleken. Bij het tekenwerk zijn de aanzichten, doorsneden en de laminaatopbouwen van de verschillende concepten uitgewerkt.
Van de mechanische verbinding zijn proefstukken uitgewerkt om trekproeven uit te voeren, de trekproef is van belang om de betrouwbaarheid en nauwkeurigheid van het model en de controleberekening te verifiëren.

Na de trekproef is de achterliggende constructie van het balkon nader bekeken. Als eerste is gekeken naar de probleemstelling van de achterliggende constructie, hierbij zijn de kritieke punten van de bevestigingsmogelijkheden van het balkon behandeld. Hierbij is onder andere gekeken naar het momentverloop en torsie in de vloer, de toepassingsmogelijkheden bij kanaalplaatvloeren en de toepassingsmogelijkheden bij verbouwingen.