nieuws

Vlerken’ in samengestelde constructies

bouwbreed

schiedam – Om van een betonnen vloer en een stalen ligger een samengestelde constructie te maken, worden meestal deuvels op de bovenflens van de ligger gelast. Zij nemen de schuifkrachten op, maar kunnen door hun vervorming de slip’ tussen beton en staal niet voorkomen. Beter kan het zijn een stalen strip (vlerk’) op de ligger te bevestigen.

Het negatieve moment in het beton boven de ligger oefent een knijpkracht’ uit. Dat leidt tot een betere samenwerking van de betonnen vloer en de stalen ligger. Op die manier kan de constructie lichter worden uitgevoerd dan bijvoorbeeld met kanaalplaatvloerelementen.

Tot die conclusie kwam ir. P.H. Spruit van Rostruc Lab in Schiedam. Hij heeft het knijpvlerk’-principe tien jaar geleden toegepast bij de uitbreiding van een meubelshowroom voor Woninginrichting Pot in Axel. Bij een congres over composietconstructies dat onlangs plaatsvond, bracht Spruit het principe opnieuw onder de aandacht. Het verbaast hem, dat hij het nog nergens in de literatuur heeft aangetroffen. Zelfs niet in het beste constructeursblad’, BauTechnik. Zelf heeft hij nooit de tijd gehad om het idee te verspreiden.

Een knijpvlerk komt het best tot zijn recht bij een grote overspanning en een regelmatig verdeelde, nuttige belasting. De werking kan worden versterkt door het aanbrengen van voorspanning. ”Als je tekort komt aan schuifweerstand, neem dan twee vlerken of leg een epoxylapje met grind over de vlerk”, zegt Spruit. In een folder stelt hij varianten voor.

Met het knijpvlerk-principe is een enorme stijfheid te bereiken. Dat levert een lichte en dunne vloer op. Spruit: ”Je moet een project hebben dat er geschikt voor is. Bijvoorbeeld een schoolgebouw met een lengte van 67 meter, zoals in Oegstgeest wordt uitgevoerd. Met voorspanning kan het eigen gewicht van de vloer bijna worden gehalveerd, van 4,5 naar 2,5 kN per vierkante meter, bij 15 meter overspanning en 3 kN per vierkante meter nuttige belasting.”

Blindelings

Waarom wordt het principe dan niet in de praktijk toegepast? ”Projectontwikkelaars en financiers kiezen voor kanaalplaatvloerelementen. Ze onderzoeken weinig varianten”, meent Spruit. ”Veel constructeurs passen blindelings formules toe. Dan zie je niet meer waar het over gaat. Het inzicht in de achtergrond, het ontstaan van de formule, ontbreekt vaak. Het gaat erom je gezond verstand te blijven gebruiken.”

Spruit heeft het constructieve ontwerp van zo’n vijfhonderd gebouwen en 120 kraanelementen op zijn naam staan. Volgens hem heeft hij als eerste in Nederland voorspanning in een staalconstructie toegepast.

Kwaaitaalvloer

De knijpvlerk-constructie in Axel is uitgevoerd met vloerelementen van het type Kwaaitaal, prefab balken met een gewelfd profiel. Het was een van de laatste leveringen uit de Flevo-fabriek. Spruit is nog steeds enthousiast over dit vloertype.

”Eigenlijk zijn het extrusie-elementen, net als kanaalplaatvloeren. Maar ze hebben voren aan de bovenzijde, die ruimte bieden voor een bovenwapening. Met Kwaaitaalvloerelementen is helemaal niets mis. Ze zijn helaas door marktomstandigheden verdwenen, en de fabrikanten hadden er geen calciumchloride in moeten gooien. Dan was de huidige schade aan begane grondvloeren in vochtige omstandigheden niet ontstaan.”

Wat Spruit betreft mag er een revival’ van de Kwaaitaalvloer komen. Voor de toepassing van het knijpvlerk-principe is dat overigens niet nodig. Een breedplaatbekistingsvloer is ook geschikt, of ter plaatse gestort beton op stalen profielplaten. De constructie moet wel zorgvuldig worden uitgevoerd. Een nadeel kan zijn, dat de stalen liggers onder de vloer uitsteken. ”Daar staat tegenover, dat met staal snel kan worden gebouwd en dat de opleggingsdetails elegant’ kunnen zijn. Bovendien biedt een knijpvlerkvloer veel vrijheid voor de architect bij het ontwerpen van de gevels”, besluit Spruit.

Varianten voor de uitvoering van een knijpvlerk’- of pinched fin’-constructie. Geheel links het meest eenvoudige voorbeeld, een op de stalen balk gelaste strip. Daarnaast een half I-profiel, waarbij het bovenste deel van de halve flens als vlerk’ werkt.

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels