Mechanisch bevestigde platte daken : schroeven en verdeelplaatjes 2010/03.07

TC DichtingswerkenEr is een Technische Voorlichting in de maak die gewijd is aan de mechanische bevestiging van de isolatie en de afdichting op geprofileerde staalplaten. Deze TV zal dieper ingaan op de bijzonderheden van deze bevestigingstechniek voor platte daken en zal een aanvulling vormen op de aanbevelingen uit de TV nr. 215. Zo zal de aandacht toegespitst worden op de invloed van de windwerking op het geheel 'thermische isolatie/dichtingssysteem' en dit, overeenkomstig de norm NBN EN 1991-1-4 'Windbelasting op constructies' en zijn Nationale Bijlage (ANB), die zeer binnenkort gepubliceerd zal worden. In dit artikel komt de nadruk te liggen op de keuze van de schroeven en de verdeelplaatjes naargelang van het warmte-isolatiemateriaal.

1. Belastingen op het isolatie- en dichtingssyteem

Naast de cyclische belastingen die teweeggebracht worden door de windwerking, gaat ook het belopen van een dak uit geprofileerde staalplaten met een aantal gebruiksbelastingen gepaard. Het gaat hier met name om :
  • de verschillende belastingen die tijdens de werken ontstaan tengevolge van de tijdelijke opslag van de materialen op het dak, de uitvoering en het belopen door de dakwerkers
  • de periodieke belastingen tengevolge van de inspectie en het onderhoud van de afdichting
  • de frequente of toevallige belastingen tengevolge van de onderhouds- en herstellingswerken aan de via het dak toegankelijke installaties (luchtafvoer, klimaatregeling, zonnesystemen, …).
De afdichting en de isolatie zullen aan bepaalde eisen moeten voldoen naargelang van de voorziene gebruiksbelasting. Zo zal de afdichting onder meer weerstand moeten bieden aan dynamische en statische ponsbelastingen. De isolatie zal op haar beurt een goede weerstand moeten vertonen tegen indrukking en geconcentreerde belastingen en zal bovendien in staat moeten zijn om de belastingen op homogene manier te verdelen.

2. Keuze van de schroeven en de verdeelplaatjes

Een mechanisch bevestigd plat-daksysteem (isolatie en/of afdichting) vereist een toereikend aantal bevestigingen. Dit aantal wordt bepaald op basis van :
  • de belastingen die teweeggebracht worden door de windwerking op de isolatieplaten en het dichtingssysteem
  • de uitrukweerstand van de schroeven.
Afb. 1 Schroef met een bijkomende hoge draad onder de schroefkop.
Afb. 1 Schroef met een bijkomende hoge draad onder de schroefkop.
Het is tevens belangrijk te kiezen voor een dakopbouw die verenigbaar is met de beoogde toepassing en het belastingsniveau dat teweeggebracht wordt door de gebruiksbelastingen. In deze context lijkt het ons wenselijk te opteren voor producten die beschikken over een technische goedkeuring voor de beschouwde toepassing.

Op een mechanisch bevestigd dak dat toegankelijk is voor voetgangers moet ook rekening gehouden worden met het specifieke fenomeen van de voetbelasting ter hoogte van de schroeven en de verdeelplaatjes. De afdichting kan onderworpen worden aan een aanzienlijke vervorming wanneer de isolatie samendrukbaar is en ingedrukt wordt ter hoogte van een bevestiging.

De vorm van de verdeelplaatjes moet aangepast zijn aan de schroeven en aan de samendrukbaarheid van de isolatie. In het geval van soepele isolatieplaten wordt tevens aanbevolen te opteren voor schroeven die voorzien zijn van een bijkomende hoge draad onder de schroefkop (zie afbeelding 1). Deze draad laat toe de schroef samen met het verdeelplaatje te verankeren (betere krachtenverdeling tijdens de uitvoering), zodanig dat de schroefkop de afdichting niet doorboort indien het plaatje onder druk zou komen te staan.

Afb. 2 Indrukking van de schroefkop in het verdeelplaatje (links) en vervorming van de geprofileerde staalplaat ter hoogte van een bevestiging (rechts, de pijl geeft de uitrukrichting aan bij stormweer).
Afb. 2 Indrukking van de schroefkop in het verdeelplaatje (links) en vervorming van de geprofileerde staalplaat ter hoogte van een bevestiging (rechts, de pijl geeft de uitrukrichting aan bij stormweer).

Afb. 3 Uitrukking van de schroef bij stormweer.
Afb. 3 Uitrukking van de schroef bij stormweer.
Bij toepassing van weinig samendrukbare isolatiematerialen (bv. EPB, PF) of van isolatiematerialen die voorzien zijn van een stijve cachering (aluminium) zou men daarentegen zijn toevlucht moeten nemen tot verdeelplaatjes met een aangepaste vorm die vlak en in volledig contact met de isolatie geplaatst kunnen worden. Zoniet zal er een grote kracht nodig zijn om de 'indeuking' - die de schroefkop omgeeft (zie afbeelding 2) - in de isolatie te drukken, waardoor het risico op een overmatige aandraaiing van de bevestiging en bijgevolg ook op de vervorming (zie afbeelding 2a en afbeelding 3) van de staalplaat sterk toeneemt. Dit verschijnsel heeft tot gevolg dat de uittrekweerstand van de bevestigingen soms gevoelig kan verminderen en de windstabiliteit van de afdichting en/of de warmte-isolatieplaten in het gedrang kan komen.

Als men de indrukkracht van de 'indeuking' in de isolatie daarentegen zou beperken, kan het gebeuren dat de schroefkop onvoldoende verzonken is en dat de verdeelplaatjes niet langer in volledig contact met de isolatie geplaatst kunnen worden. Een te ver uitstekende schroefkop leidt onvermijdelijk tot een verhoogd ponsrisico voor het membraan, terwijl de ontoereikende aandrukking van het verdeelplaatje ervoor kan zorgen dat dit van links naar rechts begint te schommelen rondom de bevestiging. Deze twee fenomenen kunnen gepaard gaan met de doorboring en/of het scheuren van het dichtingsmembraan.

Fig. 4 & 5
Afb. 4 Convex verdeelplaatje.
 
Fig. 4 & 5
Afb. 5 Vlak verdeelplaatje met een kleine indeuking.
De vorm van de verdeelplaatjes moet bijgevolg aangepast worden aan de samendrukbaarheid van de isolatiematerialen. Bij de plaatsing van een isolatie uit geëxpandeerd perliet (EPB) of resolschuim (PF) of van platen met een stijve cachering (aluminium, …) wordt daarom aanbevolen gebruik te maken van convexe plaatjes (zie afbeelding 4) of van plaatjes met een kleinere conische indeuking (zie afbeelding 5). De vorm van de staalplaat ter hoogte van de vervormingen wordt voorgesteld in afbeelding 2b, p. 7.

We willen erop wijzen dat de convexe verdeelplaatjes zich tengevolge van hun specifieke vorm steeds zullen aftekenen doorheen het dichtingssysteem.


L. Lassoie, ing., hoofd van de afdeling 'Interface en consultancy', WTCB