Staal

3.3.1 Voor – en nadelen

Het grootste voordeel van staalconstructies ligt in de mogelijkheid tot grote overspanningen.

Bij afstanden groter dan 30 meter wordt gewerkt met vakwerkspanten (vakwerkliggers). Ook wijst Voortman Staalbouw (uit Nederland) op de mogelijkheid de hal te voorzien van kraanbanen. Ongeveer 80% van de bedrijfsloodsen bezitten een staalconstructie met een stramienmaat van 5 meter waarop dakplaten en een bijkomende dakbedekking zijn geplaatst.

Frisomat wijst op de snelle montage en maakt gebruikt van 5 gestandaardiseerde bouwsystemen, modulair in lengte. Lichtgewicht constructies (in koudgewalst staal) worden op deze wijze compact en betaalbaar getransporteerd. De montage kan eenvoudig en snel plaatsvinden, wat een scherpe kostprijs oplevert. Ook de duurzaamheid van de materialen wordt benadrukt.

De Meestere, gespecialiseerd in halfzware tot zware industriële staalbouw en onderdeel van de Willy Naessens Groep wijst naast een grote productiviteit door 60 jaar ervaring ook op de veiligheid bij montage.

Diliën metaalwerken benadrukt net als andere industriebouwers de vele mogelijkheden van staal. Voor de dragende structuren wordt gekozen voor HEA, HEB of IPE-profielen. De secundaire structuren, zoals windverbanden bestaan uit koker –, U – of I-profielen.

De belangrijkste nadelen van staal als materiaal zijn:

 Kostprijs: staal is erg duur tegenwoordig. Dit zal uiteraard consequenties hebben voor de totale kostprijs van het project.

 Brandweerstand: staal is minder brandbestendig dan beton, hiervoor moeten dus maatregelen genomen worden, zoals brandwerende verf.

 Corrosie: Gezien de mogelijke slijtage ten gevolge van corrosie zal hier vooraf ook rekening mee gehouden moeten worden.

 Onderhoud: in tegenstelling tot beton zal wel onderhoud nodig zijn tijdens de levensduur van de structuur.

Figuur 31. I-profielen in de industriële staalbouw

3.3.2 Voorbeeld: Brabanthallen Den Bosch (NL)

Als uitstekend voorbeeld van de voordelen die een staalconstructie met zich meebrengt, kan verwezen worden naar de uitbreiding en nieuwbouw die in het Nederlands Den Bosch werden uitgevoerd in 2004. De montageperiode duurde slechts 4 weken (normaalgezien 14 weken), wat uiteraard een strak werkschema en precieze voorbereiding noodzaakte.

Figuur 32. Brabanthallen Den Bosch

De nieuwe uitbreiding heeft een lengte van 200 meter en een breedte van 60 meter. De vrije overspanning van 60 meter wordt bekomen door middel van driedimensionale vakwerkliggers (met een breedte van 4,8m en hoogte van 5,5m).

Aan elke kopzijde bevinden zich twee dragende kolommen en drukkokers voor de windverbanden. De 16 liggers met een gewicht van 16 ton per stuk zijn opgebouwd uit kokerprofielen en werden in een fabriek gelast. Deze worden (één stuk per dag) naar de werf getransporteerd via binnenscheepvaart.

De kopkolommen worden eerst

opgesteld en gekoppeld aan de rest van de constructie, waarna de 3D-montage van de ligger plaatsvindt. De kolommen hebben een hoogte van 17 meter en wegen elk 2,3 ton. Na montage (op een funderingsblok) worden ze ingestort met krimpvrije mortel. Door de spanthoogte van 5,5 meter is de vrije hoogte van de hallen gelijk aan 11,5 meter.

Figuur 33. Detail van 3D-verbinding

Figuur 34. Brabanthal in Den Bosch (200m op 60m met vrije hoogte van 11,5m)

3.4 Gelamineerd hout

Gelamineerd hout als materiaal voor industriebouw is vrij nieuw. Toch is het een optie die zeker geëxploreerd dient te worden. Woodlam, een Waals bedrijf uit Marche-en-Famenne is als enige fabrikant in België in het bezit van certificaten uit vier landen, nl. België (CTIB-TCHN), Nederland (SKH), Duitsland (MPA) en Frankrijk (ACERBOIS GLULAM). Deze overeenkomsten gelden ook in alle landen waar één van deze geratificeerd is.

Het certificaat dat uitgereikt is door BUtgb (Belgische Unie voor de technische goedkeuring in de bouw) aan Woodlam, geeft aan welke voorschriften vervuld moeten zijn, met betrekking tot het gebruikte hout, de lijm en het productieproces van de gelijmde gelamelleerde houtelementen. Als houtsoort wordt gebruik gemaakt van naaldhout.

Deze kunnen nog onderverdeeld worden in:

Vuren Standaard, ook machinaal gesorteerd mogelijk Denen

Lariks Douglas (Europees)

Minder vaak Southern Pine

Western Hemlock Yellow Ceder

Toegelaten, maar niet gebruikelijk Tabel 6. Mogelijke houttypes voor gelamineerd hout

De lamellen worden naar sterkte gesorteerd en bezitten een maximale totale hoogte van 35 of 45cm naargelang de klimaatklasse waarbinnen het hout geconserveerd werd. De lamellen zijn vlak en worden in de lengte gelijmd. Het productieproces van de houten balken bestaat uit het drogen, voorschaven, oriënteren, sorteren, lassen, oriënteren, schaven, éénzijdig lijmen, op elkaar stapelen en persen. Na uitharding worden de verlijmde balken nog geschaafd, op vorm gebracht, van een beschermingslaag voorzien en afgewerkt.

Hout bezit zeer goede materiaaleigenschappen zoals een gering eigengewicht en wordt vervaardigd uit een natuurlijk aangroeiende grondstof. Constructies bezitten ook over de beste economische balans ten gevolge van de gunstige levenscyclus van hout. De gesloten cyclus tussen CO2 opname en CO2 uitstoot draagt bij tot klimaatbescherming, hout is dus het meest ecologische bouwmateriaal.

Hout is ook een heel energiezuinig product. Het is een pulsenergieproduct, d.w.z. zelfs na produceren en gebruiken is er nog steeds een energieoverschot. De volgende grafiek geeft de energiekosten weer van hout, beton, staal en aluminium:

Figuur 35. Energiekosten voor 4 soorten materiaal

Net als staal en prefab beton kan de montage bij houtbouw zeer snel en doeltreffend toegepast worden door de prefabricatie van het geheel.

Uiteraard is hout brandbaar. Het bezit echter een goede brandbestendigheid. Lang na het uitbreken van een brand zal de draagkracht van een houten constructie behouden blijven. Bij een brand ontstaat een koolstoflaag aan de buitenkant die warmte slecht geleidt en bijgevolg de kern beschermt. Er kan uitgegaan worden van een aantasting van 0,7 mm per minuut. In een halfuur zal de doorsnede dus verminderd zijn met 2 cm, in een uur met 4 cm. De overgebleven

doorsnede kan nog steeds de lasten dragen. Figuur 36. Brandbestendigheid van hout

Uiteraard bezit dit materiaal ook nadelen. Het belangrijkste is te vinden in de maximale belasting die aan houten balken kan gehangen worden. In de case study van Volvo Europa Truck is gebleken dat balken onderworpen worden aan puntbelastingen tot 9 ton per balk. In het volgende hoofdstuk (Overspanningen) zal aangetoond worden dat nuttige lasten maximaal 6 kN/m kunnen bedragen. Overspanningen tot 18 meter zijn mogelijk. Een fabriek zoals deze van VET zal dus onmogelijk in gelamineerd hout kunnen geconstrueerd worden.

Toch is het een veelbelovend materiaal voor hallenbouw en lichte industriebouw.