Doorbuiging van metselwerk: eisen, uitvoering en verankering bij staalconstructies

Published by Redactie on augustus 30, 2025 | Category metselwerk

Inleiding

In de bouwpraktijk is het gebruik van gevelmetselwerk op of in combinatie met stalen binnenbladen en draagconstructies steeds vaker aan de orde. Zowel in de woningbouw als in de utiliteitsbouw wordt deze constructieve oplossing toegepast. Het correct uitvoeren van gevelmetselwerk bij staalconstructies vereist echter aandacht voor specifieke eisen en technieken, met name inzake doorbuiging, verankering en stabiliteit.

Deze artikkel behandelt de essentiële aspecten van doorbuiging bij metselwerk, met een nadruk op de eisen die gelden voor staalconstructies. Aan de hand van praktijkgerichte voorbeelden en technische details uit betrouwbare bronnen, wordt toegelicht hoe deze eisen worden toegepast en waar het ontwerp van verankeringen en metselwerk moet aansluiten bij de eigenschappen van de onderliggende constructie.

Doorbuigingseisen bij gevelmetselwerk

1. Algemene eisen voor doorbuiging

Bij het ontwerpen en uitvoeren van gevelmetselwerk dat op of aan staalconstructies is aangebracht, zijn er duidelijke eisen met betrekking tot de toelaatbare doorbuigingen. Deze eisen zijn van essentieel belang om te voorkomen dat het metselwerk scheurt of andere schade oploopt als gevolg van vervormingen in de draagconstructie.

Verticale doorbuiging

De toelaatbare doorbuiging in de verticale richting is 1/500 van de overspanning. Bij een typische verdiepingshoogte van ongeveer 2,6 meter betekent dit een maximum doorbuiging van maximaal 5 mm. Deze eis is gericht op het minimaliseren van verticale vervormingen in het metselwerk en voorkomt dat scheuren ontstaan in het buitenblad.

Horizontale doorbuiging

In de horizontale richting geldt een iets strengere eis: 1/1000 van de overspanning. Dit leidt tot een maximum doorbuiging van 4 mm bij een typische breedte van het gevelvlak. Deze eis is van belang omdat horizontale vervormingen direct invloed hebben op de horizontale verankeringen en de stabiliteit van het metselwerk.

2. Toepassing op staalconstructies

De genoemde eisen zijn niet alleen van toepassing op traditionele metselconstructies, maar ook op staalconstructies die het gevelmetselwerk ondersteunen of waar het metselwerk aan is verankerd. Dit omvat zowel secundaire constructies in de spouw als elementen zoals borstweringssteunen of stalen kolommen.

Wanneer metselwerk op een staalconstructie wordt geplaatst of aan deze is verankerd, dient de constructie getoetst te worden aan dezelfde doorbuigingseisen. Dit geldt ook voor geveldragers die aan staalconstructies zijn bevestigd. De constructie moet zodanig zijn ontworpen dat de opgelegde doorbuigingen binnen de toelaatbare waarden blijven, om scheurvorming in het metselwerk te voorkomen.

Uitvoering van gevelmetselwerk op staalconstructies

1. Problemen bij stalen binnendozen

In de praktijk is het niet zelden dat de doorbuiging van stalen binnendozen groter is dan de eisen van het gevelmetselwerk toestaan. Traditionele verankeringen aan het metselwerk kunnen dan niet worden toegepast, omdat de risico’s op scheurvorming te groot zijn. In dergelijke gevallen is het noodzakelijk om een optimalisatie van de verankeringen te overwegen.

Een mogelijke oplossing is het aanbrengen van verankeringsmogelijkheden op een beperkte afstand van de staalconstructie, waar de cumulatieve doorbuiging nog binnen de toelaatbare grenzen valt. Bijvoorbeeld: het plaatsen van verankeringsmogelijkheden op 1 meter afstand van de stalen kolommen kan leiden tot een betere verdeling van de vervormingen en een minder hoge risico op scheuren in het metselwerk.

2. Maximale afstand tussen verankeringsvoorzieningen

Een belangrijk aspect bij het ontwerpen van gevelmetselwerk op staalconstructies is de maximale afstand tussen de verankeringsvoorzieningen. Deze afstand moet zodanig worden gekozen dat de opgelegde doorbuigingen van het metselwerk binnen de eisen blijven. Dit houdt in dat de afstand niet te groot mag zijn, maar ook niet zo klein dat het het metselwerk overbodig beperkt in zijn bewegingsvrijheid.

Een balans tussen technische eisen en constructieve mogelijkheden is hier essentieel. Het is daarom van belang dat verankeringen op strategische punten worden aangebracht, meestal in overleg met de hoofdconstructeur of de verantwoordelijke architect.

Stabiliteit en verankering van gevelmetselwerk

1. Rol van het binnenblad

Wanneer gevelmetselwerk als schil om een gebouw heen wordt geplaatst, is de stabiliteit van het metselwerk afhankelijk van het binnenblad. Dit binnenblad kan onderdeel zijn van de hoofddraagconstructie of stabiliteit ontlenen aan deze constructie. In beide gevallen is het essentieel dat het binnenblad voldoende stijf en goed verankerd is om de vereiste doorbuigingseisen te kunnen volgen.

2. Horizontale en verticale verankering

De verankering van het gevelmetselwerk speelt een sleutelrol in de stabiliteit. Horizontale verankeringen moeten voldoen aan de eisen van 1/1000 van de overspanning, terwijl verticale verankeringen aan 1/500 moeten voldoen. De positie en aantallen verankeringspunten zijn hierin cruciaal en moeten in overleg worden bepaald.

Een correct uitgevoerde verankering zorgt niet alleen voor de nodige stabiliteit, maar voorkomt ook het optreden van extra trekspanningen in het metselwerk, die kunnen leiden tot scheuren of vervormingen.

Gebruik van metselwerkwapening

1. Noodzaak van wapening

Als blijkt dat het gevelmetselwerk niet voldoende sterk is om de overspanningen te maken, kan het aanbrengen van metselwerkwapening een oplossing zijn. Deze wapening moet zorgvuldig worden berekend en uitgevoerd volgens de relevante normen, zoals de Eurocodes (NEN-EN 1996) en de richtlijnen voor metselwerkwapening (NEN-EN 845-3).

2. Uitvoering en materialen

Het aantal en type wapening moet berekend worden aan de hand van de belastingen en de verwachte vervormingen in het metselwerk. De wapening moet geschikt zijn voor het gebruik in gevelmetselwerk en moet voldoen aan eisen met betrekking tot corrosiebestendigheid en duurzaamheid. De uitvoering moet vakkundig gebeuren, en het resultaat moet worden beoordeeld op basis van de berekeningen.

Aanbrengen van dilataties

1. Belang van dilatatievoegen

Metselwerk dient gedilateerd te worden om de negatieve effecten van vervormingen en krimp te beperken. Bij het aanbrengen van gevelmetselwerk op staalconstructies is het aanbrengen van dilatatievoegen extra belangrijk, omdat het metselwerk zijn stabiliteit moet ontlenen aan de constructie. Hierbij gaat het niet alleen om de doorbuigingseisen, maar ook om de verankeringen en hun positie ten opzichte van de dilatatievoegen.

2. Richtlijnen en normen

Er zijn diverse richtlijnen en normen die moeten worden gehanteerd bij het aanbrengen van dilatatievoegen. Deze normen geven aan waar de voegen moeten komen, hoe breed ze moeten zijn en welke materialen erin gebruikt mogen worden. Het aanbrengen van de voegen dient te geschieden op strategische punten om de vervormingen in het metselwerk te beheersen.

Levensduur en duurzaamheid van gevelmetselwerk

1. Invloed van doorbuigingen op de levensduur

De doorbuigingen van de onderliggende constructie hebben een directe invloed op de levensduur van het gevelmetselwerk. Als de doorbuigingen groter zijn dan de toelaatbare waarden, kan dit leiden tot scheuren, losgaan van metselwerk of andere schade. Dit zorgt voor extra onderhoudskosten en kan zelfs de structuur van het gebouw in gevaar brengen.

2. Milieuklassen en corrosiebestendigheid

In de Eurocodes worden verschillende milieuklassen gedefinieerd die bepalen welk type materialen en verankeringen geschikt zijn voor gebruik in specifieke omgevingen. Bij gevelmetselwerk dat op staalconstructies is aangebracht, is het van belang dat de verankeringen en spouwankers voldoen aan de vereisten van de relevante milieuklasse. Dit zorgt voor een langere levensduur en minder onderhoud.

Uitvoeringsaspecten bij gevelmetselwerk

1. Montage van geveldragers

Bij het aanbrengen van gevelmetselwerk is het correcte montage van geveldragers van groot belang. Deze dragers moeten goed worden bevestigd aan de constructie, zodat ze het metselwerk voldoende ondersteunen. Het is echter niet ongebruikelijk dat de montage niet goed wordt uitgevoerd, bijvoorbeeld omdat de dragers niet op de juiste hoogte of positie worden aangebracht. Dit kan leiden tot ongelijkmatige belastingen en vervormingen in het metselwerk.

2. Samenwerking tussen partijen

De samenwerking tussen de hoofdconstructeur, de architect en de aannemer is van groot belang bij het uitvoeren van gevelmetselwerk op staalconstructies. De verantwoordelijkheid voor de doorbuigingseisen ligt bij de hoofdconstructeur, maar de uitvoering en montage vallen onder de aannemer. Het is essentieel dat alle partijen op dezelfde golflengte zitten en dat alle berekeningen en uitvoeringsaspecten duidelijk zijn afgesproken.

Samenvatting en conclusie

Gevelmetselwerk op of in combinatie met staalconstructies vereist een duidelijke kennis van de doorbuigingseisen en de juiste uitvoeringstechnieken. De toelaatbare doorbuigingen in verticale en horizontale richting zijn strikt gedefinieerd en moeten in het ontwerp en uitvoering worden nageleefd. Bij het ontwerpen van verankeringen en het aanbrengen van metselwerk is het belangrijk om rekening te houden met de eigenschappen van de onderliggende constructie en de verwachte vervormingen.

Het aanbrengen van metselwerkwapening en het juiste gebruik van dilatatievoegen zijn essentiële stappen om schade aan het metselwerk te voorkomen. Daarnaast is de samenwerking tussen verschillende partijen, zoals architect, hoofdconstructeur en aannemer, van groot belang voor een correcte uitvoering.

Bij het aanbrengen van gevelmetselwerk op staalconstructies dient men dus niet alleen rekening te houden met de esthetica, maar ook met de functionele en technische eisen die voor de stabiliteit en levensduur van het metselwerk van belang zijn.

Bronnen

doorbuiging