Metselwerk en stalen balken: oplossingen bij onvoldoende stevigheid

Published by Redactie on september 4, 2025 | Category metselwerk

Wanneer een renovatieproject of aanbouw wordt overwogen, is het vaak noodzakelijk om dragende muren te doorbreken of verplaatsen. Dit brengt een belangrijke technische uitdaging met zich mee: het metselwerk dat de lading moet dragen, is vaak niet sterk genoeg om de overspanning van een stalen balk te verdragen. In zulke gevallen zijn professionele berekeningen en constructieve oplossingen onmisbaar. Deze artikel behandelt de technische aspecten en mogelijke oplossingen wanneer metselwerk niet sterk genoeg is voor een stalen balk, met nadruk op metselwerkwapening, berekeningsmethoden en de rol van constructieve adviseurs.

De rol van metselwerk in constructieve oplossingen

Metselwerk vormt traditioneel een integraal deel van de dragende constructie van gebouwen. Het wordt vaak gebruikt als drager voor overspanningen, scheidingswanden en verankeringen. Echter, bij het maken van een doorbraak of overspanning, kan het metselwerk niet altijd het gewenste resultaat opleveren. Dit kan verschillende oorzaken hebben, zoals:

Lage druksterkte van het metselwerk vanwege ouderdom of materialen.
Ongewenste scheuren die het metselwerk in stukken verdelen, waardoor het niet langer functioneert als een geheel.
Onvoldoende verankering aan de staalconstructie, wat leidt tot instabiliteit.

Wanneer metselwerk niet sterk genoeg is om een overspanning te maken, kan het gebruik van metselwerkwapening een oplossing bieden. Dit is een constructieve aanpassing die moet worden uitgevoerd door een deskundige en waarbij de Eurocodes (NEN-EN 1996 en NEN-EN 845-3) als richtsnoer dienen.

Metselwerkwapening: een constructieve oplossing

Metselwerkwapening is een methode om metselwerk te versterken zodat het in staat is overspanningen te maken waarbij het oorspronkelijke metselwerk onvoldoende sterk is. Deze methode wordt toegepast wanneer een doorbraak gemaakt moet worden, zoals bij het aanleggen van een garagedeur of het maken van een opening tussen keuken en woonkamer.

Aanbrengen van wapening

Het aantal en het type wapening dat gebruikt wordt, moet berekend worden door een constructeur. Deze berekening is gebaseerd op:

De lengte en breedte van de opening.
Het gewicht dat moet worden opgevangen, inclusief vloeren, daken en eventuele inrichting.
De stabiliteit van het metselwerk, bepaald door zijn dikte, materialen en eventuele scheuren.
De verankering aan de staalconstructie, zodat het metselwerk niet loskomt of kantelt.

De wapening moet correct worden uitgevoerd, conform de berekeningen en normen. Het gebruik van wapening die geschikt is voor deze toepassing is essentieel. Het moet voldoen aan de eisen in de Eurocodes voor metselwerk en wapening. Hierbij zijn specifieke aandachtspunten:

Dilateren: Het metselwerk moet gedilateerd worden om thermische expansie en contractie te kunnen opvangen. Dit is van belang bij metselwerk dat op een staalconstructie is aangebracht, aangezien de staalconstructie zich anders gedraagt dan metselwerk bij temperatuurveranderingen.
Verankering: De wapening moet op strategische punten verankerd worden in de metselwerk, zodat de lading goed wordt verdeeld en er geen instabiliteit optreedt.

Voorbeeld van een constructieve toepassing

In het geval van een doorbraak van 4 meter in een draagmuur, kan het gebruik van metselwerkwapening een geschikte oplossing zijn. De wapening moet zodanig worden aangebracht dat het metselwerk niet alleen de overspanning ondersteunt, maar ook de eventuele lading van een vloer of dak. Hierbij is het van belang om te rekenen op een professionele berekening, aangezien zelfstandig uitvoeren van dergelijke constructies kan leiden tot gevaarlijke situaties.

Stalen balken en berekeningen: waarom het niet zo simpel is

De keuze van de juiste stalen balk is van groot belang bij het overbruggen van een opening of het ondersteunen van een lading. In de praktijk worden verschillende profielen gebruikt, zoals HEB, HEM en HEA. De keuze hangt af van de vereisten in termen van sterkte, doorbuiging en stabiliteit.

Typen profielen en hun toepassingen

HEA: De lichtste profielen, geschikt voor kleine overspanningen.
HEB: Middelzwaar, vaak gebruikt in huishoudelijke situaties.
HEM: Zwaarder en robuuster, geschikt voor grotere ladingen en overspanningen.

De keuze van het juiste profiel moet altijd op basis van een constructieve berekening gebeuren. Zoals vermeld in de bronnen, is het niet mogelijk om een stalen balk te plaatsen zonder deze eerst te laten berekenen door een constructeur. De berekening moet rekening houden met:

De belasting die op de balk rust.
De doorbuigingseisen (UC-waarde < 1).
De eventuele inklemming van de balk aan de opleggingen.
De afstand tussen de opleggingen.

Bijvoorbeeld, wanneer een stalen balk van 5 meter wordt gebruikt, is het van belang om te controleren of deze niet volledig is ingeklemd. Als de balk niet volledig vastgelast is aan een stevige dragende kolom, mag het niet als inklemming worden beschouwd. Dit heeft invloed op de berekening van de doorbuiging en dus op de keuze van het profiel.

Praktijkvoorbeeld: berekening van een stalen balk

Stel dat in een woning een opening van 4 meter gemaakt moet worden in een draagmuur. Boven de muur ligt een houten balklaag met een muur van 100 mm dikte, en op de ruimte boven de keuken komt ook een badkamer met een gewicht van 800 kg. In dit geval is het noodzakelijk om een stalen balk te plaatsen die in staat is om deze lading te dragen.

Een HEB-140 of HEM-140 balk kan een geschikte keuze zijn, maar de uiteindelijke keuze hangt af van de berekening. De balk moet zodanig worden aangebracht dat hij niet alleen het gewicht van het metselwerk en de vloer ondersteunt, maar ook de eventuele lading van de badkamer. De balk moet ook zodanig worden verankerd dat er geen kantelen of loskomen mogelijk is.

De rol van een constructeur en constructieve berekening

De verantwoordelijkheid voor het bepalen van de juiste constructie ligt bij de constructeur. Het is niet aan de eigenaar of aannemer om zelf te beslissen welke stalen balk of wapening gebruikt moet worden. Een constructieve berekening is een essentieel onderdeel van elk bouw- of renovatieproject waarbij dragende constructies worden aangepast of vervangen.

Waarom een constructieve berekening nodig is

De berekening zorgt ervoor dat:

Het ontwerp voldoet aan de regelgeving.
De constructie veilig is en geen scheuren of verzakkingen veroorzaakt.
De ladingverdeling correct is, zodat er geen overbelasting optreedt.
De stabiliteit van het gehele bouwwerk wordt gegarandeerd.

Bijvoorbeeld, in het geval van een overspanning van 5 meter, is het niet voldoende om willekeurig een HEB-160 balk te kiezen. De berekening moet aantonen of deze balk in staat is om de lading te dragen, rekening houdend met de afstand tussen de opleggingen, eventuele inklemming en de gewenste doorbuiging.

Het proces van constructieve berekening

Onderzoek van de huidige situatie.
- Analyse van het bestaande metselwerk en dragende elementen.
- Beoordeling van eventuele scheuren of aantastingen.
Bevestiging van de belasting.
- Bepalen van de lading die op de overspanning rust.
- Inclusief statische lading (metselwerk, vloeren) en dynamische lading (inrichting, mensen).
Keuze van het profiel.
- Op basis van de berekening wordt bepaald welk type en maat balk nodig is.
Uitvoering en controle.
- De balk wordt zorgvuldig aangebracht en verankerd.
- Er wordt een controle uitgevoerd om te bevestigen dat de constructie voldoet aan de berekening.

Uitvoering van metselwerk: richtlijnen en aandachtspunten

Bij het uitvoeren van metselwerk zijn er een aantal richtlijnen en aandachtspunten die moeten worden gevolgd. Deze zijn van toepassing op zowel nieuw metselwerk als herstel of aanvulling van bestaand metselwerk.

Richtlijnen voor het uitvoeren van metselwerk

Scheuren niet dichtsmeuren. Scheuren moeten worden ingeboet zodat het metselwerk blijft functioneren als een geheel.
Mortelkeuze: De mortel moet aangepast zijn aan de fysische en chemische eigenschappen van het bestaande metselwerk. Bijvoorbeeld, bij kalkmortel moet schelpkalk worden gebruikt die voldoet aan NEN 9031.
Voegdiepte: De voegdikte en voegdiepte moeten in een verhouding van 1:2 staan, zodat er voldoende hechting is.
Bevochtiging van metselwerk: Het metselwerk moet voldoende bevochtigd zijn om wateronttrekking te voorkomen.

Aandachtspunten bij het werken met bestaand metselwerk

Monumentale waarden: Als het metselwerk deel uitmaakt van een monument, moet dit worden gemeld bij de gemeente. Er kan dan een proefvlak worden opgesteld om te bepalen hoe het metselwerk kan worden hersteld.
Verankering aan staalconstructie: Het metselwerk moet op strategische punten verankerd worden aan de staalconstructie. Dit is van belang voor stabiliteit en het voorkomen van kantelen.
Dilateren: Het metselwerk moet gedilateerd worden om thermische expansie op te vangen. De positie van de dilataties moet worden bepaald op basis van berekeningen.

Conclusie

Wanneer metselwerk niet sterk genoeg is om een overspanning te maken, zijn er constructieve oplossingen beschikbaar, zoals het aanbrengen van metselwerkwapening of het plaatsen van stalen balken. Deze oplossingen moeten echter altijd worden uitgevoerd door een constructeur, die een gedegen berekening maakt op basis van de regelgeving en de situatie op locatie.

Het is belangrijk om niet alleen de keuze van het juiste profiel te overlaten aan amateuristische overwegingen, maar ook om rekening te houden met aspecten zoals verankering, inklemming en doorbuiging. Een correct uitgevoerde constructieve berekening zorgt ervoor dat de aanpassing veilig is en dat er geen schade aan het bouwwerk ontstaat.

Bij het werken met metselwerk is het eveneens belangrijk om richtlijnen en normen te volgen, zodat het metselwerk blijft functioneren als een geheel en niet in stukken breekt. De keuze van de juiste mortel, de verankering aan de staalconstructie en het aanbrengen van dilataties zijn hierbij essentiële factoren.