Stabiliteitsberekeningen en het opmaken van plannen zitten ons in het bloed. De lijnen op een bouwplan komen voor ons tot leven. Balken, kolommen en wapeningen versmelten tot een stabiel geheel.
Wanneer we over ons geliefde vak praten, gebruiken wij dan ook vakjargon als was het met de paplepel ingegeven. We maken je graag deelgenoot van onze meest gebruikte termen.
Vandaag de dag wordt de plankenkap meest gebruikt.
Hierbij worden planken met een sectie van 32 mm bij 180 mm of 210 mm op een tussenafstand van ongeveer 45 cm geplaatst. Deze planken worden ook wel sporen of spantbenen genoemd. Twee aaneengekoppelde spantbenen vormen samen met de horizontale trekker een sporenspant.
Een gordingenkap is het dak dat voor de jaren ’60 van vorige eeuw werd gebruikt. Hierbij monteert men per dakvlak 1 of 2 horizontale balken plus een nokgording van topgevel tot topgevel, tussenin eventueel bijkomend ondersteund door een spant. Gordingen en spanten kunnen in hout zijn, geprofileerd dun plaatstaal, stalen liggers, beton, …
Bovenop de horizontale balken worden op ongeveer 45 cm van elkaar kepers gemonteerd.
Gordingen worden nog toegepast wanneer het dak wordt dichtgelegd met geprefabriceerde geïsoleerde dakelementen (geïsoleerde golfplaten of sandwichpanelen).
Een spantenkap is een wat verwarrende term.
Enerzijds doet het je denken aan een kap met een spant erin (zoals een spant dat de gordingen van een gordingenkap draagt), maar ook aan de sporenspanten van een plankenkap.
Een gebouw zorgt, al naargelang zijn functie, voor een wind- en regendichte, geïsoleerde omgeving waarbinnen gewoond, gewerkt of gestapeld wordt. De constructie moet weerstaan aan de weersinvloeden en het gebruik binnenin het gebouw.
De buitenomtrek van het gebouw (dakbekleding, gevelafwerking, ramen en deuren..) wordt de gebouwschil genoemd. Alles daarbinnen is het beschermd volume.
De structuur van het gebouw wordt gevormd door materialen die moeten weerstaan aan die invloeden en het gebruik. Daarnaast hebben die ook een eigen gewicht dat dus ook effect heeft op de structuur.
Om een gebouw te berekenen maakt de ingenieur een onderscheid tussen dragende en niet-dragende delen.
De dragende delen zijn de muren, vloerplaten, dakspanten, kolommen, balken en liggers, … . Ze worden ook wel structurele delen genoemd en zorgen ervoor dat de belastingen worden afgeleid naar de fundering waarop het gebouw tot stand komt.
De foto hieronder toont een woning tijdens de ruwbouw. De structurele (dragende) delen van de woning zijn de muren in snelbouw, kolommen en balken in beton, gewelven in beton, met een tussenliggende stalen ligger die de verdiepingsmuur draagt.
De niet-dragende delen hangen aan of dragen op de dragende delen. Ze bevinden zich in het gebouw (scheidingsmuren, muurafwerkingen, binnenramen en -deuren, balustrades, …) en in de gebouwschil (gevelafwerkingen, dakbedekking, buitenramen en -deuren).
De dragende delen van een gebouw worden berekend, rekening houdend met de belastingen die erop inwerken.
Die belastingen brengen krachten teweeg in de gehele constructie. Deze krachten worden afgeleid naar de dragende delen.
Een horizontale windbelasting op een gebouw wordt bijvoorbeeld afgeleid naar een betonkolom. Deze kolom moet dus zo worden ontworpen dat die de inwerkende krachten weerstaat.
De meest gekende kracht is het doorbuigmoment. Een kolom die bovenaan horizontaal wordt belast, kan aan de kop horizontaal gaan uitwijken (ombuigen).
Krachten veroorzaken op hun beurt spanningen bij een materiaal.
Stel je voor dat je een houten balk op twee betonblokken legt en je midden op die balk gaat staan. Als de balk voldoende sterk is, dan zal ze hoogstens wat doorbuigen. In de sterkteleer zeggen we dan dat de balk een nieuw evenwicht zoekt (actie-reactie). Onderaan wordt aan de vezels ‘getrokken’, bovenaan ingedrukt. Er zijn dus trek- en drukspanningen.
Per materiaal bestaat er een maximale trek- en drukspanning. Dit wordt ook de capaciteit van het materiaal genoemd, ofwel het vermogen om een bepaalde spanning op te nemen.
Soms worden materialen gecombineerd om de capaciteit te verbeteren. Beton kan bijvoorbeeld druk opnemen, maar niet voldoende trek. Daarom wordt een wapeningsstaal toegevoegd. Dit staal neemt dan de trek op, terwijl het beton de druk weerstaat.
Het beoordelen van een constructie gebeurt best door een specialist. In sommige gevallen is het echter mogelijk om zelf al een aantal inschattingen te maken.
Bij een verbouwing worden bestaande ramen vaak breder gemaakt en/of meerdere ruimtes samengevoegd. De muren en vloerplaat van de bovenliggende verdieping worden dan meestal opgevangen door een stalen ligger.
Op Google vind je, mits enig zoekwerk om het kaf van het koren te scheiden, genoeg informatie om zo’n ligger zelf te berekenen.
Let wel: de uitkomst hangt af van hoe je de informatie gebruikt.
Een ingenieur kan je bijstaan om de juiste ligger te kiezen waarvan de doorbuiging beperkt is om scheuren te voorkomen. Ook voor de controle van het mestelwerk en de spanning op de ondergrond, schakel je best een professional in. Die kan aangeven waar je eventuele verstevigingen dient te voorzien.
Funderingen brengen de lasten van de bovenbouw over naar de draagkrachtige ondergrond. In sommige gevallen zullen de funderingen ook grond- of waterkerend zijn (bijvoorbeeld keldermuren). De fundering veroorzaakt spanningen in de ondergrond.
De bodem wordt gecontroleerd op draagkracht (het vermogen om een bepaalde belasting te dragen) en op zettingen (het indrukken van de ondergrond vanwege de belasting).
De keuze van het funderingssysteem hangt af van de belastingen die de bovenbouw teweegbrengt (bijvoorbeeld puntlasten door kolommen of lijnlasten door muren) en de bodemgesteldheid.
Het is dus zaak het funderingssysteem zo te kiezen dat het de lasten die erop inwerken kan dragen, dat de zettingen beperkt blijven en dat de zettingsverschillen onder verschillende delen van de bouw aanvaardbaar blijven.
We onderscheiden 2 grote groepen funderingen, naargelang de diepte onder het grondoppervlakte (= maaiveld) waarop ze aanzetten:
Scheuren of barsten kunnen op verschillende plaatsen optreden: aan de onderzijde van verdiepingsvloeren, in muren, glasramen, houten liggers, doorheen betonbalken,… . Het materiaal waarin de scheuren zich voordoen is dikwijls pleisterwerk, gipskarton, baksteen, beton, tegelwerk, glas, hout, …
Scheuren treden op in het element zelf, of op de naad tussen twee elementen (bijvoorbeeld overgang plafond – muurpleister). In het laatste geval spreken we over een spleet of een opengaande voeg. Het element zelf barst eigenlijk niet.
Gemakshalve spreken we over scheurvorming.
Scheuren komen niet alleen in oude gebouwen voor, ook in nieuwe gebouwen kunnen ze optreden. Ze veroorzaken een verlies van stabiliteit van het gebouw en gevaar voor verzakking of zelfs instorting. Gelukkig komt het vaak niet zo ver.
Een ingenieur kan de oorzaak van een scheur vaststellen en nagaan of deze wijst op een gevaar of een probleem voor de stabiliteit van een gebouw. Naast een eventueel verlies van draagkracht, kan een scheur natuurlijk ook esthetisch onaanvaardbaar zijn.