Aansluiting van houten kolommen op stalen profielen bij fundering: Constructieve oplossingen en bevestigingsmethoden

Inleiding

Bij de combinatie van houtskeletbouw en stalen constructies op een betonnen fundering is het kritisch om de aansluiting van houten kolommen op stalen profielen correct te ontwerpen en uit te voeren. Deze aansluiting moet zowel constructief betrouwbaar zijn als thermisch efficiënt, om warmteverliezen en koudebruggen te voorkomen. Op basis van diverse technische discussies en constructieve aanbevelingen in het bouwvak, blijkt dat verschillende methoden en materialen gebruikt kunnen worden om deze aansluiting te realiseren. Dit artikel biedt een overzicht van de meest voorkomende oplossingen, rekening houdend met de thermische prestaties en de constructieve vereisten.

Constructieve aansluiting: Hout op staal op fundering

Stalen draagconstructie en houtskeletbouw

In vele renovatie- en nieuwbouwprojecten wordt gebruikgemaakt van een combinatie van houtskeletbouw en stalen draagconstructies, vooral bij grotere gevelprojecten of werkplaatsen. Een typische situatie is een werkplaats met een stalen draagconstructie (zoals een HEA180 profiel) en houtskeletbouw wanden die tussen de stalen profielen worden geplaatst. De aansluiting tussen de houtskeletbouw en de stalen kolom is hier cruciaal om zowel constructieve krachten als thermische isolatie goed af te handelen.

Volgens de discussie in een forum (bron [1]), wordt er vaak overwogen om de houtskeletbouw wand op te vullen met een houten stellat of balk om de staander te "inpakken". Deze methode is eenvoudig en maakt de montage van de houtskeletbouw wand makkelijker. Echter, er zijn ook alternatieve methoden die thermisch efficiënter kunnen zijn, zoals het gebruik van isolerende materialen of dekens om warmteoverdracht tussen het hout en de stalen kolom te verminderen.

Verankering van kolommen in fundering

De verankering van houten of stalen kolommen in een betonnen fundering vereist een nauwkeurige constructieve afdracht. In de context van houtskeletbouw op een betonnen fundering worden vaak chemische ankers of gestorte ankers gebruikt, afhankelijk van de belasting die moet worden overgedragen.

Chemische ankers bestaan uit een draadeind dat wordt geboord in de funderingsstrook en verankerd met 2-componenten lijm (bron [2]). Deze methode biedt een sterke en betrouwbare koppeling tussen stalen kolommen en de fundering. Ingestorte ankers worden vaak gebruikt bij grotere belastingen en vereisen een vooraf gemaakte prefab-anker in de betonstrook, die wordt gestort vóór de montage van de kolom. Beide methoden worden aanbevolen op basis van de constructieve vereisten en zijn vaak voorgeschreven door de constructeur.

Hout op beton bevestigen

De bevestiging van hout op beton vereist specifieke producten om de belastingen goed over te dragen en eventuele oneffenheden in het contactoppervlak te compenseren. Volgens de aanbevelingen van Hilti (bron [6]), wordt zwelbare cementmortel vaak gebruikt als tussenlaag tussen hout en beton. Deze mortel zorgt voor een krachtige verbinding en neemt de verticale belastingen over. Daarnaast zijn schroefankers zoals het Hilti HUS4-H een efficiënte oplossing voor snelle en veilige bevestiging zonder het gat vooraf schoon te maken.

Bij het kiezen van sluitringen voor houtconstructie op beton, is het belangrijk om rekening te houden met de statische specificaties. Sluitringen conform ISO 7094 of DIN 1052 worden vaak gebruikt om houten balken op betonnen funderingen te bevestigen. Het draagvermogen van deze sluitringen en de oppervlaktedruk in het hout moeten zorgvuldig worden gecontroleerd.

Thermische aansluiting: Verhinderen van koudebruggen

Isolatie rond stalen profielen

Een van de belangrijkste uitdagingen bij de aansluiting van houtskeletbouw op stalen profielen is het voorkomen van koudebruggen. Staal is een goede warmteleider en kan als gevolg van de aansluiting met hout een thermische brug vormen, wat leidt tot verlies van warmte en mogelijk condensatieproblemen.

In de discussie in forum [1], wordt overwogen om de staander aan beide zijden op te vullen met een houten stellat, wat eenvoudig uitvoerbaar is. Echter, wordt er ook verwijzing gemaakt naar de mogelijkheid van het gebruik van een isolerende deken of isolatiebalk. Deze oplossing zou thermische isolatie bieden en zo de warmteoverdracht tussen hout en staal verkleinen.

Het gebruik van isolatiebalken of isolerende platen tussen hout en staal is een veelvoorkomende aanbeveling in thermisch efficiënte constructies. Deze balken vullen het luchtspeling op en voorkomen direct contact tussen hout en staal, wat de thermische isolatie verbetert. In combinatie met een houtskeletbouw wand kan deze methode zowel constructief als thermisch voordelig zijn.

Alternatieve isolatie-oplossingen

Daarnaast zijn er ook alternatieve oplossingen beschikbaar om de thermische aansluiting te verbeteren. Bijvoorbeeld het gebruik van isolerende materialen zoals PUR- of mineralooolisolatie in de aansluiting. Deze materialen kunnen tussen het hout en de stalen profiel worden ingebracht om thermische bruggen te vermijden. Bovendien kunnen deze isolatiematerialen ook worden gebruikt in het vloeroppervlak of in de wandconstructie om de thermische prestatie van het gehele bouwwerk te verbeteren.

Aansluiting van kolom en fundering: Constructieve aspecten

Funderingstypen

Het type fundering speelt een cruciale rol in de manier waarop een kolom wordt verankerd. In de context van houtskeletbouw en stalen constructies worden vaak funderingen op poeren of paalfunderingen gebruikt. Een poerenfundering bestaat uit afzonderlijke gewapende betonblokken onder de kolommen en wordt vaak gebruikt in gebouwen met een kolom- en spanstructuur (bron [4]).

Paalfunderingen worden gebruikt wanneer de draagkrachtige grondlaag dieper ligt. In Nederland, waar de bovenliggende grondlagen vaak zacht zijn (zoals veen of klei), zijn paalfunderingen vaak noodzakelijk. Hierbij worden betonnen of stalen palen in de grond geplaatst om de belasting van het bouwwerk over te dragen op een stabielere ondergrond.

Aansluiting van kolom op fundering

De aansluiting van de kolom op de fundering hangt af van het type constructie en de benodigde belastingoverdracht. Bij houtskeletbouw op betonvloeren wordt vaak gebruikgemaakt van chemische ankers of gestorte ankers (bron [2]). Deze methoden zorgen voor een betrouwbare koppeling tussen de kolom en de fundering en zijn vaak voorgeschreven door de constructeur.

In een praktijkgeval (bron [3]), wordt een IPN 280 profiel op een betonnen fundament geplaatst. De aansluiting van de kolom op de fundering wordt gerealiseerd met draadeinden en chemische lijm. Een alternatieve methode, zoals het plaatsen van de flensplaat boven het beton met pootjes van draadeinden, wordt ook overwogen. Deze methode kan gunstig zijn bij onregelmatigheden in het betonoppervlak en voorkomt lokaal hoge druk in bepaalde punten.

Praktijkvoorbeelden en constructieve tips

Voorbeeld 1: Stalen kolom met houtskeletbouw wand

Een typische situatie is een werkplaats met een stalen draagconstructie en houtskeletbouw wanden ertussen. De aansluiting van de houtskeletbouw wand op de stalen kolom wordt gerealiseerd door het opvullen van het luchtspeling met een houten stellat of balk. Deze oplossing maakt de montage van de wand eenvoudig en zorgt voor een solide aansluiting. Echter, om thermische bruggen te voorkomen, kan een isolatiebalk worden toegepast tussen het hout en de stalen kolom.

Voorbeeld 2: Houtskeletbouw op betonnen fundering

In een woning met houtskeletbouw op betonvloer wordt de verankering van de kolom gerealiseerd met chemische ankers. Deze ankers worden vooraf geboord in de funderingsstrook en verankerd met 2-componenten lijm. De kolom wordt daarna op deze ankers gemonteerd. Deze methode is betrouwbaar en geschikt voor zowel lichte als zware belastingen.

Voorbeeld 3: Betonnen voet met kolom en houtskeletbouw

In een geval waarbij een houtskeletbouw wordt geplaatst op een bestaande betonnen voet, wordt overwogen om de aansluiting van de kolom op de fundering te herstellen. De kolom wordt verankerd met draadeinden in het beton, en een flensplaat wordt op de kolom geplaatst. Deze methode is eenvoudig en geschikt voor situaties waarin de kolom al geruime tijd bestaat en de fundering stabiel is.

Constructieve tips voor een betrouwbare aansluiting

  • Isolatie tussen hout en staal: Gebruik isolatiebalken of isolatiematerialen om thermische bruggen te voorkomen.
  • Correcte verankering: Kies voor chemische of gestorte ankers afhankelijk van de belasting en constructieve vereisten.
  • Compensatie van oneffenheden: Gebruik zwelbare cementmortel of isolatiematerialen om oneffenheden tussen hout en beton te compenseren.
  • Nauwkeurige montage: Zorg voor een nauwkeurige montage van de kolom op de fundering om lokaal hoge druk of losse verbindingen te voorkomen.
  • Aansluiting op bestaande constructies: Bij het werken met bestaande funderingen of kolommen, controleer altijd de staat van de fundering en kies een geschikte aansluiting die past bij de bestaande constructie.

Conclusie

De aansluiting van houten kolommen op stalen profielen bij een betonnen fundering vereist zowel constructieve als thermische aandacht. Het kiezen van de juiste verankering (zoals chemische of gestorte ankers) en het toepassen van thermische isolatie (zoals isolatiebalken of isolatiematerialen) zijn essentieel voor een duurzame en efficiënte constructie. In praktijkgevallen blijkt dat zowel eenvoudige methoden (zoals het opvullen van een staander met hout) als geavanceerde technieken (zoals het gebruik van chemische lijm en prefab-ankers) bruikbaar zijn, afhankelijk van de situatie. Door rekening te houden met zowel de constructieve vereisten als de thermische prestaties, kan een betrouwbare en energie-efficiënte aansluiting worden gerealiseerd.

Bronnen

  1. Detail aansluiting stalen balk op houtskeletbouw
  2. Verankering kolommen fundering
  3. Aansluiting kolom op betonnen fundering
  4. Funderingstypen in de bouw
  5. Houtskeletbouw en fundering
  6. Hout op beton bevestigen

Related Posts