nieuws

Sterke glasverbinding voor constructieve toepassingen

bouwbreed

Innovatieve verlijmings- en verbindingstechnieken vergroten de mogelijkheden glas constructief toe te passen. In Leiden is een volledig zelfdragende glazen trap gebouwd met louter gelijmde verbindingen. Het koppelen van glaspanelen geschiedt met verlijmde rvs-koppelingen die voor een optimale krachtverdeling zorgen.

De transparante zelfdragende trap, in totaal circa 4000 kilo glas, is gebouwd in het bedrijfspand van Heerema Marine Contractors in Leiden. De trap telt 42 treden en heeft een zwevend bordes van 2 bij 2,5 meter waarop de middentrapbomen steunen. “De hele glasconstructie draagt zichzelf. De strak verlijmde treden geven stabiliteit aan de trap en vangen een deel van de krachten op”, aldus J.M. Zaman, directeur van Van Noordenne Glasprojecten, dat verantwoordelijk is voor levering en montage. Volgens Zaman gaat het hier om “een optimaal samenspel van verlijming en constructie”.
De hele ontwikkeling – vanaf de eerste tekening tot en met de montage – vergde 1,5 jaar. Hoewel de trap aan alle eisen voldoet is deze recentelijk onderworpen aan een aanvullende test. “Alles verbindingen zijn weliswaar te berekenen, maar ze moeten zich ook in de praktijk bewijzen. Glazen trappen roepen bij veel mensen toch een angstgevoel op. Met deze proef willen we aantonen dat de trap wel degelijk sterk genoeg is”, aldus Martijn van Heusden, werkvoorbereider bij Van Noordenne.
Bij de test is de trap belast met 3800 kilo watervaten. “De trap heeft de proef goed doorstaan. We wachten nog op meetresultaten van doorbuiging. De verwachting is dat dit tienden van millimeters zal zijn, wat minimaal is.” Naar verwachting wordt de trap eind deze maand officieel in gebruik genomen.

Lijmlaag

Op de glasbeurs Glasstec die onlangs plaatsvond, is een zelfdragende brugconstructie met trappen van Duitse makelij als noviteit gepresenteerd. Zaman: “Het verschil is dat de treden daar mechanisch zijn verbonden. Bij ons zijn alle verbindingen verlijmd en onderling verbonden met slechts enkele aan het glas verlijmde stalen onderdelen. Daarnaast heeft de Heerema-trap een 1,5 keer zo grote overspanning (circa 8,7 meter horizontaal gemeten), zijn er glasplaten doorgekoppeld en is hij gekruist, wat het geheel veel complexer maakt.” Alle verbindingen zijn afzonderlijk berekend en getest.
Voor de trap in Leiden is gelaagd gehard en/of thermisch versterkt glas gebruikt; elk onderdeel varieert sterk qua samenstelling of lijmsoort. Zo bestaan de 38 millimeter dikke trapbomen uit drie lagen glas en zijn de 41 millimeter dikke treden evenals het zwevende bordes (72 millimeter dik) uit vier lagen glas opgebouwd.
Van Heusden: “Nadat berekend is hoeveel kracht een verbinding moet opvangen, zijn wij daar een lijm bij gaan zoeken. Uiteindelijk zijn er vijf soorten bestaande lijmen toegepast met een gemiddelde laagdikte van 0,3 millimeter.”
In Leiden is voor het eerst een speciale verbindingstechniek toegepast, ontwikkeld door Fokke van Gijn van Corsmit Raadgevend ingenieursbureau. Bij de trapbomen is namelijk voor het eerst een gepatenteerde voorgespannen lijmverbinding gebruikt, een sterke en veilige glasverbinding voor constructieve toepassingen. Met een ondergrens van 173 kN is de sterkte een factor 20 hoger dan die van een standaard gevelknoop en vele malen sterker dan elke andere glasverbinding.

Krachtverdeling

Diverse glasplaten zijn onderling gekoppeld door een combinatie van verlijmen en een mechanische verbinding die nog niet eerder is toegepast.
Grote panelen worden aan elkaar bevestigd met rvs-staven (rond 20 millimeter) en rozetten (rond 120 millimeter) waarvoor op het glas een ring is verlijmd. De drie losse gelamineerde glaspanelen die samen de circa 9 meter lange buitenste trapbomen vormen, zijn op deze wijze op de bouwplaats met elkaar verbonden. “Door het op deze manier verbinden van twee losse glasplaten ontstaat uiteindelijk een betere krachtverdeling.” Het monteren zelf is overigens een arbeidsintensief werk vanwege de uitdrogingstijd van de lijm en moet beheerst en gecontroleerd gebeuren. Voor het verlijmen van de treden staat bijvoorbeeld maximaal 8 minuten.
Volgens Zaman draagt deze ontwikkeling ertoe bij dat glas meer als constructief materiaal zal worden gebruikt. “Dit project bewijst dat glas meer spanningen kan opnemen dan tot nu toe verondersteld. Deze ontwikkeling biedt de mogelijkheid grotere overspanningen te maken waarmee ook in andersoortige constructies in glas kan worden gedacht.”
De techniek heeft inmiddels navolging gekregen in Middelburg. Hier betreft het een grote glazen trapeziumvormige plaat die met verlijmde stalen koppelingen aan de trekstangen is bevestigd.

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels