Stabiliteit uit windligger, -bok, -portaal en wanden

Gebouwen worden belast met horizontale windlasten, welke bij sommige weersomstandigheden behoorlijk groot kunnen zijn. Om constructieve veiligheid te garanderen dient de stabiliteit te worden gewaarborgd, ongeacht de afmetingen van het gebouw. Wat houdt stabiliteit in en hoe kan het worden bereikt door een windligger, -bok, -portaal of wanden toe te passen?

Stabiliteit tegen wind

• Wat is stabiliteit?
• Minimaal drie wanden in een gebouw
• Effect van gebruik stalen kruisen
• De windligger met bok combo voor hallen
• Een stabiliteitsportaal

Wat is stabiliteit?

Een gebouw wordt op een dergelijke manier ontworpen dat het verticaal blijft staan maar ook dat het horizontale lasten kunnen worden opgenomen. Hoge bomen vangen veel wind en dat is zeker van toepassing bij gebouwen. Aan de windzijde wordt het belast met winddruk, aan de achterzijde is er sprake van windzuiging door onderdruk. Op het dak is er sprake van windwrijving. De opgetelde waarde van al die windlasten kunnen enorm zijn en dus dient het gebouw stabiliteitsvoorzieningen te hebben. Stabiliteit houdt dus in dat het gebouw dermate veel voorzieningen inwendig heeft om te voorkomen dat het teveel beweegt en wordt voorkomen dat de constructie bezwijkt. Hoe kan het binnen een gebouw worden gerealiseerd?

Minimaal drie wanden in een gebouw

Bij een gebouw gemaakt van wanden dienen er minimaal twee (lange) wanden evenwijdig aan elkaar te lopen en een haakse wand met voldoende lengte voor de dwarsstabiliteit. Het geeft de mogelijkheid om een koppel binnen het gebouw te realiseren zodat horizontale verdraaiingsmoment door wind opgenomen kan worden. De haakse wand kan daarbij bestaan uit een doorgaande wand, penanten aan de gevelzijde of een inwendige stabiliteitswand. Zodra voldoende koppel inwendig is gerealiseerd kan windbelasting via beton- of kalkzandsteenwanden worden opgenomen. Let wel dat stabiliteitswanden altijd gefundeerd moeten zijn met stroken, plaat of palen.

Effect van gebruik stalen kruisen

Een kruis is het meest optimale constructie vorm. Is het kruis in een vierkant geplaatst waarbij dat vierkant wordt belast met een horizontale kracht dan zal een schuine strip aan het vierkant trekken waardoor de windlast wordt afgevoerd. Kruisen houden dus altijd een constructie stabiel mits er voldoende staalmateriaal (bijvoorbeeld staalstrip 100x10 of meer) wordt toegepast.

De windligger met bok combo voor hallen

Sommige gebouwen hebben inwendig geen wanden of het is met plaatmateriaal opgebouwd. Denk aan een hal, schuur, fabrieksgebouw enzovoorts. Aan de uitwendige beplating kan geen stabiliteit worden ontleend. Gewoonlijk bestaat de hoofddraagconstructie uit stalen liggers en een kolommenstructuur welke zelf geen grote horizontale lasten kunnen opnemen. Door de windligger in het dak te introduceren wordt er een voldoende groot koppel geïntroduceerd zodat het via druk en trek kan worden afgevoerd naar windbokken. De windligger wordt daarbij compleet uitgevoerd met horizontale kruisen om windlasten over te dragen naar de toegepaste horizontale kernen. Die windbokken kunnen in de langsgevel, voor- en achtergevel worden toegepast. Indien de hal extreem lang is kan een tussenbok in de hal worden aangebracht om zo die lasten naar de fundering af te voeren.

Een stabiliteitsportaal

Het kan voorkomen dat in de hal zelf (maar ook bij erkeruitbreiding voor een woning) een stabiliteitsportaal moet worden toegepast. Het heeft tot doel om via hoekverbindingen en inklemming in de fundatie het moment op te nemen. Daartoe wordt de horizontale ligger met verticale kolommen dermate verbonden zodat een stugge hoek ontstaat in punt a. Vaak betreft het eveneens een schuine hoekverbinding om de weerstandscapaciteit aanzienlijk te vergroten. Op punt b wordt een inklemmingsmoment gerealiseerd waarbij de kolom eveneens is verstevigd met schuine steunen en een behoorlijke boutverbinding naar de fundering. Zijn kruisen niet mogelijk dan dient het stabiliteitsportaal te worden toegepast.

Wil je een hal of gebouw aanleggen dan is het altijd noodzakelijk om gedegen constructief advies in te winnen om zo de stabiliteit te kunnen garanderen.

Lees verder

• Algemene termen gebruikt bij constructieberekeningen
• Betonpalen, hoe worden deze aangelegd of gemaakt?
• Het verschil tussen koud gevormd en warm gewalst staal!
• Hoe wordt een betonkolom doorgerekend?
• Wat zijn constructief sterke vormen?