4.2 Diagonalen

De diagonaal functioneert als stabiliteitselement in een steigerconstructie. Afhankelijk van het constructieve ontwerp moet een diagonaal zowel trek- als drukbelasting kunnen overbrengen. In deze paragraaf wordt ingegaan op de invloed van de diagonaal op de stabiliteit van de steigerconstructie.

4.2.1 Gevel/-objectsteiger

De steigerconstructie kan verticaal worden onderverdeeld in drie vlakken (zie figuur 4.2.1¹):

  • dat van de buitenstaanders (x-z)
  • dat van de binnenstaanders (x-z),
  • en het vlak loodrecht op de gevel (y-z).

In het horizontale vlak beperkt de steiger zich tot het vlak van de werkvloeren (x-y).

Deze paragraaf beschrijft de toepassing van diagonalen als stabiliteitselementen.

Figuur 4.2.1¹ Buis- en koppelingensteiger, met de verschillende vlakken

Vlak binnenstaanders (x-z vlak)
Het vlak van de binnenstaanders wordt in de y-richting (loodrecht op de gevel) verankerd aan de gevel. Additionele stabiliteit in de x-richting (evenwijdig aan de gevel) wordt gerealiseerd door bijvoorbeeld V-ankers of een verankering over bijvoorbeeld twee staanders toe te passen. Zie hiervoor par. 3.3 Verankering. Afschoren naar de gevel kan ook, evenals een koppeling aan een steiger die er loodrecht op staat. Diagonalen in dit vlak zijn niet wenselijk omdat ze de werkzaamheden belemmeren. De stabiliteit van dit vlak moet zoveel mogelijk zonder diagonalen gerealiseerd worden.

Doorgang of overbrugging
Een uitzondering hierop is het maken van een doorgang of overbrugging in het binnenvlak (x-z vlak), zie figuur 4.2.1². De krachten die hierbij optreden kunnen worden afgedragen door de overbrugging af te schoren. Uitgangspunten hierbij kunnen bijvoorbeeld zijn:

  • één of meer rijen diagonalen in de vlakken boven elkaar 
  • tralieliggers in combinatie met diagonalen
  • vergroten van de draagkracht bij de aansluiting, door toepassing van slipkoppelingen (bij buis- en koppelingensteigers)
  • zoveel mogelijk toepassen van diagonalen op trekbelasting. 
Figuur 4.2.1² Steiger met overbruggingen (binnenvlak)

Vlak buitenstaanders (x-z vlak)
Bij de beoordeling van het vlak van de buitenstaanders is het van belang of dit vlak zelf zijn stabiliteit moet verzorgen. Het is ook mogelijk dat de krachten via de werkvloer (x-y vlak) naar de gevel kunnen worden afgeleid. In de meeste gevallen zal het vlak worden geschoord om de stabiliteit te realiseren en om de windwrijving langs de gevel - en gedeeltelijk de windbelasting aan de kop van de steiger - naar de grond over te dragen.

Diagonalen in systeemsteigers:

  • afhankelijk van het steigersysteem zo mogelijk in de hoekvakken, verticaal 
  • ieder vijfde vak [tenzij systeemspecifieke informatie van de fabrikant anders aangeeft],  zie figuur 4.2.1¹
  • de diagonalen verticaal boven elkaar
  • de knooppuntstijfheid van de aansluiting van langsligger met staander heeft een gering gunstig effect op de stabiliteit van dit vlak.

Diagonalen in buis- en koppelingensteigers:

  • in de hoekvakken, verticaal 
  • ieder vijfde vak, de diagonalen verticaal boven elkaar zie figuur 4.2.1¹
  • diagonaal aan de staander bevestigen.

Diagonalen per vak laten verspringen
Diagonalen die per vak verspringen (zie figuur 4.2.1³) leiden statisch gezien tot een betere verdeling van de belasting. In de praktijk zal dit niet vaak gebeuren, omdat het werken in kolommen makkelijker is.

Figuur 4.2.1³ Diagonalen die per vak verspringen

Grotere slaghoogten
Bij slaghoogten van bijvoorbeeld drie meter ligt het voor de hand voor de diagonalen een lagere hoogte te kiezen, bijvoorbeeld 2,0 m. Er is dan een tussenslag nodig.

Vlak loodrecht op de gevel (y-z vlak)
Meestal krijgt dit vlak zijn stabiliteit doordat het is verankerd aan de gevel of dat het gesteund wordt door langsliggers (bij buis- en koppelingensteigers).
Nadere stabilisatie is noodzakelijk als:

  • verankering in het gewenste ankerpatroon niet mogelijk is. 
  • er sprake is van een (semi)ruimtelijke constructie. Door het vlak af te schoren wordt een verticale windligger gecreëerd. 
  • het gemakkelijker is om de slag lood te stellen.

Vlak van de werkvloer (x-y richting)
De stabiliteit van de werkvloer in x-y richting is vaak alleen afhankelijk van de verankering van de steiger aan de gevel. Bij sommige systeemsteigers kan de systeemvloer voor stabiliteit in het vlak zorgdragen. Toepassing van diagonalen kan noodzakelijk zijn als:

  • een horizontaal windverband noodzakelijk is.
  • het vlak van de buitenstaanders (x-z vlak) niet kan worden gestabiliseerd. Door de werkvloer van diagonalen te voorzien kunnen de krachten naar de gevel worden afgeleid.

4.2.2 Diagonalen in ruimtesteigers

Ruimtesteigers kenmerken zich door een 3D toepassing (zie ook figuur 4.2.2). Statisch gezien onderscheiden we:

  • een 3D constructie die niet secundair kan worden gestabiliseerd of afgesteund. De diagonalen moeten zorgdragen voor de stabiliteit van de constructie. Deze wordt beschouwd als hoofddraagconstructie.
  • een 3D constructie die separaat wordt afgesteund. De diagonalen dienen in dit geval slechts om de lokale knik van de ruimtesteiger tegen te gaan.
Figuur 4.2.2 Voorbeeld van diagonalen in ruimtesteiger

Kniklengte
De maatgevende kniklengte of wel de gestabiliseerde lengte van een steiger wordt veelal bepaald door de positie van de diagonalen. Door een staander in twee richtingen af te schoren wordt lokale stabiliteit verkregen.

Over het algemeen geldt dat bij ruimtesteigers de kniklengte niet meer dan twee meter mag zijn. Ruimtesteigers met grotere kniklengten dienen te worden berekend.

Behalve de sterkte moet ook de globale stabiliteit [weerstand tegen kantelen of afschuiven] van de steiger worden beoordeeld. Hierdoor kan het bijvoorbeeld nodig blijken dat de steiger moet worden gestabiliseerd, bijvoorbeeld met ballast, tuien of steunberen.

4.2.3 Statica van diagonalen

Algemeen
In een eenvoudige berekening wordt uitgegaan van een vakwerk staaf met aan het begin en eind een scharnier. In een nauwkeurige berekening worden de eigenschappen van de verbinding tussen diagonaal en staander meegenomen. [verende aansluitingen]

Draagkracht van systeemdiagonalen
De fabrikant verstrekt informatie over de belasting die systeemdiagonalen kunnen opnemen. Hierbij moet rekening worden gehouden met de excentriciteit van de verbinding staander-diagonaal en de eigenschappen van de aansluiting aan de staander. Een grotere excentriciteit heeft een ongunstige invloed op de opneembare belasting.

Diagonalen in buis- en koppelingensteiger
De belasting die diagonalen kunnen opnemen wordt bepaald aan de hand van de normen voor het berekenen van staalconstructies.

Hierbij dient rekening te worden gehouden met:

  • de excentriciteit van de verbinding
  • toepassing van draai-, kruis-, bout-of spiekoppelingen; deze hebben een excentriciteit alsmede een (verschil in) draagkracht
  • de aansluiting van de diagonaal op de staander
  • In de buurt van het knooppunt, zie figuur 4.2.31
  • Minimaal 20 mm doorsteken voorbij de koppeling, zie figuur 4.2.31
  • De diagonaal moet onder een hoek van 35o- 70o staan, zie figuur 4.2.32.

NB Elke slag moet worden geschoord.

Figuur 4.2.3¹ Een compact knooppunt

 

Figuur 4.2.3² Diagonaalhoek

Wat zeker niet doen
A. Slag overslaan. ( zie figuur 4.2.33 A )
B. Diagonalen over twee slagen (grotere staanderbelasting). ( zie figuur 4.2.33 B )
C. Geen dwars- of langsligger ter plaatse van diagonaal. ( zie figuur 4.2.33 C )
 

Figuur 4.2.33 resp. A, B, C Voorbeelden wat zeker niet te doen

Behalve de sterkte moet ook de globale stabiliteit [weerstand tegen kantelen of afschuiven] van de steiger worden beoordeeld. Hierdoor kan het bijvoorbeeld nodig blijken dat de steiger moet worden gestabiliseerd, bijvoorbeeld met ballast, tuien of steunberen.

Een initiatief van

VSB Vereniging van Steiger-, Hoogwerk- en Betonbekistingbedrijven
www. www.vsb-online.nl

Bouwend Nederland
www.bouwendnederland.nl

Printversie

Geïnteresseerd in een geprinte versie? Bekijk de informatie en bestel uw geprinte versie via ons online bestelformulier. 

Disclaimer

Bij de samenstelling van deze uitgave is door de Commissie Richtlijn Steigers en de instellingen en bedrijven die daaraan hebben meegewerkt, een zo groot mogelijke zorgvuldigheid betracht. Door de Commissie en meewerkende derden wordt echter geen aansprakelijkheid aanvaard indien gegevens uit deze uitgave niet mochten leiden tot het bedoelde resultaat of aanleiding mochten geven tot enigerlei schade.
U bevindt zich hier: Home Inhoud Richtlijn 4. Uitvoering van de steiger 4.2 Diagonalen