Wat betekent statisch bepaald?

Een constructie is statisch bepaald als je alle oplegreacties en inwendige krachten kunt berekenen met alleen de evenwichtsvergelijkingen. In een plat vlak zijn dat er drie: de som van de horizontale krachten is nul, de som van de verticale krachten is nul en de som van de momenten is nul. Heeft de constructie precies zoveel onbekende oplegreacties als je met die vergelijkingen kunt oplossen, en is hij niet beweeglijk, dan is hij statisch bepaald.

Voorbeelden

• Statisch bepaald: een ligger op twee steunpunten, met aan de ene kant een scharnieroplegging en aan de andere kant een roloplegging. Ook een uitkragende ligger die aan één kant is ingeklemd, en een driescharnierspant.
• Statisch onbepaald: een doorgaande ligger over drie of meer steunpunten, of een ligger die aan beide kanten is ingeklemd. Er zijn meer onbekenden dan vergelijkingen; de constructeur moet ook de vervorming meerekenen.
• Beweeglijk (labiel): te weinig opleggingen of verbindingen, zodat de constructie kan wegschuiven of omvallen, bijvoorbeeld een ligger op twee rolopleggingen.

Voor- en nadelen in de praktijk

• Statisch bepaald: eenvoudig te berekenen en ongevoelig voor zetting van een steunpunt of uitzetten door temperatuur; die vervormingen geven geen extra spanningen. Maar er is geen reserve: bezwijkt één onderdeel of oplegging, dan bezwijkt de constructie.
• Statisch onbepaald: meestal stijver en zuiniger in materiaal, en er is vaak een alternatieve weg voor de krachten (redundantie). Wel gevoelig voor ongelijke zettingen en temperatuurverschillen.

Toepassing

1. Herken het principe bij een verbouwing. Plaats je een stalen ligger op twee oplegpunten, dan is dat meestal statisch bepaald en eenvoudig te berekenen.
2. Pas op met extra steunpunten. Een extra stempel of muurtje onder een bestaande ligger lijkt veilig, maar verandert het krachtenspel: boven het nieuwe steunpunt kan juist een negatief moment ontstaan, waar de ligger niet op is ontworpen.
3. Laat berekeningen over aan een constructeur zodra er meerdere steunpunten, inklemmingen of koppelingen in het spel zijn.

Veelgemaakte fout: een betonnen ligger ’ter versterking’ achteraf halverwege ondersteunen. De wapening zit dan op de verkeerde plek, met scheuren aan de bovenzijde als gevolg.

Gerelateerde termen

• Scharnieroplegging
• Roloplegging
• Inklemming
• Driescharnierspant
• Moment
• Momentenlijn
• Redundantie

Meer weten over bouwkundige termen? Bekijk onze kennisbank op fredsbouwtekeningen.nl.