01:48
26-09-2018

Nationale Staalbouwdag 2018 | Revolutionaire hoedliggers vergroten brandwerendheid constructies

Stalen hoed- en petliggers worden al vele jaren toegepast als geïntegreerde staal-betonliggers in bijvoorbeeld kantoren, appartementen, ziekenhuizen en parkeergarages. De betonnen kanaal- of breedplaatvloeren worden op de onderflens van de liggers opgelegd, met als gevolg dat de ligger integreert in de vloer. Hierdoor steekt niet de gehele ligger onder de vloer uit, waardoor hoogte kan worden gewonnen en een esthetisch fraaier eindresultaat wordt bereikt.

Een uitdaging bij toepassing van hoedliggers is het realiseren van de veelal noodzakelijke brandwerendheid van de constructie, weet Edwin Mouw, eigenaar van Mouw Hoedliggers, specialist in de productie van stalen hoed- en petliggers. “Het overdimensioneren van een hoedligger is een kostbare zaak. Vaak wordt er dan ook voor gekozen om deze liggers vooraf brandwerend te spuiten of achteraf brandwerend te bekleden. In basis een goede oplossing, maar ook kostbaar, omslachtig en gevoelig voor beschadigingen.”

Ankerrail.

Twee in één
Met deze wetenschap kwam Jan van Berkel, voormalig accountmanager bij Salzgitter Deltastaal, enkele jaren geleden tot een idee. Door de twee lijven van een hoedligger te vervangen door één damwandvormig lijf en de bovenflens te voorzien van gaten, zou bij het afstorten van de ligger het beton gemakkelijk rondom het lijf vloeien en de ligger beschermen tijdens brand. Mouw: “We hadden geen idee wat de daadwerkelijke invloed zou zijn op de brandwerendheid, maar we vonden het idee interessant genoeg om dit verder te laten onderzoeken.”

Inzicht
Er volgde een aantal jaren van onderzoek. De expertise van verschillende partijen, waaronder Salzgitter, TU Eindhoven, Efectis, ABT en Snetselaar Constructieve Ingenieurs werd ingeroepen. “Stapsgewijs kregen we meer inzicht in het gedrag van de Sigmabeam, zowel bij brand als bij kamertemperatuur”, aldus Mouw. “Uit diverse testen en berekeningen bleek dat door het ‘koelende’ effect van het beton rondom de ligger de temperatuur van het staal tijdens een brand aanzienlijk lager blijft. Hierdoor behoudt de ligger langer voldoende sterkte en is aan­vullende bescherming in de vorm van brandwerend spuiten of bekleden tot 90 minuten vaak niet meer nodig.”

JM Sigmabeam in zijn toepassing.

Stekken
Om een constructieve verbinding tussen een kanaalplaatvloer en de ligger te realiseren, worden in het werk veelal stekken ingestort. Bij hoedliggers worden hiervoor 3D-moeren in het lijf van de hoed­ligger gelast. “Deze 3D-moeren dienen exact op de juiste locatie te zitten overeenkomstig de kanalen in de kanaalplaatvloer”, legt Mouw uit. “We kunnen dus pas beginnen met het samenstellen van een hoedligger wanneer het legplan van de kanaalplaatvloeren beschikbaar is. Het komt dan ook regelmatig voor dat we in de productieplanning moeten schuiven omdat dit legplan nog niet beschikbaar is.”

Voor de JM Sigmabeam is een speciaal steksysteem ontwikkeld met een C-profiel. Dit C-profiel wordt aan de zijkant van het damwand­vormige lijf gelast en loopt over de volledige lengte van de JM Sigmabeam.
“De stekken worden voorzien van een ruitvormig plaatje dat eenvoudig in het werk in de rail gefixeerd kan worden”, vervolgt Mouw. “Hierdoor zijn we niet meer afhankelijk van een legplan voor de kanaalplaatvloeren. De stekken kunnen immers over de hele lengte van de ligger ingebracht en gefixeerd worden. Bovendien is het mogelijk om de Sigmabeam met de software van Technosoft volledig constructief door te rekenen, zowel bij brand als bij kamertemperatuur.”     

Tekst | Chris Elbers   Beeld | Studio Sterk Staal
Uitgelichte afbeelding: 
Montage van de Sigmabeam.

beton en staalbouw partners