Bouwkundige integratie

^{Kantoorgebouw Fellenoord 15, Eindhoven (UNStudio, Pieters Bouwtechniek, Andy Tullemans constructie).}

Door bouwkundig integreren haalt staal zónder verdere bescherming 30 of 60 minuten brandwerendheid. Voor een hogere brandwerendheid volstaat een dunne laag brandwerende bespuiting, plaat of verf. De kosten hiervan zijn een fractie van drie- of vierzijdig bekleden van liggers of kolommen.

Bouwkundige integratie zorgt ervoor dat de constructie slechts gedeeltelijk aan brand blootstaat. De opwarming verloopt een stuk trager en de kritieke temperatuur wordt later bereikt. Voorbeelden van bouwkundige integratie zijn het opnemen van stalen kolommen en verbanden in wanden of in het binnenspouwblad. Hierbij is de vereiste brandwerendheid tegen beperkte kosten haalbaar door ín of tussen de wanden gipsplaten te verwerken.

Geïntegreerde liggers
Een ander voorbeeld van bouwkundige integratie is het geheel of gedeeltelijk opnemen van stalen liggers in het vloerpakket (geïntegreerde liggers). Hierbij steekt hooguit de onderflens van de ligger onder de vloer uit. Dit liggerdeel heeft een brandwerende bescherming nodig, de overige delen worden beschermd door de omhullende vloer.

De gangbare vloersystemen met toepassing van geïntegreerde liggers zijn kanaalplaatvloeren, hoge staalplaat-betonvloeren en SlimLine-vloeren. Bij de eerste twee systemen steekt de onderflens onder de vloer uit, bij SlimLine blijft de ligger geheel binnen de vloerconstructie.

• Een beschrijving van keuzecriteria en toepassingsvoordelen van vloerconcepten, geschikt voor verdiepinggebouwen vind u in het artikel Integrale keuze van vloeren loont – stalen vloerconcepten (vakblad Bouwen met Staal nr. 203.



Kanaalplaatvloeren
Kanaalplaten rusten op de onderflens van de geïntegreerde ligger. De kanaalplaten overspannen in de langste richting, de liggers in de kortste. Kanaalplaat en geïntegreerde ligger zijn doorgaans even hoog. Kleine hoogteverschillen zijn 'op te vangen' in de druk- en/of afwerklaag. De vloerdragende randligger kan zowel geïntegreerd zijn als onder de vloer uitsteken. In de gevelzone is dat laatste meestal niet bezwaarlijk. De hoogte van de randligger is dan onafhankelijk van de dikte van de kanaalplaat. (Bouwfoto: Havebo).




Hoge staalplaat-betonvloer
Ook de hoge staalplaat-betonvloer ligt op de onderflens van de geïntegreerde ligger. Door de grotere afmetingen van de staalplaat haalt de hoge staalplaat-betonvloer grotere overspanningen dan de lage staalplaat-betonvloer. In vergelijking met de kanaalplaatvloer is het eigen gewicht aanmerkelijk lager. Het gewicht hangt vooral af van de dikte van de betondekking boven de staalplaat. Tot 5,4 m overspanning behoeft de vloer geen onderstempeling. Net als bij de kanaalplaatvloer, kan de vloerdragende randligger worden geïntegreerd óf onder de vloer uitsteken. (Bouwfoto: Tullingh Partners).



SlimLine-vloer
Bij deze vloer zijn de onderflenzen van de stalen liggers ingestort in een 70 mm dikke betonnen onderplaat. De stalen liggers zijn I-profielen en liggen 0,6 of 1,2 m h.o.h. Op de bovenflenzen van de liggers komt een topvloer naar keuze. Bijvoorbeeld een geprofileerde staalplaat met cement of anhydriet dek of een plaatmateriaal op regelwerk van koudgevormde profielen of van hout. In vergelijking met de kanaalplaatvloer is het eigen gewicht aanmerkelijk lager. Het gewicht is vrijwel onafhankelijk van de overspanning. Een andere overspanning wordt bereikt door een andere maatvoering van de stalen liggers te kiezen. De dikte van de betonschil blijft altijd gelijk. (Bouwfoto: Slimline Buildings).

Warm aanbevolen Ontwerpen eisen oplossingen Dimensioneren Bepalen brandwerendheid 5a. Kritieke staaltemperatuur geïntegreerde liggers 5d. Liggers met Slimline-vloeren Regelgeving NEN-EN 1993-1-2 Eurocode 3. Ontwerp en berekening van staalconstructies. Deel 1-2. Algemene regels. Ontwerp en berekening van constructies bij brand, 2011 + C2, 2011 en Nationale Bijlage, 2015 NEN-EN 1994-1-2  Eurocode 4. Ontwerp en berekening van staal-betonconstructies. Deel 1-2. Algemene regels. Ontwerp en berekening van constructies bij brand, 2011 + C1, 2011 en Nationale Bijlage, 2007 Publicaties Fire (Eurocode 3) boek, Bouwen met Staal 2021 Verdiepingbouw met staal ontwerpwerk voor architecten, hoofdstuk 2, p. 18-36 Staal-beton – Toepassing en berekening van staal-betonconstructies voor gebouwen volgens Eurocode 4 bij normale temperatuur en brand Artikelen Integrale keuze van vloeren loont – stalen vloerconcepten Bouwen met Staal 203, p. 50-55 Grote brandproef demonstreert brandveiligheid staalplaat-betonvloer Bouwen met Staal 201, p. 46-47 Nieuwe richtlijn voor succesvol vloerconcept – geïntegreerde liggers en kanaalplaten Bouwen met Staal 191 (2006), p. 26-29 Geïntegreerde liggers 60 minuten brandwerend zonder bekleding!? Bouwen met Staal 169 (2002), p. 46-53 Staalplaat-betonvloeren bij brand Bouwen met Staal 69 (1984), p. 40-47 Tools GLigger 1.10 – toetsing geïntegreerde ligger