Stabiliteit – kalkzandsteen

Er zijn verschillende principes waarmee een kalkzandsteen constructie stabiel gemaakt kan worden.

1. Actieve penanten

In eengezinswoningen is over het algemeen geen sprake van lange dragende dwarswanden die kunnen zorgen voor de stabiliteit. Om toch de stabiliteit van grondgebonden woningen met smalle penanten aan te tonen, kan de methode van actieve penanten worden toegepast. Dit is een methode in combinatie met neutrale wanden zoals omschreven in de CUR 73 stabiliteit van steenconstructies.

Actieve penantBij de methode van actieve penanten kan de stabiliteit worden uitgerekend door de capaciteit van de penanten te bepalen en deze te toetsen aan de horizontale vervormingen. In de NPR9096 wordt een manier beschreven om de stabiliteit eenvoudig te bepalen. Een stabiliteitsberekening mag achterwege blijven als aan de volgende voorwaarden wordt voldaan:

  1. De diepte van de woningen is ≤ 10m;
  2. De woningen hebben maximaal twee bouwlagen met een vrije verdiepingshoogte van 2,7 m en een zolderverdieping;
  3. De permanente vloerbelasting is gelijk aan tenminste 4,0 kN/m2;
  4. De wanddikte van de bouwmuur is gelijk aan tenminste 120 mm;
  5. De wanddikte van de penanten is gelijk aan ten minste 100 mm;
  6. De woningen zijn via de vloeren gekoppeld tot eenheden, zodat tussen twee vloeren een horizontale trek- of drukkracht kan worden overgebracht van 17 kN/m;
  7. De afmetingen van de funderingsbalken zijn tenminste b x h = 350 x 470 mm;
  8. De vloeren werken als deuvels tussen bouwmuur en penant;
  9. De minimale grootte van de penantbreedte tk is 300 mm;
  10. In de bouwmuren zijn geen openingen en dilatatievoegen aanwezig die de afdracht van normaalkracht uit de bouwmuur naar de actieve penanten beperken;
  11. De gesommeerde breedte van de actieve penanten voldoet aan de eisen in tabel 8;
  12. Het volumieke gewicht van het metselwerk is gelijk aan tenminste 18,5 kN/m3;
  13. De bouwmuur en de penanten zijn uitgevoerd in metselwerk, waarvan de rekenwaarde van druksterkte tenminste 3,4 N/mm2 is;
  14. De rekenwaarde van de afschuifsterkte in de aansluiting van de bouwmuur met het penant is tenminste 15 kN/m.
Wind gebied Bebouwd / onbebouwd Gesommeerde breedte
1 Onbebouwd 3,7 + 0,12n
Bebouwd 2,8 + 0,12n
2 Onbebouwd 3,1 + 0,12n
Bebouwd 2,3 + 0,12n
3 Onbebouwd 2,6 + 0,12n
Bebouwd 2,0 + 0,12n
“n” is het aantal actieve penanten
Windgebieden NederlandIndeling windgebieden
  • Windgebied 1: Markermeer, IJsselmeer, Waddenzee, Waddeneilanden en de provincie Noord- Holland ten noorden van de gemeenten Heemskerk, Uitgeest, Wormerland, Purmerend en Edam-Volendam.
  • Windgebied 2: de rest van de provincie Noord-Holland, de provincies Groningen, Friesland, Flevoland, Zuid-Holland en Zeeland.
  • Windgebied 3: de provincies Drenthe, Overijssel, Gelderland, Utrecht, Noord-Brabant en Limburg.
  • De groene strook is de kuststrook, deze is nieuw in de Eurocode.
Doorkoppelen van woningen

In verband met de dwarsstabiliteit van woningen dient u woningen met ankerloze spouwmuren door middel van de vloer door te koppelen. Hiervoor maakt u op het niveau van de verdiepingsvloer bijvoorbeeld gebruik van twee staven (ø 16) of vier (ø 12). Dit in overleg met de hoofdconstructeur van het project.

2. Constructieve verbindingen

Om krachten over te brengen naar stabiliteitswanden kan het nodig zijn dat deze constructief verbonden worden met bijvoorbeeld de bouwmuren. Een constructieve verbinding kan op twee manieren gemaakt worden, namelijk met een loodvoegverbinding of met een vertanding.

LoodvoegverbindingLoodvoegverbinding: een verbinding waarbij de wanden tegen elkaar gelijmd worden met een voeg van 3 mm en lijmkoppelstrips in de lintvoegen. Afhankelijk van de dikte gaat het om een of twee lijmkoppelstrips per laag. Bij wanden >150 mm adviseren we twee lijmkoppelstrips toe te passen.

De verlijmde loodvoegverbinding met een wand van 100 mm heeft een gemiddelde schuifsterkte van 15kN/m1. Wij adviseren de loodvoegverbinding te gebruiken tot en met drie bouwlagen. Als de schuifsterkte of het aantal bouwlagen in uw project wordt overschreden, dan moet er een vertanding worden toegepast.

In het Adviesblad constructieve hoekverbinding staan de voorwaarden waaraan u moet voldoen als u een loodvoegverbinding toe wilt passen.
Vertanding: een vertanding wordt toegepast bij woongebouwen van meer dan drie bouwlagen en als de schuifkrachten meer dan 15 kN/m1 bedragen, en in de utiliteitsbouw, zoals bij kantoren en zorgcentra. Hier zijn de schuifkrachten groter en geldt over het algemeen een hogere veiligheidsklasse. Voor liftschachten geldt dat de hoekaansluitingen altijd vertandingen moeten zijn.

3. Raamwerkmethode

Een andere mogelijkheid om een kalkzandsteen draagconstructie stabiel te krijgen is de raamwerkmethode. Deze manier kennen de meeste mensen vanuit de betonbouw, maar de combinatie kalkzandsteenwanden en breedplaatvloeren leent zich hier ook goed voor. In de knoop van de kalkzandsteenwand met de breedplaatvloer moeten de momenten worden opgenomen. In tegenstelling tot beton waar wapening in de knoop kan worden opgenomen is dat bij kalkzandsteen niet mogelijk.

De methode wordt vaak gekozen omdat er geen binnenwanden zijn die als stabiliteitswand gebruikt kunnen worden of omdat de binnenruimte vrij indeelbaar moet zijn. Het raamwerk kan worden toegepast voor zowel grondgebonden woningen met massieve woningscheidende wanden als appartementen.

In opdracht van Calduran heeft Adviesbureau ir. J.G. Hageman B.V. berekeningen gemaakt voor verschillende situaties om te bekijken wat de mogelijkheden zijn. Het rapport Standaard Raamwerkberekeningen “Stabiliteit van kalkzandsteen bouwwerken” is opvraagbaar via de afdeling Bouwtechniek en Voorlichting. Ook kunnen zij beoordelen of uw project gemaakt kan worden op basis van een raamwerk.

4. Stabiliteitswanden

De meest gebruikte methode om de stabiliteit te waarborgen is het toepassen van stabiliteitswanden of een stijve kern. Deze methode wordt vooral gebruikt in middelhoge en hoge gebouwen (appartementengebouwen). Bij grondgebonden woningen zal vaker gebruik gemaakt worden van de methode met actieve penanten.

De woningscheidende wanden in appartementengebouwen zijn vaak ook stabiliteitswanden. In veel gevallen zijn deze wanden evenwijdig ten opzichte van elkaar geplaatst in de plattegrond van het gebouw. Dit betekent dat er andere wanden mee moeten gaan werken om de stabiliteit in de andere richting te bereiken.

In andere situaties kunnen het ook de gangwanden zijn en / of de wanden rond het trappenhuis. De keuze welke wanden stabiliteitswanden gaan worden is afhankelijk van de plattegrond van het gebouw. Een belangrijke voorwaarde binnen een steenconstructie is dat er geen trek mag optreden in de dragende wanden.

Windbelasting op gevels

Met een praktische vuistregel kan met globaal de minimale penantbreedte naast kozijnopeningen bepalen. Deze vuistregel luidt: de minimale penantbreedte zonder nadere berekening is 1/4 x de som van de breedten van de aangrenzende kozijnopeningen. Deze regel geldt voor woningen die voldoen aan de volgende voorwaarden:

  • Bouwwerkhoogte tot 10 m
  • Voor- en achtergevels met openingen
  • Gevels zijn gemetselde spouwmuren met een binnenblad van kalkzandsteen (dik 100 mm)
  • Binnenblad (maximaal 3 m hoog) gekoppeld aan of gesteund door verdiepingsvloeren

De afdeling Techniek & Advies kan een constructief advies voor uw project maken. In een dergelijk advies worden de mogelijkheden bekeken om de draagconstructie van uw project volledig in kalkzandsteen uit te voeren.