Actueel
Plaka Thermo Break is een hoogwaardig materiaal gebruikt voor het creëren van een thermische onderbreking tussen zowel horizontale als verticale verbindingen van binnen- en buitenelementen. De toepassing van Thermo Break biedt een uitstekend antwoord op koudebrugvorming waardoor het warmteverlies en het risico op condensatie herleid worden tot een minimum.

Plaka Thermo break kan zowel gebruikt worden in nieuwbouw- en renovatieprojecten.

De belangrijkste toepassingen zijn:

  • Staal – staal
  • Staal – beton

Er zijn twee typen Plaka Thermo Break materiaal beschikbaar. Afhankelijk van de optredende belasting en de gewenste thermische prestatie heeft men de keuze uit type 100 en type 300.

De Thermo Break wordt volledig op maat gemaakt en kan verkregen worden in een uitgebreid aantal vormen en afmetingen. Een volledig gedimensioneerde tekening van de gewenste Thermo Break plaatjes is vereist voor elke bestelling die geplaatst wordt.
 

De steeds strenger wordende isolatie-eisen zorgen ervoor dat het bewust omgaan met de energieproblematiek almaar belangrijker wordt. Daarom is het essentieel om zowel tijdens de uitvoering als het ontwerp voldoende aandacht te besteden aan een energetisch interessante detaillering van de bouwknoop waardoor zowel het warmteverlies als het condensatierisico tot een minimum herleid worden.


Kwantitatief kan het warmteverlies voorgesteld worden door één van de volgende drie parameters:

  • U-waarde: het warmteverlies per eenheid oppervlakte per eenheid temperatuurverschil [W/m²K]
  • ψ-waarde (lineaire bouwknoop) : het extra warmteverlies per lengte-eenheid en per eenheid temperatuurverschil [W/mK] ter plaatse van een lijnvormige onderbreking van de isolatielaag van de scheidingsconstructie
  • χ-waarde (puntbouwknoop): het extra warmteverlies per eenheid temperatuurverschil [W/K] ter plaatse van een puntvormige onderbreking van de isolatielaag van de scheidingsconstructie
Figuur links: De temperatuurverspreiding doorheen de verbinding zonder Plaka Thermo Break. De temperatuur van het staal aan de warme zijde van de verbinding bedraagt 9.8°C en χ = 1.31 W/K.
Figuur rechts: De temperatuurverspreiding doorheen de verbinding met Plaka Thermo Break. De temperatuur van het staal aan de warme zijde van de verbinding is toegenomen tot 16.5°C en het extra warmteverlies ter hoogte van de puntbouwknoop is afgenomen tot  χ = 0.35 W/K.

 

De beste thermische prestatie zal altijd verkregen worden door zowel de kleinste afmetingen als het dikste Plaka Thermo Break materiaal en de kleinste doorsnede van de boutverbindingen doorheen de Thermo Break in combinatie met thermisch isolerende sluitringen om de bouten te scheiden van het staal aan beide zijden van de verbinding.


Het ontwerp van de verbinding waarvoor men een thermische onderbreking wil realiseren, hangt af van het type verbinding:

1.Scharnierende verbinding

Bij een scharnierende verbinding is er enkel sprake van overdracht van normaal- en dwarskrachten, geen momenten, tussen de liggers en/of kolommen. Hierdoor hoeft de Thermo Break niet aan drukkrachten te weerstaan en ligt er bij de ontwerper geen enkele verplichting om de drukweerstand van de Thermo Break in de verbinding te controleren.
Er kunnen echter ook situaties zijn waarin balken onderworpen worden aan axiale belasting. In deze gevallen moet de Thermo Break weerstaan aan drukkrachten en moet deze overeenkomstig ontworpen worden.
 

2. Momentverbinding

Bij een momentverbinding is de verbinding enkel in staat om momenten op te nemen en staat een deel van de verbinding onder trek en een ander deel onder druk, zoals hieronder in de tekening weergegeven. Hierdoor moet de Plaka Thermo Break zodanig ontworpen zijn dat zij aan de drukkrachten kan weerstaan en is de ontwerper bijgevolg verplicht om de drukweerstand van de Thermo Break in de verbinding te controleren.
 
In het geval van momentverbindingen waarbij er tussen de staalelementen een Thermo Break plaatje voorzien is, moeten er enkele bijkomende ontwerpcontroles uitgevoerd worden:
  • Controle van de drukspanning in de Thermo Break
  • Controle van de bijkomende rotatie teweeggebracht door de Thermo Break
  • Controle van de afschuifweerstand van de bouten

Terug naar boven.

Controle van de drukspanning

Verspreiding van de kracht doorheen de drukzone van de verbinding - dimensie L

  De ontwerper moet nagaan of de drukspanning waaraan de plaat onderworpen wordt (Fc), kleiner is dan de ontwerpdrukspanning van het Plaka Thermo Break materiaal, dewelke afhankelijk is van het type (100 of 300). Deze ontwerpdrukspanning wordt berekend aan de hand van onderstaande formule:
x  

  Fc ≤ B x L x fcd

  Fc   = de toegepaste drukkracht (UGT) [N]
  fcd  = de rekenwaarde van de druksterkte [N/mm2]
           (afhankelijk van het type; 70 of 250 N/mm²)
  B    = de hoogte van de drukzone op de thermo break
           [mm]
  L    = de breedte van de drukzone op de thermo break
           [mm]

 

Verspreiding van de kracht doorheen de drukzone van de verbinding - dimensie B




 

   
 

De afmetingen van de Thermo Break dienen dus groter te zijn dan de afmetingen van de drukzone (B en L) dewelke berekend worden op basis van de verspreiding van de kracht voortkomende uit de flens van de ligger, zoals hieronder weergegeven. Uiteraard moeten de breedte en lengte van de Thermo Break plaat gereduceerd worden indien de afmetingen van de eindplaat of de breedte van de kolomflens onvoldoende groot blijken te zijn bij projectie van de volledige verspreiding van de kracht.

De afmetingen “B” en “L” worden gedefinieerd in onderstaande uitdrukkingen:

 

 B = tf,b+2t

 Als er gelast is, wordt er gebruik
  gemaakt van de formule : 

 B = tf,b+2(s+tp)

 t f,b = de dikte van het lijf
          van de ligger [mm]
 s    = de dikte van de

          lasnaad [mm]
 tp   = de dikte van de
          eindplaat [mm]

 

 L = bb+2tp

 




bb  = de breedte van de flens
        van de ligger [mm]

 tp  = de dikte van de

         eindplaat [mm]

     

Controle van bijkomende rotatie

  In het geval van momentverbindingen is de rotatie van de verbinding onder belasting een belangrijke ontwerpoverweging. De indrukking van de Thermo Break ΔT wordt berekend via onderstaande vergelijking:
 

 ΔT= (ttb∙σtb)
          -----
            Etb

 ttb   = de dikte van de Thermo Break [mm]
 σ tb = de spanning in de drukzone van de Thermo Break
          [N/mm2]
 Etb  = de elasticiteitsmodulus van de Thermo Break
          [N/mm2]

 

     
De bijkomende rotatie van de verbinding (θ) te wijten aan de aanwezigheid van de Thermo Break in de verbinding kan berekend worden als volgt:
   

                 ΔT 
 θ=Arcsin( ---- )
                  hb

 hb = de balkhoogte [mm]
 

     
De Plaka Thermo break vertoont een laag niveau van kruip. De ontwerper moet, in de veronderstelling dat er een bijkomende rotatie zal plaats vinden ten gevolge van druk uitgeoefend door de Thermo Break, rekening houden met een toeslag voor kruip op lange termijn. Op basis van testresultaten worden volgende correcties aanbevolen:
  • Type 100: de vervorming met 30% verhogen om lange termijn kruip toe te laten.
  • Type 300: de vervorming met 20% verhogen om lange termijn kruip toe te laten.
Alle verbindingen, met of zonder Thermo Break, zullen roteren/draaien bij belasting. Over het algemeen zal de bijkomende rotatieverbinding te wijten aan de aanwezigheid van de Thermo Break, vrij klein zijn.
 

Controle van de afschuifweerstand van de bouten

Reductie van de afschuifweerstand in functie van de totale pakketdikte
Afhankelijk van de totale dikte van de Thermo Break plaatjes, kan het nodig zijn om de afschuifweerstand van de bouten in de verbinding te reduceren. Aangeraden wordt om een maximum van 4 plaatjes te gebruiken met een totale dikte tpa ≤ 4d/3 waarbij “d” de nominale diameter van de bout voorstelt. Indien tpa > d/3 moet de afschuifweerstand Fv,Rd van de bouten gereduceerd worden met factor βp:
   

           9d 
 βp= ---------
        8d+3tpa

 met:
 d    = de nominale boutdiameter [mm]
 tpa = de totale dikte thermo Break platen [mm]
 
     
Reductie van de afschuifweerstand in functie van de griplengte
Ten gevolge van het gebruik van een Thermo Break plaatje zal de totale griplengte van de bouten toenemen. Deze totale griplengte Tg is de gecombineerde dikte van alle elementen die de bout bijeenhoudt (bv. eindplaat, Thermo Break, kolomflens, bijkomende plaatjes etc.). Afhankelijk van deze griplengte, kan het noodzakelijk zijn om de afschuifweerstand van de bouten in de verbinding te reduceren.
Indien Tg > 5d dan moet de afschuifweerstand van de bouten met grote griplengtes gereduceerd worden met βg, zoals berekend hierna:
   

             8d
  βg= ---------
           3d+Tg

  met:
  d = de nominale boutdiameter [mm]
  Tg = de totale pakketdikte [mm]
 

     
    Terug naar boven

Capaciteitsverhoging

Mogelijkheden om de capaciteit te verhogen:
  Enkele mogelijkheden om de capaciteit te verhogen, waarbij deze capaciteitsverhoging veroorzaakt wordt door een toename van het moment (M), de dwarskracht (V) of de stijfheid (S):
 
  M V S
Contactoppervlak thermo break verhogen x   x
Afstand tussen de bouten (trek) en drukpunt verhogen x    
Thermo Break met hogere toelaatbare drukspanning x    
Dikkere bouten of nok toepassen   x  
Thermo Break met betere warmtegeleidingscoëfficiënt waardoor een kleinere dikte kan toegepast worden   x x
Thermo Break met hogere E-modulus     x
     

3. Brandweerstand

Thermo Break wordt over het algemeen gebruikt op plaatsen waar brandbestendigheid niet noodzakelijk is. Indien brandweerstand van de Thermo Break vereist is, zijn de volgende opties mogelijk (opgelet: telkens de compatibiliteit met het Thermo Break materiaal controleren):
  • Brandwerend plaatmateriaal (gipskarton, minerale wol, vermiculiet)
  • Brandwerend spuitmateriaal (cementgebonden, minerale vezels, vermiculiet)
  • Brandwerende verf (opschuimende coating)
Aanbevolen wordt om de verbinding te berekenen vanuit de hypothese dat het Thermo Break materiaal volledig verdwijnt in geval van brand. Zolang de stabiliteit van het geheel gegarandeerd is, blijven grote vervormingen onder uitzonderlijke omstandigheden aanvaardbaar.
 
    Terug naar boven
     
     


Contact

PLAKA Belgium
Industrielaan 2
B-1740 Ternat
T: +32 (0)2 582 29 45
F: +32 (0)2 582 19 62
E: info@plakagroup.be
Aanmelden voor PLAKA E-news Plaka Group

PLAKA GROUP BUILDING SITE SOLUTIONS

PLAKA® is a registered trademark of CRH® plc,
The International Building Materials Group

© 2013 All rights reserved by the Plaka Group