Bevestiging van gevelbekledingen uit natuursteen: belang van de deuvelweerstand

Context

Sinds enkele jaren krijgt de afdeling Technisch advies van het WTCB regelmatig vragen voorgelegd omtrent het gebruik van weinig compacte natuursteen (wat min of meer overeenstemt met zachte natuursteen) met een dikte van minder dan 4 cm als verticale verankerde bekleding (vooral bij hoge gebouwen). Met uitzondering van de in herziening zijnde TV 146 bestaan er in ons land tegenwoordig geen aanbevelingen over dit onderwerp.

In dit artikel zullen we echter zien dat de windweerstand van deze toepassing weldegelijk geverifieerd kan worden in functie van de mechanische karakteristieken van de natuursteen en de montagemethode, meer bepaald volgens een op de Eurocodes geïnspireerde dimensioneringsmethode.

De bevestiging van gevelbekledingen uit natuursteen kan gebeuren volgens verschillende procedés:

• met mechanische verankeringen die vastgeschroefd worden op de basisstructuur
• met verankeringen die vastgezet worden in een mortellaag
• door bevestiging op een hulpstructuur.

In dit artikel spitsen we de aandacht toe op de mechanische sterkte van het systeem dat in ons land het vaakst toegepast wordt: de fixatie van de natuursteen met deuvels (pennen) en vastgeschroefde mechanische verankeringen (zie nevenstaandeafbeelding). Bij dit systeem moet er een voldoende brede horizontale voeg uitgevoerd worden om te vermijden dat het eigengewicht van de stenen van de ene steen aan de andere zou doorgegeven worden. Andere bevestigingssystemen op de markt, zoals het gebruik van over de lengte verdeelde clips, vallen buiten de scope van dit artikel.

De controle van de mechanische sterkte van het systeem kan gebeuren volgens de principes uit de Eurocodes. Hierbij wordt er onder meer gebruikgemaakt van karakteristieke variabelen voor de beschrijving van de belastingen en de weerstanden en worden er veiligheidscoëfficiënten op deze variabelen toegepast om de kosten te beheersen zonder afbreuk te doen aan de betrouwbaarheid en veiligheid van de gekozen steen-bevestigingscombinatie.

Wat de belastingen betreft, zijn het eigengewicht van de natuursteen en de windbelasting (Wd) de belangrijkste parameters. Er zijn echter nog talloze andere effecten die in aanmerking genomen moeten worden (klimatologische belastingen, belastingen door inslag, thermische schokken, trillingen, seismische belastingen ...).

De mechanische sterkte van verankerde gevelbekledingen uit natuursteen moet op verschillende niveaus geverifieerd worden (zieafbeelding):

• 1: weerstand van de schroef in de basisstructuur
• 2: weerstand van de mechanische verankering
• 3: weerstand van de draadstang
• 4: buigsterkte van de natuursteen loodrecht op de gevel
• 5: de deuvelweerstand van de natuursteen.

Vermits de punten 1 tot 3 gewoonlijk gecontroleerd worden door de leveranciers van dit verankeringstype (waarvan er sommige over een technische goedkeuring beschikken), spitsen wij de aandacht toe op de punten 4 en 5 die verband houden met de natuursteen.

De buigsterkte van de natuursteen moet gedeclareerd worden door de producent, overeenkomstig de CE-markering volgens de norm NBN EN 1469. Ze kan beoordeeld worden volgens de proefnorm NBN EN 12372.

De deuvelweerstand kan op zijn beurt beoordeeld worden volgens de norm NBN EN 13364, maar deze waarde hoeft niet noodzakelijk gedeclareerd te worden in de CE-markering. Wanneer men een gevelbekleding uit dunne natuursteen wenst aan te brengen, zal men dan ook moeten nagaan of deze informatie beschikbaar is of proeven moeten laten uitvoeren om te checken of de steen weldegelijk geschikt is voor het beoogde gebruik.

Dimensioneringsprincipe

De controle van de windbelasting die via de natuursteen aan de deuvels doorgegeven wordt, omvat drie stappen: eerst dient men de windbelasting te berekenen, vervolgens de buigsterkte van de natuursteen te controleren en ten slotte na te gaan of er geen breuk kan optreden ter hoogte van de deuvels. In dit artikel ligt de nadruk op dit laatste aspect.

...

Lees dit artikel verder op de website van het WTCB.