O n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eM et sel wer kcement 2000 6 91Ontegenzeggelijk zijn er overeen-komsten tussen steen- en beton-constructies. Er zijn duidelijkeverschillen tussen de materiaal-eigenschappen,maardeschemati-sering en de wijze van toetsen vanconstructies vertonen grote over-eenkomsten. Bij het opstellen vandeAanbevelingisdaaromgestreefdnaar het cre?ren van groteregelijkheidtussenhetbeschouwenvan de stabiliteit van steencon-structies en betonconstructies.Daarom worden in deze Aan-beveling zowel de in NEN 6720gehanteerde symbolen als eendeel van de daarin opgenomenrekenregels voor het toetsen vande stabiliteit overgenomen. Grotedelen van de Aanbeveling zullendaarom zeer bekend voorkomen.Ditallesbevordertdetoegankelijk-heid van het construeren metsteenconstructies.T y p e w a n d e nIn de Aanbeveling wordt onder-scheid gemaakt tussen drieverschillende typen metselwerk-wanden.Dezeverschillendetypenzijn:? actieve wanden;? passieve wanden;? neutrale wanden.Actieve en passieve wanden zijnwandtypen die gebruikelijk zijnbij de traditionele stabiliteits-beschouwing van constructies.Actieve wanden zijn wanden dieonderdeel uitmaken van eenschorende constructie of van eenongeschoorde constructie. Hetzijn dus wanden die de stabiliteitvan een constructie moeten waar-borgen. Een voorbeeld van eenactieve wand is een stabiliteits-kern.Passieve wanden zijn dragendewanden die onderdeel uitmakenvan een geschoorde constructieen waarvan de normaalkracht inde wand voor de schorende con-structie moet worden beschouwdals een aanpendelende last.Bijhetbeschouwenvanhettweede-orde effect wordt de eerste-ordekrachtsverdeling onder meer ver-groot door de ontstane scheef-stand in de aanpendelende bouw-muren. Deze scheefstand en hetgewichtvandeconstructiezorgenvoor een significante toenamevan de belasting op de stabiliteits-kernen die rekenkundig soms totproblemen leidt.De vraag is of de dragende,gemetselde bouwmuren zich bijwindbelasting ook daadwerkelijkals aanpendelende wanden gaangedragen. Uit figuur 1 blijkt dat,voordat een bouwmuur daad-werkelijk gaat aanpendelen aande kern, deze een forse verplaat-sing moet ondergaan. Als weuitgaan van een centrisch belaste,gewichtloze wand dan moet dehorizontale verplaatsing groterzijn dan de halve wanddikte,voordat de horizontale belastingop de kern toeneemt, ten gevolgevan de verticale belasting op debouwmuur. Bij kleinere verplaat-singen geeft de bouwmuur zelfseen weerstand tegen de horizon-tale kracht.CUR- Aanbeveling 73 `Stabiliteit van steenconstructies'Een `nieuwe' beschouwingvan stabiliteitir. S.N.M. Wijte, Adviesbureau ir. J.G. Hageman B.V.CUR-Aanbevelingen hebben veelal betrekking op nieuwe materialen en/of nieuwe bouwconstructies. In de als bijlagebij deze Cement gevoegde CUR-Aanbeveling 73 `Stabiliteit van steenconstructies' is dit echter niet het geval. In de hui-dige TGB Steenconstructies (NEN 6790) wordt al het nodige gezegd over de stabiliteit van steenconstructies. In CUR-rapport 94-4 `Stabiliteit woningbouw' worden reeds meer uitgebreide theorie?n beschreven. In het kader van het CUR-metselwerkonderzoek is onderzoek uitgevoerd naar het stabiliteitsgedrag van steenconstructies. Als gevolg van ditonderzoek kon een aantal aannamen die in CUR-rapport 94-4 zijn gedaan, beter worden onderbouwd. Daardoor washet mogelijk om het principe van de stabiliteitsbeschouwingen die in CUR-rapport 94-4 zijn beschreven, te formalise-ren door deze CUR-Aanbeveling uit te brengen.1 | Wel of nietaanpendelendO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eM et sel wer kcement 2000 692Bij een neutrale wand wordt aan-genomen dat die weliswaar geenweerstand geeft tegen de horizon-talebelasting,maardatdezewandook niet gaat aanpendelen. Dewanden gedragen zich dus neu-traal. Het toepassen van eenschema met neutrale wandenmaakt het wel noodzakelijk datnaast de sterkte van de construc-tie ook de optredende verplaat-singen moeten worden getoetst.De juistheid van de aanname datde neutrale wanden niet aan-pendelen, moet namelijk welworden aangetoond.Een neutrale wand is dus eendragende wand die onderdeeluitmaakt van een geschoordeconstructie en waarvan is aan-getoond dat hij ten gevolge van debeperkte vervormingen van deschorende constructie niet gaataanpendelen.Eenconstructeurisbijdeschema-tisering vrij in de keuze van de toete passen typen wanden. Het toe-passen van neutrale wanden ineen constructie zal vaak leiden toteen aanzienlijke reductie van hetmaximale moment in actievewanden. Dit brengt voor de con-structeur echter ook extra werkmet zich mee, omdat moet wor-den aangetoond dat de neutralewanden ook daadwerkelijk nietgaan aanpendelen. Dit zal in depraktijk tot de situatie leiden datneutrale wanden vooral in sche-ma's zullen worden toegepast alsde capaciteit van de actieve wan-den beperkt is en de bijdrage vande aanpendelende belasting in detotale belasting relatief groot is.T o e t s e n v a n d ev e r p l a a t s i n g e nVoor het toetsen van de verplaat-singen is het noodzakelijk dat deoptredende horizontale verplaat-sing van elke verdiepingsvloerindeuiterstegrenstoestandwordtbepaald. In de Aanbeveling wordtvoorgesteld om voor het bepalenvan de verplaatsingen gebruikte maken van de quasi-lineaireelasticiteitstheorie (fig. 2). Als demomenten in de actieve wandenbeperkt blijven tot 0,8 maal demomentcapaciteit, kunnen deverplaatsingen van de constructieworden bepaald met behulp vanlineaire berekeningen, waarbijwordt uitgegaan van een in deAanbeveling gegeven constantestijfheid.De toelaatbare verplaatsing kanworden gevonden door voor eenneutrale wand een kantelbereke-ning uit te voeren. De toelaatbareverplaatsing is die verplaatsingwaarbij de wand in een labielevenwicht is (fig. 3). In de Aan-beveling is aangegeven waar deverschillende krachten op dewand aangrijpen.S t a b i l i t e i t s s y s t e m e nDe stabiliteit van steenconstruc-ties kan op verschillende wijzenworden verzekerd. Afhankelijkvan de gekozen bouwmethodekandestabiliteitwordenontleendaan het raamwerk van bouw-muren en vloeren of aan aan-wezige penanten, die als sta-biliteitskern fungeren. In deAanbeveling worden deze tweemethoden nader uitgewerkt. Dein de Aanbeveling beschrevenrekenregels vertonen grote over-eenkomsten met de rekenregelsin de VBC 1995.De stabiliteitskernen zijn bij lagesteenconstructies vaak aanwezigin de vorm van penanten in degevels. Om weerstand te kunnenbieden tegen het door de hori-zontale belasting veroorzaaktemoment, is het van belang dater in de penanten een normaal-kracht kan worden ontwikkeld.Het uiterst opneembare momentin de penant wordt namelijkbepaald door de in de penant aan-wezige normaalkracht en debeschikbare hefboomsarm. Denormaalkracht in de penant kanworden opgevoerd als de penantaan de bouwmuren grenst en alstijdenshetkantelenvandepenantnormaalkracht uit de bouwmuur2 | Quasi-lineaireelasticiteitstheorie3 | Schema voor de kantelberekening vaneen wandO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eM et sel wer kcement 2000 6 93opdepenantwordtovergedragen.Dit overdragen van normaal-kracht is alleen mogelijk als deverticale naad tussen de bouw-muur en de penant in het binnen-blad in staat is om langsschuif-krachten over te dragen. Dit kanworden bewerkstelligd door:? bij bouwmuren en penantenvan metselwerk de aansluitingin verband uit te voeren;? een verbinding tussen depenant en de bouwmuur aante brengen door het toepassenvan ankers en lijmvoegen;? deuvelwerking van de verdie-pingsvloeren, waartussenzowel de bouwmuur als depenanten zijn opgesloten. Dithoudt in dat de naad tussende bovenzijde van de penanten de verdiepingsvloer pas-send moet worden uitgevoerd.De capaciteit van de verbindingtussen de bouwmuur en depenanten moet volgens de Aan-beveling in een aantal gevallenworden getoetst.Om de reactie uit de penanten tekunnen overdragen aan de fun-dering, moeten de penantengefundeerd zijn. De funderings-balken moeten ook in staat zijnde reacties uit de penanten op tenemen. Dit aspect wordt in deAanbeveling wel genoemd, maaromdat dit niet de steenconstruc-tie betreft, is het niet verder uit-gewerkt. Vaak wordt er in de prak-tijk echter onvoldoende aandachtbesteed aan het opnemen van dereactiekrachten uit de penantenin de gevel door de begane-grond-vloer en de funderingsbalk.Woningen zonder stijve kernenkunnen de stabiliteit ontlenenaan de samenwerking tussen debouwmuren en de vloeren. Dezemethode heeft het voordeel datde penanten en dwarsmurenkunnen worden beschouwd alsonderdelen van het `inbouw-pakket' waaraan met betrekkingtot de stabiliteit geen construc-tieve eisen hoeven te wordengesteld. Een hoofdvoorwaardevoorhetgebruikvandezemethodeis dat de knopen van het raam-werkvoldoendestijfheidensterktebezitten. Deze stijfheid en sterktekunnen worden verkregen doortoepassing van doorgaande be-tonnen vloeren.In de Aanbeveling wordt ookeen nieuw stabiliteitssysteembeschreven: `Het ontlenen van destabiliteit uit de kantelweerstandvan de bouwmuren'. Dit systeemkan worden gehanteerd als ergeen sprake is van doorgaandevloeren en als penanten ont-breken. Deze methode leidt ech-ter uitsluitend tot een positiefresultaat bij een voldoende langerij woningen.Voor het beoordelen van de stabi-liteit volgens dit systeem wordtde kantelweerstand bepaald alsfunctie van een horizontale ver-plaatsing. De weerstand van deconstructie neemt bij een toe-nemende verplaatsing af. Tevenswordt bij de optredende horizon-tale belasting de optredende ver-plaatsing bepaald. Deze verplaat-sing neemt toe bij een toenamevan de optredende belasting. Alsde weerstand bij de optredendeverplaatsing groter is dan devoorgeschreven belasting, is de rijwoningen voldoende stabiel enkandestabiliteitwordenontleendaan de kantelweerstand van dedragende wanden. Het hiervoorbeschreven proces is in figuur 5in beeld gebracht:T e n s l o t t eCUR-Aanbeveling 73 `Stabiliteitvan steenconstructies' effent deweg voor steenconstructies dievoor betonconstructies al zeergangbaar is. Daarnaast wordt inde Aanbeveling ook een aantalnieuwe rekenregels en methodenge?ntroduceerd die mogelijk ookvoor betonconstructies bruikbaarkunnen zijn. De belangrijkstevernieuwing is dat het begripneutralewandineenAanbevelingwordt geformaliseerd. s4 | Afdracht van normaalkracht uit debouwmuur naar de penant viadeuvelwerking van de vloeren en deaansluiting tussen bouwmuur enpenant5 | Bepaling van demaximaal opneembarebelasting