Sterkte-eisen aan een vloerafscheiding

Transcriptie

1 Sterkte-eisen aan een vloerafscheiding Probleem Aan de hand van het Bouwbesluit vaststellen aan welke sterkte-eisen een vloerafscheiding moet voldoen en op welke wijze deze sterkte wordt bepaald. Oplossingsrichtingen Oplossingsrichtingen Om dit probleem op te lossen moeten zes stappen worden gezet. Deze zijn onder te verdelen in twee fasen. Fase A. Opzoeken van de toepasselijke voorschriften (stap 1 t/m 3) 1. Relevante afdeling (van het Bouwbesluit) opzoeken. 2. Relevante paragrafen (van de afdelingen) selecteren. 3. Aan de hand van de tabellen in de paragrafen de relevante voorschriften selecteren. Fase B. Toepassing van de voorschriften (stap 4 t/m 6) 4. Aan de hand van de geselecteerde voorschriften (stap 3) vaststellen aan welke sterkte-eisen een vloerafscheiding moet voldoen. 5. Aan de hand van de geselecteerde sterkte-eisen (stap 4) vaststellen op welke wijze de sterkte van een vloerafscheiding wordt bepaald. 6. Praktijkervaring. Fase A. Opzoeken van de toepasselijke voorschriften (stap 1 t/m 3) 1. Relevante afdeling (van het Bouwbesluit) opzoeken De voorschriften vloerafscheidingen zijn in afdeling 2.3 van het Bouwbesluit opgenomen. De voorschriften voor de sterkte van onder andere vloerafscheidingen zijn in afdeling 2.1 van het Bouwbesluit opgenomen. 2. Relevante paragrafen (van de afdelingen) selecteren Beantwoordt de vraag of het gaat om nieuwbouw dan wel bestaande bouw. In het vervolg zal worden ingegaan op de voorschriften die gelden voor nieuw te bouwen bouwwerken. Een bouwwerk geen gebouw zijnde wordt verder buiten beschouwing gelaten. Afdeling 2.3: vloerafscheiding is onderverdeeld in twee paragrafen: paragraaf bevat de nieuwbouwvoorschriften; paragraaf bevat de voorschriften voor bestaande bouw. In het vervolg wordt uitgegaan van paragraaf Afdeling 2.1: algemene sterkte van de bouwconstructie bevat eveneens twee paragrafen: paragraaf bevat de nieuwbouwvoorschriften; paragraaf bevat de voorschriften voor bestaande bouw. In het vervolg wordt uitgegaan van paragraaf Aan de hand van de tabellen in de paragrafen de relevante voorschriften selecteren Paragraaf (nieuwbouw) van afdeling 2.3: vloerafscheiding bevat de artikelen 2.14 t/m Artikel 2.15 bevat de aanwezigheids-eis voor een vloerafscheiding. Deze eis is van belang om de vraag te kunnen beantwoorden of veiligheidsglas op de begane grond verplicht is. Paragraaf (nieuwbouw) van afdeling 2.1 bevat de artikelen 2.1 t/m 2.4. Artikel 2.2 bevat sterkte-eisen voor onder andere een vloerafscheiding. Fase B. Toepassing van de voorschriften (stap 4 t/m 6) Nu de voorschriften (artikel 2.2 en 2.15) in drie stappen zijn gevonden, moeten deze voorschriften worden toegepast om te bepalen of toepassing van veiligheidsglas op de begane grond verplicht is. 4. Aan de hand van de geselecteerde voorschriften (stap 3) vaststellen aan welke sterkte-eisen een vloerafscheiding moet voldoen Relevante voorschriften uit Bouwbesluit 2003: Artikel 2.15, eerste lid, luidt als volgt:

2 Een vloer heeft bij een rand een afscheiding als die rand meer dan 1 meter hoger ligt dan een aanslui-tende vloer, het aansluitende terrein of het aansluitende water. Artikel 2.1, eerste lid, luidt als volgt: Een uiterste grenstoestand van een bouwconstructie wordt niet overschreden bij de fundamentele belas-tingscombinaties, bepaald volgens NEN Voorzover NEN 6702 niet voorziet in de kwantificering van de belastingscombinaties, wordt uitgegaan van NEN Artikel 2.1, tweede lid, luidt als volgt: Onverminderd het eerste lid, wordt een uiterste grenstoestand van een dak of een vloerafscheiding niet overschreden bij de bijzondere belastingscombinaties als bedoeld in NEN Daarbij wordt uitgegaan van een stootbelasting. Samenvattend: een volgens het Bouwbesluit vereiste vloerafscheiding moet voldoende sterk zijn. Relevante voorschriften uit NEN 6702 NEN 6702: 2001 Technische grondslagen voor bouwconstructies - TGB Belastingen en vervormingen Paragraaf NEN Belasting Aangrijppunt 6702 Fundamentele belastingen 8.6 Windbelasting Gehele vloerafscheiding Lijnbelast Ter plaatse van de vereiste hoog-te Puntlast Gehele vloerafscheiding Bijzondere belastingen 9.6 Stootbelasting Gehele vloerafscheiding 5. Aan de hand van de geselecteerde sterkte-eisen (stap 4) vaststellen op welke wijze de sterkte van een vloerafscheiding wordt bepaald Windbelasting De windbelasting op een vloerafscheiding wordt in eerste instantie bepaald door de extreme waarde van de stuwdruk (P ) die moet worden aangehouden. Deze is afhankelijk van de hoogte en de vorm van het gebouwde, w het deel van Nederland waar wordt gebouwd en of dit gebied als bebouwd of als onbebouwd moet worden aangemerkt. Met behulp van Pw moet de representatieve waarde van de stuwdruk (P rep) worden bepaald; met behulp van P is de uiterst optredende buigtrekspanning (f ) te berekenen. De uiterst opneembare buigtrekspanning in de rep m vloerafscheiding is te berekenen. Indien de uiterst optredende buigtrekspanning kleiner is dan de uiterst opneembare buigtrekspanning, kan worden geconcludeerd dat aan het criterium windbelasting, uit paragraaf 8.6 van NEN 6702, wordt voldaan. De vloerafscheiding is dan bestand tegen de optredende windbelasting. In bijzondere belastingscombinaties hoeft geen rekening te worden gehouden met windbelasting. De samenstelling van het glas dat niet wordt toegepast als vloerafscheiding, is te bepalen volgens NEN Lijnlast Belasting en tijdsduur De lijnlast wordt in NEN 6702 aangeduid als q rep. Deze lijnlast grijpt in principe aan op de vereiste hoogte van de vloerafscheiding volgens artikel 2.16 van Bouwbesluit De belasting moet zijn afgestemd op zowel het aantal mensen dat naar verwachting gelijktijdig tegen de balustrade zal leunen, als op de gevolgen bij bezwijken van die balustrade. De gespecificeerde belastingen voorzien niet in bijzondere situaties zoals belastingen op balustraden aan het einde van een hellingbaan (hierop is dus NEN 6700 van toepassing). De grootte van de aan te houden lijnlast (in kn) is gegeven in tabel 9 van NEN 6702 en is afhankelijk van de soort gebruiksfunctie. Afhankelijk van de soort ruimte moeten waarden van 0,5, 0,8 of 3 KN worden aangehouden. De tijdsduur waarover deze belasting moet kunnen worden weerstaan is 1 minuut (voor een belasting van 0,5 KN) of 5 minuten (voor een belasting van 0,8 of 3 kn).

3 Aangrijppunt voor een vloerafscheiding met reling Indien een vloerafscheiding is uitgevoerd met een duidelijke reling of bovenrand op de vereiste hoogte (bijvoorbeeld een spijlenhekwerk met een bovenregel), dan grijpt de lijnlast aan op deze bovenregel. Aangrijppunt voor een vloerafscheiding als schijfvormige constructie Indien de vloerafscheiding tot de vereiste hoogte is uitgevoerd als een schijfvormige constructie en er geen sprake is van een duidelijke bovenregel (bijvoorbeeld glas dat wordt toegepast als vloerafscheiding), dan grijpt de lijnlast gespreid aan over een strook met een breedte van 0,1 meter, die direct onder de voorgeschreven hoogte is gelegen. In figuur 1 is deze zone aangeduid als zone a. Figuur 1 Als een vloerafscheiding is uitgevoerd als een constructie met een grotere hoogte dan minimaal volgens het Bouwbesluit is vereist, dan grijpt het hart van de lijnlast aan ter plaatse van de vereiste hoogte, voorzover dit fysisch mogelijk is. De lijnlast mag dan worden gespreid over een strook met een breedte van maximaal 0,2 meter, waarbij de breedte symmetrisch is gelegen ten opzichte van de vereiste hoogte. Berekening Of een vloerafscheiding bestand is tegen de lijnlast is te berekenen door de constructeur. Als bijvoorbeeld sprake is van glas als vloerafscheiding, kan bij een bepaalde glassamenstelling worden berekend of aan de sterkte-eisen wordt voldaan. Bij deze berekening moet ervan worden uitgegaan dat ook gelijktijdig een puntlast en windbelasting kan optreden. Puntlast Belasting en tijdsduur De puntlast wordt in NEN 6702 aangeduid als een geconcentreerde belasting (F rep). Frep is een vrije belasting die kan aangrijpen op ieder punt van de afscheiding ter plaatse van zone a, zone b en van zone a + b, (zie figuur 1). Welke belasting moet worden aangehouden is aangegeven in tabel 9 van NEN 6702 en is afhankelijk van de gebruiksfunctie. De aan te houden puntlast is, afhankelijk van de soort ruimte als volgt: Zone a: 1 kn (tijdsduur is afhankelijk van de soort ruimte 1 of 5 minuten); Zone b: 0,5 of 0,7 kn (tijdsduur is afhankelijk van de soort ruimte 1 minuut (voor 0,5 kn) of 5 minuten (voor 0,7 kn); Zone a + b: 0,25 of 0,5 kn (7 x 24 uur). Aangrijppunt In afwijking van de lijnlast werkt Frep op een oppervlakte van 0,2 0,2 meter. Indien de vloerafscheiding bestaat uit constructie-onderdelen met een kleinere oppervlakte (bijvoorbeeld een spijlenhekwerk), dan grijpt de volle belasting aan op het vlak van constructie-onderdelen dat is gelegen binnen de afmetingen van 0,2 0,2 meter. Aangrijppunt voor vloerafscheiding met reling Indien een vloerafscheiding is uitgevoerd met een duidelijke reling of bovenrand op de vereiste hoogte (bijvoorbeeld een spijlenhekwerk met een bovenregel) dan grijpt de puntlast voor zone a en zone a+b daarop aan. Voor het gedeelte van de vloerafscheiding dat daaronder is gelegen gelden de waarden gegeven voor zone b. Aangrijppunt voor vloerafscheiding als schijfvormige constructie

4 Wanneer de vloerafscheiding tot de vereiste hoogte is uitgevoerd als schijfvormige constructie (bijvoorbeeld glas dat als vloerafscheiding wordt toegepast), zonder een duidelijke reling of bovenrand, dan grijpt de geconcentreerde belasting aan in het gebied waarbij de zones zijn ingedeeld volgens figuur 1. Wanneer de vloerafscheiding is uitgevoerd als een wand met een grotere hoogte dan de vereiste hoogte, dan grijpt de geconcentreerde belasting aan conform figuur 1, waarbij zone a zich ook tot 0,1 meter boven de voorgeschreven hoogte uitstrekt. De geconcentreerde belasting mag daarbinnen over een oppervlakte van 0,2 0,2 meter worden gespreid. Berekening Of een vloerafscheiding bestand is tegen de puntlast kan worden berekend door de constructeur. Als bijvoorbeeld sprake is van glas als vloerafscheiding, kan bij een bepaalde glassamenstelling worden bere-kend of aan de sterkte-eisen wordt voldaan. Bij deze berekening moet ervan worden uitgegaan dat ook gelijktijdig een lijnlast en windbelasting kunnen optreden. Opmerking Uit de ongevalstatistiek, in Nederland, zijn geen ongevallen bekend met vloerafscheidingen, in woningen en woongebouwen, waarin vlakvullingen van veiligheidsglas volgens NEN 3569, Type B, klasse 1 zijn toegepast. Tot de introductie van een nieuwe normtekst hoeft daarom bij woningen en woongebouwen, zowel in de gemeenschappelijke als de niet gemeenschappelijke ruimten, niet te worden getoetst op de puntbelasting op vlakvullingen in afscheidingen bij een hoogteverschil, waarin het bovenbedoelde veilig-heidsglas is toegepast. Stootbelasting Uitgangspunt: beproeving De bijzondere belasting betreft een stootbelasting. Uitgangspunt is een beproeving met een leren zak met glaskogeltjes die vanaf een bepaalde hoogte tegen de vloerafscheiding wordt geslingerd. Voor de beproeving gelden de volgende voorwaarden: uitgangspunt is een leren zak gevuld met glaskogeltjes met een totale massa (50 ± 0,5) kg; glaskogeltjes hebben een middellijn van (3 ± 0,5) mm; verticaal gemeten afstand tussen ophangpunt en aanstootpunt is ten minste 1,75 meter; beginuitwijking van het stootlichaam is ten minste 1,0 meter boven het gekozen aanstootpunt; stootbelasting moet zijn beschouwd als een vrije belasting werkend in horizontale richting, doch niet hoger aangrijpend dan de lijnlast volgens ; stootbelasting grijpt aan op een cirkelvormige oppervlakte met een middellijn van 0,2 meter. Zie ook figuur 2.

5 Foto zakslingerproef bij BRS Groep Moerkapel. Figuur 2. Als alternatief voor de stootbelasting kunnen op basis van paragraaf elastische berekeningen en op basis van paragraaf plastische berekeningen worden gemaakt. Alternatief: berekening Het uitgangspunt bij berekeningen volgens paragraaf en is dat alleen de constructie de volledige energie opneemt en het botslichaam oneindig stijf is. Dit heeft als gevolg dat de berekening leidt tot een conservatiever resultaat dan toetsing door een dynamische belasting met een lichaam dat botsenergie

6 absorbeert. Dit leidt in de praktijk wel eens tot praktische problemen bij de aanvraag om bouwvergunning. Praktijkervaring Het is voor de marktpartijen van groot belang al in de voorbereidingsfase van de bouw te weten of een vloerafscheiding voldoet aan de sterkte-eisen volgens NEN Vaak wordt door bouw- en woningtoezicht hiervoor het bewijsmateriaal gevraagd. Dit veroorzaakt in de praktijk nog wel eens problemen, met name als het gaat om glas dat wordt toegepast als vloerafscheiding. Of wordt voldaan aan de sterkte-eisen volgens NEN 6702 kan vooraf immers alleen worden bepaald door middel van een berekening. Voor de fundamentele belastingcombinaties (puntlast en lijnlast) leidt dit voor glas als vloerafscheiding wel tot acceptabele glassamenstellingen. Wordt echter een berekening opgesteld voor de bijzondere belasting (stootbelasting) dan leidt dit veelal tot buitenproportionele glassa-menstellingen. Beproeving met de zak met glaskogeltjes leidt tot acceptabelere resultaten. Uit diverse beproevingen blijkt namelijk dat, indien vooraf door middel van een berekening is aangetoond dat wordt voldaan aan de fundamentele belastingcombinaties, de constructie (afhankelijk van de afmetingen) veelal niet bezwijkt bij een beproeving met de zak met glaskogeltjes; zelfs niet bij toepassing van normaal dubbel glas. Achtergrond Bouwbesluit 2003 geeft voorschriften voor vloerafscheidingen. Een vloerafscheiding moet bijvoorbeeld voldoende sterk zijn. Sterkte-eisen worden gegeven om te voorkomen dat een vloerafscheiding bezwijkt als personen daar tegenaan vallen. Ze zouden dan van een vloer kunnen vallen. Deze eisen hebben consequenties voor de opbouw van de vloerafscheiding, de materiaalkeuze en de bevestiging. In de praktijk blijkt het niet altijd eenvoudig om vooraf aan te tonen dat een vloerafscheiding voldoet aan de sterkte-eisen volgens Bouwbesluit Aandachtspunten Het Bouwbesluit staat toe dat in een afscheiding openingen worden aangebracht. Voor woningen en woongebouwen mogen bijvoorbeeld in een vloerafscheiding tot 0,7 meter boven de vloer geen openingen > 0,1 meter aanwezig zijn. De afscheiding moet zo zijn ontworpen dat krachten die op die afscheiding werken, er niet toe leiden dat in de afscheiding openingen met een grotere breedte ontstaan dan op grond van het Bouwbesluit is toegestaan. Overige Informatie Nota van toelichting bij Bouwbesluit 2003 Overveld, dr. ir. M. van, Praktijkboek Bouwbesluit 2003, Ministerie van VROM NEN 6702: 2001 Technische grondslagen voor bouwconstructies - TGB Belastingen en vervormingen SBR Infoblad 107 Bepaling van de hoogte van een vloerafscheiding Publicatiedatum: maandag 15 augustus 2005