Bouwfouten 1: Vakwerkspanten en randafstanden van schroeven

Bouwfouten spreken vaak meer tot de verbeelding dan saaie uittreksels waarbij beschreven wordt hoe het wel moet. Daarom willen we af en toe wat veelgemaakte fouten uit onze dagelijkse praktijk toelichten. Deze week: Waar let je op bij het bepalen van de randafstanden van schroeven in staalframe en hoe wordt dit toegepast in een vakwerk

Toepassing van vakwerken

Door het geringe gewicht lenen vakwerkspanten zich uitstekend voor renovatie of bij het maken van grote overspanningen. Het is vaak eenvoudiger om lichte staalframeprofielen naar binnen te brengen en deze tot een vakwerk te assembleren dan zware, warmgewalste liggers die met een kraan naar binnen getakeld moeten worden. Ook bij nieuwbouw worden vakwerkspanten toegepast om grote overspanningen te kunnen maken of om direct een afschot in een plat dak aan te brengen. Om een vergelijking te kunnen maken wordt een project genomen wat recent uitgevoerd is in België. Hierbij had de klant de wanden al opgetrokken met ‘master blocks’ en zijn vakwerkliggers toegepast bij een overspanning van ruim 13 meter. Aangezien de klant direct afschot in de dakconstructie aan wilde brengen verliep het vakwerk van 1050 mm naar 850 mm. Het vakwerk is uitgevoerd met C.100-2,0 profielen en weegt totaal ongeveer 360 kg, wat neerkomt op een gewicht van 27 kg/m. Als dit dak was uitgevoerd in warmgewalst staal was minimaal een IPE450 (totaal gewicht ca. 1060 kg) nodig geweest voor een vergelijkbare stijfheid en had de klant in de wanden afschot moeten verzorgen of afschotisolatie moeten toepassen.

Trek- en drukspanning in randliggers

Door de hoge trek- en drukkrachten in de boven- en onderregel voldoet één C100-2 niet. Helaas wordt dit weleens over het hoofd gezien met als resultaat dat de vakwerkligger kan bezwijken bij extreme belasting. Om dit te voorkomen is ervoor gekozen om de boven- en onderregel te verstevigen met twee extra C-profielen die met de rug tegen de randligger van het vakwerk zijn gemonteerd. Deze zijn over de volledige lengte aan elkaar verbonden met zelfborende schroeven zodat de profielen goed samenwerken tot één geheel.

Randafstanden van schroeven

Standaard wordt een element geframed met framing schroeven of bouten. Hierbij is het van belang dat rekening wordt gehouden met de randafstand van de verbindingsmiddelen. De minimale randafstand is 3 x de diameter van de schroef. Meestal worden 5.5 mm schroeven toegepast dus de minimale randafstand is 3 x 5.5 = 16.5 mm. Veel rolvormmachines kunnen een zogenaamde ‘truss cut’ aanbrengen in het profiel. Hierbij wordt het einde afgerond of afgeschuind zodat een diagonaal zonder aanpassingen geframed kan worden. Hierbij zijn een aantal aandachtspunten:

  • Het beste is om een diagonaal onder een hoek van 45 graden te plaatsen. Tot een hoek van ongeveer 30 graden is het mogelijk om te framen zonder aanpassingen te kunnen maken maar de randafstand moet altijd minimaal 16.5 mm zijn;
  • Sommige machines zijn niet uitgevoerd met een ‘truss tool’. In die gevallen zien we vaak dat de randafstand niet wordt gehaald: Dit voldoet niet! Als de truss tool niet beschikbaar is zal deze met een slijptool moeten worden aangebracht.

De kracht die in de diagonalen optreedt, moet worden overgebracht op de boven- en onderregel van het vakwerk. Allereerst moet de capaciteit van de verbindingsmiddelen bepaald worden. Daarna moet bepaald worden hoeveel schroeven nodig zijn om de kracht over te brengen en in welke configuratie deze moeten staan. In deze situatie was de normaalkracht zo hoog dat het niet mogelijk was om deze kracht over te brengen over de standaard frameschroeven. Daarom moesten 4 extra schroeven worden aangebracht.

Details

Een aantal details die ook snel over het hoofd gezien worden:

  • Bij het ophangen van de gordingen komt de belasting op de openzijde van het C-profiel. Om te voorkomen dat hier te hoge buigspanningen optreden, zijn verstevingsplaten aangebracht.
  • Kipsteunen worden per vakwerk gemonteerd aan de gordingen. Ook hierbij is het belangrijk alle buigspanningen te controleren en eventueel contraplaten toe te passen.
  • Om de globale stabiliteit van het bouwwerk te garanderen moeten windverbanden worden aangebracht:

Wilt u verder doorpraten over de vakwerken of heeft u vragen over uw berekening?  Neem dan gerust contact met ons op