artikel

Innovatie in de knoop

bouwbreed Premium

Innovatie in de knoop

Het British Museum in London, met de spectaculaire dubbelgekromde overkapping van de binnenplaats, spreekt tot de verbeelding. Graag zou je vaker dergelijke staaltjes van bouwkunst zien, maar de complexiteit en de kosten van de knopen zijn een serieuze hindernis voor realisatie.

Lennert van der Linden, afstudeerder aan de TU Delft met begeleiding van ARUP, onderzocht of recente optimaliserings- en uitvoeringstechnieken dit type knoop eenvoudiger realiseerbaar kunnen maken.

In de eerste plaats maakte hij een rekenmodel, waarmee hij via topologie-optimalisatie, een constructie overhield met alleen materiaal op de plekken waar het echt nodig was.

Wanneer je naar de 1:1-maquette kijkt, het resultaat van de optimalisatie, moet je onwillekeurig denken aan een stalen profiel dat door houtrot is aangetast. In werkelijkheid is het een uitermate efficiënt geengineerde knoop die circa 70 procent lichter is dan een traditionele knoop.

Vervolgens moet een dergelijke stalen knoop wel kunnen worden gemaakt. Traditionele manieren als gieten of frezen zijn niet of nauwelijks geschikt. Additive manufacturing, beter bekend als 3D-printen, waarbij een element laagsgewijs wordt opgebouwd, blijkt echter wel zeer geschikt als productietechniek. Deze techniek biedt ook de mogelijkheid om de delen zo te printen, dat ze op het werk eenvoudig aan elkaar kunnen worden verbonden.

Het is de verwachting dat de hoeveelheid benodigde arbeid door combinatie van deze technieken verminderd wordt, maar de huidige hoge kosten van het printen moeten eerst nog dalen voor het een economisch aantrekkelijk alternatief is.

Dit neemt niet weg dat door de meest recente technieken in zowel engineering als productie te combineren, er innovatie in de knoop ontstaat.

Karel Terwel, universitair Docent Constructief Ontwerpen en Constructieve Veiligheid Civiele Techniek, TU Delft 

Reageer op dit artikel