C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gOnder s teuningcement 2004 5 51Voor het maken van een lateikunnen verschillende materialenworden gebruikt. In tabel 1 is aan-gegeven welke materialen gang-baar zijn of waren en is een onder-verdeling gemaakt in deconstructieprincipes conformCUR-Aanbeveling 71. De onder-verdeling bestaat uit de zelfdra-gende, de samenwerkende en degekoppelde latei. In dit artikelkomen alleen de zelfdragende ensamenwerkende betonlatei aan deorde (fig. 1 en 2).Naast het traditionele metselwerkmet specie wordt tegenwoordigook vaak lijmwerk toegepast, zoalsbij kalkzandsteenwanden. Voor deverwerking van de betonlateienmaakt dit in principe geen ver-schil. Waar in dit artikel metsel-werk staat, kan dus ook lijmwerkworden gelezen.De keuze voor het type latei ismede afhankelijk van de belastingerop. Hierover bestaat een aantalopvattingen. Volgens CUR-Aanbe-veling 71 [1] en NEN 6702 [2] magvoor de berekening op buiging eenbelastingsreductie worden toege-past als een deel van de belastingaantoonbaar door gewelfwerkingkan worden opgenomen. VolgensCUR-Aanbeveling 71 kan de inrekening te brengen belasting danworden beperkt tot een gelijkzij-dige driehoek met zijden terlengte van de dagmaat van delatei. NEN-EN 845-2 [3] noemtalleen in de informatieve annex Aeen dikwijls aangehouden belas-tingsdriehoek met een hoek van45?.Als de driehoek wordt doorsnedendoor openingen, is geen reductietoegestaan.Voor de berekening op dwars-kracht mag volgens CUR-Aanbe-veling 71 alleen een reductieworden toegepast indien er in hetmetselwerk ter plaatse van dedagmaat van de opening g??n dila-tatie aanwezig is. Volgens NEN6702 mag helemaal geen reductieop dwarskracht worden toegepast,omdat in de gebruiksfase degewelfwerking kan worden ver-stoord. NEN-EN 845-2 vermeldthierover niets.Z e l f d r a g e n d eb e t o n l a t e i e nHet constructieprincipe van dittype latei is al vastgelegd in zijnbenaming: zelfdragend. Dit bete-kent dat dit type betonlatei deoptredende belasting in principezelf, zonder hulp van andere con-structiematerialen, naar de opleg-gingen kan overbrengen.De latei hoeft niet, of nog betergezegd, mag niet verbonden zijnmet het bovengelegen metselwerk.Dit uitgangspunt leidt, vergelekenmet de samenwerkende latei, toteen minder kritisch constructiefontwerp.Een zelfdragende betonlatei kanbestaan uit een element van gewa-pend of voorgespannen beton.Aandachtspunten bij de toepas-sing zijn (fig. 3):? opleggingen;? dilatatievoegen;? lintvoegovergang tussen beton-latei en bovenliggend metsel-werk.OpleggingenVoor de zelfdragende voorgespan-nen betonlateien geldt niet alleeneen eis voor de oplegdruk terplaatse van de opleggingen, maarook voor de dwarskrachtcapaciteitBetonlateien, de praktijk zet de toonir. T. Bertrand en ing. B.G.J. Hagmolen of ten Have, Vebo Beton en Staal, BunschotenIn de stapelbouw worden (gevel)openingen voorzien van een aparte boven-constructie, een lateiconstructie, die op verschillende wijzen kan wordengevormd. Welk type kan worden toegepast, is afhankelijk van een aantalrandvoorwaarden zoals dagmaat en belasting. Alle typen lateiconstructieshebben hun specifieke constructieve aspecten en uitvoeringsaspecten. In ditartikel zullen deze van betonnen lateien worden toegelicht.Tabel 1 | Typen lateienmateriaal constructieprincipezelfdragend samenwerkend gekoppeldhout xnatuursteen xmetselwerk x xbeton, voorgespannen x x xbeton, gewapend x xstaal x xbabac1 |Principe zelfdragendelateia. ondersteund metsel-werkb. latei2 |Principe samenwerkendelateia. ondersteund metsel-werkb. meewerkend metsel-werkc. lateiC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gOnder s teuningcement 2004 552van de latei in relatie met de ont-wikkelde voorspanning op eenbepaalde afstand van de kop vande latei. Vaak wordt gewerkt meteen gemenageerde oplegging (fig.4), waardoor ter plaatse van deoplegging, door de kleinerebetondoorsnede en het verliesvan ??n of meer voorspandraden,de dwarskrachtcapaciteit van delatei lager wordt. Geadviseerdwordt een minimale opleglengtevan150 mm en voor grotere gevelope-ningen (dagmaat > 2 m) 200 mm.Bij gevelopeningen met eendagmaat > 3,5 m kan, door eenoverschrijding van de geconcen-treerde oplegpiekspanningen, eenniet optimale drukverdeling terplaatse van de opleggingen ont-staan. Dit wordt mede veroorzaaktdoor het doorbuigen van de latei.Door toepassing van een drukvastglijvilt kan de oplegdruk beterworden verdeeld en wordt afboe-ren van het metselwerk voorko-men. Toepassing van glijviltbeperkt ook het afboeren doorkrimpen van de latei (fig. 4).DilatatievoegenBij dagmaten > 3,5 m is het aan tebevelen het metselwek boven delatei ter plaatse van de opleggin-gen te dilateren. Deze dilatatiekan boven het uiteinde van debetonlatei worden aangebracht of,bij de zelfdragende latei, ookboven de dag van de oplegging.Op grond van praktijkwaarnemin-gen is door het verschil in stijf-heid tussen beton en metselwerk,vanaf deze lengte dilatatie nood-zakelijk.Als de betonlatei gaat doorbuigen,wil het bovenliggende metselwerkdeze doorbuiging volgen. Indien,bij het niet aanbrengen van dilata-ties, het metselwerk al (voor eendeel) is uitgehard, zal deze door-buiging in het metselwerk terplaatse van de opleggingen,steunpuntsmomenten veroorza-ken, waardoor er, bij overschrij-ding van de materiaaltreksterkte,scheurvorming kan optreden.Het aanbrengen van deze dilatatiehoudt tevens in dat de opleggingvan de latei op het metselwerkglijdend moet zijn uitgevoerd.LintvoegovergangDe verschillende soorten metsel-werk hebben een verschillendethermische uitzettingsco?ffici?nt(tabel 2). Ook de waarden van dehygrische zwelling of krimp zijnverschillend.Opdat door het verschil in uitzet-ting van beton en metselwerk doorkrimp, kruip en temperatuurbelas-tingen geen scheuren in het met-selwerk ontstaan, mag er geensamenhang zijn tussen de zelfdra-gende betonlatei en het bovenlig-gende metselwerk. Hiertoe dientop de bovenzijde van de betonlateieen dpc-folie te worden aange-bracht. Om de latei vrij te laten uit-zetten, dient er op beide uiteindenvan de betonlatei een voeg teworden gehouden van circa10 mm.S a m e n w e r k e n d e l a t e iHet constructieprincipe van dittype latei ligt in samenwerking:een betonlatei die tezamen metbovenliggend metselwerk deoptredende belasting naar deopleggingen overbrengt. De beton-latei moet dan ook verbonden zijnmet het bovengelegen metselwerk.Er is samenwerking tussen hetmetselwerk boven de opening eneen trekband onderin de lateicon-structie. In het metselwerk vormtzich een drukboog; de spatkrachtdie aan het einde van de drukboogontstaat, moet worden opgeno-men door de trekband. Deze trek-band kan bestaan uit een elementvan voorgespannen beton (fig. 5)Om belasting op te kunnen nemenmoet in het metselwerk een druk-boog kunnen ontstaan. Hiertoezijn boven de betonlatei minimaaldrie lagen metselwerk nodig.Het aantal lagen dat nodig is om debenodigde lateisterkte te kunnenbehalen, is afhankelijk van debelasting. Naarmate deze hogerwordt, zal ook de drukboog hogerworden en zijn er meer lagen met-selwerk nodig.Zeer hoge belastingen kunnennormaal gesproken niet wordenopgenomen door een samenwer-kende latei. Vloerbelastingen engeconcentreerde lasten moetenzoveel mogelijk worden voorko-men. Voor dergelijke belastingenkan beter een zelfdragende lateiworden toegepast.Aandachtspunten bij de toepassingvan samenwerkende lateien zijn:? opleggingen;? dilatatievoegen;? lintvoegovergang tussen beton-latei en bovenliggend metsel-werk;? uitvoering.OpleggingenDe reactie uit de drukboog wordtontbonden in een horizontale eneen verticale component. De hori-zontale component wordt als trek-kracht opgenomen door de beton-latei. De verticale component moetworden opgenomen door het3 |Toepassing zelfdragendelatei4 |Gemenageerde opleg-gingTabel 2 | Thermische uitzettingsco?ffici?nt volgens CUR-Aanbeveling 82 [4]metselwerk thermische uitzettingsco?ffici?nt(10-6/K)baksteen 6kalkzandsteen 8betonsteen 10beton 10C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gOnder s teuningcement 2004 5 53onderliggende metselwerk terplaatse van de opleggingen. Opdatde oplegdruk niet te groot wordt,is een minimale opleglengtenodig, afhankelijk van de dagmaatvan de opening en de belasting opde latei. Bij dagmaten < 2 mvoldoet normaal gesproken eenopleglengte van 150 mm. Wordtde dagmaat groter, dan moet deopleglengte worden vergroot naar200 mm. Kleinere opleglengtenworden in principe afgeraden.DilatatievoegenDe verticale reactie uit de drukboogwordt via de betonlatei afgeleidnaar de opleggingen. Het vermo-gen van de betonlatei om de reactieover te brengen, is slechts gering.Daarom wordt het afgeraden eendilatatie aan te brengen boven dedag van de oplegging. De verticalereactie uit de drukboog moet in datgeval door de betonlatei zelf alsdwarskracht worden gedragen. Hetis wel mogelijk een dilatatie toe tepassen boven het einde van delatei.Recent is theoretisch en experi-menteel onderzoek uitgevoerd naarlateien met een dilatatie boven dedagkant. Bij dit onderzoek, eenvervolg op eerder onderzoek [5],zijn proeven uitgevoerd op gevel-fragmenten. Gebleken is dat eendilatatie boven de dagkant onderbepaalde omstandigheden kanworden toegepast. Een en andervalt niet binnen het kader van ditartikel.LintvoegovergangVoor het overdragen van de spat-kracht is het essentieel dat de aan-hechting tussen betonlatei en met-selwerk voldoende sterk is. Bijlijmwerk moeten de oneffenhedentussen betonlatei en lijmwerk dus-danig zijn gevuld, dat deze de aan-hechting niet verzwakken.Het verschil in thermische uitzet-ting van metselwerk en betonlateizou nadelig kunnen zijn voor dekrachtsoverdracht. In het eerderaangehaalde recente onderzoek isook de onthechting van het metsel-werk onderzocht. Door het aan-brengen van een temperatuurver-schil tussen de betonlatei en hetmetselwerk, is getracht scheurvor-ming te forceren. Uit de resultatenblijkt dat er geen zichtbare scheur-vorming is opgetreden (fig. 6)UitvoeringDoordat het metselwerk mee moetgaan doen in de krachtswerking,wordt hieraan een aantal eisengesteld. Zo moet het metselwerkvoor voldoende sterkte vol en zatworden gemetseld. Om de spat-kracht uit de drukboog goed naarde opleggingen te kunnen afvoe-ren, is het nodig ook de stootvoe-gen vol en zat te metselen. Het iswel toegestaan om in het middenvan de overspanning enkele stoot-voegen open te laten voor ontluch-ting en afwatering. Uiteraard is hetbelangrijk dat de stenen en demortel op de juiste wijze wordenverwerkt (fig. 7)Tijdens het metselen kan in hetmetselwerk nog geen drukboogontstaan. Omdat een drukboog bijdit type latei wel vereist is ?n omdatde betonlatei dusdanig klein is datdeze slechts weinig belasting kandragen, moet de latei tijdens hetmetselen en verharden wordenondersteund. De ondersteuningmag pas worden verwijderd zodrade vereiste ontwerpsterkte van hetmetselwerk is bereikt.T e n s l o t t eIn de stapelbouw worden bij gevel-openingen sinds jaar en daglateien toegepast. Zoals de kop vandit artikel al aangeeft, is het depraktijkervaring die hieraan tengrondslag ligt. Omdat naar hetwerkelijke gedrag van deze con-structies steeds meer inzicht isgewenst, heeft Vebo de laatstejaren veel ge?nvesteerd in hettoetsen van de theorie aan de prak-tijk. De resultaten hiervan zullente zijner tijd in Cement wordengepresenteerd. L i t e r a t u u r1. CUR-Aanbeveling 71, Con-structieve aspecten bijontwerp, berekening en detail-lering van gevels in metsel-werk. CUR, Gouda, 2000.2. NEN 6702:2001, Technischegrondslagen voor bouwcon-structies - TGB 1990 - Belastin-gen en vervormingen.3. NEN-EN 845-2:2003 (En), Spe-cificaties voor nevenproductenvoor steenconstructies - Deel2: Lateien.4. CUR-Aanbeveling 82, Beheer-sing van scheurvorming insteenconstructies. CUR,Gouda, 2001.5. Vermeltfoort, A.Th., Vervor-ming van metselwerk bovengevelopeningen. Cement 2002,nr. 4.5 |Principe belastingsaf-dracht samenwerkendelatei6 |Opstelling temperatuur-proeven7 |Toepassing samenwer-kende latei