Waarom staal bij een doorbraak
Haal je een dragende muur weg tussen keuken en woonkamer, dan moet iets anders het gewicht van de vloeren, muren en het dak erboven dragen. In woningen is dat heel vaak een stalen balk. Staal is sterk in verhouding tot zijn afmetingen, waardoor de balk relatief klein kan blijven en vaak netjes in of onder het plafond verdwijnt.
De vorm van de doorsnede noemen we het profile. In de woningbouw kom je drie families het meest tegen.
De drie profielen naast elkaar
- IPE: een I-vormig profiel met relatief smalle flenzen, de horizontale delen boven en onder. Het is hoog en slank en daardoor efficiënt bij buiging. Je ziet het vaak bij vloerbalken en kleinere overspanningen.
- HEA: een breedflensprofiel. De flenzen zijn ongeveer even breed als het profiel hoog is. Het is lager dan een IPE met vergelijkbare draagkracht, wat handig is als je weinig hoogte hebt.
- HEB: ook een breedflensprofiel, maar met dikkere flenzen en een dikker lijf. Het is zwaarder en sterker dan een HEA van dezelfde hoogte.
Het getal achter het profiel, bijvoorbeeld HEA 200, geeft de nominale hoogte in millimeters aan. Daarnaast bestaan nog zwaardere varianten zoals HEM, maar die zijn in gewone woningen zeldzaam.
Relevante dienst
Structural calculation Load-bearing wall / facade opening
Constructieberekening door een gecertificeerd constructeur, klaar voor je vergunningaanvraag bij de gemeente.
On request
Een rekenvoorbeeld in woorden
Stel, je wilt een muur van 4 meter breed weghalen in een rijwoning. Daarboven ligt een verdiepingsvloer en nog een zolder met een dak. De constructeur doet dan grofweg het volgende:
- Hij bepaalt welke lasten op de muur rusten: het eigen gewicht van vloeren en muren, de belasting door mensen en meubels en eventueel sneeuw op het dak.
- Hij rekent uit welk buigend moment en welke dwarskracht die lasten in de balk veroorzaken.
- Hij kiest een profiel dat sterk genoeg is én niet te veel doorbuigt. Vaak is die doorbuiging beslissend: een balk die sterk genoeg is maar zichtbaar doorzakt, geeft scheuren in het plafond en klemmende deuren.
- Hij controleert de opleggingen aan beide kanten.
Heb je weinig hoogte, dan kiest hij misschien een HEB in plaats van een hogere IPE. Wil je de balk volledig in de vloer wegwerken, dan zijn er andere oplossingen nodig. Zo’n afweging kan alleen met een echte berekening.
De oplegging: het vergeten onderdeel
Een balk is zo sterk als het punt waarop hij rust. Aan beide uiteinden komt de volledige last samen op een klein oppervlak. Metselwerk kan die geconcentreerde druk vaak niet zomaar hebben. Daarom worden de balkeinden meestal opgelegd op:
- een stalen oplegplaat die de druk over een groter stuk muur spreidt;
- een betonnen oplegblok of poer, ingemetseld of gestort;
- een stalen kolom als de muur zelf te zwak is, met een eigen fundering eronder.
Ook de opleglengte, hoe ver de balk in de muur steekt, wordt berekend. En vergeet niet dat de muur onder de oplegging de extra last tot op de fundering moet kunnen afdragen.
Brand, roest en afwerking
Staal verliest bij hoge temperaturen snel zijn sterkte. Afhankelijk van de situatie moet de balk brandwerend worden afgewerkt, bijvoorbeeld met brandwerende plaat of een speciale coating. Voor de gebruikte staalsoort, vaak S235 of S355, geldt bovendien dat je hem beschermt tegen roest als hij in een vochtige omgeving komt.
Voor het weghalen van een draagmuur heb je een constructieberekening nodig, en vaak ook een stempelplan voor de bouwfase. Beide kun je laten maken via bouwtekeningmaken.nl, zodat de aannemer precies weet welk profiel hij moet bestellen.