IkbenBint.nl
Home Artikelen Tools Woordenboek Bronnen Over ons Veelgestelde vragen Contact

HE-profiel

Constructies en Dragende Structuren H
Terug naar woordenboek

Definitie

Een warmgewalst stalen constructieprofiel met een H-vormige doorsnede en brede, parallelle flenzen voor optimale stijfheid.

Omschrijving

De HE-balk vormt de ruggengraat van menig staalconstructie. Waar een IPE-profiel vooral uitblinkt in verticale stijfheid, biedt de HE-variant door zijn brede flenzen aanzienlijk meer stabiliteit tegen zijwaartse krachten en knikbelasting, wat essentieel is voor kolommen die het hele gewicht van een bovenliggende verdieping moeten dragen. Cruciaal werk. De verhouding tussen flensbreedte en profielhoogte is nagenoeg gelijk bij de kleinere maten. Het resultaat? Een massief blok staal dat niet snel geeft onder druk of buiging over de zwakke as.

Verwerking en installatie in de praktijk

Dimensionering en voorbereiding

De toepassing van HE-profielen start bij de constructieve berekening. De constructeur selecteert de specifieke reeks — HEA, HEB of HEM — op basis van het benodigde draagvermogen en de beschikbare ruimte. Precisie regeert hier. In de werkplaats worden de profielen machinaal op de gewenste lengte gezaagd, waarbij computergestuurde boorstraten gatenpatronen aanbrengen voor de boutverbindingen. Millimeterwerk is de standaard. Elke afwijking in de voorbereiding leidt onvermijdelijk tot vertragingen tijdens de montage op de bouwplaats.

Verbindingen en montage

De samenvoeging van HE-profielen tot een stabiel skelet gebeurt via lassen of bouten. In de fabriek worden vaak kopplaten, schetsplaten of verstijvingsribben aangebracht. Dit gebeurt onder geconditioneerde omstandigheden voor een optimale laskwaliteit. Op de bouwplaats heeft mechanische bevestiging met bouten de voorkeur. Dat werkt sneller. Een hijskraan positioneert het staal. Monteurs fixeren de balken aan kolommen of ankerplaten in de fundering. Stelmiddelen zoals vulplaten corrigeren kleine tolerantieverschillen in de onderliggende betonconstructie.

Conservering en bescherming

Staal oxideert. Zonder bescherming verliest de constructie haar kracht. Afhankelijk van de omgeving ondergaan de profielen een oppervlaktebehandeling zoals stralen, gevolgd door een meerlaags verfsysteem of thermisch verzinken. De keuze is cruciaal voor de levensduur. Soms is aanvullende brandwerendheid vereist. Men brengt dan opspuitende coatings of speciale beplating aan rondom de flenzen. Dit vertraagt de opwarming van het staal bij brand, waardoor de constructieve veiligheid van het gebouw langer gewaarborgd blijft.

Classificaties en dimensionering

Binnen de familie van de warmgewalste H-profielen regeren drie letters: A, B en M. Deze letters bepalen de dikte van de flenzen en het lijf, wat direct invloed heeft op het draagvermogen en het eigen gewicht van de balk. Een HEA-profiel is de lichte variant. Dunwandig en relatief licht van gewicht, ideaal voor constructies waar de belasting beperkt blijft maar de vormstijfheid van een H-balk vereist is. De HEB is de standaarduitvoering. Robuuster. Dit is de meest toegepaste variant in de utiliteitsbouw voor kolommen en zware liggers.

Voor het echt grove werk bestaat de HEM-reeks, de zwaargewicht categorie. De flenzen zijn hier extreem dik uitgevoerd. Een HEM 200 weegt bijvoorbeeld ruim het dubbele van een HEA 200, terwijl de buitenwerkse breedte nagenoeg gelijk blijft; de extra dikte wordt naar binnen toe opgebouwd. In de handel hoort men vaak de term breedflensprofiel vallen. Dat is de verzamelnaam. Soms spreekt men ook simpelweg over een H-balk of een DIN-profiel, al zijn dat technisch gezien minder specifieke aanduidingen.

Het onderscheid met I-profielen

Verwarring met het IPE-profiel komt vaak voor op de bouwplaats. Cruciaal verschil: de geometrie. Een IPE-balk is hoog en smal, specifiek ontworpen om buiging over de sterke as op te vangen. De HE-balk daarentegen heeft flenzen die bijna net zo breed zijn als de hoogte van het profiel. Deze vierkante verhouding maakt de HE-variant superieur wanneer er sprake is van knikgevaar of krachten vanuit verschillende richtingen. Knikstabiliteit. Dat is waar het om draait bij de keuze voor een HE-profiel boven een I-profiel.

Praktijkscenario's en toepassingen

Stel je een krappe renovatie voor. In een oude stadswoning moet een draagmuur wijken voor een open keuken. De aannemer schuift een HEA 160 naar binnen. Waarom geen IPE? Simpel: de flenzen van de HEA bieden meer 'vlees' voor de houten balklaag van de verdieping erboven om op te rusten. Stabieler. Minder kans op splijten van het hout aan de randen van de inkassing.

In de utiliteitsbouw gaat het er ruwer aan toe. Een logistiek centrum met een enorme overspanning vraagt om kolommen die niet alleen het dak dragen, maar ook bestand zijn tegen een onverhoopte tik van een reachtruck. Een HEB 400 staat daar als een huis. De massieve vorm absorbeert de impact beter dan een ranker profiel zou doen. Geen overbodige luxe in een dynamische werkomgeving.

Dan de zware industrie. Een machinefundatie voor een trilzeef. Hier zie je vaak de HEM-reeks verschijnen. Een HEM 240 is compact qua afmeting maar loodzwaar door de extreem dikke wanden. Dit gewicht is essentieel; de massa van het staal helpt de trillingen van de machine te dempen, wat de levensduur van de gehele installatie ten goede komt. Massief staal als stabilisator.

Een ander beeld: een modern kantoorpand met grote glasgevels. Hier dienen HE-profielen vaak als windverband of hoekkolom. Omdat de winddruk op grote glasvlakken aanzienlijk kan zijn, moet de kolom niet alleen verticale druk aan kunnen, maar ook de zijdelingse kracht van een stevige storm opvangen zonder dat het glas onder spanning komt te staan. De breedflens vangt dit moeiteloos op.

Normen en productstandaarden

Geen HE-profiel komt de bouwplaats op zonder de juiste papieren. NEN-EN 1090 regeert hier hardvochtig. Het verplicht fabrikanten tot een CE-markering die de conformiteit van de staalconstructie waarborgt; zonder die markering is het staal technisch gezien onbruikbaar voor dragende delen. De geometrische zuiverheid — denk aan de vraag of een flens wel echt recht is of het lijf precies in het midden zit — wordt gedicteerd door de tolerantienorm NEN-EN 10034. Hierin staan de toelaatbare afwijkingen voor de hoogte, breedte en flensdikte haarscherp omschreven zodat de constructeur exact weet waar hij mee rekent. Voor diezelfde constructeur vormt Eurocode 3 (NEN-EN 1993) het fundament onder elke berekening. Het is het wettelijk kader voor het ontwerp van staalconstructies waarin wordt bepaald hoe men de stabiliteit en sterkte van de HEA, HEB of HEM moet toetsen aan de vigerende veiligheidsklassen. Harde cijfers, geen aannames.

Veiligheid en brandwerendheid

Het Besluit bouwwerken leefomgeving (BBL) kijkt vooral naar wat er gebeurt als het misgaat. Brand. Staal is onbrandbaar, dat klopt, maar rond de vijfhonderd graden Celsius verliest een HE-profiel de helft van zijn constructieve stijfheid. Een catastrofe loert dan. De wetgeving stelt daarom strikte eisen aan de branddoorslag en brandoverslag (WBDBO), waarbij de hoofddraagconstructie vaak 60, 90 of zelfs 120 minuten moet blijven functioneren onder vuurbelasting. Deze tijdsduur hangt direct samen met de hoogte van het gebouw en de functie van de ruimte. Om aan deze eisen te voldoen, grijpt de markt naar de NEN-EN 13501-normen voor brandclassificatie van bouwproducten. Of er nu gekozen wordt voor opspuitende coatings of een gipsplaten omkasting: de effectiviteit moet gestaafd zijn met officiële testrapporten en berekeningen volgens de geldende normatieve kaders. Veiligheid is hier een optelsom van regels.

De opkomst van de breedflens

De industriële revolutie vroeg om massa. En om stijfheid. Tot het begin van de twintigste eeuw domineerden smalle I-profielen met hun taps toelopende flenzen de markt. Dat beperkte de constructieve mogelijkheden aanzienlijk. In 1902 veranderde alles. In de fabrieken van Differdingen, Luxemburg, rolde de eerste echte breedflensbalk van de band. Dit werd mogelijk gemaakt door de revolutionaire walsmethode van Henry Grey. Zijn procedé maakte het voor het eerst rendabel om flenzen parallel en breed te walsen zonder dat het staal aan de randen scheurde of verzwakte. Een doorbraak.

Vóór deze innovatie moesten constructeurs vaak meerdere profielen aan elkaar klinken om voldoende stabiliteit te bereiken. Arbeidsintensief. Kostbaar. De introductie van het HE-profiel maakte de weg vrij voor de moderne wolkenkrabberarchitectuur en zware industriebouw. De Duitse DIN 1025-norm legde later de basis voor de categorisering in de A, B en M-reeksen die we vandaag de dag nog steeds hanteren. Het was de eerste stap naar Europese uniformiteit in de staalhandel.

De techniek stond niet stil. Waar vroege exemplaren nog werden verbonden met klinknagels — een proces van verhitten en hameren — zorgde de opkomst van elektrisch lassen in de jaren dertig en veertig voor een nieuwe dynamiek. De HE-balken konden voortaan efficiënter worden ingezet in complexe spantconstructies. Materiaalkwaliteiten evolueerden mee; van het onvoorspelbare vloeistaal naar de hoogwaardige, gecertificeerde S235 en S355 legeringen die nu de standaard vormen. De HE-familie is hiermee gegroeid van een technisch experiment in een Luxemburgse walserij tot de onbetwiste basis van de mondiale staalbouw.

Gebruikte bronnen

Meer over constructies en dragende structuren

Ontdek meer termen en definities gerelateerd aan constructies en dragende structuren

Meer constructies en dragende structuren termen Gerelateerde tools
IkbenBint
Home Blog Woordenboek Tools Bronnen Over ons Veelgestelde vragen Contact