Wat is stijfheid?
Stijfheid is de weerstand van een constructie of onderdeel tegen vervorming onder belasting, zoals doorbuiging van een balk of vloer. Het is een onderdeel van de sterkteleer. Stijfheid gaat over hoeveel iets vervormt, sterkte over wanneer het bezwijkt. Een balk kan dus sterk genoeg zijn en toch te slap.
Er zijn verschillende soorten stijfheid:
- Rekstijfheid: weerstand tegen uitrekken of indrukken in de lengterichting.
- Buigstijfheid: weerstand tegen doorbuigen. Die hangt af van het materiaal (elasticiteitsmodulus E) en de vorm van de doorsnede (traagheidsmoment I), samen EI.
- Torsiestijfheid: weerstand tegen verdraaien (tordering).
Stijfheid betekent niet dat iets helemaal niet mag bewegen. Een constructie die te star is en niet kan meegeven met wisselende belastingen, krimp, zetting of temperatuur, kan juist scheuren.
Vuistregels
De hoogte van een balk telt in de derde macht mee in het traagheidsmoment. Een twee keer zo hoge balk is daardoor acht keer zo stijf. Een plank van 50 x 150 mm op zijn kant is negen keer zo stijf als dezelfde plank plat.
In berekeningen wordt stijfheid getoetst met een maximaal toelaatbare doorbuiging, uitgedrukt als deel van de overspanning L, bijvoorbeeld L/250. Welke grens geldt, hangt af van de toepassing en de geldende norm.
Toepassing
- Leg balken op hun kant. Dat levert veel meer stijfheid op dan een zwaardere balk plat leggen.
- Verkort de overspanning. Een extra steunpunt of tussenbalk vermindert de doorbuiging sterk.
- Denk aan afwerking. Tegels en stucwerk verdragen weinig doorbuiging. Een vloer die sterk genoeg is maar veert, geeft scheuren in de tegelvloer.
- Kies bewust het materiaal. Staal heeft een veel hogere elasticiteitsmodulus dan hout; bij gelijke doorsnede buigt staal veel minder door.
Veelgemaakte fout: alleen naar sterkte kijken. Een vloer die niet breekt maar merkbaar doorveert of trilt, is in de praktijk ook ongeschikt.
Gerelateerde termen
- Elasticiteitsmodulus
- Buigsterkte
- Stabiliteit
- Ligger
- Moment
- Getordeerd
Meer weten over bouwkundige termen? Bekijk onze kennisbank op fredsbouwtekeningen.nl.
