nieuws

Gekromd gevouwen plaat haalbaarconcept

bouwbreed

Een constructie van elementen van langs kromme lijnen gevouwen houten platen is een haalbaar concept. Het biedt veel geometrische varianten die efficiënt op gebouwschaal uitgevoerd kunnen worden.

Onderzoek naar constructieve eigenschappen van geometrische varianten

Dat liet Lianne Tas, inmiddels civiel projectingenieur bij adviesbureau Witteveen + Bo s in Breda, zien op de onderzoeksmiddag ‘Construeren met Hout’ op de TU Eindhoven. De bijeenkomst werd georganiseerd door de Faculteit Bouwkunde, de Vereniging van Houtconstructeurs (VHC), de certificeringsinstelling SKH en de Stichting Hout Research (SHR) uit Wageningen.

“Ik studeerde in 2011 in Lausanne. Daar kwam ik architecten tegen die platen wilden vouwen. Dat kan langs rechte lijnen, zoals bij de oregami-vouwkunst uit Japan”, aldus Tas. “Maar ook langs parabolisch gekromde lijnen. Tijdens mijn afstuderen aan de TU Eindhoven heb ik de haalbaarheid en de constructieve eigenschappen van gekromd gevouwen platen onderzocht.”

Constructief heeft Tas een scharnier aangenomen langs de gekromde vouw. De elementen kunnen met staven of met eindige elementen gemodelleerd worden. Berekeningen leiden tot nagenoeg dezelfde uitkomsten.

De belangrijkste parameters zijn alpha (de binnenhoek tussen de vlakken), a (een factor van de boog van de vlakken) en b (een factor van de boog van de vouw). Tas ontdekte dat de stijfheid van een element afneemt als alpha toeneemt, b gelijk blijft en a kleiner wordt. Omgekeerd, als b toeneemt, alpha gelijk blijft en a groter wordt, neemt de stijfheid van het element toe.

Efficiënte varianten

Spelen met de parameters leidt tot veel geometrische varianten die efficiënt uitgevoerd kunnen worden. Tas stelt voor ook de invloed van minder belangrijke parameters te onderzoeken. Bovendien zou een norm ontwikkeld kunnen worden voor constructies van gekromd gevouwen vlakken. Desgevraagd ziet Tas ook mogelijkheden voor momentvaste gekromde vouwen, bijvoorbeeld in hogesterktebeton, maar daarvoor is aanvullend onderzoek noodzakelijk.

Het onderzoek van Tas vormt een doorbraak voor architecten die met gebogen vlakken ontwerpen. Een voorbeeld is Yves Weinand uit Luik in België. Tas ontmoette hem tijdens haar studie in Lausanne. Dat leidde tot haar afstudeeronderwerp. Zij werd begeleid door hoogleraar houtconstructies André Jorissen, hoogleraar toegepaste mechanica en ontwerpen Akke Suiker en universitair docent Gerald Lindner, alle drie van de Faculteit bouwkunde van de TUE.

Ondanks de praktische toepasbaarheid van haar onderzoek zijn nog geen architecten met gekromd gevouwen vlakken aan de slag gegaan. “Ik heb de constructie tot nog toe alleen gezien bij verpakkingen”, aldus Tas. Maar wat niet is, kan nog komen.

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels