Constructie details verticaal metselwerk bij staalconstructie: van KOMO-attest tot praktische toepassing

Voor het KOMO-attest van toenmalige Corus Star-Frame zijn alle principedetails uitgewerkt voor een optopmaisonnette met een hoofddraagconstructie van staalframebouw met SBRCURNET (niet meer actief). De details zijn ook te gebruiken voor 'normale' woningen en utiliteitsgebouwen. Het KOMO-attest is van Tata Steel Star-Frame overgegaan naar www.mframe.nl en www.ripstaal.nl/steel-framing. De principedetails staalframebouw zijn zowel constructieve als bouwkundige details en zijn uitgewerkt tot op besteksniveau. Ze zijn hieronder gratis te downloaden. In elk detail is aangegeven aan welke geluids- en brandeisen ze voldoen. Deze komen overeen met het niveau volgens Besluit Bouwwerken leefomgeving voor een bepaalde gebruiksfunctie.

Voor twee verschillende geveltypes zijn details uitgewerkt: een metselwerk buitenspouwblad en een volkern beplating. Per detailpositie kunnen er verschillende alternatieven zijn. Zo zijn er woningscheidende vloeren met een vrijdragend plafond en niet-woningscheidende vloeren waarbij het gipsplafond via veerregels is bevestigd. Elk detail heeft een positienummer. Dit positienummer geeft aan op welke plek, in de onderaan de pagina geschematiseerde constructie, het detail terug te vinden is. Details met hetzelfde nummer zijn op dezelfde plaats in de constructie toepasbaar.

V.l.n.r.: 4. aansluiting bestaande bouw • 4. aansluiting bestaande bouw • 5. 5. niet-woningscheidend vloer (links) en woningscheidende vloer (rechts) • 5. woningscheidende vloeren koudgevormd oplegprofiel • 5. 5. woningscheidende vloeren warmgewalst oplegprofiel opgelegd op rubber • 6. aansluiting bestaande bouw volkern beplating gevel • 6. 7. niet-woningscheidende vloer metselwerk gevel • 7. woningscheidende vloer metselwerk gevel plus voorzetwand • 7. 7. woningscheidende vloer volkernbeplating gevel plus voorzetwand • 8. plat dak metselwerk gevel • 8. 8. plat dak volkern beplating gevel plus voorzetwand • 9. plat dak woningscheidende wand • 10. 10. niet-woningscheidende vloer metselwerk gevel • 10. 11. aansluiting bestaande bouw volkern beplating gevel • 12. plat dak metselwerk gevel • 12. 13. metselwerk gevel • 13. volkern beplating gevel • 14. 14.

Disclaimer en principes voor stabiliteit en doorbuiging

Bouwen met Staal is niet aansprakelijk voor schade door toepassing van informatie. Bij een vrije rand blijft de hoogte van het verticale verband het beste beperkt, en dit in functie van de totale hoogte van de metselwerkmuur. Gegeven de gemiddelde druksterkte van bakstenen en voegen kan metselwerk in verticaal verband tot drie bouwlagen hoog worden opgetrokken. In geval van een vrije rand blijft de hoogte van het verticale verband het best beperkt, en dit bij een muurhoogte van 4 meter is het verticale verband bij voorkeur kleiner dan 1m50.

Gevelmetselwerk in combinatie met een stalen binnenblad of stalen draagconstructie komt vaker voor dan je denkt. Niet enkel in utiliteitsbouw, maar ook in woningbouw wordt het als constructieve oplossing gezien. De detaillering, uitvoering en verankering verdienen daarbij de nodige aandacht. Stabiliteit en doorbuigingseisen staan centraal bij correct uitwerken van gevelmetselwerk voor staalconstructies.

Doorbuigingseisen en verdelingen

Wanneer het metselwerk als schil om een gebouw wordt gezet, wordt de stabiliteit uit de verankering aan het binnenblad gehaald. De maximale bijkomende doorbuiging bij horizontale en verticale verankering is essentieel om scheurvorming te minimaliseren. In hoogte 1/500 van de overspanning (≈ ±2,6 m per verdieping) en in breedte 1/1000 van overspanning met max 4 mm gelden als richtwaarden. Deze eisen gelden ook voor staalconstructies waar gevelmetselwerk aan verankerd of op gezet wordt, zoals borstweringssteunen of secundaire constructies in de spouw.

Vervorming en samenwerking staal- en metselaanbod

Staal- en houtconstructies mogen meer vervormen dan gevelmetselwerk. De samenwerking hangt af van de stijfheid van binnen- en buitenblad. Kalkzandstenen binnenbladen kunnen direct verankerd worden aan de staalconstructie, mits de wand goed verankerd is. Bij toepassing van stalen binnendozen of hsb-elementen moet de doorbuiging worden opgeteld bij die van de staalconstructie. Indien het binnenblad veel minder stijf is dan het gevelmetselwerk, kunnen doorbuigingseisen zwaarder wegen.

Spouwankers en verankering

Spouwankers dragen bij aan de windbelastingoverdracht en moeten aan specifieke afstanden voldoen. CUR-aanbeveling 71 stelt dat de grootste afstand tussen ankers niet meer dan 0,625 m mag zijn; horizontale randafstand max 0,2 m. Als achterconstructie aan deze afstanden voldoet, kan traditionele verankering toegepast worden. Als de afstand groter is, moet worden getoetst of het buitenblad de overspanning kan overbruggen. Buigtreksterkte en belastingen zijn projectafhankelijk en horen bij de berekeningen.

Verankering van gevelmetselwerk dient constructief te zijn en voldoet aan Eurocode-eisen met gecertificeerde producten. Spouwankers zullen vaak in horizontale voegen geplaatst worden voor betere hechting; bij verticaal tegelverband kan men ook in verticale voegen verankeren, mits deze voegen volledig vol en zat gemetseld zijn.

Problemen bij lassen en schieten van spouwankers

Het lassen van spouwankers op staal kan leiden tot contactcorrosie en beschadiging van verduurzaming. Lassen dient exact op lagenmaat te gebeuren en daarom wordt aangeraden spouwankers niet op staal te lassen. Het schieten van spouwankers elimineert niet de kans op corrosie; gecertificeerde, constructieve geschoten verbindingen ontbreken vaak. Voor platte stripankers zijn speciale berekeningen vereist.

Specifieke ankers voor borstwerings- en dakrandsteunen

Er bestaan speciale spouwankers voor stalen kokers van borstwerings- en dakrandsteunen. Ze kunnen meebewegen met zetting van binnen- en buitenblad en vereisen soms een minimale spouwmaat en variëren per leverancier. Als de spouwmaat beperkt blijft (<40 mm), dient dit projectspecifiek beoordeeld te worden. Een extra kolom kan een optie zijn om verankering binnen 200 mm te realiseren.

Verankering in hout en verticale schilderingen

Het aanbrengen van houten regels op een staalconstructie biedt another mogelijkheid voor verankering van gevelmetselwerk. Het hout moet voldoen aan milieu-eisen en constructieve eisen; verankering in hout kan met gecertificeerde spouwankers. Verticale metselwerkkoppelingen vragen vaak om extra wapening in horizontale voegen; spouwankers in verticale voegen terwijl horizontale voegen vol en zat gemetseld moeten zijn.

Verticale versus horizontale metselwerk en wapening

Bij verticaal metselwerk is de buigtreksterkte lager dan bij horizontaal. Het vergroten van sterkte kan met wapening, maar bij verticaal halfsteensverband is dit lastig omdat er geen doorgaande lintvoegen zijn. Vaak leidt dit tot dichter bij elkaar geplaatste spouwverankeringen. Voor verticaal tegelverband is metselwerkwapening in elke horizontale voeg nodig; spouwankers mogen niet in dezelfde voeg als wapening aanwezig zijn. Indien horizontale verankering niet mogelijk is, kunnen verticale voegen wel worden gebruikt, maar deze voegen moeten volledig vol en zat gemetseld zijn.

Samenvattend en projectvoorbereiding

Het aanbrengen van gevelmetselwerk aan een staalconstructie is mogelijk, maar vereist uitgebreide voorbereiding en aandacht voor stabiliteit, doorbuiging, verankering en spouwankers. Veel zaken worden in een vroeg stadium van de uitwerking niet gedetailleerd uitgewerkt, waardoor kosten en aanpassingen kunnen oplopen als het project zich naar de uitvoeringsfase beweegt. Ruim vóór de uitvoeringsfase is bewust zijn van de mogelijkheden en de voorwaarden cruciaal.

Gevelmetselwerk blijft een constructieve oplossing in combinatie met stalen binnenbladen of draagconstructies, mits de juiste detaillering en verankering worden toegepast. De balans tussen binnen- en buitenblad, doorbuigingen en spouwankers bepaalt uiteindelijk de haalbaarheid en veiligheid van het project.

Praktische elementen en downloadbare details

De principedetails zijn gratis te downloaden en geven aan welke geluids- en brandeisen gelden per detail. Elk detail bevat een positienummer dat verwijst naar de schematische tekening onderaan de pagina. Details met hetzelfde nummer zijn op dezelfde plaats toepasbaar en mogelijk bestaan er alternatieven per detailpositie.

tags: #verticaal #metselwerk #detail