Copyright SBR, Rotterdam

Vervormingen in gevelconstructies Vermijden van schade Copyright SBR, Rotterdam

Vervormingen in g'evelconstructies Vermijden van schade 68 Stichting Bouwresearch Kluwer Technische Boeken B.V. - Deventer - Antwerpen Ten Hagen B.V. - Den Haag Copyright SBR, Rotterdam

Het doel van de Stichting is het coördineren, stimuleren en begeleiden van speurwerk op het gebied van de bouwvoorbereiding, de bouwtechniek en bedrijfstechniek in de bouwnijverheid, alsmede de verbreiding van de resultaten daarvan, zowel ten behoeve van de opleiding als tot de vorming van kennis bij het bouwen. De Stichting verstrekt opdrachten aan researchinstituten; zij vormt stuurgroepen en studiecommissies voor onderwerpen die zij in opdracht geeft. De Stichting en degenen die aan deze publikatie hebben medegewerkt, hebben een zo groot mogelijke zorgvuldigheid betracht bij het verwerken van de in deze publikatie vervatte gegevens. Nochtans moet niet worden uitgesloten de mogelijkheid dat zich toch onjuistheden in deze publikatie zouden bevinden. Degene die van deze publikatie gebruik maakt, aanvaardt daarvoor het risico. De Stichting sluit, mede ten behoeve van al degenen die aan deze publikatie hebben meegewerkt, iedere aansprakelijkheid uit voor schade die mocht voortvloeien uit het gebruik van deze gegevens. ISBN 90 201 1169 8 1979 Kluwer Technische Boeken B.V. - Deventer 1979 Ten Hagen B.V. - Den Haag Ie druk 1979 Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. No part of this book may be reproduced in any form by print, photoprint, microfilm or any other means without written permission from the publisher. Copyright SBR, Rotterdam

Inhoud Woord vooraf 7 Samenvatting 8 Summary 9 Inleiding 11 1 2 Klimatologische omstandigheden 12 2.1 Temperatuurvariaties 12 2.1.1 Buitenluchttempera tuur 12 2.1.2 Zonnestraling 13 2.1.3 Binnentemperatuur 16 2.2 Relatieve (lucht)vochtigheid 16 2.3 Regen 18 2.4 Combinaties van temperatuur en vochtigheid 18 3 Materiaaleigenschappen 20 3.1 Thermische uitzetting 20 3.2 Deformaties ten gevolge van een veranderend vochtgehalte 20 3.2.1 Oorzaken 20 3.2.2 Beton. 23 3.2.3 Baksteen 27 3.2.4 Hout 27 3.2.5 Overige materialen 27 3.3 Elasticiteit en plasticiteit 29 3.3.1 Kruip van beton 31 3.3.2 Plastische vervorming bij hout 32 4 Grootte van de te verwachten deformaties 34 4.1 Combinaties van vervormingen 34 4.1.1 Houtprodukten 35 4.1.2 Beton 35 4.1.3 Baksteen 37 4.1.4 Metalen 38 4.1.5 Kunststoffen 38 Copyright SBR, Rotterdam 5

4.1.6 Maatgevende deformaties alleen ten gevolge van het klimaat. 38 4.2 Temperatuurgradiënt 39 4.3 Bevestiging van bouwelementen 44 4.3.1 Vrij opgelegde plaat 44 4.3.2 Gefixeerd opgelegde plaat 47 4.3.3 In het midden gefixeerde plaat 48 4.3.4 Volledig ingeklemde plaat 49 5 Voorbeelden 50 5.1 Verticale lengteveranderingen in een hoge wand van baksteen en beton 50 5.2 Deformaties in voegen tussen betonnen prefab-panelen 50 5.3 Deformaties in vloeren bij de aansluiting met de gevel 54 Literatuur 56 Bijlage Uitzettingscoëfficiënt a, elasticiteitsmodulus: E en drogingskrimp van 57 6 Copyright SBR, Rotterdam

Woord vooraf Het probleem van vervormingen in gebouwen en constructies is al heel oud. Leidden deze vervormingen in het verleden bij min of meer monolietbouw, zoals van baksteen en van beton, tot scheurvorming, bij de meer prefab-achtige constructies leiden deze deformaties tot voegbewegingen. Door voegen wordt scheurvorming voorkomen. De voegbeweging mag echter niet zo groot zijn, dat de voegvulling of de aangrenzende elementen worden beschadigd. Alhoewel er veel over de grootte en de oorzaken van deformaties is geschreven, is er nog geen beknopt overzicht voorhanden van alle factoren die deformaties veroorzaken. Deze publikatie tracht de lezer dit overzicht te geven voor deformaties, die men in aansluitingen van gevelelementen aan de draagconstructie en in aansluitingen tussen gevelelementen onderling mag verwachten.. De rapportage is uitgevoerd bij de 'Projectorganisatie Bouwmetrologie', begeleid door studiecommissie B 9 'Toleranties en passingen', met de volgende samenstelling: Ir. J. C. Meischke - voorzitter Ir. A. Rip - secretaris J. A. Atzema Ir. A. Auer Ir. A. G. J. Berkelder Ing. J. Leydes Ing. E. Luppes Prof. J. Sittig Ir. H. A. L. Boonekamp - rapporteur Copyright SBR, Rotterdam 7

Samenvatting Vervormingen in bouwconstructies waarin geprefabriceerde bouwdelen zijn toegepast, beïnvloeden het gedrag van de voegen en aansluitconstructies tussen de prefab-bouwdelen onderling en tussen prefab-bouwdelen en de draagconstructies. Er is over vervormingen van constructies en bouwmaterialen ten gevolge van belastingen en klimatologische omstandigheden veel onderzocht en gepubliceerd. Echter een hanteerbaar en beknopt overzicht voor ontwerpers en constructeurs is niet voorhanden. Dit rapport geeft aanwijzingen voor de grootte van de vervormingen in aansluitingen van gevelelementen aan de draagconstructies en van gevelelementen onderling. Nadat de klimatologische belastingen en bijbehorende materiaaleigenschappen zijn behandeld, wordt voor diverse materialen nagegaan ofde veranderingen in de relatieve vochtigheid of de veranderingen in temperatuur of een combinatie van beide maatgevend is. Er blijkt dat, in afwijking van het CURrapport nr. 59, voor alle bouwmaterialen, uitgezonderd hout, toegepast in de gevel kan worden volstaan alleen met temperatuurwisselingen te rekenen. Voor hout is de vervorming door de jaarlijkse fluctuaties van de relatieve vochtigheid maatgevend. Naast de klimatologische belastingen bepalen de constructieve opbouw van de gevelelementen, wel of geen isolatie, isolatie binnen of buiten, en de wijze van bevestiging, de te verwachten vervormingen in de voegen. Hieromtrent worden benaderingen gegeven om de grootte van de deformaties te kunnen schatten. Om volledig te zijn wordt kruip in beton en in hout vermeld. De gegevens in dit rapport zullen voor de meeste gevelconstructies een voldoende nauwkeurige schatting van de te verwachten vervormingen in de voegen mogelijk maken. Dit inzicht in de te verwachten vervormingen in de aansluiting, aangevuld met een overzicht van de te verwachten maatafwijkingen, maakt het mogelijk aansluitingen en voegen te detailleren die de beoogde eigenschappen langdurig behouden. 8 Copyright SBR, Rotterdam