Dimensioneren van niet-dragende gevels

Om te voldoen aan de geluidseisen binnen de appartementenbouw, moeten dragende binnenwanden in verblijfsgebieden een minimale massa hebben van 350 kg/m². Wanneer het binnenspouwblad als niet-dragend kan worden uitgevoerd, vervalt deze eis. In dat geval kunnen gevels vaak slanker worden ontworpen, met de voorwaarde dat het niet-dragende binnenspouwblad akoestisch ontkoppeld wordt uitgevoerd.

Windbelasting en draagkracht
Een dergelijke gevel wordt niet- verticaal belast maar er komt via het gemetselde buitenblad wel windbelasting op de gevel. Deze belasting wordt verdeeld over het binnen- en buitenblad, die met spouwankers aan elkaar zijn gekoppeld. De verdeling vindt plaats op basis van de mate van vervorming. De windbelasting wordt aan de bovenzijde via een dilaterend wandanker of een wandvloer koppelanker overgedragen op de vloer. Het type koppeling is afhankelijk van de bouwvolgorde.

Dunne wanden die gebruikt kunnen worden bij appartementengebouwen voor een niet- dragend binnenblad zijn 100mm/120mm en 150mm. Wel moet worden opgemerkt dat bij veel gebouwontwerpen 120mm en met name 100mm niet kunnen worden toegepast in verband met de te beperkte capaciteit. Als er geen steenachtig buitenblad wordt toegepast moet er minimaal een 150mm wand worden toegepast omdat alle windbelasting dan op het binnenblad komt.

Bij grondgebonden woningen met een ankerloze spouwmuur (120mm-60mm-120mm) hoeven dunne wanden niet akoestisch te worden ontkoppeld, omdat de woningen via de ankerloze spouwmuur al akoestisch ontkoppeld zijn. Qua windbelasting voldoen de dunne wanden bij grondbonden woningen ook eerder, omdat deze wanden niet akoestisch ontkoppeld hoeven te worden en licht- dragend worden uitgevoerd, waardoor extra druk in de penanten komt en er extra capaciteit ontstaat.

Om te kunnen bepalen hoe dik de gevel moet worden, kunnen we gebruikmaken van de NPR 9096-1-1:2023. Hiermee kan via de figuren 17 en 18 worden bepaald hoeveel extra windbelasting bovenop de windbelasting q_p (EN 1991-1-4) gerekend moet worden. De q_p is afhankelijk van afmeting en  locatie van het gebouw en de plek van de wand in het gebouw. Denk ook aan de verhoogde windbelasting in de hoeken.

In de nieuwe NPR9096-1-1:2023 zijn nu meerdere spouwmuur diktes opgenomen met binnenblad diktes van 100mm,120mm, 140mm, en 150mm in combinatie met een gemetseld buitenblad van 65mm en 100mm. Voor de kalkzandsteen gevels zijn met name de spouwmuren 100mm/100mm, 120mm/100mm en 150mm/100mm van belang, uitgaande van een gelijmd binnenblad en een gemetseld buitenblad.

Rekenvoorbeeld:

Kalkzandsteen binnenblad met een gekoppelde 100mm bakstenen buitenblad

Penant b=800mm, h=2,70m

Kozijn opening, b₀₁ = b₀₂ = 2,67m

C_f = 1,1

P_w=0,965 kN/m²

Bij gebruik van de NPR 9096-1-1:2023 voor de controle van de gevel 

b/h=0,296  b₀₁/h=0,989  b₀₂/h=0,989

E_qu=1,482+(1,857-1,482)x0,989=1,853

q_pben =0,965×1,853= 1,79 kN/m²

Kies voor binnenblad 150mm qp = 1,89 kN/m²

UC =0,947

Naast de NPR9096-1-1:1:2023 kan ook VNK statica 6.0 module 2 worden gebruikt.

Opm: Naast het binnenblad dient ook het buitenblad te worden gecontroleerd, omdat de buigtreksterkte van de lintvoeg maatgeven is. De buigtreksterkte voor het buitenblad (gemetseld) is de helft van het binnenblad. Buigtreksterkte (f_xk1) binnenblad 0,60 N/mm²/1,5 = 0,40 N/mm² en het buitenblad 0,30 N/mm²/1,5 = 0,20 N/mm².

Conclusie:

Niet-dragende binnenspouwbladen in appartementsgebouwen kunnen, indien deze akoestisch worden ontkoppeld, soms dunner worden uitgevoerd. Deze wanden dienen dan nog wel op de optredende windbelasting te worden gecontroleerd. De NPR geeft hier goede rekenregels voor in combinatie met het VNK statica programma. Bij smalle penanten en hoge windbelasting in kustprovincies zullen binnenspouwbladen van 100 of 120 mm echter niet altijd mogelijk zijn. Dit dient daarom per project te worden gecontroleerd.