Wat is een vrije oplegging?
Een vrije oplegging is een oplegging waarbij een balk, ligger of vloer vrij op zijn steunpunten rust en daar kan roteren, zonder ingeklemd te zijn. Over de oplegging wordt wel een verticale (en eventueel horizontale) kracht overgedragen, maar geen buigend moment. Een balk op twee van zulke opleggingen heet een vrij opgelegde ligger.
Hoe werkt het?
In de constructieleer wordt een vrij opgelegde ligger meestal geschematiseerd met aan één kant een scharnieroplegging en aan de andere kant een roloplegging. Zo kan de balk vrij doorbuigen, aan de uiteinden roteren en door temperatuur uitzetten of krimpen. Deze ligger is statisch bepaald: de oplegreacties volgen direct uit het evenwicht.
Vuistregels voor een vrij opgelegde ligger met overspanning L en gelijkmatig verdeelde belasting q:
- Grootste moment in het midden: M = q·L²/8.
- Oplegreacties: aan elke kant q·L/2.
- Doorbuiging in het midden: 5·q·L⁴/(384·E·I).
Ter vergelijking: bij een aan beide kanten ingeklemde balk is de doorbuiging in het midden vijf keer kleiner (q·L⁴/(384·E·I)), maar ontstaan er momenten bij de opleggingen die de steunpunten moeten opnemen.
Toepassing
Vrije opleggingen kom je tegen bij houten vloerbalken in een muur, prefab betonnen vloerplaten, lateien boven kozijnen en veel stalen liggers. Tips:
- Zorg voor voldoende oplegdiepte, zodat de kracht goed wordt ingeleid en het metselwerk onder de oplegging niet bezwijkt. De vereiste diepte volgt uit de berekening of de voorschriften van de fabrikant.
- Laat de balk kunnen bewegen. Een vrij opgelegde balk die toch vast wordt ingestort, gedraagt zich anders dan berekend en kan scheuren veroorzaken.
- Let op doorbuiging: bij een vrij opgelegde ligger is die vaak maatgevend, zeker bij hout. Laat bij twijfel een constructeur rekenen.
Gerelateerde termen
- Scharnieroplegging
- Roloplegging
- Inklemming
- Statisch bepaald
- Moment
- Momentenlijn
- Ligger
Meer weten over bouwkundige termen? Bekijk onze kennisbank op fredsbouwtekeningen.nl.
