nieuws

Ontwerpen in aluminium is denken in aluminium

bouwbreed

Aluminium is een materiaal met een laag gewicht en met een hoge corrosievastheid. Extrusietechnieken bij de fabricage van profielen maakt een optimaal materiaalgebruik mogelijk. Helaas benutten constructeurs die gewend zijn te werken met staalconstructies de specifieke voordelen van dit materiaal maar zelden. Bij ontwerpen van aluminium constructies moet in aluminium gedacht worden.

Dit viel op te maken uit hetgeen aan de orde kwam bij het symposium ‘Innovatieve aluminium constructies voor bouw, civiele techniek en infrastructuur’ dat gisteren in de Jaarbeurs te Utrecht werd gehouden. De beste toepassingen worden verkregen als gebruik wordt gemaakt van een of meerdere van de volgende eigenschappen: laag gewicht, corrosievastheid en functionaliteit. Dat zijn bijvoorbeeld: daksystemen met grote overspanningen, constructies in afgelegen gebieden waarvoor transport en eenvoudige montage van groot belang zijn (hoogspanningsmasten, tijdelijke bruggen), constructies in corrosieve of vochtige milieus en beweegbare constructies, waarbij een laag eigen gewicht ook lagere energiekosten met zich mee brengt.

Ontwerp en berekeningen van aluminiumconstructies moeten voldoen aan de Nederlandse norm NEN 6710. In Europees verband wordt gewerkt aan Eurocode 9. Beide normen zijn onderdeel van een stelsel van normen waarin voor alle bouwmaterialen dezelfde ontwerpfilosofie wordt gehanteerd. Dat wil zeggen dat de veiligheid van de constructie op eenzelfde wijze is geregeld. De krachten veroorzaakt door de ontwerpbelasting mogen daarbij de ontwerpsterkte in de constructie nergens overschrijden. In de normen zijn regels gegeven waarbij het draagvermogen van een aluminiumconstructie of constructie-onderdeel kan worden bepaald. Bij opzet van de normen is gestreefd zoveel mogelijk dezelfde aanpak te kiezen als voor staalconstructies zodat de (staal)constructeur snel vertrouwd te maken met ontwerp en berekeningen van aluminiumconstructies.

Verkeersportalen

Op het symposium werd ingegaan op de verschillen en overeenkomsten van een constructie uitgevoerd in staal en in aluminium. Het gaat om aluminium verkeersportalen die Alcoa Nederland als alternatief voor de stalen portalen heeft ontworpen. Met het ontwerp blijkt een constructie te zijn gerealiseerd die zowel qua sterkte als qua levensduur ruimschoots voldoet aan de eisen. Bovendien is het eigen gewicht van de constructie de helft van dat van een stalen portaal. Het aluminium hoeft bovendien niet van een oppervlaktebehandeling te worden voorzien om de vereiste levensduur van 25 jaar te halen.

De constructie bestaat uit een ruimtevakwerk gesteund door kolommen. De hoogte – gezien in de rijrichting – is gelijk gekozen aan het stalen vakwerk. De breedte van de aluminium ligger is groter dan die van het stalen vakwerk teneinde voldoende sterkte en stijfheid te verkrijgen voor het opnemen van windbelasting. De kolommen zijn per kant samengesteld uit twee extrusieprofielen. Ten behoeve van de assemblage zijn boutkoppelingen voorzien tussen de kolommen onderling en tussen de kolommen en de vakwerkligger.

Milieu-aspecten

De aanwezigen op het symposium werd voorgehouden dat milieu-aspecten een integraal onderdeel van het ontwerpproces behoren te zijn. Bouwfysische aspecten of kosten zijn dat al wel. Helaas wordt milieu nog teveel gezien las een apart vraagstuk. Hierdoor is de situatie ontstaan dat milieubewust ontwerpen maar al te vaak gelijk wordt gesteld aan milieubewust materiaalgebruik. En zelfs dat speelt in vergelijking met aspecten op stedebouwkundig of gebouwniveau maar een ondergeschikte rol.

Voor milieubewust ontwerpen zijn verschillende instrumenten voorhanden. DHV AIB uit Amersfoort maakt gebruik van een stappenplan dat in het kader van het Nationaal Onderzoekprogramma Hergebruik van afvalstoffen is ontwikkeld. Al onderdeel hiervan zijn ontwerprichtlijnen en checklisten ontwikkeld die specifiek gericht zijn op het vertalen van milieuthema’s naar concrete maatregelen.

Bij het adviesbureau wordt bij het milieubewust ontwerpen de milieu-gerichte levenscyclusanalyse (LCA) gebruikt. Daarin worden zoveel mogelijk kwantitatief de milieubelastingen van het ontwerp vastgesteld. Rekening wordt gehouden met de milieubelasting welke optreedt gedurende de gehele levenscyclus vanaf de winning van grondstoffen tot en met afvalverwerking en hergebruik.

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels