Wat is een stalen portaal en wanneer is het nodig?

Wat is een stalen portaal?

Een stalen portaal is een constructie van twee stalen kolommen met daarboven een ligger, waarbij de kolommen en de ligger stijf met elkaar zijn verbonden. Het geheel vormt daardoor één samenwerkend frame in plaats van drie losse onderdelen. Juist die stijve verbinding maakt het verschil. Bij een gewone stalen balk die op twee punten rust, kan de balk aan de uiteinden vrij meebewegen en neemt de constructie alleen verticale last op. Bij een portaal zijn de hoeken momentvast uitgevoerd, wat betekent dat de verbinding buigende krachten kan overbrengen van de ligger naar de kolommen en omgekeerd. Het gevolg is dat een portaal niet alleen gewicht van boven draagt, maar ook zijwaartse krachten kan opnemen zonder te vervormen. Dat is precies waar een portaal voor bedoeld is. In een woning zit de stabiliteit normaal gesproken in het muurwerk. Verdwijnt er te veel van dat muurwerk, dan kan de woning zijn weerstand tegen horizontale krachten verliezen, zoals wind tegen de gevel. Een portaal neemt die taak over. Het is dus een zwaardere oplossing dan een enkele balk, maar wel de oplossing die nodig is wanneer er meer op het spel staat dan alleen het dragen van gewicht.

Advies voor uw sloopwerkzaamheden?

Vraag vrijblijvend een offerte aan voor uw bouwproject.

Vraag een offerte aan

Wanneer is een stalen portaal nodig?

De meest voorkomende reden is verlies van stabiliteit. Zolang u één muur weghaalt en er in de andere richting voldoende muurwerk overblijft, houdt de woning zijn weerstand tegen horizontale krachten. Verdwijnt er echter muurwerk in twee richtingen, bijvoorbeeld bij een opening naar de keuken én een opening in de zijwand, dan kan die weerstand onder de norm zakken. Een portaal vult dat gat op, doordat het frame zelf stijf is en de zijwaartse krachten opneemt. Een tweede situatie is een opening die doorloopt tot in de hoek van de ruimte of een gevel die over de volle breedte opengaat. Er blijft dan aan één of beide zijden geen stuk muur over waarop een balk kan rusten, en de stalen kolommen die in de plaats komen staan vrij. Vrijstaande kolommen onder een losse balk zijn slank en kunnen zijwaarts uitwijken, waardoor de constructie als geheel niet stabiel is. Door balk en kolommen stijf te verbinden, ontstaat een portaal dat zichzelf overeind houdt. Verder komt een portaal in beeld bij bedrijfsruimten, garages en aanbouwen waar de opening groot is ten opzichte van het resterende muurwerk. En soms is de aanleiding de bestaande situatie: bij een woning die al scheuren of vervormingen laat zien, is een stijf frame een manier om de constructie in één keer op orde te brengen in plaats van alleen het gewicht op te vangen.

De opbouw van een stalen portaal constructie

Een stalen portaal constructie bestaat uit drie onderdelen: twee kolommen, een ligger en de verbindingen daartussen. Voor de kolommen worden meestal HEA of HEB profielen gebruikt, omdat die in de richting van het portaal de stijfheid leveren die nodig is. De ligger is doorgaans een HEA, HEB of IPE profiel, afgestemd op de overspanning en de last van boven. Een kokerprofiel komt voor waar de kolom in een wand moet worden weggewerkt en de afmetingen beperkt zijn. Het bepalende onderdeel zit echter niet in de profielen zelf, maar in de hoeken. In een portaal wordt de ligger niet losjes op de kolom gelegd, maar met een kopplaat en een reeks bouten momentvast aan de kolom verbonden. Vaak worden daar verstijvingsschotten aan toegevoegd, zodat de plaat onder belasting niet vervormt. Die hoekverbinding moet het volledige moment kunnen overbrengen dat in de berekening is bepaald. Is de verbinding te licht uitgevoerd, dan gedraagt het portaal zich alsnog als een losse balk op twee kolommen en verliest u precies de eigenschap waarvoor u het portaal plaatst. Om die reden worden de verbindingen doorgaans in de werkplaats voorbereid en op maat aangeleverd.

Stalen portaal of losse balk met kolommen?

Het verschil tussen deze twee oplossingen is groter dan het lijkt. Bij een losse balk met kolommen rust de balk vrij op de kolommen en draagt de constructie alleen verticaal. Dat is eenvoudiger, lichter en goedkoper, en in veel woningen volstaat het prima. Voorwaarde is dan dat de woning zijn stabiliteit elders vandaan haalt, bijvoorbeeld uit muurwerk dat blijft staan in de dwarsrichting. Zolang dat aanwezig is, is er geen reden om een portaal te plaatsen. Een portaal is de zwaardere oplossing en dat merkt u in het staalgewicht, in de verbindingen en in de fundering. Daar staat tegenover dat het frame zichzelf stabiliseert. De keuze is uiteindelijk niet aan u en niet aan de aannemer, maar volgt uit de berekening. De constructeur stelt vast hoeveel stabiliteit de woning na de verbouwing overhoudt en of die binnen de norm blijft. Blijkt dat niet zo, dan is een portaal geen luxe maar de enige weg. Dat is ook de reden waarom een draagmuur verwijderen in de ene woning een simpele balk vraagt en in de andere een compleet frame.

Een stalen portaal berekenen

Het berekenen van een stalen portaal gaat verder dan het bepalen van een profielmaat. De constructeur begint met de verticale belasting: het eigen gewicht van de constructie, het metselwerk en de vloeren erboven, plus de veranderlijke belasting van gebruik en eventueel sneeuw op het dak. Daarna komt de horizontale belasting in beeld, en dat is bij een portaal het onderscheidende deel van de berekening. Windbelasting op de gevel wordt via de vloeren naar de stabiliteitsvoorzieningen gebracht, en wanneer het portaal die taak overneemt, moet worden aangetoond dat het frame die kracht kan opnemen binnen de toegestane vervorming. Vervolgens worden de momenten in de hoeken bepaald, want daar komen de krachten uit de ligger en de kolom samen. Die momenten bepalen hoe zwaar de kopplaat wordt, hoeveel bouten er nodig zijn en of er verstijvingen bij moeten. Ook wordt gekeken naar de knikstabiliteit van de kolommen en naar de doorbuiging van de ligger, want een portaal dat sterk genoeg is maar te veel meegeeft, geeft alsnog scheuren in het metselwerk. Tot slot is er een keuze die de hele berekening beïnvloedt: wordt de voet van de kolom ingeklemd in de fundering of staat hij vrij opgelegd? Bij een ingeklemde voet neemt de fundering een deel van het moment over en kan het portaal lichter, maar dan moet de fundering daarvoor geschikt zijn. Al deze onderdelen komen samen in de constructieberekening, die tevens de basis vormt voor de aanvraag bij de gemeente.

De fundering onder een stalen portaal

Onder elke kolom van het portaal komt een puntlast op de ondergrond, en die last is bij een portaal doorgaans zwaarder dan bij een losse kolom. Dat komt omdat de kolom niet alleen gewicht naar beneden brengt, maar bij een ingeklemde voet ook een moment in de fundering afdraagt. De fundering krijgt daarmee niet alleen druk te verwerken, maar ook een kantelende kracht. Onderaan de kolom komt een voetplaat die de druk verdeelt, meestal met ankers in het beton. Is de voet ingeklemd, dan wordt die plaat groter en zwaarder uitgevoerd en komen er meer ankers, omdat de plaat het moment moet kunnen overbrengen. In veel woningen is de bestaande vloer of fundering niet berekend op zo'n belasting. Dan wordt onder elke kolom een poer gestort, een betonblok dat de last naar de ondergrond of naar de bestaande fundering brengt. Bij een oudere woning met een ondiepe fundering of met bestaande zettingsscheuren vraagt dit extra aandacht. Ook geldt hier dat de constructeur de hele route van de last naar beneden bekijkt, want een correct berekend portaal op een te zwakke ondergrond geeft alsnog problemen die pas later aan het licht komen.

Stalen portaal plaatsen, zo verloopt het werk

Het plaatsen van een stalen portaal begint met inmeten en met het tijdelijk ondersteunen van de constructie. Voordat er muurwerk verdwijnt, wordt de belasting overgenomen door stempels volgens het stempelplan. Daarna worden de sparingen gemaakt en wordt de fundering onder de kolommen voorbereid, bijvoorbeeld door poeren te storten of de bestaande fundering vrij te graven. Vervolgens worden de kolommen op de voetplaten gesteld, exact loodrecht en op hoogte, waarna de ligger erop komt. Nu volgt het onderdeel dat een portaal onderscheidt van het plaatsen van een stalen balk: de hoekverbindingen worden aangebracht en de bouten worden aangedraaid volgens de voorgeschreven waarden. Pas als de verbindingen op spanning staan, werkt het frame zoals berekend. Daarna wordt de ruimte tussen de ligger en het bovenliggende metselwerk volledig uitgevuld en kunnen de stempels stap voor stap eruit. Tot slot wordt het puin afgevoerd en de werklocatie bezemschoon achtergelaten. Omdat een portaal in de werkplaats op maat wordt voorbereid, is de maatvoering vooraf bepalend. Wijkt de sparing af, dan past het frame niet en is aanpassen op locatie vrijwel geen optie.

Een stalen portaal is precisiewerk

Bij een portaal is er weinig ruimte voor speling. De profielen worden op maat gemaakt, de verbindingen moeten op de juiste voorspanning zitten en de kolommen moeten loodrecht en op hoogte staan voordat de ligger erop gaat. Wijkt er iets af, dan werkt het frame niet zoals de berekening voorschrijft en verliest u de stabiliteit waarvoor het portaal is bedoeld. Daarom hangt het resultaat net zo sterk af van de uitvoering als van de berekening. Inmeten, stempelen, funderen en stellen vormen samen één geheel dat in de juiste volgorde moet gebeuren.

De Kruif Sloopwerken is een vakkundig sloopbedrijf voor grote en kleine projecten in heel Nederland, gespecialiseerd in het verwijderen van draagmuren en het bijbehorende constructieve werk. Wij verzorgen het volledige traject, van de berekening en het stempelwerk tot het maken van de sparingen en het plaatsen van de staalconstructie. Met jarenlange ervaring, eigen vakmensen en geavanceerd materieel leveren wij het werk compleet op: bewerkte materialen worden afgevoerd en de werklocatie wordt schoon achtergelaten. Wilt u weten of uw situatie om een portaal vraagt? Vraag vrijblijvend een offerte aan.

Advies voor uw sloopwerken?

Vraag vrijblijvend een offerte aan voor uw project.

Vraag een offerte aan

Waarom De Kruif sloopwerken?

Jarenlange ervaring met sloopwerken

Wij staan bekend om onze betrouwbaarheid

Ons team bestaat uit goed opgeleide en ervaren professionals

Wij werken nauw samen met jou om ervoor te zorgen dat we de sloopwerkzaamheden naadloos integreren in je planning en andere projectvereisten.

Bij 'De Kruif Sloopwerken' staat de klant centraal. We luisteren naar jouw wensen, behoeften en specifieke eisen.

Wij komen onze afspraken na en leveren kwalitatief hoogwaardig werk binnen de afgesproken deadlines..

Start met jou project

Wat is een stalen portaal en wanneer is het nodig?