Metselwerk en Staalconstructies: Stabiliteit, Verankering en Potentiële Problemen

Inleiding

De combinatie van metselwerk en staalconstructies komt frequent voor in zowel utiliteitsbouw als woningbouw. Deze toepassing vereist zorgvuldige overweging van stabiliteit, doorbuigingseisen, detaillering, uitvoering en verankering. Het correct uitvoeren van gevelmetselwerk aan een staalconstructie is cruciaal om structurele problemen te voorkomen. Dit artikel behandelt de belangrijkste aspecten van deze constructiemethode, gebaseerd op beschikbare informatie over stabiliteit, vervorming, verankering en potentiële schade. De beschikbare informatie is echter beperkt en een volledig beeld van alle aspecten is niet mogelijk.

Stabiliteit en Verankering

Wanneer metselwerk als ‘schil’ rondom een gebouw wordt geplaatst, wordt de stabiliteit afhankelijk van de verankering aan het binnenblad. Dit binnenblad kan onderdeel zijn van de hoofddraagconstructie of stabiliteit daarvan ontlenen. De stabiliteit van het metselwerk is dus direct gekoppeld aan de stabiliteit van de onderliggende staalconstructie. Een staalconstructie die als basis dient voor gevelmetselwerk, zoals borstweringssteunen of secundaire constructies in de spouw, moet getoetst worden aan de eisen voor gevelmetselwerk. Dit geldt ook voor staalconstructies die het metselwerk dragen, zoals geveldragers.

Bij stabiliteit over meerdere verdiepingen moet rekening gehouden worden met de cumulatieve vervorming. Staal- en houtconstructies zijn toelaatbaar meer vervorming dan metselwerk. Daarom moeten staalconstructies, waarop of waaraan metselwerk is verankerd, berekend worden op basis van de maximaal toelaatbare vervormingen van het metselwerk.

Doorbuigingseisen en Stijfheden

De doorbuigingseisen voor staalconstructies die metselwerk ondersteunen of waaraan het is verankerd, zijn gebaseerd op de maximaal toelaatbare vervormingen van het metselwerk. Een te grote doorbuiging kan leiden tot extra dilataties. Bij het dilateren van metselwerk voor een stalen achterconstructie moet rekening gehouden worden met een maximale horizontale randafstand van 0,2 m voor de verankering. Indien deze afstand niet haalbaar is, kan het plaatsen van een extra kolom een oplossing bieden.

De stijfheden van de staalconstructie en het metselwerk zijn van belang. Bij het combineren van verschillende materialen, zoals kalkzandsteen en staal, moet rekening gehouden worden met de verschillen in stijfheid. Kalkzandstenen binnenbladen zijn minder stijf dan staalconstructies. Bij het optellen van de stijfheden van beide materialen moet voldoende rekening gehouden worden met de doorbuiging.

Potentiële Problemen bij Bestaande Constructies

In oudere gebouwen is vaak veel staal en smeedijzer gebruikt voor de verankering van houten constructies aan metselwerk en als onderdeel van draagconstructies. Slecht geconserveerd staal en ijzer kunnen roesten, in volume toenemen en het metselwerk beschadigen, wat leidt tot scheurvorming en mogelijke constructieve schade.

Veranderingen in de bodem en trillingen door verkeer kunnen ook scheurvorming in metselwerk veroorzaken. Het vervangen van raamkozijnen kan leiden tot het loskomen van dragend metselwerk, wat eveneens schade kan veroorzaken.

Herstelmethoden

Voor het herstellen van beschadigd metselwerk zijn verschillende methoden beschikbaar. Een voorbeeld is het ‘latei herstel systeem’, waarbij wapeningstaven worden aangebracht als een volledig element in het metselwerk boven een kozijn. De combinatie van spiraalvormige staafankers van roestvast staal en een constructieve mortel zorgt voor stabiliteit en sterkte.

Koudebruggen en Vochtproblemen

Uitkragende balkonplaten, gevelbanden en betonlateien die rechtstreeks verbonden zijn met achterliggende constructies kunnen koudebruggen vormen. Een warmtescan en berekeningen kunnen inzicht geven in deze details en helpen bij het bepalen van de benodigde maatregelen om aan de eisen te voldoen.

IJzer en stalen onderdelen in metselwerkgevels kunnen constructieve problemen veroorzaken door corrosie. Scheurvorming en poreus metselwerk kunnen vochtindringing veroorzaken, wat leidt tot aantasting van de buitenschil en een ongezond binnenklimaat. IJzer kan aanzienlijk uitzetten bij roestvorming, waardoor het metselwerk scheurt.

Specifieke Situaties: Spouwmuurconstructies en Geveldragers

In spouwmuurconstructies met rondingen kan een stalen geveldrager op een hoogte van 10 meter boven het terrein worden aangebracht om een groot deel van het buitenblad te ondersteunen. Inspecties kunnen zwakke plekken en schades aan het licht brengen, waaronder een gebrek aan constructieve verbinding met het binnenblad en het afschuiven van delen van de gevel. In dergelijke gevallen is het essentieel om onmiddellijk de bevoegde instanties en hulpdiensten in te schakelen en de omgeving af te zetten.

Belang van Samenwerking en Brainstormen

Bij complexe situaties is samenwerking tussen verschillende partijen, zoals constructeurs, metselwerkonderaannemers en gebouweigenaren, essentieel om tot een goede oplossing te komen. Brainstormsessies kunnen leiden tot innovatieve en effectieve herstelmethoden.

Conclusie

De combinatie van metselwerk en staalconstructies vereist een zorgvuldige aanpak, waarbij rekening gehouden wordt met stabiliteit, doorbuigingseisen, verankering en potentiële problemen. Het correct uitvoeren van de constructie en het tijdig opsporen en herstellen van schade zijn cruciaal om de veiligheid en duurzaamheid van het gebouw te waarborgen. De beschikbare informatie is echter beperkt en een volledig beeld van alle aspecten is niet mogelijk. Een grondige analyse van de specifieke situatie en het inschakelen van deskundigen is altijd aan te raden.

Bronnen

  1. Vekemans
  2. Thor Logical
  3. Bouwwereld

Related Posts