Slotbout

[mathieu]

Als het 120 jaar geduurd heeft voordat ze rot waren, kan je ze ook gewoon terug herstellen met een liplas zoals de eerste op de foto. De volgende keer dat ze vervangen gaan worden zal toch niet meer voor jou zijn.
Een herstelling van iets wat lange jaren gediend heeft, hoeft niet beter of anders dan het origineel.
Tegenwoordig is het of voor de eeuwigheid, of voor een dag.Gewoon lukt nog zelden.

 

[Fagnes]

Als het 120 jaar geduurd heeft voordat ze rot waren, kan je ze ook gewoon terug herstellen met een liplas zoals de eerste op de foto. De volgende keer dat ze vervangen gaan worden zal toch niet meer voor jou zijn.
Een herstelling van iets wat lange jaren gediend heeft, hoeft niet beter of anders dan het origineel.
Tegenwoordig is het of voor de eeuwigheid, of voor een dag.Gewoon lukt nog zelden.

Mee eens.
Maar aan de binnenzijde komt langs onder een laag kalk-hennep en langs boven houtwolplaat+muurverwarming. Dus de koppen ziiten in de toekomst ongunstiger dan in het verleden.

F

 

[mathieu]

Waarom wordt de situatie ongunstiger dan vroeger? Gaat de muur met de kalk-hennep en houtwolplaat afgewerkt worden of de vloer (balken)?
Als je een muur gaat bekleden die effectief vochtig is, ga je het vochtprobleem verbergen. Maar dat zal dan na een tijdje terug tevoorschijn komen. Tenzij je een geventileerde spouw gaat toepassen.

 

[Fagnes]

Het betreft dikke volle buitenmuren. Zuidwestkant.
Volle muren zitten altijd in een bepaald hygrisch evenwicht met het binnen/buitenklimaat.
De muren zijn nu in een bepaald evenwicht dat als 'niet problematisch' zou te boek staan. Geen doorslaand vocht of iets dergelijks. Maar het vochtevenwicht aan de zuidwestkant is nu eenmaal altijd op de limiet van 'ongunstig' voor houten balkkoppen. Dwz dat de vochtigheidsgraad voor minstens enkele dagen per jaar boven de 18% gaat. Anders zouden we in oude gebouwen niet met rotte balkkoppen zitten.
Door de thermische correctie aan de binnenzijde van de muur met kalkhennep en/of houtwolplaat gaat dit aantal ongunstige dagen lichtjes toenemen. De gemiddelde temperatuur van de muur zakt iets, dus de relatieve vochtigheid in de muur stijgt licht.
Bovendien vind ik de klassieke oplossing met liplas zeker niet makkelijker om uit te voeren en ook vind ik het T-profiel makkelijker thermisch te onderbreken dan een houten balk. De laatste gaat steeds blijven werken en aan de binnenzijde niet vochtdicht afgewerkt kunnen worden.

F

 

[boertje125]

Als het 120 jaar geduurd heeft voordat ze rot waren, kan je ze ook gewoon terug herstellen met een liplas zoals de eerste op de foto. De volgende keer dat ze vervangen gaan worden zal toch niet meer voor jou zijn.
Een herstelling van iets wat lange jaren gediend heeft, hoeft niet beter of anders dan het origineel.
Tegenwoordig is het of voor de eeuwigheid, of voor een dag.Gewoon lukt nog zelden

Niet mee eens.
Door de toenemende isolatie en het tegenwoordige stookgedrag in een woning
rotten balkkoppen in een slecht of niet geïsoleerde buitengevel veel sneller als in het verleden ten gevolg condensvorming in de constructie

op zich is het herstellen met staal helemaal niet verkeerd. (wel laten verzinken)
maar laat de verbindingen gewoon even uitrekenen door een constructeur
persoonlijk zo ik overigens kiezen voor 2 U profielen tegen de buitenzijde en bouten door en door.
dat is makkelijker het wordt toch geen zichtwerk neem ik aan

 

[mathieu]

Niet mee eens.
Door de toenemende isolatie en het tegenwoordige stookgedrag in een woning
rotten balkkoppen in een slecht of niet geïsoleerde buitengevel veel sneller als in het verleden ten gevolg condensvorming in de constructie

op zich is het herstellen met staal helemaal niet verkeerd. (wel laten verzinken)
maar laat de verbindingen gewoon even uitrekenen door een constructeur
persoonlijk zo ik overigens kiezen voor 2 U profielen tegen de buitenzijde en bouten door en door.
dat is makkelijker het wordt toch geen zichtwerk neem ik aan

Het volgende is mijn persoonlijke mening.
Als je vandaag een oude woning, schuur of wat dan ook gaat omvormen naar verwarmde (leef)ruimte, volstaat een likje verf niet meer. Dan moet je alles goed isoleren. Als je niets aan de buitenkant kan doen, zal je aan de binnenkant een volledig nieuwe constructie moeten bouwen.
Als je in Vlaanderen een gebouw gaat renoveren of omvormen naar leefruimte ben je vergunningsplichtig. Dat wil zeggen dat je aan strenge regels van isolatie en energiereductie moet voldoen. In Nederland is dat vermoed ik niet anders want dit is Europese regelgeving.
In het geval van rotte koppen zouden de balken dan op de nieuwe binnenconstructie komen te rusten.
Maar zelfs bij een gedeeltelijke renovatie zonder ingrijpende verbouwing zou ik zelf de balken uit de muur halen en op een vrijstaande dwarsbalk laten rusten. Dan ben je van alle problemen verlost.

 

[XL500SZ]

Heb niet veel ervaring met rekenen aan hout, dat gezegd hebbende:

sterkte naaldhout op druk dwars op de vezelrichting lijkt in ordegrootte van 2.5N/mm^2 te liggen (sterktegegevens hout)
Als je een slotbout M10 pakt is het oppervlak van de ronde kop ongeveer pi/4*25^2 = 491mm^2
Het vierkantje trek je in het gat en levert geen noemenswaardige bijdrage aan de oplegoppervlak, die oppervlakte trekken we er vanaf. 491 - (11x11) = 370mm^2 oplegoppervlak.
Dat vermenigvuldigen we met de druksterkte van naaldhout: 370*2.5 = 925N, oftewel ~100kg
Dat is een factor 28800/925 = 31x minder dan de voorspanning op de bout.

Zelfs als ik dus niet de juiste gegevens van het hout heb gebruikt lijkt het me in ieder geval niet de bout die maatgevend is. Die draai je met gemak door de balk heen.

Vraag me af waarom je een slotbout wilt gebruiken, kunt ook gewoon een lange bout of draadeind gebruiken toch?

Om 28800N te weerstaan in hout met druksterkte 2.5N/mm^2 zou je een oppervlak nodig hebben van 28800/2.5 = 11520mm^2, ongeveer een vierkant van 100x100mm.
Beter lijkt me dus om een plaat staal, grote ring te gebruiken om de puntkracht in de balk in te brengen. Deze plaat moet niet te dun zijn, als vuistregel in staal hou je ongeveer een spreiding dwars op de plaat van de kracht van 1:2.5 aan. Om een vierkant van 100x100 te activeren met een puntbelasting in het midden heb je dan een plaat nodig van 20mm dik. (spreiding 2 kanten op met hoek 1:2.5 geeft 100/(2x2.5)=20 )
Dit is in staalconstructies, het hout is een stuk zachter dus zal ook wel wat dunner kunnen.
Beter is echter meerdere bouten gebruiken om het gewenste oppervlak te activeren.

Je zegt dat horizontale boringen de balk in zijn draagfunctie verzwakken, daar ben ik wel benieuwd naar. Wat ik denk is dat een horizontale boring op een ongunstige plek (bovenin of onderin de balk) voornamelijk de balk verzwakt in buigsterkte, niet zozeer in afschuiving. Wel krijg je spanningsconcentraties rond het gat.

Helaas heb ik dus zoals gezegd geen ervaring met houtconstructies berekenen, wel met staalconstructies. Als je zeker wilt weten dat het goed gaat zou ik toch eens proberen om iemand te vinden die daar ervaring mee heeft en er eens zijn mening over wil geven.

Misschien ook interessant voor je, Eurocode voor ontwerp en berekening van houtconstructies: Eurocode 95-1-1 5

 

[Fagnes]

Dan ben je van alle problemen verlost.

Daar ben ik het dan niet mee eens. Je stuit dan op de "wet van behoud van ellende".
Je krijgt gewoon een hoop nieuwe problemen die nog moeilijker op te lossen zijn.
Om er een aantal te noemen:
- De nieuw dwarsbalk krijgt dan het gewicht van de volle vloer op 2 opleggen te verwerken en zit dwars op de huidige draagrichting. Deze 2 nieuwe oplegpunten liggen nu waar ik enkel lichte, niet dragende binnenmuurtjes heb zitten en waaronder ook te lichte funderingen zitten. Dat is al een reden waarom ik niet wil tornen aan de huidige afdracht van de lasten.
- Een structuur waarbij er een nieuw binnenblad wordt gecreëerd lijkt wel van van ver op een moderne spouwconstructie, maar is dat verre van. Ten eerste zit je met de dezelfde problematiek van fundering/lastenafdracht als hierboven met de dwarsbalk. Ten tweede zitten er in een klassiek buitenblad onderaan een diba/waterkering met open stootvoegen die als functie heeft het water dat in de spouw geraakt terug naar buiten af te voeren. Die waterkering krijg je daar niet meer in met een buitenblad dat bestaat 60-70 cm natuursteen. Hetzelfde probleem heb je met de ramen. Die behoren achter het buitenblad te zitten bij een spouwconstructie. De ramen in nissen van 60 cm diep plaatsen gaat esthetisch op niet veel trekken. Ze laten staan in het buitenblad geeft problemen met de spouwconstructie aan de dagkanten van de ramen.
Ten derde en wellicht het grootste probleem: een klassiek buitenblad is een constructie die regelmatig kan opdrogen door de beperkte dikte : halfsteense baksteen en de opdroogcapaciteit van zon/wind aan de buitenzijde en de luchtdoorstroming aan de spouwzijdezijde (en de diba onderaan voor de afvoer van vloeibaar vocht). Deze capaciteit is dezelfde bij het nieuwe 'buitenblad' van 70 cm natuursteen, maar volstaat helemaal niet meer om het regelmatig droog te krijgen van de veel grotere massa. Gevolg veel vorstschade na enkele winters.

F

 

[Fagnes]

Vraag me af waarom je een slotbout wilt gebruiken, kunt ook gewoon een lange bout of draadeind gebruiken toch?

Bedankt voor je berekeningen. Ik kwam inderdaad tot ongeveer dezelfde conclusies. Het doorponsen van de bout wordt het grootste probleem. Wellicht nog eenvoudig op te lossen met een stalen plaatje bovenaan. Het gaat me daarbij inderdaad niet persé over een slotbout of een ander type bout. Wat ik me afvroeg is of men hier ervaring/oplossingen heeft voor het lostrillen van de bout, want dat lijkt me de achillespees van de bovenstaande constructie.

Maar ik moet het inderdaad eerst eens volledig doorrekenen. Ben er mee bezig, het was alleen weer erg lang geleden ...

Je zegt dat horizontale boringen de balk in zijn draagfunctie verzwakken, daar ben ik wel benieuwd naar. Wat ik denk is dat een horizontale boring op een ongunstige plek (bovenin of onderin de balk) voornamelijk de balk verzwakt in buigsterkte, niet zozeer in afschuiving. Wel krijg je spanningsconcentraties rond het gat.

Ja ook mee eens. Ik bedoel met de 'draagfunctie van de balk' de totaliteit van druk/trek/dwars/buig-sterkte.
Het voordeel van de bout in verticale richting is dat hij het geheel niet verzwakt.
Het is mechanisch hetzelfde concept zoals zich dat in de klassieke liplas zich al eeuwen bewezen heeft.

F

 

[chevy66]

Bij een liplas zoals je noemt, zitten de nagels op afschuiving, niet op trek. Die liplas met zo'n bandje wordt alleen toegepast als het niet anders kan, bijvoorbeeld omdat de balk zichtwerk is en niet in zijn geheel vervangen mag worden van monumenten. Dat stukje t ijzer dat je wil gebruiken gaat in geen enkele berekening voldoen. Het zal vast wel blijven hangen, maar dat doet het ook zonder dat stukje ijzer. Je krijgt alleen wat meer doorbuiging van de rest van de vloer.

 

[Fagnes]

Bij een liplas zoals je noemt, zitten de nagels op afschuiving, niet op trek. Die liplas met zo'n bandje wordt alleen toegepast als het niet anders kan, bijvoorbeeld omdat de balk zichtwerk is en niet in zijn geheel vervangen mag worden van monumenten.

Voor balkkopherstel van horizontale balken ken ik grosso modo 3 types oplossingen.



Waarbij de eerste de klassieke oplossing is met liplas. Die wordt gemonteerd met spanband of verticale centrale bout en is steeds op trek belast. Ik ken bij dit type wel een variant waarbij de las op spanning wordt gebracht met één of twee wiggen horizontaal centraal in de las, maar deze oplossing voldoet niet om de stijfheid van de verbinding te waarborgen en gaat daarom steeds gepaard met een korbeel onder (of in de buurt van) de liplas. Dat is bij mij echter geen optie. Als jij nog een oplossing kent met nagels op afschuiving, dan verneem ik daar graag meer van.

Dat stukje t ijzer dat je wil gebruiken gaat in geen enkele berekening voldoen. Het zal vast wel blijven hangen, maar dat doet het ook zonder dat stukje ijzer. Je krijgt alleen wat meer doorbuiging van de rest van de vloer.

Ik zou niet weten waarom dat T-ijzer niet zou voldoen. Bij correcte dimensionering is het een stuk sterker dan het hout dat het vervangt. Zonder het ijzer valt de balk naar beneden , want dan heeft hij geen opleg op de muur ? En het is zeker stijver dan het hout, vermits het de balk voor een (kort) stukje verstijft lang onderen, zal het zelfs voor (een klein beetje) vermindering van de doorbuiging van de vloer zorgen, zeker niet meer.

F

 

[chevy66]

Als je jouw stukje t ijzer vergelijkt met het t ijzer uit je middelste plaatje, weet je gelijk waar het verschil zit. En bij dat t ijzer gaan er ook bouten door de balk, het lijf van het t ijzer en de andere kant van de balk, om het spul bij elkaar te houden. Ook die bouten worden op afschuiving belast. De flens is voorzien van knieen tegen wegbuigen. De liplas op het eerste plaatje ligt volgens mij verkeerd om. Dat stukje rvs uit het middelste plaatje pas je ook alleen maar toe, als de constructeur geen andere oplossing kan toepassen. Bijvoorbeeld als de balk in een blok natuursteen ligt. En dat stukje rvs met constructieberekening gaat echt een veelvoud kosten van een hele nieuwe balk in je huis.

 

[Fagnes]

Als je jouw stukje t ijzer vergelijkt met het t ijzer uit je middelste plaatje, weet je gelijk waar het verschil zit. En bij dat t ijzer gaan er ook bouten door de balk, het lijf van het t ijzer en de andere kant van de balk, om het spul bij elkaar te houden. Ook die bouten worden op afschuiving belast.

Die horizontale bout is bijzonder moeilijk precies te boren en verzwakt de balk enigszins, daarom vind ik het een betere combinatie met een verticale boring en bout op trek. Komt nog bij dat mijn balken enkel bovenaan(houten vloer) en onderaan(kalkplafond) gekantrecht zijn en zijdelings nogal grillig zijn. Makkelijker te boren van onderuit dus in het T-ijzer en nog eens beter voor de sterkte van de balk. Ook zorgt deze montagewijze voor een veel betere koppeling tussen onderkant balk en T-profiel; dus op de plaats waar de verstijving ook wat toevoegt aan de sterkte van het geheel . Vergelijkbaar dus met de eerste liplas oplossing (die inderdaad verkeerd om ligt). De treksterkte van de bout gaat in ieder geval niet de bottleneck worden.

De flens is voorzien van knieen tegen wegbuigen.

Dat zal te maken hebben met het gebruik van RVS en de lichte uitvoering.
Mijn balken zijn ongeveer 14*25mm, wat een andere verhouding geeft aan de grootte van het stalen T-profiel tov de balk. Bovendien zit er tussen de balken al een bestaande verstijving tegen het wegbuigen.
Maar in ieder geval een goed aandachtspunt om toch nog eens extra te bekijken bij de doorrekening.

En dat stukje rvs met constructieberekening gaat echt een veelvoud kosten van een hele nieuwe balk in je huis.

RVS ga ik zeker niet gebruiken en ik probeer zoveel mogelijk materiaal te behouden(balken, maar ook vloeren en kalkplafonds) en gelijktijdig een thermische/hygrische ontkoppeling te krijgen met de buitenmuur. Dat laatste heb ik niet met nieuwe balken.

F

 

[chevy66]

Er is echt niets licht aan de uitvoering van dat rvs t ijzer. Die knieen zitten aan het eind om het wegbuigen van dat laatste stukje t ijzer dat niet tussen het hout zit opgesloten te voorkomen. Gaten maak je bij voorkeur op plaatsen waar er minimale trek of druk optreed. Je wil een rechte sleuf in een balk boven je hoofd gaan zagen en maakt je dan druk over een paar gaten uit de zij boren. Als je muren 70 cm dik zijn zou ik er eerder betonbalken in storten en al dat hout in de volgende winter gebruiken om het enigszins warm te stoken.

 

[Fagnes]

Er is echt niets licht aan de uitvoering van dat rvs t ijzer. Die knieen zitten aan het eind om het wegbuigen van dat laatste stukje t ijzer dat niet tussen het hout zit opgesloten te voorkomen.

Mmm... en hoe zou dat laatste stukje T-ijzer dan nog kunnen wegbuigen als ze in de dwars verstijfde balkenlaag opgesloten zitten ? Welke kracht gaat daar dan voor zorgen?

Gaten maak je bij voorkeur op plaatsen waar er minimale trek of druk optreed.

Ja en verticaal zal altijd minder belastend zijn voor de balk dan horizontaal.

Je wil een rechte sleuf in een balk boven je hoofd gaan zagen en maakt je dan druk over een paar gaten uit de zij boren.

Ja de gaten uit de zij zal ik nooit precies in het voorgeboorde gat op het ijzer krijgen en dus zeer veel houtboren aan verslijten door metaal te raken.

Als je muren 70 cm dik zijn zou ik er eerder betonbalken in storten en al dat hout in de volgende winter gebruiken om het enigszins warm te stoken.

Dat is tendentieus, maar ook niet serieus: de betonnen vloer weegt veel meer dan de houten en zal een volledige constructie doorrekening van het hele gebouw vergen. Bovendien worden alle vloer-muuraansluitingen nu problematische koudebruggen.

F

 

[Kor]

@Fagnes Allereerst welkom op dit fijne forum.

Je begint met "Beste Forum, Als nieuweling..." en daarna volgt een uitgebreide beschouwing met sterkteberekeningen, vloeigrenzen, aanhaalmomenten. Kan het zijn dat je een beetje bent verdwaald in feiten en theoretische inzichten?
Ik probeer me even voor te stellen welke krachten hier spelen. Als 37 of zelfs "slechts" 28 kN de limiet is, hebben we het over ruwweg 3 ton gewicht op 1 balkkop. Waar ligt die vloer dan, Fort Knox?
Als je er ook nog een hefboomberekening op loslaat wordt het nog veel extremer, vooral als je de trekbout verder van de muur plaatst.

Voor alle duidelijkheid, ik ben ook geen constructeur of bouwkundige. Juist daarom zijn praktische adviezen van mannen als Chevy66 en XL500SZ voor mij goud waard, zij verbreden mijn horizon.

 

[Fagnes]

@Fagnes Als 37 of zelfs "slechts" 28 kN de limiet is, hebben we het over ruwweg 3 ton gewicht op 1 balkkop. Waar ligt die vloer dan, Fort Knox?

Dat waren de cijfers van de trekkracht die de bout aan kan. M10 slotbout. Zijn dat de bouten van Fort Knox?

Als je er ook nog een hefboomberekening op loslaat wordt het nog veel extremer, vooral als je de trekbout verder van de muur plaatst.

Ja, zonder de momentberekeningen valt in ieder geval niet te zeggen wat de bout, vloer of profiel te verwerken krijgt. Als ik de te verwijderen zone van de rotte balkkop kan limiteren tot de verhoopte 20cm, dan wordt de trekspanning in de bout trouwens veel gunstiger (ipv extremer) met toenemende afstand tot de muur. Het nadeel is echter dat het T-profiel dan ook langer en duurder wordt ...

F

 

[boertje125]

Bovendien verzwakken horizontale boringen de balk in zijn dragende functie en oude balkenlagen zijn vaak al een beetje ondergedimensioneerd naar huidige maatstaven ... De verticale groef en boring verzwakt de bestaande balk niet in zijn draagrichting.

Dat is compleet kolder elke inkeping verzwakt de balkt.
waar het om gaat is dat je de juiste verbinding op de juiste plek toe past

een gat van 12mm op een balk van 120 breed betekend dat je 10% van de doorsnede verwijderd en dus ook een verzwakking van 10%

als die zelfde balk 240 hoog is haal je met een horizontaal gat maar 5% van de doorsnede weg die dan bovendien nooit in de buitenste vezels zitten die de meeste spanning te verduren krijgen

 

[Fagnes]

Dat is compleet kolder elke inkeping verzwakt de balkt.
waar het om gaat is dat je de juiste verbinding op de juiste plek toe past

Nou, ik denk dat we hetzelfde bedoelen, maar dit forum is er blijkbaar vooral op gericht om de "nieuwelingen" eens de les te lezen, ook al is er geen les te lezen. Op de concrete vragen welke aandraaimomenten jullie gebruiken in bouten bij het gebruik in hout of welke maatregelen jullie nemen tegen het lostrillen van moeren komt nauwelijks reactie.
Zoals je zegt heeft de balk feitelijk niet overal "evenveel" overschot. Wat de balk precies kan dragen wordt bepaald door de "zwakste" plek. Een gat boren op een plek waar hij veel overschot heeft verzwakt daarom ook niet noodzakelijk de draagkracht van de balk. Het woord "kolder" is dan ook niet op de feiten gericht, maar op de "nieuweling".

een gat van 12mm op een balk van 120 breed betekend dat je 10% van de doorsnede verwijderd en dus ook een verzwakking van 10%

Ja, dat is dus van de interpretatie van je vage omschrijving afhankelijk. Maar zoals ik het interpreteer zal een gat van 10% die niet op de zwakste plek van de balk geboord wordt, nooit tot een verzwakking in de draagkracht van de balk van 10% leiden, tenzij het dus toevallig op de zwakste plek geboord werd.

als die zelfde balk 240 hoog is haal je met een horizontaal gat maar 5% van de doorsnede weg die dan bovendien nooit in de buitenste vezels zitten die de meeste spanning te verduren krijgen

Dat zal dan toch van de concrete toepassing afhangen of het op de neutrale lijn zit of eerder naar de buitenzijde. Ik snap niet hoe je daar los van enige toepassing een uitspraak over kan doen.
Neem je het concrete voorstel van U-profielen aan de zijkant , zoals hier al geopperd werd, dan kan dat wel in de neutrale lijn, maar dan zit je met het zwakke punt dat je een momentkracht op je bouten/geboorde gaten krijgt. Loodrecht op de vezelrichting, met halve balkdikte er boven en spreidt slechts over de boutbreedte . Mijn voorstel met het T-profiel krijgt ook een moment te verwerken, maar die zit in het T-profiel en met een resulterende trekkracht op de bout. De (doorpons)kracht op die plek zit ook loodrecht op de vezelrichting, maar kan hier wel over de volledige balkdikte berekend worden en kan voldoende gespreid worden door een eenvoudig stalen dekplaatje.

Ik dank iedereen voor de antwoorden. Er waren er zeker nuttige bij,
F

 

[chevy66]

Dat je onzin praat heeft volgens mij niets te maken met hoe lang je lid bent dit forum of afzeiken. Je hebt iets in je hoofd, dus ga dat dan maken. Ik hoop dat je geen buren hebt die onder je gebrek aan kennis gaan leiden. Je wilt blijkbaar niet iets aannemen van mensen die dit soort werk al een jaar of 30 voor hun brood doen, in overleg met constructeurs en architecten.