Volg Bouwkroniek

Abonneer u
Aanmelden

Volg Bouwkroniek Bouwkroniek

Nieuwe rekenmodellen voor isolerende beglazing

Nieuwe rekenmodellen voor isolerende beglazing

De normen voor het dimensioneren van beglazingen zijn de afgelopen jaren grondig gewijzigd. Dankzij de Eurocodes kunnen belastingen zoals wind, sneeuw en de combinatie ervan beter ingeschat worden, wat in bepaalde gevallen de rekenwaarden verhoogt of verlaagt. Bovendien is de rekenmethode sterk geëvolueerd. Ze is meer realistisch op het gebied van de klimatologische belastingen die op de beglazing aangrijpen. Ze baseert zich ook op een mechanisch model van het plaatgedrag dat dichter aanleunt bij het werkelijke gedrag van het glas. Het is dan ook logisch dat bepaalde ontwerpsituaties, die berekend worden volgens de nieuwe benadering, niet altijd dezelfde resultaten opleveren als met de oude norm.

De huidige referentienorm voor het dimensioneren van glas is de NBN S 23-002 en zijn addendum 1. De recent goedgekeurde Europese ontwerpnorm prEN 16612 bevat nieuwe rekenmodellen voor een aantal welbepaalde ontwerpsituaties. Daarnaast kunnen er op nationaal niveau ook een reeks coëfficiënten vastgelegd worden.

De Belgische glassector heeft daarom een referentienorm voor het dimensioneren van glas ontwikkeld, met nationale coëfficiënten en aanvullingen op bepaalde punten uit de Europese norm. Dit heeft geleid tot twee nieuwe normen, die zich momenteel nog in de ontwerpfase bevinden: de prNBN S 23-002-2, waarin de dimensioneringsprincipes in detail besproken worden, en de prNBN S 23-002-3, waarin predimensioneringstabellen voor aan de wind blootgestelde gevelbeglazingen opgenomen zijn.

Deze normen zijn een aanvulling op de NBN S 23-002 uit 2007 en zijn addendum uit 2010 in verband met de glaskeuze. Ze hebben echter geen betrekking op hoofdconstructies, zoals glazen balken en kolommen die deel uitmaken van de gebouwstructuur.

De ontwerpnorm prNBN S 23-002-2 stelt een rekenmodel voor waarmee het mogelijk is om enkele, dubbele of drievoudige beglazingen te dimensioneren die op twee, drie of vier randen opgelegd zijn. Voorts beschrijft hij een rekenmethode voor glasplaten, gelaagd glas, de krachtenverdeling over een isolerende beglazing en de belastingcombinaties. Ten slotte kan er ook de sterkte mee berekend worden van de verschillende glastypes die tegenwoordig in de handel zijn: uitgegloeid glas, halfgehard glas en gehard glas.

Het WTCB-dossier 'De dimensionering van glas volgens de toekomstige normen NBN S 23-002-2 en S 23-003' gaat uitgebreid in op de fysische en mechanische glaskarakteristieken, de buigsterkte van uitgegloeid glas, de buigsterkte van voorgespannen glas, gelaagd glas en het rekenmodel voor platen.

Spouw

Bij het dimensioneren van een beglazing is het belangrijk om rekening te houden met het eigen gewicht van het glas, de uitwendige belastingen die erop uitgeoefend worden (zoals wind en sneeuw), maar ook ' zoals bij dubbele of drievoudige isolerende beglazingen ' met de druk die heerst in de gasspouw.

Bij de fabricage van isolerende beglazingen worden de vlakke glasbladen immers van elkaar gescheiden door een met lucht of gas gevulde spouw die over zijn volledige omtrek afgedicht wordt. Dit betekent dat er een zekere hoeveelheid gas in de beglazing opgesloten zit. Opdat er geen condensatie zou ontstaan in de beglazing en opdat de spouw zijn isolerende functie zou kunnen vervullen, moet de beglazing hermetisch afgesloten worden.

Wanneer de druk in de gasspouw varieert, vervormt de beglazing en verandert het volume van de spouw. Een kleine volumeverandering kan tot een groot drukverschil leiden. Weinig vervormbare volumes, zoals beglazingen waarvan de afmetingen beperkt zijn, robuuste beglazingen of beglazingen met een grote spouwbreedte (> 25 mm) vereisen bijzondere aandacht omdat daarin aanzienlijke inwendige drukken kunnen optreden.

De toekomstige norm NBN S 23-002-2 stelt belastingscombinaties voor die rekening houden met de werkelijke karakteristieken van ons klimaat. Het in rekening brengen van het inwendige drukverschil door de toepassing van een vermenigvuldigingsfactor van 1,3 op de winddruk ' zoals gebeurde in de oude norm NBN S 23-002 ' is dus helemaal niet realistisch.

Wanneer een uitwendige belasting (bv. wind, sneeuw) aangrijpt op één van de glasbladen van een isolerende beglazing, zal dit glasblad beginnen te vervormen. Deze vervorming wijzigt het volume van de spouw en verandert de erin heersende druk, waardoor de overdracht van een deel van de belastingen naar de andere glasbladen mogelijk gemaakt wordt. In de oude norm NBN S 23-002 werden alle uitwendige belastingen die aangrepen op de isolerende beglazing gegroepeerd en vervolgens herverdeeld in functie van de derde macht van de dikte van elk glasblad.

In de nieuwe norm wordt elke belasting voor eenvoudig op vier randen opgelegde beglazingen toegepast op het glasblad waarop ze in werkelijkheid aangrijpt. Vervolgens gebeurt er een herverdeling naargelang van het vermogen van de luchtspouw om zich te vervormen en de belastingen door te geven.

Er bestaat een reeks vergelijkingen en coëfficiënten waarmee het mogelijk is een exactere lastenverdeling te berekenen. Dit kan een belangrijke invloed hebben, met name op isolerende beglazingen met beperkte afmetingen of op zeer robuuste beglazingen met een kogelwerend of explosiebestendig karakter.

Dimensionering

De ontwerpnorm prNBN S 23-002-3 bevat een groot aantal predimensioneringstabellen voor enkele beglazingen, gelaagde enkele beglazingen en dubbele of drievoudige isolerende beglazingen met al dan niet gelaagde glasbladen. Bij de dimensionering ervan wordt rekening gehouden met de windbelastingen en de inwendige drukverschillen in de gevel. In deze context formuleert de norm een aantal rekenhypothesen in verband met de glasproducten en het rekenmodel. De ontwerpnorm prNBN S 23-002-3 definieert zeven windblootstellingsklassen.

Het dossier bevat zes tabellen waarin de opbouw en de dikte van de beglazing worden opgegeven in functie van de kleinste glasafmeting in meter en van de verhouding tussen beide afmetingen b/a. Het gaat om een rechthoekige op vier randen opgelegde beglazing, waarbij 'a' de korte en 'b' de lange zijde voorstelt. De vermelde glasopbouw is die voor de meest ongunstige gevelzone, d.w.z. de randzone. Een andere tabel is van toepassing op daken met twee dakschilden en dit, zowel voor de middenzone, de randzone als de hoekzone.

Bron: het WTCB-dossier 'De dimensionering van glas volgens de toekomstige normen NBN S 23-002-2 en S 23-003', met als auteurs ing. Eric Dupont, adjunct-diensthoofd, dienst Specificaties, ing. Michel Wagneur, gewezen directeur Informatie van het WTCB, en ir. Benoit Parmentier, afdelingshoofd 'Structuren' van het WTCB. Er mag alleen verwezen worden naar het dossier zelf (nr. 2014/3.6), te vinden op www.wtcb.be, doorklikken naar publicaties en WTCB-dossiers.

OVERHEIDSOPDRACHTEN
Alle overheidsopdrachten

Meest aanbevolen artikels

Deinze: werken voor Torck-site gestart

Deinze: werken voor Torck-site gestart

Op de site van de oude fabriekspanden van Torck in de Ommegangstraat in Deinze is gestart met de grondwerken voor de bouw van 60 wooneenheden en een commerciële ruimte, een fietsenstalling en een ondergrondse parking. Reeds 20% van de[…]

20/04/2021 | Deinze
Nieuwe brug verbindt Brusselse Noordwijk met Thurn & Taxis

Nieuwe brug verbindt Brusselse Noordwijk met Thurn & Taxis

Vijf kandidaten voor bouw gemeentehuis Middelkerke

Vijf kandidaten voor bouw gemeentehuis Middelkerke

Bouw gestart van MVRDV's Mission Rock-toren in San Francisco

Bouw gestart van MVRDV's Mission Rock-toren in San Francisco