IkbenBint.nl

Hoedligger

Constructies en Dragende Structuren H

Definitie

Een samengestelde stalen ligger met een verbrede onderflens die dient als directe oplegging voor vloerelementen, waardoor een nagenoeg vlakke vloerconstructie ontstaat.

Omschrijving

Ruimtewinst boven alles. Bij de bouw van kantoren en appartementen telt elke centimeter vrije hoogte, en dat is precies waar de hoedligger, technisch ook wel de THQ-ligger (Top Hat Queen) genoemd, zijn waarde bewijst. In plaats van een standaard I-profiel waar de vloer bovenop rust, nestelt de vloer zich bij een hoedligger op de uitstekende lippen van de onderflens. De ligger verdwijnt zo nagenoeg volledig in de vloerdikte. Geen hinderlijke balken die door het zichtveld snijden onder het plafond. Dit geeft architecten en installateurs de felbegeerde vrijheid om leidingwerk en ventilatiekanalen ongehinderd tegen het plafond te monteren. De constructie is een knap staaltje laswerk: twee verticale of schuine lijfplaten die samen met een boven- en onderflens een uiterst stijve, kokerachtige doorsnede vormen. Torsie? Daar lacht deze ligger om. De gesloten vorm vangt de wringing op die ontstaat wanneer vloerplaten tijdens de montage slechts aan één zijde worden gelegd.

Toepassing en verwerking in de praktijk

De integratie van de hoedligger in de ruwbouw vangt aan met de nauwkeurige positionering op de hoofddraagconstructie, waarbij de ligger doorgaans op consoles of direct op stalen kolommen wordt gemonteerd. Maatvoering luistert nauw. Vaak beschikt de ligger over een vooraf berekende zeeg om de uiteindelijke belasting van de vloer op te vangen zonder dat er hinderlijke doorbuiging resteert. De kanaalplaten of breedplaten worden vervolgens met een kraan op de verbrede onderflenzen geplaatst. Dit gebeurt meestal op drukverdelende strips van neopreen of vilt om puntbelastingen op de stalen lippen te voorkomen en de krachten gelijkmatig over te dragen.

Samenvoeging met de vloer

Door de gesloten kokerdoorsnede blijft de ligger stabiel tijdens deze eenzijdige belasting in de bouwfase. Wringing wordt direct opgevangen. Nadat de vloervelden liggen en de eventuele koppelwapening is aangebracht, vindt het storten van de voegen en de resterende ruimte rondom de lijfplaten plaats. De betonmortel vloeit in de holtes en omsluit de flenzen volledig. Hierdoor ontstaat een monolithische verbinding die bijdraagt aan de horizontale schijfwerking van het gebouwcasco. Het staal en beton gaan constructief samenwerken. Het resultaat is een constructie waarbij de ligger volledig in de vloerzone is opgenomen, wat een nagenoeg vlak plafond aan de onderzijde oplevert.

Varianten in geometrie en asymmetrie

De meest voorkomende vorm is de symmetrische THQ-ligger, waarbij de onderflens aan beide zijden even ver uitsteekt. Deze variant dient als hoofddrager tussen twee vloervelden. Er zijn echter situaties waarbij de belasting slechts van één kant komt. Denk aan gevelbeëindigingen of de randen van een trappengat. In dergelijke gevallen wordt een asymmetrische hoedligger toegepast. De onderflens steekt hierbij slechts aan één zijde uit, wat materiaal bespaart en een strakke afwerking langs de gevel mogelijk maakt.

De hoek van de lijfplaten is een ander variabel kenmerk. Hoewel schuine lijfplaten de standaard zijn voor een betere betonvloeiing, worden bij specifieke constructieve eisen ook liggers met verticale lijfplaten geproduceerd. De keuze is afhankelijk van de vereiste stijfheid en de beschikbare ruimte voor de betonstort.

Onderscheid met SFB- en IFB-liggers

In de praktijk worden termen als SFB, IFB en hoedligger vaak door elkaar gehaald. Toch zijn er wezenlijke verschillen in constructie en fabricage. Een overzicht van de nuances:

TypeKenmerkenFabricagemethode
THQ (Hoedligger)Gesloten kokerprofiel, zeer torsiestijf.Samengesteld uit vier op maat gesneden staalplaten.
SFB (Slim Floor Beam)Warmgewalst HE-profiel met aangelaste bodemplaat.Bestaand profiel dat wordt aangepast met een brede strip.
IFB (Integrated Floor Beam)Asymmetrisch I-profiel met een verbrede onderflens.Vaak vervaardigd uit een doorgesneden en weer samengelast profiel.

De hoedligger onderscheidt zich door zijn kokerconstructie. Waar een SFB-ligger relatief eenvoudig te produceren is uit standaardprofielen, biedt de hoedligger door zijn gesloten vorm een veel hogere weerstand tegen wringing. Dit is een kritisch voordeel tijdens de montagefase wanneer vloerelementen nog niet aan beide zijden zijn geplaatst. De constructeur kiest de hoedligger als de overspanningen groot zijn of de torsiekrachten bij eenzijdige belasting niet door een standaard profiel kunnen worden opgenomen.

Praktijkvoorbeelden en situaties

Kantoorbouw. Twaalf meter overspanning. Elke centimeter telt voor de vrije hoogte van het plafond. De kanaalplaten rusten op de brede onderflens van de hoedligger; de ligger verdwijnt zo nagenoeg volledig in de vloerdikte. Hierdoor kan een installateur zijn ventilatiekanalen van 400 millimeter ongehinderd vlak onder de vloer door trekken. Geen balken die de weg blokkeren. Een strak plafond als resultaat.

Maandagochtend op de bouwplaats van een appartementencomplex. De kraan hijst de eerste loodzware betonplaat op de ligger. Eenzijdige belasting veroorzaakt enorme wringing. Een standaard I-profiel zou direct wegkantelen of vervormen, maar de hoedligger geeft geen krimp. Zijn gesloten kokerconstructie vangt de torsie moeiteloos op terwijl de andere kant nog leeg is. Dit bespaart kostbare tijd omdat tijdelijke stempeling vaak niet nodig is.

Bij de rand van een liftschacht of trappengat kom je vaak de asymmetrische hoedligger tegen. Hier is geen steun nodig aan de zijde van de sparing. De ligger heeft aan één kant een strakke, verticale wand. Dat ziet er niet alleen netter uit bij de liftdeuren, het voorkomt ook dat er onnodig materiaal in de weg zit tijdens de afbouw van de schacht. Functioneel en esthetisch schoon.

Normering en veiligheidskaders

Constructeurs ontkomen niet aan de Eurocodes. Voor het ontwerp van een hoedligger is de EN 1993 leidend voor de stalen onderdelen, terwijl de EN 1994 de regels dicteert voor de staal-betonverbinding die ontstaat zodra de voegen zijn afgestort. Brandveiligheid volgens het Besluit bouwwerken leefomgeving (BBL) dwingt tot scherpe keuzes. De onderflens van de ligger is het meest kwetsbare punt bij brand. Hoewel de betonvloer voor een groot deel als hitteschild fungeert, moet de kritische staaltemperatuur worden getoetst aan de hand van de NEN-EN 13501-serie. Vaak resulteert dit in een specifieke brandwerende coating of een overdimensionering van de staaldikte om de vereiste 60 of 90 minuten standhouding te garanderen.

De fabricage van deze samengestelde liggers is streng gereguleerd via de NEN-EN 1090. CE-markering is verplicht. Het laswerk aan de kokerconstructie moet voldoen aan specifieke kwaliteitsniveaus, waarbij de EXC2-klasse meestal de ondergrens is voor gebouwen. Inspectie van de lassen is hierbij geen optie maar een eis. De zeeg in de ligger, essentieel om doorbuiging onder vloerbelasting te compenseren, moet binnen de strikte tolerantiegrenzen van de genoemde norm vallen om montageproblemen met de kanaalplaten te voorkomen. Geen CE-markering betekent simpelweg geen toegang tot de bouwplaats.

Van hinderlijke balk tot onzichtbare drager

De zoektocht naar de platte vloer. Jarenlang was de stalen ligger de baas onder het plafond. Hij hing daar, lomp en onvermijdelijk, de vrije hoogte beperkend tot een minimum terwijl de vraag naar meer installatieruimte alleen maar toenam. In de jaren tachtig veranderde dit. Constructeurs zochten naar manieren om de ligger 'op te sluiten' in de vloer. De eerste stap was de Slim Floor Beam (SFB), simpelweg een standaard HE-profiel met een bredere plaat eronder gelast. Praktisch, maar zwaar en lomp.

Met de opkomst van de prefab betonrevolutie en de introductie van steeds langere kanaalplaten liep men tegen grenzen aan. De SFB-ligger had een groot nadeel: een gebrek aan torsiestijfheid. Tijdens het eenzijdig leggen van vloerplaten op de bouwplaats dreigden deze liggers te kantelen, wat gevaarlijke situaties en kostbare hulpconstructies opleverde. De industrie reageerde met de ontwikkeling van de THQ-ligger (Top Hat Queen). In plaats van uit te gaan van bestaande walsprofielen, begon men met het samenstellen van liggers uit losse staalplaten die een gesloten koker vormden. Deze innovatie in de jaren negentig markeerde de overgang van een aangepast standaardproduct naar een hoogwaardig, specifiek voor de utiliteitsbouw ontworpen constructie-element. De hoedligger was geboren uit de noodzaak voor snelheid, veiligheid zonder stempels en de onstilbare honger naar meer vrije meters onder het plafond.

Meer over constructies en dragende structuren

Ontdek meer termen en definities gerelateerd aan constructies en dragende structuren