De grootste kennisbank van het HBO

Inspiratie op jouw vakgebied

Vrij toegankelijk

Terug naar zoekresultatenDeel deze publicatie

Constructief ontwerp kapel

Rechten: Alle rechten voorbehouden

Constructief ontwerp kapel

Rechten: Alle rechten voorbehouden

Samenvatting

De afstudeeropdracht is als volgt omschreven:

“Maak een constructief ontwerp van een kapel voor het Jeroen Bosch ziekenhuis in Den Bosch en werk deze uit.”

Analyseer de constructie en beschouw de verschillende belastinggevallen. Bepaal de profielafmetingen om de architect advies te geven. Dit moet een heel futuristisch en apart gebouw worden ten opzichte van de bestaande bebouwing. Bekijk de constructie en onderzoek de constructie als een ruitstructuur wordt toegepast of een driehoekstructuur. Wat zijn hierbij de verschillen in krachtswerking en vergelijk de profielafmetingen. Vergelijk dit vervolgens met globale berekeningen en een extra controleberekening.

Tegenwoordig worden steeds vaker nieuwe gebouwen gerealiseerd waarbij vrije vormen zijn toegepast. De kapel die moet worden gerealiseerd is een goed voorbeeld van BLOB- architectuur.
De opdrachtgever van de kapel is het Jeroen Bosch ziekenhuis in Den Bosch. Het architectenbureau is EGM- architecten en binnen EGM werkt mevr. Kamunen aan deze opdracht.

De kapel moet aansluiten op de boulevard van het ziekenhuis dat zich op de 1e verdieping bevindt.
De opbouw is als volgt: de constructie en het glas moeten ‘de hemel’ vormen en de wanden vormen ‘de rots’. Het kerkelijk museum in de kelder vormt ‘de aarde’. Een belangrijke eis van de kapel is dat de kapel goed toegankelijk moet zijn voor patiënten. Dat betekent dat zij makkelijk per bed er naar toe moeten kunnen gaan.

Er wordt gedacht aan lichte materialen voor de dakconstructie, waarschijnlijk glas en massieve materialen (beton) voor de kelder/ fundering. De kelder gaat helaas niet door omdat de organisatie van het kerkelijk museum zich liever in de stad wil vestigen. De architect vindt licht dat in de ruimte valt belangrijk. Het gaat er om dat de omhulling transparant is en een ‘rotsachtige’ (moderne vorm) binnenstructuur. Het nadeel van het toepassen van veel glas is dat het binnen heel warm kan worden door de zon. Gelukkig zijn hier speciale zonwerende soorten glas voor. Latere gesprekken met de architect leverde op dat er toch dichte delen zullen komen op het dak. Maar dit was nog niet verder uitgewerkt en voor de berekeningen is uitgegaan dat de gevel- en dakbekleding helemaal van glas is.

Voor het eerste concept was een ruitconstructie de bedoeling. Mijn begeleider en ik hebben zo goed mogelijk er naar gestreefd om zoveel mogelijk te voldoen aan het voorgestelde ontwerp.

Constructievoorstellen:
• Constructievoorstel 1;
• Constructievoorstel 2: kristal;
• Constructievoorstel 3: spanten;
• Alternatief: spinnenweb;
• Alternatief: constructieopzet 2.

Constructievoorstel 1 wordt verder uitgewerkt omdat dit ontwerp het meest het oorspronkelijke ontwerp benaderd volgens de visie van de architect. De ‘kristal’ vond de architect ook goed omdat er met vlakken wordt gewerkt. De constructie is hoekig, een soort kristalvorm. Dit ontwerp is niet verder uitgewerkt omdat zij vond dat rond, of schijnbare rondheid nog het interessantste was om verder uit te werken. Het voorstel met spanten is niet verder uitgewerkt. De architect vond constructieopzet 1 belangrijker. De ‘spin’ en constructieopzet 2 zijn niet verder uitgewerkt omdat de architect daar niet de bedoeling van de opdrachtgever in zag.
Om de constructie te realiseren wordt gebruik gemaakt van een ruitstructuur. Om de ruitstructuur te berekenen zijn aan de hand van een parabool de coördinaten bepaald. De vorm die was opgegeven, was asymmetrisch. De locatie en het functioneren ervan is ook asymmetrisch.
Vervolgens worden de permanente belasting en veranderlijke belasting bepaald.

De tweede afstudeerrichting is bouwfysica. Voor de differentiatie bouwfysica wordt de lineaire uitzetting van de constructie bekeken. Omdat de bekleding van het dak glas is, is ook meegerekend wat de staalconstructie zal uitzetten als deze verwarmd wordt. Daarom is deze ook als belastinggeval ingevoerd.
Bij dit bouwwerk is het interessant om te onderzoeken wat het verschil in krachtswerking is als er een ruit- of driehoekstructuur wordt toegepast. De architect geeft de voorkeur aan de ruit en de constructeur aan de driehoek. Vervolgens zijn er vier berekeningen gemaakt:

• Constructie 1: driehoek, globale berekening;
• Constructie 1: driehoek, gedetailleerde berekening;
• Constructie II: ruit, globale berekening;
• Constructie II: ruit, gedetailleerde berekening.

Voor constructie 1, de driehoekstructuur geeft de globale berekening een heel licht profiel aan (Ø 82,5/ 12,5), terwijl in de gedetailleerde berekening een zwaarder profiel benodigd is: Ø 127/ 12,5. Met dhr. Verschuren is dit besproken en hij vindt dat de ringwerking te gunstig in rekening wordt gebracht, daarom geeft de globale berekening een lichter profiel aan dan de gedetailleerde berekening.
Voor constructie 2, de ruit geeft de globale berekening een heel zwaar profiel aan: Ø 219,1/ 12,5 maar bij de gedetailleeerde berekening is een Ø 108/ 12,5 nodig. Bij de globale berekening zijn permanente belasting en wind maatgevend voor het zware profiel.

Bij de gedetailleerde berekening, driehoekstructuur, zijn scharnierende verbindingen toegepast. Bij de ruitstructuur zijn voor de gedetailleerde berekening momentvaste verbindingen toegepast. Dit verklaart het verschil dat voor de ruit lichtere profielen nodig zijn. De voorkeur gaat uit naar scharnierende verbindingen omdat dit beter uitvoerbaar is. De ruit is een keer uitgerekend met scharnierende verbindingen maar deze waarden waren ontoelaatbaar. De gedetailleerde berekening van de driehoek met momentvaste verbindingen is ook uitgerekend en is vermeld op blz. 60, hoofdstuk 9 van de bijlage. Met momentvaste verbindingen van de driehoek is een profiel van Ø 70/ 12,5 benodigd en dit is lichter dan de ruit, waarvoor een Ø 88,9/ 12,5 nodig is. Dit is ook logisch omdat er bij de driehoekstructuur een gunstige krachtwerking optreedt door de ringen. Dit geldt niet voor de ruitstructuur. In deze ringen treden trekkrachten op.
In de bijlage is een halve bol uitgerekend als extra controleberekening. In hoofdstuk 8, blz. 35 van de bijlage is deze beschreven. Als dit met de kapel (Ø 127/ 12,5) vergeleken wordt is er voor de driehoekstructuur van de halve bol (Ø 101,6/ 12,5) twee profielen lichter dan bij de kapel nodig. Bij de ruit geldt het omgekeerde: voor de kapel (Ø 108/ 12,5) zijn twee profielen lichter nodig dan bij de halve bol (Ø 127/ 12,5). Bij deze berekeningen geldt ook dat de staven van de driehoek scharnierend zijn verbonden en van de ruit momentvast. Aan de architect kunnen de profielafmetingen van de gedetailleerde berekening (kapel) van de ruit en driehoek worden geadviseerd. De architect kan de keuze maken uit de ruit- en driehoekstructuur.

Toon meer
OrganisatieHogeschool Utrecht
OpleidingBouwkunde
AfdelingGebouwde Omgeving
Jaar2005
TypeBachelor
TaalNederlands

Op de HBO Kennisbank vind je publicaties van 26 hogescholen

De grootste kennisbank van het HBO

Inspiratie op jouw vakgebied

Vrij toegankelijk