Verstijvers voor uitstalramen 2013/02.08

Grote uitstalramen worden zeer frequent voorzien van verstijvers. Deze worden loodrecht op de gevel aangebracht, meestal ter hoogte van de verbindingen tussen de verschillende volumes. Dankzij de toepassing van verstijvers kan de dikte van de beglazing beperkt worden. Op voorwaarde dat men de ontwerp- en plaatsingsregels naleeft en de juiste materialen gebruikt, kunnen verstijvers stabiele steunen voor de beglazing vormen die zo op vier steunpunten rust.

Keuze van de kit

De keuze van de kit die de verstijver en het glas met elkaar verbindt, is essentieel. Deze kit moet immers de windbelastingen naar de verstijver kunnen overbrengen zonder hierbij overmatige vervormingen te vertonen of aan hechtsterkte in te boeten. Bij uitstalramen die opgebouwd zijn uit een dubbele of driedubbele beglazing, moet ook de dichtingskit van het volume deze belastingsoverdracht mogelijk maken.

Men gebruikt bij voorkeur een SGG-kit (Structureel Gelijmd Glas) aangezien hun gebruiksgeschiktheid erkend werd door een Europese Technische Goedkeuring (ETA). Deze kitten zijn verkrijgbaar in het wit, in het grijs en in het zwart. Er bestaan ook transparante kitten maar deze zijn een stuk gevoeliger voor UV-stralen.

Men kan ook andere kitten gebruiken voor zover deze conform de STS 56.1 zijn, voldoen aan de klasse ISO 11600 G 20 HM of ISO 11600 G 25 HM en de belastingsoverdracht kunnen verwezenlijken (aangepaste elasticiteitsmodus en ontwerpspanning).

De goede werking van het uitstalraam zal, naast de productkeuze, ook afhangen van het ontwerp van de voeg (dimensionering en afmetingen van de voeg) en de zorg die aan de uitvoering besteed werd.

Dimensionering van de verstijvers

Vrij uiteinde
in één richting
In twee richtingen
geblokkeerd uiteinde

1 | Schematische voorstelling van een uitstalraam met verstijvers over de volledige lengte

Glazen verstijvers met een rechthoekige doorsnede worden over de volledige hoogte van het uitstalraam aangebracht. Ze kunnen bestaan uit gehard of ongehard enkel glas of uit tweelagig- of drielagig glas (zie afbeelding 1).

Bij afgeschuinde verstijvers wordt afgeraden om meer dan de helft van de breedte af te schuinen en dit om twee redenen:

  • de toestand van de steunpunten – en dan vooral de stijfheid van de verstijver – oefent een sterkte invloed uit op de gevoeligheid van het uitstalraam voor uitknikking (*)
  • de afschuining kan de weerstand tegen schokken en tegen een verkeerd gebruik van het uitstalraam sterk verminderen.

De keuze van de verstijver (x) wordt mede bepaald door de technologische eisen en de voorschriften op de bouwplaats (plaatsingstoleranties) (zie afbeelding en 1 en 2). De minimumdikte van de verstijver hangt af van de verlijmingsbreedtes (s) die noodzakelijk zijn om weerstand te bieden aan de windkrachten, van de breedte van de dichtingsvoeg (ℓn) tussen de volumes (die de thermische bewegingen moet opvangen) en van de dimensionale- en plaatsingstoleranties van zowel de beglazing als de verstijver.

Voor de berekeningsresultaten uit tabel A beschouwden we de volgende omstandigheden:

  • de centreerafwijkingen van de beglazingen ten opzichte van de implantingsassen bedragen ± 1 mm
  • de fabricagetoleranties bedragen ± 1 mm
  • de rekenwaarde voor de trekweerstand van de kit bedraagt 0,14 N/mm²
  • het bewegingsvermogen van de kit bedraagt 25 %
  • de nominale breedte ℓn bedraagt 4 mm
  • de minimumbreedte van s bedraagt 4 mm.

A | Verstijverafmetingen afhankelijk van de positie van het uitstalraam in de gevel (berekend voor de gebouwhoogtes uit tabel B)
Beglazing
ℓ x b (1)
Verstijver
Vrije uiteinden Geblokkeerde uiteinden
Midden in de gevel Rand van de gevel Midden in de gevel Rand van de gevel
x x y (2) x x y (2) x x y (2) x x y (2)
3 x 1 12 x 173 15 x 176 12 x 173 15 x 176
4 x 1 12 x 344 15 x 234 12 x 229 15 x 234
3 x 1,5 19 x 162 25 x 161 19 x 162 25 x 161
4 x 1,5 19 x 215 25 x 217 19 x 215 25 x 217
5 x 1,5 19 x 267 25 x 271 19 x 267 25 x 271
6 x 1,5 19 x 399 25 x 325 19 x 318 25 x 325
(1) ℓ x b : lengte van de verstijver x hart-op-hart afstand [m]
(2) x x y : doorsnede van de verstijver [mm]

B | Ligging en hoogte van de gebouwen waarvoor de verstijverafmetingen uit tabel A gelden
Ligging van het gebouw Windsnelheid
26 m/s 25 m/s 24 m/s 23 m/s
Gebouwhoogte tot ...
Stad
Buitenwijk
Bosrijk gebied
Vlakte
Zee
25 m
9 m
3 m
0 m
0 m
30 m
12 m
3 m
0 m
0 m
30 m
15 m
4 m
0 m
0 m
30 m
19 m
6 m
0 m
0 m


2 | Dikte van de verstijver (x) afhankelijk van de breedte van de verlijming (s) en van de dichtingsvoeg (ℓn)
Tabel A geeft een aantal voorbeelden van verstijverdoorsnedes die berekend werden volgens de hypothesen uit een WTCB-Rapport waarvan de publicatie verwacht wordt in 2015.
E. Dupont, ing., adjunct-diensthoofd, dienst Specificaties, WTCB
V. Detremmerie, labohoofd, laboratorium Dak en gevelelementen, WTCB
(*) Uitknikking is een uiterste grenstoestand van elastische onstabiliteit die leidt tot het plotse bezwijken van het element onder wringing en zijdelingse doorbuiging.