nieuws

‘Windverband overbodig door glas’

bouwbreed Premium

Door een glasplaat structureel aan een stalen frame te lijmen, ontstaat een constructie die voldoende stijfheid en sterkte bezit om de windverbanden in glazen gevels te vervangen. Deze ontwikkeling kan leiden tot een nieuwe gevelarchitectuur, meent Edwin Huveners. Hij promoveerde deze maand op dit onderwerp.

Glas vindt vooral zijn toepassing als afbouwmateriaal in gevels en daken. Als
constructief element vindt het nog maar mondjesmaat zijn weg. Met de uitkomst
van zijn promotieonderzoek hoopt Edwin Huveners daar verandering in te brengen.
“Tweehonderd jaar geleden werden de iele gietijzeren constructies al
gestabiliseerd met kleine glasplaatjes en stopverf in de gebouwschil. Pas de
laatste 25 jaar zijn er weer pioniers die glas toepassen als stabiliserend
element.” Hiervoor verwijst de promovendus naar de volledig in glas uitgevoerde
draagconstructie van de Apple Store in New York. “Glas is een bros materiaal dat
kapot gaat zonder vooraf te waarschuwen. Maar dat is beton ook. Door een
glasplaat aan een stalen frame te lijmen voeg je taaiheid toe in de constructie.
Wat wapening is voor een betonconstructie, is lijm en staal voor een
glasconstructie. Bovendien heeft glas betere sterkte-eigenschappen dan beton,
zoals trek. Daarbij is glas optimaal bestand tegen invloeden van buitenaf en
volledig recyclebaar.” Huveners, werkzaam als Groepsmanager Constructies bij
Volantis Adviseurs & Ingenieurs in Maastricht, promoveerde deze maand op de
toepassing van glas als onderdeel van de hoofddraagconstructie in gebouwen. Hij
onderzocht de lijmnaad als constructieve verbinding. Met een 10 millimeter dikke
lijmnaad werd een 12 millimeter dik paneel ongehard floatglas aan een stalen
frame gelijmd. Huveners nam drie typen lijmnaadverbindingen onder de loep: een
flexibele spleetvullende polyurethaanverbinding, een enkelzijdige epoxy lijmnaad
en een tweezijdige starre lijmnaad eveneens van epoxy. De dubbele epoxy lijmnaad
bleek qua sterkte en stijfheid te voldoen aan NEN 6702 (statische belastingen en
maximaal toelaatbare vervormingen van (delen van) bouwconstructies). De eerste
scheur trad op bij 45 kiloNewton, de ruit bezweek pas bij 200 kiloNewton. “Bij
overbelasting scheurt het glas lokaal maar blijft kracht opnemen. Het glas
blijft aan de lijmnaad zitten en waarschuwt als het ware tegen overbelasting en
biedt dus voldoende veiligheid. Mijn onderzoek toont aan dat glas kan fungeren
als stabiliserend element in een gevel. Het is een vervangend
stabiliteitssysteem dat dusdanig sterk en stijf is dat windverbanden achterwege
gelaten kunnen worden.”

Transparantie

Volgens Huveners is dit nieuwe stabiliteitssysteem een mooi begin om een- en
tweelaagse gebouwen te stabiliseren. “Wil je hoger dan zal het systeem verder
geperfectioneerd moeten worden. Het grote voordeel is dat je de
achterconstructie veel lichter kunt dimensioneren en tegelijkertijd de
transparantie kunt vergroten. Deze ontwikkeling kan leiden tot een nieuwe
gevelarchitectuur.” Hij ontwikkelde rekenmodellen voor het stabiliseren van
gebouwen met glaspanelen in de gevel. “Voor dergelijke constructies zijn nog
geen normeringen voorhanden”, verklaart hij. “Aan de hand van deze modellen is
aan te geven of dit systeem voldoende sterkte en stijfheid biedt en hoeveel
spanningen optreden.” Het systeem heeft nog beperkingen, erkent de promovendus.
“Glasplaten met kleine dikte en grote afmetingen zijn gevoeliger voor plooi.
Grofweg biedt een 12 millimeter dikke glasplaat van 1,5 bij 1,5 meter voldoende
weerstand tegen vervormingen in het vlak.”

Reageer op dit artikel