Moeten de windverbanden verlijmd worden bij houtskeletbouw ? 2011/03.02

Bij houtskeletbouw moeten de weerstand en de stijfheid van de dragende muren voldoende hoog zijn om de windbelastingen te kunnen opvangen en vervormingen in het oppervlak te beperken. Deze problematiek komt hoofdzakelijk voor bij hoge gebouwen en/of bij de aanwezigheid van grote gevelopeningen. Het is dan ook niet verwonderlijk dat men steeds vaker gebruiksvriendelijke OSB-platen met tand en groef gebruikt als windverband voor de muren.
Bij houtskeletbouw bestaat het windverband van de dragende muren doorgaans uit structurele houtplaten (OSB, multiplex, MDF, ...) die mechanisch bevestigd worden aan de stijlen en regels van het skelet.

Afb. 1 Klos (vooraanzicht in de grote foto en achteraanzicht in het kadertje)
De norm NBN EN 1995-1-1 (Eurocode 5) die eisen vastlegt voor de dimensionering van windverbanden van dragende muren, stelt dat de platen bevestigd moeten worden met assemblagesystemen die aan de randen een maximale tussenafstand hanteren van 150 mm voor nagels en 200 mm voor vijzen. Op de binnenstijlen mag deze maximale tussenafstand niet groter zijn dan tweemaal de afstand aan de randen, hetzij 300 mm indien men de kleinste waarde in aanmerking neemt. Indien de hoogte van de platen kleiner is dan deze van het skelet, dient men ter hoogte van elke paneelonderbreking normaliter een klos te voorzien om de tussenvoegen te ondersteunen die niet op het skelet rusten (zie afbeelding 1).

Bij het gebruik van tand-en-groefplaten met een standaardhoogte van 60 cm zal deze klos echter een hinder vormen bij de plaatsing van de muurisolatie. Bepaalde aannemers geven daarom de voorkeur aan andere blokkeringstechnieken waarbij de horizontale tussenvoegen van de platen verlijmd worden met een structurele lijm. Anderen gaan ervan uit dat het tand-en-groefsysteem op zichzelf volstaat om de afschuifkrachten op te vangen en laten de blokkering achterwege waardoor er ‘vrije’ tussenvoegen ontstaan.

Aangezien deze alternatieve blokkeringstechnieken niet opgenomen zijn in Eurocode 5, startte het WTCB een onderzoek op dat tot doel had om de mechanische prestaties van deze technieken in kaart te brengen en het gebruik ervan te valideren of te ontraden.

Beschrijving van de proeven

Er werden windverbandproeven uitgevoerd op houtskeletmuren van 3,6 m breed en 2,6 m hoog die opgebouwd waren uit stijlen met een tussenafstand van 60 cm. Nadat er een horizontale kracht aangebracht werd op de bovenzijde van het wandoppervlak, mat men telkens de horizontale verplaatsing op (zie afbeelding 2).

Drie windverbandtechnieken werden beproefd :
  • opstelling 1 : OSB-platen met rechte randen (h : 2,6 m, b : 1,2 m) waarvan alle zijden aan het skelet bevestigd werden
  • opstelling 2 : OSB-platen met tand en groef (h : 0,6 m, b : 2,4 m) die aan het skelet vernageld werden met vrije horizontale tussenvoegen
  • opstelling 3 : OSB-platen met tand en groef die aan het skelet vernageld werden met geblokkeerde, structureel verlijmde horizontale tussenvoegen.

Belangrijkste onderzoeksresultaten

Afb. 2 De verlijming van de voegen van tand-en-groefplaten (opstelling 3) zorgt voor een verhoging van de weerstand en de stijfheid van de muur in houtskeletbouw
Afbeelding 2 toont aan dat de verlijming van de horizontale tussenvoegen van de tand-en-groefplaten (opstelling 3) de stijfheid en de weerstand van het windverband van de muur met respectievelijk 50 en 35 % doet toenemen in vergelijking met een klassieke opstelling met platen met rechte randen (opstelling 1). De blokkering door middel van verlijming blijkt met andere woorden een zeer efficiënte techniek te zijn.

Het gebruik van tand-en-groefplaten zonder verlijmde voegen (opstelling 2) brengt daarentegen een belangrijke vervorming van het diafragma van de muur teweeg (rode curve), evenals een afname van de weerstand van het windverband. Deze opstelling blijkt bijgevolg een stuk minder performant te zijn dan de klassieke opstelling.

In de lange versie van dit artikel zal, naast dit experimentele onderzoek, ook dieper ingegaan worden op een aanpassing van de rekenmethode uit de Eurocode 5. Deze aanpassing moet ervoor zorgen dat men de windweerstand van een diafragmamuur bestaande uit tand-en-groefplaten met verlijmde voegen analytisch kan bepalen. Dit artikel zal tevens een overzicht geven van de maximale vervormingen van de muurplaten.


Volledig artikel


A. Skowron, ir., projectleider, laboratorium ‘Structuren’, WTCB
B. Parmentier, ir., afdelingshoofd, afdeling ‘Structuren’, WTCB