De invloed van oplegspanning bij een kalkzandsteen wand?

Indien een ligger wordt opgevangen door een wand, dan dient de oplegspanning van het kalkzandsteen onder de maximale grensspanning te blijven. Afhankelijk van het type materiaal kunnen er hoge belastingen worden overgedragen, mits daarbij specifiek naar de oplegspanning wordt gekeken. Hoe wordt de spanning bepaald en hoe kun je ervoor zorgen dat het de maximale materiaal spanning niet overschrijdt?

Oplegspanning kalkzandsteen

• Wat houdt de oplegspanning in?
• Wat is een kalkzandsteen wand?
• De parameters
• Opvangen van een ligger
• Verspreiding van de belasting
• Invloed van belastinginleiding

Wat houdt de oplegspanning in?

Indien een wand van boven wordt belast dan zal er in de wand een spanning ontstaan. Die spanning mag niet groter zijn dan de maximale drukcapaciteit van de toegepaste steen. Oftewel indien een gebouw wordt ontworpen dient reeds de kwaliteit van de steen te worden beschouwd. Des te hoger een gebouw is des te meer belasting dient er in de lager gelegen wanden te worden opgenomen. Ook de opvang van betonvloeren welke worden geraveeld middels liggers naar wanden dienen als zodanig te worden opgevangen. Waaruit bestaat kalkzandsteen en hoe kan de oplegspanning correct worden gebruikt bij liggers?

Wat is een kalkzandsteen wand?

Het materiaal bestaat uit 92% zand aangevuld met 7% vrije ongebluste kalk tezamen met 1% water. Dit mengsel wordt in de juiste vorm geperst, waardoor een harde precies op elkaar passende steen wordt gerealiseerd. Het kan worden toegepast om hoge belastingen op te nemen. Indien in plaats van zand gemalen basalt wordt toegepast kan de dichtheid nog eens met 25% worden verhoogd, waarmee het zeer geschikt is voor extreme hoogbouw en zwaarbelaste wanden. Met de stenen kunnen wanddiktes worden gemaakt van 100, 120, 150, 175, 214, 250, en 300 millimeter. Het kan worden gemetseld, echter vaak wordt speciale lijm toegepast om een optimale verbinding tussen de onderlinge blokken te realiseren.

De parameters

Kalkzandsteen is een prachtig materiaal om snel en handig een gebouw van fundering tot top op te bouwen. Het gedraagt zich goed in condities, waarbij het materiaal zwaar wordt belast. Je kunt het verkrijgen in verschillende kwaliteitsoorten en waarbij de belasting opnamecapaciteit kan variëren. Uitgaande van een standaard woning worden standaard blokken toegepast met een drukcapaciteit van f;ck = 15 N/mm2 terwijl voor gewoon metselwerk f;ck = 12,5 N/mm2 geldt.

Opvangen van een ligger

Indien een ligger wordt toegepast in een huis dan moet dat worden opgevangen. Dit kan op twee manieren worden bewerkstelligd. Enerzijds bestaat er de mogelijkheid om belasting op te vangen middels een stalen kolom en anderzijds door de ligger op een kalkzandsteenwand te laten opleggen. Omdat een ligger in principe bij de oplegpunten een concentratie van belasting geeft dient de wand voldoende drukcapaciteit te hebben. Een wand van 100 mm dik en een ligger breedte van 100 mm welke haaks aansluit kan strikt genomen maximaal 150*80%=120 kN opnemen. Die belasting wordt daarna zijdelings in de wand verspreid. Let wel dat het een doorgaande wand betreft dan wel een gesteunde belaste wand. Aan een alleenstaande penant gelden uiteraard andere voorwaarden.

Verspreiding van de belasting

Indien er sprake is van een hogere belasting dan dient het middels hulpmiddelen over een groter deel van de wand te worden verspreid. Is er sprake van:

• een wand welke binnen in het zicht staat dan kan een betonlatei worden ingemetseld, waarop de aankomende ligger rust. Op die manier kan wapening worden toegepast zodat de puntlast over een grotere wandbreedte wordt verspreid;
• een wand met spouw: in dat geval kan een omgekeerde hoekstaal uitkomst bieden. De hoekstaal heeft een hoge stijfheid, waardoor de belasting eenvoudig kan worden overgedragen naar de wand.

Laat de betonlatei of hoekstaal daartoe altijd narekenen.

Invloed van belastinginleiding

Indien er sprake is van een ligger met een hoge belasting waarbij een dragende ligger wordt toegepast dan is het van belang om de belasting goed in te leiden. Om te voorkomen dat belasting aan een enkele zijde van de toegepaste opvang ligger rust - waardoor piekspanningen in het kalkzandsteen kunnen ontstaan - dient een centreerblok aangebracht te worden. Dit is veelal een vierkante stalen oplegpunt, zodat de belasting geconcentreerd wordt op de juiste plek. Daarmee wordt voorkomen dat de ligger ongunstig afdraait, zodat de muur onbeschadigd blijft. Daarnaast verdeelt de ligger de oplegbelasting eveneens op de juiste manier. De belasting kan dan optimaal door de wand worden afgevoerd. Let wel dat je de werkelijke afstand gebruikt van centreerblok naar centreerblok voor de bepaling van de zwaarte van de ligger.

Lees verder

• Scheuren in de muur, wat is er aan de hand?
• Hoe herleid je momenten bij een ligger op twee steunpunten?
• Hoe reken je een betonnen balk door?
• Hoe reken je zelf een stalen ligger uit?
• Belasting op een ligger naar dwarskracht en moment herleiden