EN
EN
2026/06/21
Een staal truss is een constructie van onderling verbonden elementen die in driehoeken zijn gerangschikt en buiglasten omzet in zuivere axiale trek- en drukkrachten binnen elk element. Een massieve balk weerstaat buiging door de spanning ongelijkmatig over zijn dwarsdoorsnede te verdelen — materiaal nabij de neutrale lijn levert weinig bijdrage. Een vakwerk zet elke kilogram staal optimaal in om trek- of drukkracht langs de as van het element te dragen. Het resultaat is een constructie die overspanningen kan realiseren die een massieve balk van gelijk gewicht niet kan bereiken.
De driehoek is de enige veelhoek die van vorm kan veranderen zonder dat de zijdelengtes veranderen. Een staal truss maakt hier gebruik van door een rechthoekig frame op te delen in driehoeken. De bovenste knikker draagt druk — de neerwaartse kracht van dakbelastingen, sneeuw en eigen gewicht. De onderste knikker draagt trek — de trekkende kracht die voorkomt dat de vakwerkconstructie uit elkaar wordt geduwd aan zijn steunpunten. De dwarsliggers — verticale en diagonale staven — overbrengen belastingen tussen de knikkers. Welke staven op druk of trek staan, hangt af van de configuratie van het vakwerk en de belasting, en dit is wat het ene type van het andere onderscheidt.
Een logistiek pakhuis in Oost-China vereiste een vrijdragend dak met een overspanning van 40 meter — elke binnenkolom zou de heftruckpaden blokkeren. Een massieve balk zou een hoogte van bijna 2 meter hebben vereist, waardoor verticale ruimte verloren zou gaan en het dode gewicht zou toenemen. Een staal truss — een Pratt-configuratie met een diepte van 3,2 meter — bereikte de overspanning met standaard warmgewalste I-profielen. De diagonalen waren zo georiënteerd dat langere leden trekkrachten opnamen (efficiënt bij staal) en kortere verticale leden drukkrachten opnamen. Het totale staalgewicht was ongeveer 40% lager dan bij een equivalente massieve balkoplossing, en het open trussrooster maakte het mogelijk om leidingen, sprinklerpijpen en verlichting door de vakwerkconstructie te laten lopen in plaats van deze onder de constructie te hangen.
De Warren staal truss gebruikt gelijkzijdige of gelijkbenige driehoeken met wisselende diagonalen en geen verticale leden. De belastingen wisselen af tussen trek en druk in opeenvolgende diagonalen. Het is het eenvoudigst te fabriceren omdat de lengtes van de leden en de hoeken van de verbindingen zich herhalen. Warren-vakwerken zijn geschikt voor overspanningen van 15 tot 60 meter waarbij een uniforme hoogte aanvaardbaar is en de belasting symmetrisch is.
De Pratt staal truss richt de diagonalen schuin naar buiten en naar beneden vanuit het midden richting de steunpunten, waardoor de langere diagonalen op trek en de kortere verticale elementen op druk belast worden onder de zwaartekrachtbelasting. Dit is efficiënt omdat staal trek beter verdraagt dan druk — lange trekstaven voorkomen knik. Pratt-trussconstructies zijn geschikt voor spansafstanden van 20 tot 80 meter en zijn de meest gebruikte keuze voor daken van industriële gebouwen.
De Howe staal truss keert de Pratt om: de diagonalen lopen schuin naar binnen en omhoog vanaf de steunpunten, waardoor de diagonalen op druk en de verticale elementen op trek belast worden. Minder efficiënt in staal (lange drukstaven lopen gevaar te knikken), zijn Howe-trussconstructies vaker gebruikt in hout. In staal worden ze toegepast wanneer opwaartse windbelasting het normale belastingspatroon omkeert.
De Fink staal truss verdeelt de basisdriehoek in kleinere driehoeken die vanuit het midden uitstralen, waardoor een ventilatorachtig netwerk ontstaat dat de lengte van niet-ondersteunde koorden vermindert. Fink-spantconstructies zijn standaard voor woon- en licht commerciële schuin aflopende daken met een overspanning van 10 tot 25 meter — ze gebruiken minder staal per vierkante meter dan Warren- of Pratt-spanten bij korte tot middellange overspanningen met steile hellingen.
Selectie voor een staal truss project begint met vier vragen. Ten eerste: wat is de vrije overspanning? Dit bepaalt de spantdiepte — meestal 1/10 tot 1/15 van de overspanning voor daken, en 1/8 tot 1/12 van de overspanning voor bruggen. Ten tweede: welke belastingen zijn er — permanente belasting, nuttige belasting, sneeuwbelasting en windbelasting — aangezien asymmetrische belasting Pratt mogelijk gunstiger maakt dan Warren. Ten derde: hoeveel verticale vrije ruimte is beschikbaar? Een ondiepe spant vereist zwaardere boven- en onderkoorden; een diepe spant kan conflicteren met technische installaties. Ten vierde: is de spant zichtbaar? Een architectonisch zichtbare staal truss in een openbare ruimte kan een visueel indrukwekkend Warren-patroon gerechtvaardigd zijn, zelfs als Pratt marginaal efficiënter is.
Een staal truss is slechts zo sterk als zijn verbindingen. Geschroefde verbindingen met verstevigingsplaten zijn standaard voor montage op locatie — ze bieden aanpasbaarheid en zijn inspecteerbaar. Gelaste verbindingen bieden een hogere stijfheid voor in de werkplaats vervaardigde vakwerken die volledig geleverd worden. Dwarsverstijving — het verbinden van aangrenzende vakwerken met purlins en kruisverstijving — voorkomt dat individuele vakwerken uit het vlak buigen. Corrosiebescherming — thermisch verzinken voor buitentoepassingen conform ISO 1461, intumescent verf voor brandwerende binnenruimten — moet in het ontwerpstadium worden gespecificeerd.
De vier primaire staal truss de typen zijn Warren (wisselende diagonalen, geen vertikalen), Pratt (lange diagonalen op trek onder zwaartekracht), Howe (diagonalen op druk onder zwaartekracht) en Fink (ventilatorvormig vakwerk voor schuin aflopende daken). Elk type optimaliseert de krachten in de staven op een andere manier.
De Pratt staal truss plaatst langere dwarsstaven onder trek en kortere vertikalen onder druk bij belasting door zwaartekracht. Staal presteert beter op trek dan op druk — lange trekstaven voorkomen knik — waardoor Pratt de structureel efficiëntste standaardoplossing is voor industriële daken.
Een staal truss overspanningen variëren van 10 meter voor een Fink-dakconstructie in woningbouw tot meer dan 100 meter voor diepe Warren- of Pratt-vakwerken in hangars en stadions. De hoogte van het vakwerk neemt toe met de overspanning — meestal 1/10 tot 1/15 van de overspanning voor daken.
Boutverbindingen zijn de norm voor ter plaatse gemonteerde staal truss constructies — ze maken aanpassing mogelijk en zijn inspecteerbaar. Gelaste verbindingen bieden een hogere stijfheid en zijn geschikt voor in de werkplaats vervaardigde vakwerken die volledig geleverd worden. De keuze hangt af van de fabricage- en montage-logistiek.
Een Warren staal truss gebruikt wisselende diagonalen die gelijkzijdige driehoeken vormen zonder verticale staven — eenvoudig te fabriceren. Een Pratt voegt verticale staven toe en plaatst de diagonalen onder trekbelasting bij zwaartekrachtbelasting — efficiënter in staal, maar iets complexer.
Een staal truss bij externe toepassing vereist thermisch verzinken volgens ISO 1461 of een meervlaads laksystem. Binnen-vakwerken in droge ruimtes hebben vaak slechts een grondverf nodig. Voor brandwerende toepassingen is intumescente verf vereist met de gespecificeerde droge filmdikte.
Verken ons nieuwste bedrijfsnieuws, projectvoorbeelden en inzichten op het gebied van de industrie.
