Houtverbindingen : grote principes en aanbevelingen

Rekensterkte (rdesign)

  • formulerd

Bij de productselectie moet men vaak nagaan of de sterkte groter is dan de uitgeoefende belastingen.

De rekensterkte (Rdesign) van een product wordt bepaald op basis van dekarakteristieke waarden Rk (zoals vermeld in de tabellen van de catalogus en op de website) die men vermenigvuldigt met de factoren kmod van γM.

Tenzij anders is aangegeven, worden de karakteristieke waarden uitgedrukt in kilo newton (kN) en de afmetingen in millimeter (mm).

De modificatiefactor kmod in de onderstaande tabel (overgenomen uit Eurocode 5, punt 3.1.4) is functie van debelastingduurklasse, de gebruiksklasse en het gebruikte materiaaltype.

Belastingduurklassen

Er zijn vijf belastingduurklassen die afhangen van de duur van de overheersende karakteristieke belasting.
In de volgende tabellen worden deze klassen bepaald en staan enkele voorbeelden van belastingen.

Sterkteklasse Orde van grootte van de duur Bijvoorbeeld
Permanent Meer dan 10 jaar Eigen gewicht
Lang 6 maanden tot 10 jaar Opslag
Middel 1 week tot 6 maanden Nuttige belasting. Sneeuw H > 1000 m
Kort Minder dan één week Nuttige belasting. Sneeuw H < 1000 m
Plotseling Enkele minuten Bijzondere belasting. Uitzonderlijke sneeuw. Wind

Waarden Kmod overeenkomstig de norm EN 1995-1-1
Materiaal Gebruiksklasse Belastingen
Permanent Lang Middel Kort Plotseling
Massief hout 1 0.6 0.7 0.8 0.9 1.1
2 0.6 0.7 0.8 0.9 1.1
3 0.6 0.55 0.65 0.7 0.9

Partiële factor voor het materiaal in kwestie (γM) :

  • In Frankrijk 1,3 voor verbindingen,
  • In Spanje 1,35 voor verbindingen,
  • In België 1,3 voor verbindingen,
  • In Portugal 1,3 voor verbindingen.

Zie de nationale bijlagen van de Eurocode voor meer bijzonderheden.

Houtsterkteklassen

  • formulekd

De in de tabellen opgegeven sterktewaarden Rk gelden voor het gebruik van hout van sterkteklasse C24, zoals vereist voor constructieve doeleinden.

  • Voor houtsoorten van een hogere sterkteklasse blijven de tabelwaarden onveranderd,
  • Voor houtsoorten van een lagere sterkteklasse moeten de tabelwaarden vermenigvuldigd worden met de coëfficiënt Kdens die als volgt berekend wordt.

Waarbij :

  • 350 kg/m3: de karakteristieke dichtheid van hout van sterkteklasse C24 overeenkomstig de norm NF EN 338,
  • ρK : de karakteristieke dichtheid van het gebruikte hout overeenkomstig de norm NF EN 338.

Gecombineerde belastingen

Voor belastingcombinaties moeten de per productenfamilie opgegeven formules gecontroleerd worden.

  • nl charges combinees

Brandwerendheid van de ophangbeugels volgens Eurocodes

  • feu 1

Vanaf 1 april 2014 is het (Franse) brandveiligheidsvoorschrift BOIS FEU 88 (uittreksel: NF P 92-703 - § 5.33 - februari 1988) niet meer van toepassing. Vandaag de dag zijn alleen de Eurocodes en hun nationale bijlagen van toepassing voor het dimensioneren van de verbindingen bij brand.

Simpson Strong-Tie heeft brandwerendheidstests uitgevoerd en verbindt zich tot het verstrekken van de karakteristieke waarden bij brand voor een duur van 30 minuten. Deze zijn opgenomen in de technische fiches van de GLE- en GSE-producten van 4 mm en worden gegeven voor een bevestiging met de nagels CNAØ4,0x75. De proeven zijn uitgevoerd in samenwerking met het laboratorium Building Test Center (UK) volgens de norm EN 13501-2 en de ETAG 015.

De berekeningscoëfficiënten in de Eurocode (kmod, γM, γG, γQ, ...) zijn in dit geval verschillend in vergelijking met een standaardberekening.

  • Picto feu R30

Rekenvoorbeeld van ophangbeugel na 30 min. brand

In principe wordt de volgende controle uitgevoerd: ontwerpbelasting Ed,fi < weerstandsvermogen Rd,fi

Uitgangspunten

  1. Tweezijdige opgelegde balk voor bewoonbare vloer
  2. Houtsterkteklasse C24
  3. Permanente belasting : g = 75 kg/m² (permanente belasting)
  4. Veranderlijke belasting : Q = 160 kg/m² (bedrijfsbelasting)
  5. Doorsnede : 100 x 300 mm (let wel, de doorsnede moet worden gedimensioneerd in situatie van brand)
  6. Spanwijdte : 4,00 m
  7. Hartafstand : 0,60 m

Berekening van de belastingen

  • Belasting bij brand na 30 min.: Ed,fi = ηfi Ed ≈ 0.6 Ed
  • Belastingcombinatie: Ed = 1,35 G + 1,5 Q
  • Permanente belasting: partiële veiligheidsfactor γG = 1,35. Dus 75 x 1,35 = 101,25 kg/m²
  • Veranderlijke belasting: partiële veiligheidsfactor γQ = 1,50. Dus 160 x 1,5 = 240,00 kg/m²
  • Totaal gewogen belastingen: 101,25 + 240 = 341,25 kg/m²
  • Belasting per strekkende meter: 341,25 x 0,60 (hartafstand) = 204,75 kg/ml
  • Totale belasting op de balk: 204,75 x 4,00 (spanwijdte) = 820 kg
  • Op een ophangbeugel uitgeoefende belasting: 820 / 2 = 410 kg = circa 4,1 kN
  • Bij brand: Ed,fi ≈ 0.6 Ed

waardoor bij brand de belasting op een ophangbeugel gelijk is aan: 0.6 ×4.1 ≈ 2,5 kN

Berekening van het weerstandsvermogen van de ophangbeugel

  • Bepaling van de factoren kmod en γM,fi
  • Bij brand wordt geen enkele kmod gebruikt in het geval van de verbindingen.
  • De partiële veiligheidsfactor γM voor de verbindingen is 1.
  • Dus Rd,fi = Rk,fi / γM,fi
  • Weerstandsvermogen van de ophangbeugel: De karakteristieke waarde na 30 min. brand Rk,fi van een op afschuiving belaste ophangbeugel GSE500/100/4, bevestigd op een ondergrond van massief hout van sterkteklasse C24 met volledige vernageling (zoals bepaald op pagina 69 van de catalogus) bedraagt 3,55 kN: zie technische fiche van deze referentie.

Het weerstandsvermogen van de ophangbeugel = Rd,fi= 3,55 / 1 = 3,55 kN.

Controle

  • Ontwerpbelasting Ed,fi = 2,5 kN < weerstandsvermogen Rd,fi= 3,55 kN.
  • Ophangbeugel GSE500/100/4 is bijgevolg GESCHIKT voor een brandwerendheid van 30 min.

Ter herinnering, de ophangbeugels moeten worden geïnstalleerd met nagels CNA4.0x75 om de belasting te waarborgen in het kader van brandwerendheid van 30 min.

OPMERKINGEN : Onze productseries GSE / GSI en GLE/ GLI hebben een brandwerendheid van 30 minuten overeenkomstig de Franse brandveiligheidsvoorschriften voor hout (Règles BOIS FEU 88).

Leidraad om de juiste ophangbeugel te kiezen

  • Schéma règle 2/3 sabot

Algemeen geval : 2/3-regel

Houtdoorsnede: badding 75 x 220 mm.

Verschillende soorten ophangbeugels :

  • SAE : ophangbeugel met naar buiten staande flenzen / SAI : ophangbeugel met naar binnen staande flenzen.
  • GSE : grote ophangbeugel met naar buiten staande flenzen / GSI : grote ophangbeugel met naar binnen staande flenzen.
  • GLE : grote ophangbeugel met naar buiten staande flenzen / GLI : grote ophangbeugel met naar binnen staande flenzen.

Uitzetmaat :

De flank van ophangbeugel dient minstens 2/3 van de hoogte van het gedragen bouwdeel te ondersteunen.

  • Voor bezaagd hout van 75 x 220 mm is de bijbehorende ophangbeugel 76 mm breed.
  • Minimumhoogte van de ophangbeugel 2/3 van 220 mm = 146,66 mm.
  • Zijnde : 146,66 + 76 + 146,66 = 369,3 mm, daarom wordt hier type 380 gekozen (dichtstbijzijnde hogere uitzetmaat).

Breedte :

Binnenbreedte + speling maximaal 2 mm.

Dikte :

Wat de dikte van de ophangbeugel betreft, hebt u meerdere keuzemogelijkheden in het assortiment van Simpson Strong-Tie. In dit voorbeeld hebben wij gekozen voor de ophangbeugel SAE380/76/2.

  • Règle des 3/4 sabot de fermette

Bijzonder geval : kapspant (DTU31-3)

Draagspanten

De draagspanten zijn speciaal ontworpen, gerechtvaardigd door berekening en op plannen aangegeven. De gedragen spanten worden opgevangen door aangepaste kapjukken waarvan de hoogte minstens 3/4 bedraagt van het dragende hout met overlapping.
De houtdoorsnede moet zodanig gekozen worden dat de kapjukken (of elk ander gebruikt verbindingsmiddel) juist toegepast kunnen worden en goed kunnen functioneren.
Als draagspanten in de vorm van meerdere spanten uitgevoerd worden, moet men het spantwerk vastnagelen of vastbouten op alle gordingen.
Aanbevolen wordt deze bouwdelen in de werkplaats aan elkaar vast te maken.

Opmerkingen

Bij zijdelingse belasting moet de hoogte van de ophangbeugels minstens 3/4 van de dwarsbalkhoogte bedragen.

Araeknepnavsosoturkbkeeenld van ophangbeugel in grenstoestanden

  • Calcul d'un sabot aux états limites

In principe wordt de volgende controle uitgevoerd :
Ontwerpbelasting < Weerstandsvermogen

Uitgangspunten

  • Tweezijdige opgelegde balk voor bewoonbare vloer,
  • Houtsterkteklasse C24,
  • Permanente belasting : G = 75 kg/m2 (permanente belasting),
  • Veranderlijke belasting : Q = 160 kg/m2 (bedrijfsbelasting),
  • Doorsnede : 75 x 225 mm,
  • Spanwijdte : 4,00 m,
  • Hartafstand : 0,60 m.

Berekening van de belastingen

  • Belastingcombinatie: 1,35 G + 1,5 Q,
  • Permanente belasting: partiële veiligheidsfactor γG = 1,35 
    75 x 1,35 = 101,25 kg/m2,
  • Veranderlijke belasting: partiële veiligheidsfactor γQ = 1,50 
    160 x 1,5 = 240,00 kg/m2,
  • Totaal gewogen belastingen: 101,25 + 240 = 341,25 kg/m2,
  • Belasting per strekkende meter : 341,25 x 0,60 (hartafstand) = 204,75 kg/ml,
  • Totale belasting op de balk : 204,75 x 4,00 (spanwijdte) = 820 kg,
  • Op een ophangbeugel uitgeoefende belasting : 820 / 2 = 410 kg = circa 4,1 kN.

Berekening van het weerstandsvermogen van de ophangbeugel

Bepaling van de factoren kmod en γm

  1. De in aanmerking te nemen gebruiksklasse is gebruiksklasse 1 (zie definitie op pagina 13),
  2. De hoogste gewogen belasting is te wijten aan de bedrijfsbelasting (240 kg/m²). De gebruiksklasse is bijgevolg van middellange duur en de bijbehorende modificatiefactor kmod bedraagt dus 0,8 (zie tabel op pagina 14),
  3. De partiële veiligheidsfactor γM voor de verbindingen is 1,3 (zie informatie op pagina 14).

Weerstandsvermogen van de opangbeugel

  1. De karakteristieke waarde Rk van een op afschuiving belaste ophangbeugel SAE 380/76/2, bevestigd op een ondergrond van massief hout van sterkteklasse C24 met volledige vernageling (zoals bepaald op pagina 69 van de catalogus) bedraagt 30,5 kN,
  2. Het weerstandsvermogen van de ophangbeugel = 30,5 x 0,8 / 1,3 = 18,8 kN.

Controle

Ontwerpbelasting = 4,1 kN < weerstandsvermogen = 18,8 kN.
Ophangbeugel SAe 380/76/2 is bijgevolg GESCHiKT.


U kunt alles controleren met behulp van de softwaretool Connector Selector.