Cvil › Artikelen

Stalen balk berekenen: de vier controles die elke ligger moet doorstaan

Leestijd 7 min · Bijgewerkt 27 oktober 2026 · Indicatief — geen vervanging van een constructeur

Een stalen balk, ook wel ligger genoemd, moet vier toetsen doorstaan: buiging, dwarskracht, kip en doorbuiging. Bij elke toets deelt de constructeur de belasting door wat de balk aankan; die verhouding heet unity check, afgekort UC. Een UC van 1,00 of lager voldoet, daarboven niet. Zo kiest u ook een IPE-profiel: u probeert profielen tot ze alle vier voldoen.

Hieronder staat elke controle in gewone taal, daarna een rekenvoorbeeld voor een opening van 3 meter waarin vier profielen worden vergeleken.

Eerst: welke belasting draagt de balk?

Belasting wordt uitgedrukt in kilonewton per meter (kN/m); 1 kN komt ongeveer overeen met het gewicht van 100 kilo. Permanente belasting (G) is wat er altijd is: het gewicht van de muur, vloer of dak die op de balk rust, en het eigen gewicht van de balk. Veranderlijke belasting (Q) is wat er tijdelijk bij komt: mensen, meubels, sneeuw.

De Eurocode (NEN-EN 1990 met de Nederlandse Nationale Bijlage) combineert G en Q met veiligheidsfactoren. Dat doet onze rekentool voor u; u voert de gewone, karakteristieke waarden in.

Controle 1: buiging

Onder belasting buigt de balk door: bovenin ontstaat druk, onderin trek. Bij een vrij opgelegde balk met een gelijkmatige belasting q over een overspanning L is het grootste buigend moment q·L²/8, in het midden. De balk voldoet als dat moment kleiner is dan wat de doorsnede kan opnemen: het weerstandsmoment van het profiel maal de vloeigrens van het staal (bij S235 is dat 235 N/mm²), gedeeld door een veiligheidsfactor.

Voor de meeste woningbalken is dit de toets die bepaalt welk profiel u nodig heeft.

Controle 2: dwarskracht

Bij de opleggingen werkt de balk als het ware af te schuiven: dat is de dwarskracht. Bij een gelijkmatige belasting is die per steunpunt q·L/2. Het stalen lijf (het verticale deel van een I-profiel) draagt die kracht. Bij korte overspanningen is dwarskracht zelden maatgevend; in het voorbeeld hieronder blijft die toets ver onder 1,00.

Controle 3: kip (zijwaarts uitknikken)

Het bovenste deel van de balk staat op druk en kan zijwaarts wegknikken terwijl de balk draait. Dat heet kip. Het risico is klein als de bovenkant over de hele lengte wordt vastgehouden, bijvoorbeeld door een vloer of een muur erop, en groter als de balk vrij staat. Onze rekentool toetst kip per stuk tussen de punten waar de balk zijwaarts is gesteund, met de methode uit de Nederlandse Nationale Bijlage. In de voorbeelden hieronder gaan we uit van een volledig gesteunde balk.

Controle 4: doorbuiging

Ook een balk die sterk genoeg is kan te ver doorzakken. Voor een vrij opgelegde balk met gelijkmatige belasting is de doorbuiging 5·q·L⁴ gedeeld door 384·E·I. Daarin is E de stijfheid van het materiaal (staal: ongeveer 210 000 N/mm²) en I het kwadratisch oppervlaktemoment van de doorsnede; hoe hoger het profiel, hoe groter I. De toelaatbare doorbuiging is een deel van de overspanning, volgens de Nederlandse Nationale Bijlage bij NEN-EN 1990. Meer over doorbuiging leest u in Doorbuiging: waarom een sterke balk toch te veel zakt.

Rekenvoorbeeld: een IPE-profiel kiezen bij 3 meter

Dezelfde opening en belasting als in het voorbeeld van de draagmuur: overspanning 3,0 m, permanente belasting 20 kN/m (zonder eigen gewicht van de balk), veranderlijke belasting 6 kN/m, staal S235, volledig gesteunde bovenkant. We proberen vier profielen.

UC = unity check = belasting gedeeld door wat de balk aankan. 1,00 of lager voldoet.

De IPE 120 voldoet niet en laat iets leerzaams zien: hier is de doorbuiging strenger dan de sterkte (2,88 tegen 2,61 bij buiging). De IPE 160 voldoet niet (1,28 bij buiging). De IPE 180 voldoet net (0,96), en de IPE 200 voldoet met ruimte (0,72).

Het verschil tussen krap en comfortabel zit dus in één profielmaat. Een constructeur kiest meestal niet het kleinste profiel dat net voldoet, maar houdt rekening met opleggingen, afwerking en onzekerheden.

Hoe leest u een UC?

Een UC van 0,72 betekent dat de balk 72 procent gebruikt van wat hij aankan; daar zit 28 procent reserve in. Bij 0,96 is die reserve bijna op. Alles boven 1,00 voldoet niet. Een UC zegt niets over de absolute veiligheid: de veiligheidsfactoren zitten al in de berekening, en de UC is alleen zo goed als de aangenomen belasting en de randvoorwaarden.

Wat de rekentool niet doet

Onze rekentool zegt NOT COVERED in plaats van te benaderen als iets buiten het bereik valt. Dat geldt onder meer voor:

• doorsneden van klasse 4, normaalkracht en wringing;
• kokerprofielen, U-profielen en hoekstaal (nog niet opgenomen);
• brandwerendheid en het ontwerp van verbindingen en opleggingen;
• situaties waarin de Nederlandse Nationale Bijlage de kipmomenten alleen in grafieken geeft.

Een indicatie met een rekentool, geen ontwerp. Laat een constructie altijd controleren door een bevoegd constructeur.

Open de rekentool: Stalen ligger →

Bronnen

• Onze rekentool Stalen ligger berekenen (NEN-EN 1993-1-1 met de Nederlandse Nationale Bijlage)

Wet- en regelgeving verandert; controleer de actuele tekst.

Lees ook