Markthal_Leidsche Rijn_Utrecht_staal_detail_Hans Roggen_ABT
Ekkersrijt Eindhoven_Constructieve advisering ABT
EYE_Film Instituut_Amsterdam_staal_ABT

Staal

Staal is één van de meest fascinerende bouwmaterialen. Ragfijne constructies van staal kunnen enorme krachten opnemen. ABT heeft de afgelopen decennia veel bijzondere constructies ontworpen. Staal leek ook een materiaal waarvan alle geheimen wel bekend waren. Een grotere materiaalefficiëntie leek vooral bereikt te kunnen door betere rekenmethodes toe te passen of door nieuwe constructieprincipes te ontwikkelen. Deels klopt dat ook. Echter, hogesterktestaal is een nieuwe staalsoort met beduidend betere eigenschappen dan ‘gewoon’ constructiestaal. Nog grotere krachten kunnen door dit staal worden opgenomen waardoor nog slankere constructies mogelijk zijn.

Het Centrum voor Levenswetenschappen, het Eye Film Instituut, de Ziggo Dome, het Nationaal Militair Museum Soesterberg en een groot aantal bruggen hebben met elkaar gemeen dat ze beeldbepalende stalen constructies hebben. Het aantal voorbeelden van bijzondere staalconstructies dat door ABT in de afgelopen decennia is ontwikkeld, kan gemakkelijk uitgebreid worden. Voortdurend balanceert ABT op de grens van het mogelijke, zonder daarbij de functionaliteit van de constructie uit het oog te verliezen.

Soms echter zijn de constructies minder in het oog springend. Dat is bijvoorbeeld het geval in de onderste verdiepingen van de ruim 150 meter hoge Montevideo-toren in Rotterdam. Deze verdiepingen moesten zo open mogelijk gehouden worden. En dat terwijl hier de volledig toren wordt gedragen. Het realiseren van deze eis was alleen mogelijk door kolommen van hogesterktestaal toe te passen.

Hoogsterktestaal
Bij hogesterktestaal is door een andere chemische opbouw, een andere walsprocedure en een andere legering de vloeigrens enorm verhoogd. Gewoon constructiestaal heeft een gegarandeerde rekgrens 235 N/mm2 of 355 N/mm2; hoge sterkte staal heeft gegarandeerde rekgrenzen van 460 tot maar liefst 1100 N/mm2. Met de juiste aandacht is dit materiaal net zo goed lasbaar als gewoon staal. Het materiaal biedt veel mogelijkheden om staal nog efficiënter in te zetten. In ons streven om minder materialen in de gebouwen toe te passen is hogesterktestaal een belangrijke stap.

Door gebruik te maken van 3-D rekenprogramma’s kan de materiaalefficiëntie ook worden verhoogd. Zij maken het mogelijk om een veel groter aantal constructievarianten door te rekenen. Eén van deze tools is een door onszelf ontwikkelde parametrische materiaaloptimalisatie. Daarnaast kan met behulp van het hoogwaardige EEM-programma onderzocht worden wat de werkelijke krachtwerking in de verbindingen is. Dit inzicht maakt het mogelijk om de aansluitingen nog economischer uit te voeren.

Ten slotte doet ABT onderzoek naar ‘zelfdenkende’ staalconstructies. Constructies worden in principe berekend op de meest ongunstige belastinggevallen. Voor het weerstaan van deze krachten is veel materiaal noodzakelijk. Eigenlijk is dit zonde – want een dergelijke situatie komt misschien nooit daadwerkelijk voor. We onderzoeken nu of de interne krachtswerking in een vakwerkconstructie door het combineren met een systeem van vijzels en kabels kan worden beïnvloed. De constructie zou op deze manier tijdelijk zwaarder belast kunnen worden. Of ze zouden geschikt gemaakt kunnen worden voor een mogelijke overbelasting door bv wateraccumulaties. De constructie zou dankzij dit principe minder zwaar kunnen worden uitgevoerd en zo kan veel materiaalwinst worden geboekt.

Deel dit bericht