ANDRE PADUART: Pionier op het vlak van schaalconstructies in gewapend beton ( )

ANDRE PADUART: Pionier op het vlak van schaalconstructies in gewapend beton (1914-1985) door Michiel Beernaert

Universiteit Gent Faculteit Ingenieurswetenschappen Vakgroep Architectuur & Stedenbouw Voorzitter: Prof. Dr. Ir.-Arch. Bart Verschaffel

ANDRE PADUART: Pionier op het vlak van schaalconstructies in gewapend beton (1914-1985) door Michiel BEERNAERT

Promotor: Prof. Dr. Arch. Ronald De Meyer Scriptiebegeleidster: Dra. Ir.-Arch. Stephanie Van de Voorde

Scriptie ingediend tot het behalen van de academische graad van burgerlijk ingenieur-architect Academiejaar 2006-2007

“De auteur en de promotor geven de toelating deze scriptie voor consultatie beschikbaar te stellen en delen ervan te kopiëren voor persoonlijk gebruik. Elk ander gebruik valt onder de beperkingen van het auteursrecht, in het bijzonder met betrekking tot de verplichting de bron te vermelden bij het aanhalen van resultaten uit deze scriptie” “The author and the promotor give the permission to use this thesis for consultation and to copy parts of it for personal use. Every other use is subject to the copyright laws; more specifically the source must be extensively specified when using results from this thesis” 13 augustus 2007.

Auteur:

Michiel Beernaert

Promotor:

Prof. Dr. Arch. Ronald De Meyer



ANDRE PADUART: Pionier op het vlak van schaalconstructies in gewapend beton (1914-1985) door Michiel BEERNAERT Scriptie ingediend tot het behalen van de academische graad van burgerlijk ingenieur-architect Academiejaar 2006-2007 Promotor: Prof. Dr. Arch. Ronald DE MEYER Scriptiebegeleidster: Stephanie Vande Voorde Faculteit Ingenieurswetenschappen Universiteit Gent Vakgroep Architectuur en Stedenbouw Voorzitter: Prof. Dr. Ir.-Arch. Bart Verschaffel Samenvatting In een eerste inleidende hoofdstuk som ik verschillende soorten schaalconstructies op en bespreek ik enkele belangrijke personen en werken in de geschiedenis van schaalconstructies. Een tweede hoofdstuk is meer biografisch en gaat over ir. André Paduart; ik heb het over zijn levensloop, organisaties, gerealiseerde projecten en zijn publicaties. In hoofdstukken drie tot zeven bespreek ik enkele werken meer in detail: de hippodroom in Groenendael, het sportcomplex in Genk, de kerk Sint-Rita in Harelbeke, de Pijl van de Burgerlijke Bouwkunde op Expo’58 en een woning in Terhulpen. Trefwoorden: Paduart, schaalconstructies, gewapend beton

WOORD VOORAF Eerst en vooral wil ik mijn familie en vrienden danken, zonder hun steun en vertrouwen was deze thesis onmogelijk tot een goed einde gebracht. Mijn ouders wil ik vooral bedanken dat ze me de kans boden een universitaire opleiding te genieten. In het bijzonder wil ik mijn vriendin Joke, tevens mijn corrector, danken voor haar geduld en haar geloof in mij. Op deze manier heeft zij André Paduart leren kennen als geen ander. Ik wil ook een dankwoordje richten aan mijn promotor, prof. dr. arch. Ronald De Meyer en mijn thesisbegeleidster, dra. ir.-arch. Stephanie Van de Voorde. Ik wil hun danken voor hun advies, wijze raad en kritiek. Ik zou ook de Universiteit Gent en de afdeling Architectuur en Stedenbouw in het bijzonder, willen danken voor deze belangrijke vormingsperiode. Mevr. Olivia Paduart, dochter van André Paduart, en ir. Jacques Schiffmann, ex-collega van Paduart bij SETESCO waren mij zeer genegen; ik wil hen danken voor het vele nuttige en soms persoonlijke materiaal dat ze mij ter beschikking stelden. Dankzij deze twee personen die hem misschien wel het beste hebben gekend, kon ik mij een beter beeld vormen van André Paduart. Ik wil ook prof. dr. ir. Guy Lagae bedanken voor de hulp bij de berekeningen van de schaalconstructies. Deze berekeningen worden tegenwoordig niet meer op die manier uitgevoerd, en dus was zijn hulp meer dan welkom. Zonder de initiatiefnemers en werknemers van allerhande archieven en documentatiecentra zou veel belangrijke informatie verloren zijn gegaan. Ik denk hierbij vooral aan FEBELCEM, het Sint-Lucasarchief in Brussel en het Provinciaal Architectuurarchief in Antwerpen.

11

INHOUDSOPGAVE Inleiding.............................................................. p15

1 - SCHAALCONSTRUCTIES

1.1 - Algemeen..................................................... p18 1.2 - Historisch..................................................... p31

2 - ANDRE PADUART: BIOGRAFIE 2.1 2.2 2.3 2.4

-

Levensloop.................................................... p48 Organisaties.................................................. p56 Projecten...................................................... p62 Publicaties.................................................... p78

3 - HIPPODROOM IN GROENENDAEL.................. p86 4 - SPORTCOMPLEX IN GENK............................ p98 5 - BEDEVAARTSKERK SINT-RITA TE HARELBEKE........................................... p114 6 - PIJL VAN DE BURGERLIJKE BOUWKUNDE OP EXPO’58........................... p128 7 - WONING IN TERHULPEN

7.1 - Algemeen..................................................... p144 7.2 - Constructieve Analyse.................................... p152 7.3 - Nazichtsberekening........................................ p166 Bijlagen............................................................... p174 Bibliografie........................................................... p200 Herkomst Afbeeldingen.......................................... p206

13

INLEIDING De Belgische ingenieur André Paduart (1914-1985), ontwierp schaalconstructies in gewapend beton. Hij koos niet voor de makkelijke traditionele oplossingen maar ontwierp gedurfde originele structuren. Over deze persoon, die toch een aantal opmerkelijke projecten heeft verwezenlijkt, zijn er nog maar weinig publicaties verschenen. Ik heb dan ook getracht een onderzoek te voeren naar hetgeen hij allemaal heeft verwezenlijkt, wat het belang ervan was en wat voor invloed zijn daden hebben gehad op de buitenwereld. Hij was een internationaal gerenommeerd ingenieur en zetelde in talrijke (inter)nationale verenigingen. Ik heb mij voornamelijk toegespitst op zijn schaalconstructies in gewapend beton. Hij heeft hierover verschillende referentiewerken gepubliceerd, werd voorzitter van IASS, de internationale vereniging van schaalconstructies en construeerde er zelf verscheidene. Hij lag aan de basis van de ontwikkeling van nieuwe constructiemethodes. Ik heb gepoogd een onderzoek te voeren naar dit alles, om aan te tonen wat zijn (inter)nationale rol op het gebied van schaalconstructies was. In een eerste inleidende hoofdstuk som ik verschillende soorten schaalconstructies op en bespreek ik enkele belangrijke personen en werken in de geschiedenis van de schaalconstructies. Een tweede hoofdstuk is meer biografisch en gaat over het leven en werk van ir. André Paduart; ik heb het over zijn levensloop, organisaties, gerealiseerde projecten en zijn publicaties. In hoofdstukken drie tot zeven bespreek ik enkele werken meer in detail: de hippodroom in Groenendael, het sportcomplex in Genk, de bedevaartskerk Sint-Rita in Harelbeke, de Pijl van de Burgerlijke Bouwkunde op Expo’58 in Brussel en de woning Huberty in Terhulpen.

15

In dit eerste, inleidende hoofdstuk omschrijf ik in het eerste deel kort wanneer men nu juist van een schaalconstructie mag spreken, wat de voor- en nadelen zijn van schaalconstructies en behandel ik enkele classificatiemethodes. Er zijn ontelbaar veel schaalconstructies geconstrueerd in het verleden; meestal zijn deze allen op te delen in een aantal basissoorten, elk met hun eigen karakteristieken. In een tweede, historisch deel komen de pioniers op het vlak van schaalconstructies (zoals Nervi, Torroja en Candela), hun belangrijkste verwezenlijkingen en bepaalde tendensen in de evolutie van schaalconstructies, aan bod. Met dit historische deel tracht ik de sfeer van die innovatieve periode weer te geven, om nadien, wanneer we het over de Belgische ir. André Paduart hebben, hier de link mee te kunnen maken. Op die manier kan u de rol die Paduart gespeeld heeft in de geschiedenis en de evolutie van schaalconstructies, beter inschatten. De voornaamste bronnen die ik hiervoor hanteerde zijn vooreerst de algemenere bronnen (BILLINGTON, 1983; MICHELIS, 1964; PICON, 1997 en SALVADORI & HELLER, 1975), bepaalde bronnen specifiek handelend over schaalconstructies (BELES & SOARE, 1967 en MELARAGNO, 1991) en enkele (auto)biografische werken over de pioniers op het vlak van schaalconstructies (FABER, 1963; GÜNSCHEL, 1966; MAJOR, 1970; NERVI, 1953 en TORROJA, 1961).

1 - SCHAALCONSTRUCTIES

1.1 - ALGEMEEN Schaalconstructies? Een vel papier in de hand, buigt makkelijk en kan zijn eigengewicht niet ondersteunen doordat zijn minieme dikte een onvoldoende hefboomsarm levert, om de buigende momenten op te vangen. Indien men er echter een kleine opwaartse buiging (afb.1.1) aan geeft, is hetzelfde papier in staat zijn eigengewicht en een kleine extra belasting te dragen. De nieuwe maximale belasting verkrijgt men niet door het vermeerderen van materiaal, maar door het een bepaalde vorm te geven. De opwaartse buiging verhoogt de stijfheid en de maximale belasting van het uitkragende blad papier doordat er zich materiaal op een afstand van de neutrale vezel bevindt. Op die manier verhoogt men aanzienlijk de buigstijfheid van het blad, dat men als een uitkragende balk kan zien.

afb.1.1 - Vormresistente structuren

Men kan de structurele efficiëntie van platen eveneens verhogen door ze te verstijven door middel van ribben en aldus materiaal toe te voegen op een afstand van de neutrale vezel met een groter traagheidsmoment als gevolg. Hetzelfde resultaat krijgt men door het papier te vouwen of te kreuken (afb.1.2). Vouwen van de plaat brengt materiaal in doorsnede weg van zijn middenvlak (de neutrale vezel), waardoor de hefboomsarm toeneemt, die dan overeenkomt met de diepte van de gevouwen gedeeltes. In feite is het traagheidsmoment van twee platen die onderling een hoek vormen, equivalent met een balk met rechthoekige doorsnede en een diepte gelijk aan de diepte van de platen en een breedte gelijk aan de som van de horizontale breedtes van de twee platen (afb.1.3).

afb.1.2 - Gevouwen platen

afb.1.3 - Rechthoekige balk equivalent aan een gevouwen plaat

 SALVADORI, M. & HELLER, R. (1975). Structure in Architecture. New Jersey, Prentice-Hall, p322.

18

Structuren die hun sterkte verkrijgen door het materiaal te vervormen afhankelijk van de belasting die zij moeten overbrengen, noemt men vormresistente structuren. Membranen kunnen dankzij hun draaiing en kromming belastingen dragen; zij zijn vormresistente structuren waarin enkel trekkrachten plaatsgrijpen. Een membraan ondersteboven geplaatst en belast met dezelfde belasting is dan een vormresistente structuur waarin enkel drukkrachten werken. Dit is dan de tweedimensionale antikabelbaan voor deze belasting (cfr. Antonio Gaudi). Hun mobiliteit en het feit dat ze niet in staat zijn drukkrachten te weerstaan, belemmeren het gebruik van membranen. Al deze nadelen worden vermeden – en meeste voordelen blijven behouden – in dunne schalen. Dit zijn structuren, resistent door hun vorm en voldoende dun zodat er geen buigende momenten optreden, doch voldoende dik om de lasten te dragen door het optreden van druk-, trek- en schuifkrachten in de schaal. Hoewel er ook dunne schalen bestaan opgebouwd uit hout, staal en plastics, zijn deze structuren ideaal om geconstrueerd te worden aan de hand van gewapend beton. Dunne schalen laten de economische constructie toe van koepels en andere gebogen daken van variabele vorm. Dunne schalen danken hun efficiëntie, net als membranen, aan hun kromming en draaiing’. Schaaldaken worden steeds opgebouwd uit gebogen, geometrische vlakken, en kunnen geen geconcentreerde puntlasten dragen met als gevolg dat structuren bovenop deze schaaldaken niet of moeilijk realiseerbaar zijn.

19

VOOR- EN NADELEN Het ontwerpen en creëren van schaalconstructies, vertegenwoordigt een belangrijke stap in de geschiedenis van de bouwkunst. Hun souplesse en de variëteit aan vormen zorgt ervoor dat er talrijke architectonische, technische en economische voordelen waren, ten opzichte van andere constructieve systemen. ‘Om het belang te illustreren van de voordelen die schaalconstructies bieden, is het mogelijk de vergelijking te maken tussen twee projecten met zelfde overspanning. Zo kun je de koepel van de Sint-Pietersbasiliek in Rome (afb.1.4) bijvoorbeeld vergelijken met de koepel van de fabriek Schott in Ièna (afb.1.5). Beiden hebben ze een overspanning van ongeveer 40 meter, maar de koepel in Ièna is veel platter (8m hoog) dan die van de Sint-Pieter (28m hoog). Er dienen dus grotere horizontale krachten opgevangen te worden in de ondersteuning van de fabriekskoepel. Het grootste verschil is de dikte van de koepels. De koepel van de Sint-Pieter is een dubbele koepel, opgebouwd uit licht metselwerk, 3 meter dik (ongeveer 10.000 ton). De koepel van de fabriek in Ièna, geconstrueerd met gewapend beton, heeft een dikte van slechts 6 centimeter (330 ton)’.

afb.1.4 - Koepel Sint-Pietersbasiliek in Rome

Het belangrijkste voordeel van schaalconstructies in gewapend beton is hun laag eigengewicht. De dragende elementen worden meestal opgenomen in de structuur dankzij een welbepaalde geometrische vorm van het overdekkende element, waarvan de dikte veelal miniem is. Dit voordeel is vooral belangrijk voor daken, waar de gebruikslast (sneeuw/wind) zwak is en de belangrijkste belasting het eigengewicht van de constructie zelf is. Dit gewichtsverlies is economisch gezien positief voor de bogen, het steigerwerk, de methodes van oprichten, de steunpunten, de fundering e.d.

afb.1.5 - Koepel fabriek Schott in Ièna (Roe)

 vrije vertaling uit: BELES, A. & SOARE, M. (1967). Les paraboloïdes elliptique et hyperbolique. Parijs, Dunod, p17.

20

Gewapend beton - dat op zich betere weerstandseigenschappen vertoont dan zijn individuele bestanddelen - kan zich aan eender welke situatie aanpassen om de gewenste trek- en druksterkte te verkrijgen. Schaalconstructies bieden daarnaast ook een goede brandweerstand en het is mogelijk door een doordachte oriëntatie en vormkeuze natuurlijk licht te laten toetreden tot het grondoppervlak. Een belangrijk nadeel van schaalconstructies is de kost van de bekisting; het creëren van scherpe, nauwkeurige bogen vereist een gespecialiseerd vakmanschap. Hier zijn enkele oppervlakken interessant, namelijk de dubbelgekromde regelvlakken (zie verder); deze kunnen immers gevormd worden door middel van rechte lijnen. Bovendien zijn de vereenvoudigde berekeningsmethoden voor deze oppervlakken een uitzondering voor de anders zeer ingewikkelde weerstandsberekeningen voor andere oppervlakken.

21

CLASSIFICATIE VERSCHILLENDE VORMEN

afb.1.6 - Verschillende vormen van schaalconstructies

22

Er bestaan verschillende methodes om een indeling te maken van de vele schaalsoorten (afb.1.6). Aan de hand van verschillende auteurs ga ik trachten een aantal indelingen op een rijtje te zetten (Salvadori & Heller, Mainstone en Paduart). Salvadori en Heller bedachten volgende indeling: Elke doorsnede van een koepel met een vlak dat door de normale ervan gaat heeft een neerwaarts gerichte kromming. Voor sferische koepels is de kromming overal identiek, voor elk ander type van koepel varieert die tussen een maximum en een minimum wanneer het vlak roteert. Vlakken zoals koepels - met een kromming die varieert van grootte maar altijd op- of neerwaarts gericht is - noemt men synclastisch. Volgens de conventie zijn vlakken met een neerwaarts (opwaarts) gerichte kromming positief (negatief). Vlakken met een negatieve of een positieve kromming in elk punt, noemt men niet-ontwikkelbare vlakken (nondevelopable surfaces). Hun stijfheid en sterkte komt in eerste instantie voort uit de weerstand tegen die vervormingen die neigen deze vlakken platter te maken en dus hun kromming te verminderen. Vlakken zoals cilindrische schaaldaken, met krommingen die steeds ofwel positief ofwel negatief zijn en zonder kromming in één richting, worden ontwikkelbare oppervlakken genoemd (developable surfaces). Deze oppervlakken kennen een duidelijk kleinere stijfheid en sterkte dan synclastische oppervlakken. Een onderscheid naargelang de kromming in een punt is reeds gemaakt. Een andere classificatie, naargelang de algemene vorm, is eveneens van groot belang in het ontwerp van schaalconstructies. Zo komt men tot het onderscheid in rotatie-, translatie- en regelvlakken en iets complexere oppervlakken.  SALVADORI, M. & HELLER, R. (1975). Structure in Architecture. New Jersey, Prentice-Hall, p324.

23

Rotatie-oppervlakken. Deze oppervlakken kan men beschrijven als de rotatie van een vlakke kromme om een verticale as (afb.1.7). De meridiaankromme kan verschillende vormen aannemen, waardoor verdere classificatie mogelijk is. De meest gebruikte koepel is sferisch, dit oppervlak kun je bekomen door rotatie van een cirkelboog omheen een verticale as. De verticale doorsneden van een rotatie-oppervlak noemt men meridianen en zijn horizontale doorsneden, allemaal cirkels, noemt men parallellen; de grootste parallel noemt men de evenaar.

afb.1.7 - Rotatie-oppervlakken

Elliptische koepels (afb.1.8) kan men verkrijgen door het roteren van een ellips. Deze zijn niet zo efficiënt als sferische koepels aangezien ze platter zijn en aldus de neiging tot verbuigen (buckling) vertonen. Parabolische koepels (afb.1.8) daarentegen, hebben een grotere kromming dan elliptische en sferische koepels en bijgevolg vertonen deze structurele voordelen.

afb.1.8 - Elliptische en parabolische koepels

Het oppervlak dat men verkrijgt door het roteren van een rechte lijn rond een verticale as, is een kegel (afb.1.9). Het gebrek aan kromming in de radiale richting van de kegel maakt dit oppervlak makkelijker om te construeren in gewapend beton dan andere reguliere rotatie-oppervlakken. afb.1.9 - Kegeloppervlakken

Een torus (afb.1.10) is een rotatie-oppervlak dat je kan realiseren door een cirkelboog of een andere kromme die niet snijdt met de as te roteren omheen een verticale as.

afb.1.10 - Torus

24

Translatie-oppervlakken. Het oppervlak van een cilindrische translatieschaal krijg je door een translatie door te voeren van een kromme langsheen een rechte (afb.1.11). Deze kromme kan een cirkel, parabool of ellips zijn. Translatie van een verticale parabool met een neerwaartse kromming over een loodrechte parabool eveneens met neerwaartse kromming genereert een oppervlak, elliptische paraboloïde genaamd (afb.1.12). Het gecoverde vlak is rechthoekig. De horizontale snedes zijn ellipsen, de verticale zijn parabolen. Wanneer de twee parabolen identiek zijn, is het gecoverde vlak vierkant en zijn de horizontale snedes cirkels. Dit was de eerste vorm die men gebruikte voor een dunne schaal in gewapend beton.

afb.1.11 - Cilindrische oppervlakken

afb.1.12 - Elliptische paraboloïde

Een hyperbolische paraboloïde -kort hypar- (afb.1.13) krijgt men via translatie van een parabool met neerwaartse kromming over een parabool met opwaartse kromming. De hypar heeft het uitzicht van een zadel, verticale snedes zijn hyperbolisch van aard, horizontale parabolisch. Zoals bij alle zadeloppervlakken verdwijnt de kromming in twee richtingen; voor een hypar zijn deze richtingen dezelfde in alle punten. Dit wil zeggen dat verticale doorsneden evenwijdig aan deze richtingen allemaal rechte lijnen zijn; de generatrices (afb.1.14). De hypar heeft een dubbele reeks van rechte lijnen. Het oppervlak kan je dus ook genereren a.h.v. een rechte lijn segment dat met zijn twee einden glijdt over twee rechte lijnen (loodrecht in de ruimte). Zo’n oppervlak in gewapend beton is relatief makkelijk te construeren aangezien het mogelijk is rechte planken te gebruiken als bekisting.

afb.1.13 - Hyperbolische paraboloïde

afb.1.14 - Generatrices van een hyper

25

Regelvlakken. Elk oppervlak dat gegenereerd wordt door het glijden van de uiteinden van rechte lijn segmenten over twee aparte krommen (net zoals bij een hypar) noemt men een regelvlak.

afb.1.15 - Conoïdale oppervlakken

Wanneer de twee krommen twee rechte lijnen zijn, loodrecht in de ruimte, krijg je een hyperbolische paraboloïde. Cilinders en kegels zijn eveneens regelvlakken. Een andere reeks regelvlakken krijgt men door een rechte lijn segment te laten glijden over twee verschillende krommen gelegen in evenwijdige vlakken. Dit noemt men een conoïdaal oppervlak (afb.1.15). Conoïdale daken overdekken een rechthoekig grondplan en laten toe dat er (noorder)licht binnendringt. Conoïden (afb.1.16) zijn conoïdale oppervlakken die men krijgt door een rechte lijn te laten glijden met zijn ene uiteinde over een kromme en het andere uiteinde over een rechte lijn.

afb.1.16 - Conoïden

afb.1.17 - Kegel

Kegels (afb.1.17) zijn regelvlakken waarbij één deel van de rechte lijn segmenten roteert rond een punt en het andere deel over een kromme glijdt. Conische sectoren zijn conoïdale oppervlakken die men kan gebruiken om trapezoïdale oppervlakken te overdekken. Een hellend segment dat glijdt over twee horizontale cirkels, de ene gelegen boven de andere, vormt een oppervlak dat men hyperboloïde noemt (afb.1.18). De verticale doorsneden zijn immers hyperbolisch van aard. Deze vormen werden veelal gebruikt bij koeltorens.

afb.1.18 - Hyperboloïden

26

Complexere oppervlakken. De elementaire, mathematisch bepaalde oppervlakken kunnen worden gecombineerd op één of andere manier tot meer complexe oppervlakken.

afb.1.19 - Overlappende cilinders

Zo kan men cilindrische schalen laten overlappen om zo een rechthoekige of vierkante ruimte te overdekken (afb.1.19). Evenwijdige cilindrische schalen met afwisselend een opwaartse en neerwaartse kromming creëren een gegolfd dak gelijkend op een gevouwen plaat (afb.1.20). Schelpachtige, ringvormige daken kan men krijgen door sectoren van kegels met alternerende op- en neerwaartse kromming samen te voegen. Elk van de voorheen besproken elementaire vormen kan men op die manier schelpachtig vervormen om een meer efficiënte structuur te verkrijgen.

afb.1.20 - Gegolfd cilindrisch oppervlak

Een ellipsoïde kan schelpachtig gemaakt worden om het transverse krommingen te geven naar de steunpunten toe (afb.1.21). Een parabolische cilinder kan een golving krijgen om op die manier een oppervlak met krommingen in twee richtingen te verkrijgen, met een grotere stijfheid als gevolg (afb.1.22). Sferische koepels kan men om dezelfde reden laten golven. Een zeer groot dak gebouwd door Jack Christiansen, toen de grootste schaalconstructie in gewapend beton, overdekt het King County Stadium in Seattle en overbrugt 201 meter d.m.v. een schelpachtige sferische koepel.

afb.1.21 - Schelpachtige ellipsoïde

afb.1.22 - Gegolfde parabolische cilinder

27

afb.1.23 - Belangrijkste structurele vormen. In b-d, g-i en k-q zijn de belangrijkste drukkrachten in het geval van pure zwaartekracht of equivalente last getekend a.h.v. doorlopende lijnen. Trekkrachten worden weergegeven a.h.v. gebroken lijnen. In r-u worden de richtingen van de buigende momenten weergegeven door puntlijnen in de bovenkant van de platen.

28

De basis van de classificatie (afb.1.23) volgens Mainstone is voornamelijk geometrisch. Nochtans is het ook noodzakelijk, wanneer men de structurele mogelijkheden beschouwt, de manier van ondersteuning en de manier van belasting in rekening te brengen. De manier van ondersteuning wordt in de afbeelding weergegeven door pijltjes, die symbool staan voor de richtingen van de reacties in die ondersteuningen. De belasting beziet men in het algemeen als een verticale, neerwaarts gerichte en uniform verdeelde last. Deze last kan men dus zien als gravitair eigengewicht. Naast het vanzelfsprekende geometrische verschil tussen de lineaire vormen en de rest, zijn er nog twee andere manieren voor een geometrisch onderscheid. De eerste is gebaseerd op de kromming. Van de gebogen vormen, zijn f tot j enkelvoudig gekromd; k tot m dubbelgekromd met beide krommingen in dezelfde richting (synclastisch); n tot p met krommingen in tegengestelde richting (anticlastisch). Het tweede onderscheid is minder scherp omlijnd en is gebaseerd op de afmeting van de dwarsdoorsnede. De vormen links van de verticale lijn hebben een potentieel goede structuur met aldus een minimale benodigde dikte. De vormen boven de horizontale lijn dienen een voldoende (grote) dikte te hebben indien zij geen kromming vertonen. De vormen rechts van de verticale lijn dienen een bepaalde dikte te hebben om verbuigen (buckling) te vermijden. Op te merken is ook dat sommige vormen slechts bepaalde vormen van lasten kunnen overdragen; a en e kunnen enkel directe lasten opvangen; f, j en q enkel indirecte; de overige (b tot d, g tot i, k tot p en r tot u) kunnen zowel directe als indirecte lasten overdragen naar de steunpunten.  MAINSTONE, R.J. (1975). Developments in structural form. Cambridge, s.e., p83.

29

Op structureel gebied is er ook nog een onderscheid mogelijk tussen vormen die voornamelijk aan trek worden onderworpen, voornamelijk aan druk of aan een combinatie van beide. Alle vormen onder de horizontale lijn hebben een uniforme druk of trek over de dikte van de structuur. De vormen boven de horizontale lijn daarentegen hebben zowel variabele druk en trek over de dikte van de structuur. André Paduart somde in zijn handleiding voor schaalconstructies kort enkele mogelijke classificatiemethodes op en ging dieper in op één van hen, namelijk de indeling die gebaseerd is op het teken van de Gaussiaanse kromme. Dit was die indeling: - Oppervlakken met Gaussiaanse kromme nul: vlakke, geplooide, cilindrische en conische schalen. - Oppervlakken met negatieve Gaussiaanse kromme: Conoïdale vlakken, conoïden, hyperbolische paraboloïden en hyperboloïden. - Oppervlakken met positieve Gaussiaanse kromme: Elliptische paraboloïden, sferische koepels, ellipsoïden, afgeplatte koepels en torische schalen. - Oppervlakken met variabele Gaussiaanse krommen.

 PADUART, A. (1969a). Les voiles minces en béton armé. Brussel, Universitaire Pers, p8.

30

1.2 - HISTORISCH Ontwikkeling Betontechnologie. Het gebruik van cement en beton in moderne constructies was het resultaat van veel ingenieurswerk en wetenschappelijke uitvindingen uit het verleden. Sommige van deze uitvindingen vinden hun oorsprong in de oudheid en hebben zelfs vandaag hun waarde nog niet verloren. ‘De erkenning van de sterkte-eigenschappen van verscheidene combinaties van deze materialen maakten de ontwikkeling van het opus caementitium of het Romeinse beton mogelijk en het gebruik ervan in de bouw, zoals in het Pantheon in 27 v.C. De cilindervormige muur, met een diameter van 43,3 m, wordt bekroond door een zelfdragende monolithische koepel uit beton. Analyses toonden aan dat men voor de muren en de koepel met cassettes verschillende betonsamenstellingen gebruikte waardoor het eigengewicht van het beton sterk verminderde naar de 9m brede oculus van de koepel toe’. In de loop van de middeleeuwen was de kennis over de correcte samenstelling van het opus caementitium verloren gegaan. De toen gebruikte mortel bestond uit zuiver leem, kalk of zand. Het duurde tot het midden van de 18de eeuw tot ze het materiaal herontdekten. Experimenten volgden die bedoeld waren om de treksterkte van betonelementen te verbeteren met behulp van ijzertoevoegingen, waarna uiteindelijk ook het gewapend beton tot ontwikkeling kwam.

 vrije vertaling uit: MELARAGNO, M. (1991). An introduction to shell structures. N.Y., Reinhold Van Nostrand, 428p.

31

De Romeinen mengden geregeld cementpoeder, zand, stenen en water om te komen tot een artificieel materieel, namelijk beton. Na de Middeleeuwen gebruikte men vooral staal als constructiemateriaal. In de 20e eeuw was het de combinatie van deze twee oude, artificieel geproduceerde materialen dat het meest gebruikte constructiemateriaal zou worden; gewapend beton, een materiaal met uitzonderlijk goede eigenschappen. ‘Net zoals bij het staal waren de pioniers in gewapend beton eveneens esthetisch bewuste, structurele kunstenaars. Telford, Roebling en Eiffel vonden een eeuw later hun tegenhangers in Maillart, Torroja en Nervi. Het was een Franse tuinman, Joseph Monier (1823-1906) die een patent nam op zijn uitvinding; de toevoeging van een stalen gaas aan beton ter versterking’. Het duurde tot in 1878 eer men begrepen had dat wapening enkel nuttig was in de trekzone van beton. Het was de Fransman François Hennibique (1843-1921) die de constructie van monolithische betonconstructies van balken en platen in gewapend beton optimaliseerde. Aan het einde van de 19de eeuw werden reeds verscheidene constructies opgetrokken met de systemen ontwikkeld door Hennebique. Bij de aanvang van de 20ste eeuw, begon gewapend beton staal te vervangen als materiaal om grote gebouwen te construeren. Vaak werd voor gewapend beton geopteerd, niet alleen op basis van de brandweerstand, maar evenzeer op basis van economische en esthetische factoren.

 vrije vertaling uit: BILLINGTON, D. (1983). The tower and the bridge. Princeton, University Press, 306p.

32

EVOLUTIE SCHAALCONSTRUCTIES Begin 20ste eeuw had men de gewoonte de constructie voldoende te versterken a.h.v. stijve nerven. De twee delen van de overdekking, schaal en nerven, hadden elk een apart doel; de dunnere schaal diende ter bescherming van het gebouw en de stijvere nerven dienden alle krachtswerkingen op te vangen en deze over te dragen naar de steunpunten. ‘Rond 1910-1920 experimenteerde men met de idee dat de schaal volledig zelfdragend zou kunnen zijn en dus stijve nerven overbodig. Zo ontstonden de schaalconstructies; door Duitsers ‘Flächentragwerke’ genaamd, door Engelsen ‘shells’ en door de Fransen ‘voutes minces’ ...’ De vorm van de schaalconstructies kende een constante evolutie. Eerst volgde men het voorbeeld van oude constructies in baksteen; een koepel gerealiseerd op basis van een rotatie-oppervlak. Zo’n vorm gebruikte men veelal voor constructies zoals kerken, theaterzalen, expositiehallen, enz. Eén van de eerste realisaties in gewapend beton in dit genre, was de koepel van de moskee van Constanza (Roemenië, 1905). Met behulp van een schaal met een dikte van 5cm realiseerde men een overspanning van 10m. Volgens David Billington kan men zeker drie belangrijke evoluties onderscheiden, elk met een verschillende culturele achtergrond. Duitsland kent een mathematische en wetenschappelijke traditie, Italië een historische en artistieke en Spanje een meer artisanale bouwtraditie. Alle drie de ontwikkelingen hadden als doel grote ruimtes te overspannen met dunne, gebogen vlakken in gewapend beton; eerder dan met dikke, vlakkere. Alle evoluties ontwikkelden zich tussen de Eerste en de Tweede Wereldoorlog, maar kenden hun hoogtepunt pas in de jaren ‘50.  vrije vertaling uit: SOBRERO, L. (1960). Les voutes minces. Trieste, Universiteit Trieste, p9.  BILLINGTON, D. (1983). The tower and the bridge. Princeton, University Press, p172.

33

De Duitsers trachten te werken met vlakken die ze makkelijk mathematisch kunnen bestuderen, zoals sferische koepels en cirkelvormige cilinders en ze toonden verschillende balk-, wand- en boogsystemen om deze oppervlakken te ondersteunen. De Italianen, met Nervi voorop, ontwikkelden geribde vlakken, herinterpretaties van bogen in baksteen uit de oudheid. Nervi trachtte de geribde vlakken en de draagstructuur visueel te integreren. Gebaseerd op plaatselijke artisanale tradities, gebruikten de Spaanse ontwerpers gewapend beton om effen vlakken te creëren waarin de draagstructuur geïntegreerd zat.

Ontstaan en ontwikkeling: Jaren ‘10 tot ‘40. Over de oorsprong van schaalconstructies bestaan er verschillende theorieën. Veelal zegt men dat de idee van schaalconstructies ontstond in West-Europa en voornamelijk in Duitsland en Frankrijk. Volgens Mainstone10 is de ontwikkeling mede te danken aan de constructie van een aantal planetaria. Deze koepels werden geconstrueerd door eerst driehoekige netten van staaldraden op te stellen waaraan de bekisting werd bevestigd. Nadien werd er een fijn net tussen gespannen en een dunne laag beton op gespoten. De planetaria werden opgericht door en onder patent van het bureau Dyckerhoff & Widmann in de jaren 1925-1930. Het bekendste voorbeeld hiervan is het planetarium Zeiss11 (afb.1.24) dat geconstrueerd werd in 1926 door Franz Dischinger (1887-1953) i.s.m. Walter Bauersfeld (1879-1959). Dit planetarium overspant 40m d.m.v. een koepel met een dikte van 6cm. Men gebruikte een driehoekig frame van wapeningsstaal, omdat het op die manier relatief makkelijk was 10 MAINSTONE, R.J. (1975). Developments in structural form. Cambridge, s.e., p130. 11 DISCHINGER, F. (1931). Coupoles minces en ciment armé. La technique des travaux, 7(3), p148.

afb.1.24 - Planetarium Zeiss (1926)

34

de exacte hemisferische vorm te realiseren. Anderzijds was deze wapening van ondergeschikt belang en aldus oneconomisch. Eenmaal het aangetoond was dat het mogelijk was zulke schalen te construeren, ging men over naar steigerwerk om de bekisting te ondersteunen. De firma Carl Zeiss had een projector ontwikkeld om het heelal te projecteren op een sferische koepel en Franz Dischinger ontwierp deze koepel, die steunde op 4 kolommen. Dit prototype, het Zeiss-Dywidagmodel (1923, overspanning van 40m en schaaldikte van 6cm) (afb.1.25), werd vele malen toegepast. Dischinger ontwierp voor Dyckerhoff & Widmann verscheidene koepelconstructies, waarvan de koepels van de markthallen in Leipzig12 een bekend voorbeeld zijn (1929, overspanningen van 76m) (afb.1.26). Doordat het een dunne schaalconstructie betreft is het gewicht slechts één derde van een andere grote sferische koepel, de Centennial Hall13 in Breslau (1913, Max Berg, overspanning van 67m, toen de grootste ter wereld) (afb.1.27). In de koepel in Breslau worden 32 meridionale ribben samengehouden door 5 ringbalken die de stijfheid verzekeren. Onderaan worden de krachten overgedragen via vier bogen en absissen.

afb.1.25 - Zeiss-Dywidagprototype (1923)

afb.1.26 - Markthallen in Leipzig (1929)

Eén van de eerste schaalconstructies werd in Frankrijk gerealiseerd, door Simon Boussiron (1873-1958) in 1910. Die ontwierp een loods voor de koeriersdienst Bercy-Arrivages in Parijs (afb.1.28). De constructie bestond uit 5 cilindrische schalen (breedte 8 of 10m en totale lengte 250m) met een dikte van 8cm en met uitsparingen voor lichtkoepels.

afb.1.27 - Centennial Hall in Breslau (1913)

12 BILLINGTON, D. (1983). The tower and the bridge. Princeton, University Press, p175. 13 MICHELIS, P.A. (1964). Esthétique de l’architecture du béton armé. Parijs, Dunod, p46.

afb.1.28 - Loods Bercy in Parijs (1910)

35

‘Met de hangars voor de luchthaven in Orly (afb.1.29) realiseerde de Fransman Eugène Freysinnet (18791962) in 1916 één van de eerste schaalconstructies in ter plaatse gestort gewapend beton. De bogen hebben zelf een wijde trogvormige dwarsdoorsnede en vormen, de ene naast de andere geplaatst, een continue gerimpelde cilindervormige schaal. Door middel van een brede boog die de ideale lijn volgt om lasten naar de grond over te dragen, verdikkend naar de voet toe, werden de horizontale uitwaartse spatkrachten beperkt tot 15 procent van de verticale belasting. Op deze manier was het mogelijk eenvoudige funderingen te realiseren (zonder nood aan horizontale trekkers); een funderingsstrook van 1m breed was voldoende’14. De hangars bestaan dus uit niets meer dan een reeks bogen die naast elkaar rechtstreeks op de grond rusten. De constructie werd opgericht in fasen, waarbij van onder naar boven gewerkt werd en boog per boog d.m.v. een verplaatsbare bekisting.

afb.1.29 - Hangar Luchthaven in Orly (1916)

De Zwitser Robert Maillart (1872-1940) ontwierp een exceptionele schaalconstructie; de Cement Hall15 (afb.1.30) ter gelegenheid van de Zwitserse staatstentoonstelling van 1939. Dit was een gebogen tongewelf in een ongewone gedaante en had een ongelofelijk effect. De constructie was 11,7 m hoog en het beton was op geen enkele plaats dikker dan 6 cm. Deze dikte was over de hele contour van het gebouw zichtbaar; dak en wanden vormden één geheel. De belangrijkste verticale lasten werden overgebracht via vier centrale kolommen; verjongend naar onderen toe tot scharnierachtige steunpunten. Dunne platen zorgden voor horizontale steun aan de schaalranden en twee gebogen schaalribben verstijfden de parabolische schaal.

afb.1.30 - Cement Hall in Zurich (1939)

14 vrije vertaling uit: MAINSTONE, R.J. (1975). Developments in structural form. Cambridge, s.e., p225. 15 BILLINGTON, D. (1983). The tower and the bridge. Princeton, University Press, p155 & p168.

36

De vorm van de Cement Hall is zo eenvoudig dat elke ingenieur ziet hoe Maillart het gedrag van het materiaal visualiseerde, hetgeen door de belastingstesten bevestigd werd. Het werk van Maillart tussen 1900 en 1940 betekende een revolutie in structural art. Hij was de eerste ontwerper in de twintigste eeuw die volledig brak met de baksteentraditie. Hij paste beton toe in vormen die technisch aansluiten bij de mogelijkheden van het materiaal en toch verrassend kunnen zijn. Hij poogde structuur expressief te maken. Volgens Mainstone16 was een ander belangrijk individu in de geschiedenis van schaalconstructies Eduardo Torroja17 (1899-1961). Hij ontwierp in 1933 de overkoepeling van de markt van Algeciras (afb.1.31). Deze bestaat nog en is vermaard voor zijn architecturale detaillering. De constructie steunde op acht steunpunten, overspannen door platte cilindrische bogen. Deze kraagden een beetje uit om een stijver geheel te verkrijgen. Voor het eerst gebruikte men een continue ringbalk verbonden met spanschroeven, zodat voorspanning van de balk mogelijk was. Op die manier kon men een oplossing bieden aan het incompatibiliteitsprobleem van de vervormingen tussen schaal en balk, hetgeen toen vaak voor problemen zorgde’.

afb.1.31 - Markt van Algeciras (1933)

‘Een ander ontwerp van Torroja is de schaalconstructie van een sporthal in Madrid; het ‘Palais de Sports de Recoletos’ (1935) (afb.1.32). Deze is opgebouwd uit twee cilindrische schalen, die elkaar met rechte hoek snijden in langsrichting en een rechthoekig oppervlak (54m x 30m) overdekken. De schaal heeft een dikte van 8cm en een lichtstraat over de hele lengte’18.

16 MAINSTONE, R.J. (1975). Developments in structural form. Cambridge, s.e., p130. 17 (1961). Professor Eduardo Torroja. CQ, 15(50), p32. 18 vrije vertaling uit: MICHELIS, P.A. (1964). Esthétique de l’architecture du béton armé. Parijs, Dunod, p54.

afb.1.32 - Sporthal in Recoletos (1935)

37

Zijn eerste grote (en misschien wel bekendste) werk creëerde Torroja in 1935; de overdekking van de tribune van een hippodroom in Madrid; de Zarzuela Hippodroom19 (afb.1.33). Dit was een uitkragende dubbelgekromde schaal met hyperboloïde vorm en zonder ribben. De schaal kraagde 12.8m uit t.o.v. het steunpunt en 7m in de andere richting. Ze werd in balans gehouden door een trekker aan de achterzijde. De schaal was slechts 5cm dik aan haar uiteinde, met een licht uitzicht als gevolg. Deze dikte nam toe tot 14cm aan de steunpunten. Ondanks deze minimale dikte was de schaal toch uitmuntend sterk. In proeven kon ze immers tot drie maal de ontwerplast weerstaan en de schaal weerstond ook aan een hevig bombardement tijdens de Spaanse Burgeroorlog.

afb.1.33 - Zarzuela Hippodroom (1935)

In de jaren ‘30 zag men de theoretische (uniforme spanningstoestand doorheen de schaal) en praktische (realiseerbaar d.m.v. rechte lijnen) voordelen van hyperbolische paraboloïden. Bernard Lafaille (19001955) maakte het eerste ontwerp voor een schaal in de vorm van een hyperbolische paraboloïde en na hem werd dit type vaak toegepast (o.a. door Felix Candela). Antonio Gaudi (1852-1926) stelde voor zijn Sagrada Familia (afb.1.34) veel eerder reeds voor vormen te gebruiken verwant met de hyperbolische paraboloïde, maar deze bleef onafgewerkt en men besteedde er toen weinig aandacht aan. ‘Voor Gaudi had de hypar een diepere religieuze betekenis, hij zei dat die vorm een “miracle of mathematics” was en “he attributed holy properties to the trinity of straight lines which determine any such surface”. Men looft Gaudi voor zijn fantasie en zijn uitbundigheid, maar de essentie van zijn werken is steeds structurele rationaliteit’20.

afb.1.34 - Sagrada Familia (1883-)

19 [Concrete Quarterly]. (1952). Winged canopies at Madrid racecourse. CQ, 6(14), 18-20. 20 vrije vertaling uit: BILLINGTON, D. (1983). The tower and the bridge. Princeton, University Press, p185.

38

Hoogtepunt: Jaren ‘50. Eind jaren ’30 waren de meeste schaalvormen uitgetest om constructies te realiseren. De uitdaging was toen om die mogelijkheden meer architecturaal te exploiteren, aangezien de ontwikkeling van schalen tot dan toe louter het werk was van ingenieurs. Volgens Mainstone21 werd de interesse van architecten 20 jaar later aangewakkerd door een aantal grote projecten, zoals (in 1954-55) het Kresge Auditorium van Saarinen, de St. Louis Air Terminal van Yamasaki en Tedesko en de Iglesia La Virgen Milagrosa van Candela. De vorm van het Kresge Auditorium (Cambridge, VS) (afb.1.35) was exact een achtste van een bol en steunde op 3 punten. Eero Saarinen (1910-1960) koos de vorm vooral om esthetische redenen. De eenvoudige spanningen veranderden door het weghalen van grote delen van de schaal tussen de steunpunten en door de afwezigheid van randbalken. Dit resulteerde in een grotere schaaldikte, grotere randbalken en een hoger wapeningspercentage (dan normaal bij zo’n overspanning). Horizontale krachten werden opgenomen door ondergrondse steunberen en om vervormingen van de schaal op te vangen, is er geen rechtstreeks contact met de steunpunten en de glasvlakken.

afb.1.35 - Kresge Auditorium (1954)

De schaalconstructie van de St.Louis Air Terminal (afb.1.36), een ontwerp van ir. Anton Tedesko (19021994) en Minoru Yamasaki (1912-1986), was opgebouwd uit drie structureel onafhankelijke zadeloppervlakken, gescheiden door glaspanelen. De vrije randen en de boogranden waren versterkt d.m.v. externe ribben. De diagonale ribben van de schalen droegen de meeste lasten over en dus was een ondersteuning op vier punten een logische keuze. Horizontale krachten worden opgenomen door trekkers onder het gebouw. 21 MAINSTONE, R.J. (1975). Developments in structural form. Cambridge, s.e., p131.

afb.1.36 - St.Louis Air Terminal (1954)

39

In een ontwerp van de Spaanse ir. Felix Candela22 (1910-1971), de Iglesia de La Virgen Milagrosa (afb.1.37), draagt elke kolom vier schalen in de vorm van hyperbolische paraboloïden. Twee van die hypars overspannen de helft van het schip van de kerk, de andere twee overspannen de zijbeuk. Elk paar hypars komt samen in een scherpe rib op de kolom. Structureel gezien zouden drukkrachten in die ribben moeten leiden naar grote steunpunten, maar de overspanningen in de kerk waren voldoende klein. De breedte van het schip van de kerk was 11m, terwijl de schaal van het Kresge Auditorium 48m overspant en de bogen van de St.Louis Air Terminal 36.6m. Op die manier was het voor Candela mogelijk een minieme betondikte te gebruiken om de spanningen op te vangen.

afb.1.37 - Kerk La Virgen Milagrosa (1955)

Candela maakte gebruik van gewapend beton voor de realisatie van zijn extravagante en artistieke ideeën. Hij ontwierp schaalstructuren, op basis van zijn eigen ingenieurskennis en met een grote dosis intuïtie. In 1958 ontwierp hij in Mexico (i.s.m. Joaquín en Fernando Alvarez Ordõnez) het Mantiales Restaurant in Xochimilcho (afb.1.38). Dit gebouw werd enorm bekend vanwege zijn uitzonderlijke vormgeving (d.m.v. een parabolische schaal) als een acht-bladige bloem.

afb.1.38 - Restaurant in Xochimilco (1958)

Candela realiseerde vele schaalconstructies in Mexico, waarbij hij veelal voor een hyperbolische paraboloïde als vorm koos. Het Cosmic Rays Pavilion (Universiteit Mexico City, 1951, i.s.m. Jorge Gonzalez Reyna) en de San Vincente de Paul kapel (Coyoacan, 1959, i.s.m. Enrique de la Mora en Fernando Lopez Carmona) (afb.1.39) zijn hiervan voorbeelden. Een andere (open) kapel, de Lomas de Cuernavaca (Morelos, 1958) (afb.1.40) is eveneens bekend omwille van zijn verbluffende vorm.

afb.1.39 - Kapel San Vicente de Paul (1959)

22 FABER, C. (1963). Candela, the shell builder. New York, Reinhold Publishing Corporation, 240p.

afb.1.40 - Lomas de Cuernavaca (1958)

40

In 1956 waren er opnieuw twee grote structureel innovatieve constructies, namelijk het Palazetto dello Sport van Nervi en de CNIT Hall van Esquillan. De CNIT Hall23 (Centre National des Industries et des Techniques, Parijs, 1958) (afb.1.41 en afb.1.42) werd ontworpen door Nicholas Esquilan (1902-1989) als een schaal in de vorm van een torische boog om zo de nodige extra stijfheid te verkrijgen voor deze grote overspanning (206m tussen elk paar steunpunten). De vorm was een driehoekige geribde boog met drie horizontale nokken. De bogen hebben een kleine kromming, zodat lasten zo direct mogelijk naar de drie steunpunten worden afgeleid (i.p.v. via randbalken zoals in de schaal van het Kresge Auditorium). De constructie bestaat dus voornamelijk uit een waaier aan bogen die convergeert in de steunpunten. Om de twee schalen (6cm dik) te laten samenwerken werden ze verbonden via een web van prefabelementen uit gewapend beton. De fasering van de constructie was zeer belangrijk om te zorgen dat lasten steeds symmetrisch werden verdeeld en om vervormingen onder controle te hebben. Trekkers, die de steunpunten onder de grond verbonden en de horizontale krachten opnamen, werden aangespannen wanneer de ondersteuning van de bekisting werd verwijderd.

afb.1.41 - CNIT Hall in Parijs (1958)

afb.1.42 - Interieurzicht CNIT Hall

In Marignane24 realiseerde Esquilan in 1952 i.s.m. Boussiron hangars voor de luchthaven (afb.1.43). Deze hadden een hyperbolische, cilindervormige schaal uit beton; dankzij de dubbele kromming van de schaal was de grote(re) overspanning mogelijk (101m).

afb.1.43 - Hangars in Marignane (1952)

23 (1959). The new exhibition hall in Paris. Concrete Quarterly, 13(40), 20-26. 24 PADUART, A. (1961). Introduction au calcul et à l’exécution des voiles minces en beton armé. Brussel, Voorlichtingscentrum van de Belgische Cementnijverheid, p82.

41

De Italiaanse ir.-arch. Pier Luigi Nervi25 (1891-1979) experimenteerde met de sculpturale en expressieve mogelijkheden van gewapend beton. Hij realiseerde verschillende (bekende) werken en mag als één van de vaandeldragers genoemd worden op het vlak van schaalconstructies. In het kleine Palazetto en grotere Palazzo dello Sport26, paste Nervi een constructiemethode toe zoals eerder in een expositiehal in Turijn (1949) (afb.1.44). De onderste bekisting werd overbodig door het gebruik van vooraf gestorte units. Deze dienden tegelijk als verstevigingsribben voor de in situ gestorte schalen. Billington27 meent dat Nervi zijn werken baseerde op eenvoudige vormen, die hij realiseerde door een combinatie van individuele elementen. In zijn koepels waren dit ribben, waardoor de koepels tegelijk stabiel en licht oogden. Dit is precies de traditie die we zien in de vroegere Italiaanse koepels, zoals de Sint-Pietersbasiliek en de Dom van Brunelleschi, beide geconstrueerd met ribben.

afb.1.44 - Expositiehal in Turijn (1949)

afb.1.45 - Kleine Palazetto dello Sport (1957)

Nervi ontwierp en bouwde (i.s.m. Antonio Vitellozzi) de 60m overspanning van het kleine Palazetto dello Sport (Rome, 1957) (afb.1.45). De koepel was door de ribben, die een elegant patroon vormden, stijver zonder materiaal toe te voegen; hij herverdeelde het enkel. Dit kon op verschillende wijzen geschieden; met een persoonlijke esthetische toets. Nervi bouwde (i.s.m. Marcello Piacentini) de grote Palazzo dello Sport (Rome, 1959) voor de Olympische Spelen van 1960. Deze koepel (overspanning van 100.6m) (afb.1.46 en afb.1.47), heeft een ander ribsysteem, waardoor hij variatie toonde in zijn ontwerpen zonder teniet te doen aan esthetische of technische kwaliteit.

afb.1.46 - Grote Palazzo dello Sport (1959)

25 MAJOR, M. (1970). P.L.Nervi. Berlijn, Henschel, 29p. 26 [Concret Quarterly]. (1959b). Nervi’s contribution to the new Rome. CQ, 13(42), 35-43. 27 BILLINGTON, D. (1983). The tower and the bridge. Princeton, University Press, p178.

afb.1.47 - Snede Palazzo dello Sport

42

Voorheen, in de jaren ’30, had Nervi twee schaaltypes ontworpen om vliegtuighangars28 te overspannen; de reeks hangars ‘Orvieto’ (1935) (afb.1.48) en de reeks hangars ‘Orbetello’ (1939). Beide zijn het schaalconstructies met een ribbenpatroon die 100.6m bij 39.6m overspannen. Het eerste type is volledig opgebouwd in ter plaatse gestort beton. Het tweede type is grotendeels opgebouwd met prefabelementen. Hij realiseerde in 1956 in Parijs (i.s.m. Marcel Breuer) het UNESCO hoofdkwartier. De twee toegangen van dit complex werden beschaduwd d.m.v. grote luifels (afb.1.49), onafhankelijk van het gebouw. ‘In de Congress Hall was de structuur opnieuw overal zichtbaar, maar ditmaal werd de overspanning gerealiseerd d.m.v. gevouwen schalen in gewapend beton; twaalf V-doorsneden die monolithisch waren verbonden’29.

afb.1.48 - Hangars type Orvieto (1935)

Andere voorbeelden tonen meer de karakteristieke veelzijdigheid van dubbelgekromde schalen. Zo bijvoorbeeld toont de TWA Terminal in Kennedy Airport (1960, N.Y.) (afb.1.50) van Eero Saarinen wat het resultaat kan zijn van het samengaan van een bekwaam ingenieur en architect. Een sculpturaal gemodelleerde vorm is mogelijk zonder nood aan massiviteit. Het ontwerp van Jorn Utzon (°1918) voor het Sydney Opera House (1961) (afb.1.51) toont dat er limieten zijn aan het statisch evenwicht en dat men niet alles van een dunne schaal kan verlangen. ‘Utzon maakte reclame met zijn schalen door te claimen dat ze allen gevormd konden worden met dezelfde bekisting. Wat hij vergat was dat niet enkel de vorm maar ook de ondersteuningswijze het gedrag van de schaal beïnvloed. Het resultaat waren vertragingen en oplopende kosten, maar ook een mooi en bekend gebouw’30.

afb.1.49 - Unesco hoofdkwartier (1956)

afb.1.50 - TWA Terminal in New York (1960)

28 [Concrete Quarterly]. (1955). P.L. Nervi. CQ, 9(25), 23. 29 vrije vertaling uit: [Concrete Quarterly]. (1959c). Unesco Headquarters, Paris. CQ, 13(40), 27. 30 vrije vertaling uit: SCHLAICH, J. (1985). Do Concrete shells have a future? p140.

afb.1.51 - Sydney Opera House (1961)

43

Dit biografisch hoofdstuk handelt over de Belgische ingenieur André Paduart (1914-1985). Hierin tracht ik aan te tonen wie hij was en wat hij allemaal verwezenlijkt heeft in zijn leven. Een eerste deel beschrijft de carrière van Paduart, zowel op professioneel als op persoonlijk vlak. Het betreft immers een rijkgevulde carrière, waarin hij in vele domeinen uitblonk, ook in zijn vrije tijd. Telkens was hij op zoek naar vernieuwing, zonder de rationele logica uit het oog te verliezen. Hij was professioneel actief als raadgevend ingenieur, bij SECO en SETRA en stichtte nadien zijn eigen studiebureau SETESCO. Ondertussen doceerde hij aan de ULB en aan La Cambre, voerde hij wetenschappelijk onderzoeken en was hij actief in tal van nationale en internationale organisaties die iets te maken hebben met beton. Deze organisaties komen in een tweede deel van dit hoofdstuk aan bod, met voornamelijk aandacht voor zijn handelingen in IASS, de internationale groepering i.v.m. schaalconstructies in gewapend beton. Ook de talrijke prijzen die hij won, zowel voor zijn theoretische werken als voor zijn gerealiseerde projecten, komen hierin aan bod. In het derde deel geef ik een kort overzicht van de bekendste (en minder bekende) projecten die hij realiseerde waarbij hij op een originele manier constructies oprichtte, gebruik makend van schaalconstructies in gewapend beton. In een vierde en laatste deel van dit hoofdstuk behandel ik de vele publicaties die André Paduart achter zijn naam heeft staan. Hier tracht ik, zij het kort, de invloed aan te tonen die sommige van deze publicaties gehad hebben op zijn collega’s en op de bouwwereld.

2 - ANDRE PADUART: BIOGRAFIE

1.1 - LEVENSLOOP 2.1 ALGEMEEN Het leven van André Paduart kan mooi gekarakteriseerd worden a.h.v. de toespraak die prof. Jaumotte hield op de begrafenis van Paduart:

Grafrede door André Jaumotte, ererector en erepresident van de ULB, op 5 maart 1985. Net zoals Raymond Aron en Chaïm Perelman, was André Paduart een uitzonderlijk persoon. Tot op de laatste dag gaf hij ons de illusie nog lang onder ons te blijven. Hoe kan men een leven samenvatten, zonder het te beschamen aangezien dit vervuld was met activiteiten, met handelingen en verschillende eervermeldingen? Hoe herinnert men tegelijk de man en zijn werk, dat van ontwerper en dat van lesgever? Indien ik André Paduart in drie woorden zou moeten omschrijven, zou ik zeggen: vruchtbaarheid, veeleisend en eenvoud. Wij die hem gekend hebben, wij herinneren hem zo: zijn rustige voorkomen, zijn ronde gezicht, altijd goedlachs, aandachtige grijsblauwe ogen, een lichtjes gerimpeld gezicht, soepel haar, zware stem, deze van een man die zich niet opdringt maar overtuigd na lang nadenken en kan luisteren. Wie hem niet ontmoet heeft, weet niet van wat de helderheid gemaakt is. André Paduart werd geboren in Dover op 4 november 1914,. Hij behaalde zijn diploma burgerlijk ingenieur bouwkunde aan de Universiteit van Brussel (ULB) in 1936. Na begonnen te zijn in de scheepsbouw bij Cockerill, werkte hij 7 jaar bij het bureau SECO, van 1937 tot 1944. Die jaren wijdde hij aan de controle van studies en uitvoering van talrijke bouwkundige wer vrije vertaling uit: SCHIFFMANN, J., et al. (2002). 45 ans SETESCO 1957-2002, Brussel, Setesco, p25.

48

ken. Tegelijkertijd werkte hij aan theoretische werken waarvoor hij de Prijs van de SRBII kreeg in 1939. Het is een verbazingwekkend parcours van meesterschap; hij dacht na over, beoordeelde en ontleedde werken van anderen. De tijd van persoonlijke werken kwam eind jaren ’40. Deze realiseerde hij eerst, gedurende 10 jaar, als technisch directeur van de vereniging SETRA. Hij realiseerde enkele belangrijke werken en haalde grote aanbestedingsopdrachten binnen. Dit waren originele en uitdagende projecten voor Paduart, die uitblonk in nieuwe technieken zoals voorgespannen beton en ruimtelijke structuren zoals schaalconstructies in gewapend beton. In 1954, werd hij door de Universiteit van Brussel gevraagd twee professoren op te volgen en hun opleiding te vernieuwen: Louis Baes en Richard Desprets. Toen had hij al meer dan 20 jaar ervaring in de berekening, de opvatting en de controle van grote projecten. De lessen van André Paduart hebben meer dan 25 generaties van ingenieurs sterk beïnvloed. Hij was niet enkel uitzonderlijk bekwaam, hij doceerde bovendien met veel enthousiasme, rechtvaardigheid en een grote toewijding; een voorbeeld voor zijn studenten. Zijn inleidingsles aan de ULB, op 13 oktober 1954, omvatte zijn doel en droeg de titel: ‘Ontwerpen is telkens opnieuw een kunst en een wetenschap’. Tegelijkertijd met zijn job als professor, lanceerde André Paduart zichzelf als raadgevend ingenieur. De wereldtentoonstelling in Brussel in 1958 was een ontmoetingspunt tussen de verschillende architecturale en structurele denkwijzen van de avant-garde.

afb.2.1 - André Paduart op jongere leeftijd

49

afb.2.2 - Tekening van André Paduart (1983).

50

Op deze expo nam André Paduart een reeks studies op zich waaronder een uiterst markante; die voor de schaalconstructies van het paviljoen van de Pijl van de Burgerlijke Bouwkunde. Hierdoor kreeg hij internationale bekendheid. Dit was het begin van het studiebureau SETESCO nv (afb.2.3), die in de 30 jaren onder zijn leiding, verschillende studies verrichtte in alle bouwsectoren. Vele van deze projecten werden gekarakteriseerd, door hun originaliteit, door het avant-garde gehalte van de gebruikte technieken en door de oplossingsmethodiek voor de specifieke problemen.

afb.2.3 - De beginjaren van SETESCO nv.

André Paduart was de ingenieur voor moeilijke en delicate problemen. Bij de oplossing hiervan gebruikte hij een totale beschikbaarheid, inbeelding en stoutmoedigheid waardoor hij er steeds in slaagde de architecten en bouwheren te overtuigen. Bovendien had hij een opmerkelijke intuïtie, gebaseerd op zijn grote kennis en zijn jarenlange ervaring. Hij was bijgevolg een gerenommeerd expert. Hij besteedde veel aandacht aan zijn opdrachten, en in beoordelingsprocedures, die hij zeer sereen en rechtvaardig uitvoerde. De ervaring die hij vergaarde tijdens zijn opdrachten, verrijkte zijn lessen aan de universiteit, onder de vorm van ‘Pathologie van constructies’ en concrete conceptrichtlijnen om structurele fouten te vermijden. Naast zijn lessen aan de Universiteit van Brussel (ULB) en aan de Hogeschool voor Architectuur van La Cambre, besteedde André Paduart ook veel tijd aan onderzoek. Bovendien zetelde hij in vele nationale en internationale verenigingen. Zijn publicaties zijn zeer talrijk en zijn cursussen zijn ver buiten de grenzen van de universiteit verspreid geraakt.

51

afb.2.4 - Tekening van André Paduart (1983).

52

In de loop van zijn laatste jaren, heeft hij het beste van zichzelf getoond in de IASS (International Association for Shell and Spatial Structures). Hij werd tot president verkozen tussen 1971 en 1980 en was jarenlang lid van de uitvoerende macht. In 1984 ontving hij de prestigieuze Eduardo Torroja medaille (afb.2.5) als een hommage voor zijn verwezenlijkingen en als erkenning voor zijn jarenlange inzet voor de IASS.

afb.2.5 - Paduart ontving de prestigieuze E. Torroja medaille van de IASS (1984).

André Paduart begreep al vroeg het belang en het nut van de numerieke methodes voor de berekening van constructies. Dit werd mede gestimuleerd door de opkomst van de computer. Met zijn gewoonlijke strengheid en zijn helderheid, oordeelde hij dat deze ontwikkeling, die hij op de voet volgde, door anderen meer in rekening diende gebracht te worden. In 1981 vroeg hij van zijn doceertaken ontheven te worden vooraleer hij de pensioensgerechtigde leeftijd bereikt had, om zich toe te wijden aan zijn familie, waar hij zeer gehecht aan was. Hij wou zich meer toeleggen op zijn andere talenten, tekenen en muziek. Hij was een zeer precies, fijn en gevoelig tekenaar (afb.2.2 en afb.2.4) en gepassioneerd door kamermuziek, lid van het orkest van de ULB (afb.2.6) waar hij zijn muzikaal talent toonde, zijn toewijding en zijn organisatietalent. Enkel zij die hem gekend hebben weten tot waar finesse in het hart kan gaan, scherpte in intelligentie en hij stelde bepaalde eisen aan zijn werk. Hij heeft grote en prachtige dingen gerealiseerd. Zijn oeuvre leeft voort in de studenten die hij liefhad. Zijn oeuvre en zijn leven kan men karakteriseren aan de hand van drie symbolische woorden: Kracht, Wijsheid en Schoonheid.

afb.2.6 - Paduart speelde viool en was lid van het orkest van de ULB.

53

KORTE BIOGRAFIE André Paduart werd geboren op 4 november 1914 in Dover (Groot-Brittannië); zijn vader was maritiem commandant op de lijn Oostende-Dover. Na het einde van W.O.I, volgde hij les in de Albertschool en aan het Koninklijk Atheneum in Oostende. In 1936 studeerde hij af als burgerlijk ir. bouwkunde aan de ULB. 

Hij begon zijn professionele carrière in de scheepsbouw door één jaar te werken op de scheepswerf Cockerill in Hoboken als tekenaar. In 1937 werd hij door zijn voormalig professor Louis Baes gevraagd zich kandidaat te stellen voor een job op het controlebureau SECO in Brussel. Daar slaagde hij in het toelatingsexamen voor professor Gustave Magnel (1889-1955) van de Universiteit van Gent. Hij werd de vierde ingenieur die toetrad tot SECO en bleef er zeven jaar werken (dienstchef in 1940 en directiesecretaris in 1942), controleerde er de plannen en zag toe op de constructieve uitvoering. Daarnaast had hij er ook de mogelijkheid wetenschappelijke onderzoeken te doen, zoals “Studie van de spanningen die optreden in de hoeken van portieken in gewapend beton”. Hiervoor kreeg hij in 1939 de prijs van de SRBII.

afb.2.7 - André Paduart (1914-1985).

In 1944 kondigde de heropbouw van het land zich aan en de ontwerpers stonden voor een uitdaging door de schaarste aan bouwmaterialen. Carlos Wets (°1910,†), een ir.-arch., vroeg hem zijn vereniging, SETRA (Société d’études et de travaux) te vervoegen. Die was gespecialiseerd in het ontwikkelen van nieuwe constructieprocédés. Hierdoor raakte Paduart vertrouwd met nieuwe technieken zoals voorspanning (experimentele spoorwegbrug over de Spiegelstraat in Brussel in 1942) en schaalconstructies in gewapend beton (eerste toepassingen in Antwerpen in 1949).  vrije vertaling uit: SCHIFFMANN, J., et al. (2002). 45 ans SETESCO 1957-2002, Brussel, Setesco, p5.

54

Sinds hij afstudeerde, hield André Paduart nooit op met zijn wetenschappelijk onderzoek. In 1946 verdedigde hij op de ULB zijn doctoraatsthesis toegewijd aan “De weerstand van gewapend beton aan trekkrachten”. Tussen 1949 en 1954 was hij, naast zijn activiteiten als Technisch Directeur van SETRA, assistent aan de ULB belast met de begeleiding van de oefeningen industrieel tekenen. In 1954 was het een man met 18 jaren beroepservaring, die men vroeg om Louis Baes (1883-1961) en Richard Desprets (1884-1963) op te volgen voor het doceren van de vakken ‘stabiliteit van constructies’, ‘stabiliteit van bruggen’ en ‘industrieel tekenen’ aan de studenten van zijn ‘Ecole Polytechnique’. In het begin was zijn engagement voor de ULB slechts halftijds (ondanks dat hij belast was met een zwaar lessenpakket van 70 theorielessen en 220 uren oefeningen). In 1954 verliet hij SETRA en werd hij in de ULB buitengewoon professor in 1956, gewoon professor in 1964, dir. van de dienst Civiele Constructies in 1971 en dir. van het Instituut van Civiele Constructies in 1972. Hij doceerde eveneens (1954-1963) de cursus ‘industrieel tekenen’ in de opleiding Industriële Esthetiek aan La Cambre. En na 1963 was hij daar titularis van het vak ‘constructie’ in de opleiding Architectuur. In 1957 richtte hij het studiebureau SETESCO nv op, waar hij aan het hoofd stond. Hij ontwierp of superviseerde er het ontwerp van verscheidene gebouwen, bruggen of andere constructies. Daarenboven was hij nog actief in verschillende wetenschappelijke en normatieve verenigingen, vooral op internationaal niveau; zoals de FIP, CEB en IASS. Hij overleed onverwacht in Brussel op 70-jarige leeftijd op 27 februari 1985.

55

1.1 - ORGANISATIES 2.2 ALGEMEEN Volgens Schiffmann lagen de voornaamste interesses van André Paduart op het vlak van voorspanning, trek in gewapend beton en schaalconstructies in beton. Dit zijn de domeinen die overeenstemmen met 3 grote internationale organisaties van de burgerlijke bouwkunde waarin hij zich engageerde: -FIP (Fédération Internationale de Précontrainte), opgericht in Cambridge in 1952, -CEB (Comité Européen du Béton), opgericht in Luxemburg in 1953 en -IASS (Int. Assoc. for Shell and Space Structures), opgericht in Madrid in 1959.

Voorspanning – FIP. In 1952 werd een vereniging opgericht; ‘Groupement Belge pour la Précontrainte’ op initiatief van ABEM (Association Belge pour l’Etude, l’Essai et l’Emploi des Matériaux). De president van deze vereniging werd Gustave Magnel en André Paduart werd er secretaris en later president (van 1958 tot 1960). Deze vereniging duidde drie Belgische leden aan die lid zouden uitmaken van de FIP (de Internationale Vereniging van de Voorspanning): Paduart, Baes en Magnel. André Paduart nam zeer actief deel aan het 1e Congres van FIP, dat plaatsvond in Londen in 1953. Hij presenteerde ook rapporten, op het 2e (Amsterdam, 1955) en het 3e Congres (Berlijn, 1958) van FIP, met als doel het oprichten van internationaal geldende regels omtrent voorgespannen beton.  vrije vertaling uit: SCHIFFMANN, J., et al. (2002). 45 ans SETESCO 1957-2002, Brussel, Setesco, p5.

56

Gewapend beton – CEB. Het doel van CEB, bij de oprichting in 1953, met Louis Baes als één van de stichtende leden, was: - internationale coördinatie omtrent onderzoeken en studies in het algemeen van problemen die te maken hebben met de diverse betontechnologieën. - actualisering, harmonisering en uitwerking van een internationale reglementering van berekenings- en uitvoeringsmethodes van betonconstructies. André Paduart was in 1953 rapporteur van de Commissie “Gewapend Beton” van IBN (Institut Belge de Normalisation) en vervoegde in 1956 CEB. Paduart mag als één van de grondleggers beschouwd worden van deze organisatie, waar hij tussen 1956 en 1961 als rapporteur werkte van zijn Commissie “Effort Tranchant”. In 1958 werd Paduart samen met een tiental leden van CEB uitgenodigd in Moskou om deel te nemen aan een symposium georganiseerd door de “Académie de la Construction et de l’Architecture de l’URSS” (afb.2.8). Dit was opmerkelijk in het tijdperk van de Koude Oorlog, wanneer er zo goed als geen contact was tussen oosterse en westerse wetenschappers. In juli 1962 ontving Paduart, samen met J. Van Doosselaere (1919-2000) de “Construction Practice Award” van het ACI (American Concret Institute), dat de Pijl van de Burgerlijke Bouwkunde loofde als de meest prestigieuze betonconstructie ter wereld dat jaar.

afb.2.8 - Artikel over het bezoek van Paduart aan Moskou (La Dernière Heure, 29-11-1958).

57

Schaalconstructies – IASS. Het eerste internationale congres over schaalconstructies in gewapend beton vond plaats in Londen in 1952. André Paduart was daar aanwezig en gaf er een presentatie (PADUART, 1954) over de opvatting en de uitvoering van de havenloodsen die hij verwezenlijkt had in 1949 aan het Albertdok. Het tweede congres ging door in Oslo in 1957, waar Paduart een presentatie (PADUART, 1958a) gaf o.a. over de vliegtuighangars in Chièvres die hij construeerde in zijn tijd bij SETRA. Op dit congres werd er beslist een vereniging op te richten; “International Committee for Shell Structures” (ICSS), waar Paduart van bij het begin deel van uitmaakte.

afb.2.9 - Paduart op het IASS Symposium in Udine (Italië) in 1974

Deze vereniging veranderde in 1959 in “International Association for Shell and Space Structures”, ter gelegenheid van een symposium in Madrid o.l.v. de prominente ingenieur Eduardo Torroja (1899-1961). Deze had in de jaren ‘30 reeds verscheidene schaalconstructies gerealiseerd in Spanje (afb.1.31 tot 1.33). André Paduart was van bij de oprichting lid van de Uitvoerende Raad (en hij bleef dit tot zijn dood), net zoals de eerste president van IASS; E. Torroja. Sinds 1959 doceerde Paduart aan de ULB een optionele cursus i.v.m. schaalconstructies. In 1961 organiseerde André Paduart i.s.m. Louis Baes in Brussel één van de eerste symposia van het IASS; getiteld: “Simplified calculation methods of shell structures”. Dit internationale colloqium verzamelde 153 deelnemers en in 1962 verscheen er een publicatie over (PADUART & DUTRON, 1962). Torroja was ondertussen overleden en werd als president van IASS opgevolgd door de Nederlander A.M. Haas.

58

‘In 1965 ontving Paduart een speciale opdracht van de Belgische firma HAMON, die wereldwijd bekend stond (en staat) voor het ontwerpen van koeltorens. De firma HAMON wou dat Paduart de problemen onderzocht die gepaard gaan met het ontwerpen en uitvoeren van grote koeltorens met een hyperboloïde vorm. Met de steun van de firma kreeg Paduart een internationaal team van experts rond zich, dat uitgroeide tot de “Working Group 3” van IASS in 1970. Tussen 1970 en 1980 was Paduart de voorzitter van deze werkgroep en organiseerde hij twee colloquia in Brussel over dit onderwerp. De publicatie “Recommendations for the design of hyperbolic or other similarly shaped cooling towers” verscheen in 1979’.

afb.2.10 - Paduart ontmoet Tsuboi

André Paduart werd in 1969 vice-president van IASS en werd in september 1971 unaniem verkozen als opvolger van A.M. Haas als president van deze internationale organisatie. Hij zou deze taak drie termijnen van telkens drie jaar volbrengen; tot in 1980. In 1984 op een symposium in Dortmund huldigde IASS hem met de prestigieuze Eduardo Torroja medaille (afb.2.11) ter erkenning van zijn verwezenlijkingen en zijn toewijding aan de organisatie sinds 1959. Hij was slechts de vijfde persoon die deze eer te beurt viel (na Torroja, Haas, Tsuboi (afb.2.10) en Del Pozo). In hetgeen volgt geef ik een overzicht van de belangrijkste IASS Symposia, met vermelding van de aanwezigheid en de verwezenlijkingen van André Paduart op deze symposia.

afb.2.11 - De prestigieuze Torroja medaille

4 Het colloqium dat gehouden werd in 1971 telde 40 deelnemers, dat in 1975 telde 35 deelnemers.  ESPION, HALLEUX & SCHIFFMANN. (2003). Contributions of André Paduart to the art of thin concrete shell vaulting.

59

BELANGRIJKSTE IASS SYMPOSIA 1952 Londen Symposium on concrete shell roof construction PADUART: artikel ‘Construction of self supporting concrete vaults in Antwerp docks’ (p215-224) 1954 Cambridge Conference on thin concrete shells 1957 Oslo Symposium on concrete shell roof construction PADUART: artikel ‘Constructions récentes de coques minces aux Pays- Bas et en Belgique’ (Session 1, Paper 4, p1-7) 1959 Madrid Delft

Colloqium on construction processes of shell structures PADUART: artikel ‘Coupole en béton armé du Pavillon du Génie Civil à l’expo de Bruxelles’ (IASS Bulletin, 1(1), p16-20) Symposium on theory of thin elastic shells

1961 Dresden Delft Brussel

Colloqium on precast shells Symposium on shell research (Haase, A.M.) Colloqium on simplified calculation methods PADUART: chairman, i.s.m. Dutron, R.

1962 Parijs Colloqium on hanging roofs and metallic shell roofs (Esquillan, N.) PADUART: aanwezig SanFrancisco World Conference on shell structures in general (Medwadowski) 1965 Boedapest

Symposium on shell structures in engineering practice

1966 Bratislava Leningrad 1967 Mexico

Symposium on tower-shaped Steel and Reinforced Concrete Structures PADUART: lezing i.v.m. cooling towers Symposium on problems of interdependence of design and construction of large-span shells for industrial and civic buildings PADUART: artikel ‘Eglise d’Harelbeke’ (p377)

1969 Den Haag Madrid

Conference on tower shaped structures PADUART: aanwezig Colloqium on progress of shell structures in the last 10years and its future development (del Pozo, F.) PADUART: general reporter session IV: Oos, Bel, Dui, Ned, Zwi

Congress on the application of shell structures (Candela, F.)

60

1970 Wenen

Symposium on folded plates and prismatic structures

1971 Beirut (Lib)

Symposium on future development in spatial structures, application of shells to lowcost housing PADUART: chairman technical group III

1972 Calgary

Conference on shell structures and climatic influences PADUART: president & artikel ‘The thermal insulation of concrete shells and the condensation problems arising therefrom’

1973 Kielce (Pol) Haifa (Isr)

Symposium on industrialized Spatial and Shell Structures PADUART: artikel ‘Continuous concept of a space grid’ Symposium on prefabricated Shells

1974 Udine

Symposium on folded plates and Spatial Panel Structures PADUART: aanwezig (afb.2.9)

1976 Montréal

World Conference on space enclosures PADUART: artikel ‘Couverture du complexe sportif de Genk’ (p1141-49)

1977 Alma-Ata

Conference on shell and spatial structures for normal and seismic zones PADUART: artikel ‘Test to failure of a micro-concrete hypar shell under a concentrated load’

1978 Morgantown Symposium on shell and spatial structures: the development of form 1979 Madrid

Worl Conference on twenty years of the IASS (del Pozo, F.)

1980 Oulu (Fin) 1983 Rio Janeiro

Symp. on Wood, Ferrocement and Plastics in Shells & Spatial Structures

1984 Dortmund

Symposium on spatial Roof Structures

1985 Moskou

Congress on theory and experimental investigation of spatial structures Apllication of shells in engineering structures PADUART: artikel ‘Grandstand of Hippodrome at Groenendael’ (p46-57) (niet aanwezig, reeds overleden)

Symposium on construction and stability problems of spatial structures

61

2.3 - PROJECTEN Ingenieur André Paduart, directeur van diverse studiebureaus en professor aan de ULB, was de belangrijkste constructeur van dunne betonschalen in België. Hij koos niet voor de makkelijke traditionele oplossingen maar ontwierp gedurfde originele structuren. Zijn internationale faam werd bevestigd door zijn benoeming in 1971 tot voorzitter van de International Association for Shell and Spatial Structures (IASS), die hij mee had opgericht. 

In 1936 behaalde hij zijn diploma aan de ULB en een jaar later, na een jaartje op de scheepswerf in Cockerill, trad hij in dienst bij het controleagentschap SECO. Daar werkte hij o.m. mee aan de proeven voor de spoorwegbrug van de Spiegelstraat in Brussel, de eerste toepassing van spanbeton in België. In 1944, toen de wederopbouw van het land op gang kwam en men te kampen had met een tekort aan bouwmateriaal, werd Paduart technisch directeur van SETRA. Voor de bouw van een loods aan het Albertdok in Antwerpen in 1948 stelde hij een structuur voor die goedkoper was dan de klassieke constructie die hem was gevraagd; een cilindrische schaalconstructie. Hij realiseerde er twee gebouwen, elk met 31 zelfdragende schalen van 8 tot 12cm dikte. In 1952 bouwde hij identieke loodsen voor het Leopolddok. Van zijn hand zijn ook de overkragingen in betonschaal bestaande uit korfbogen van 60m spanwijdte en dit d.m.v. schalen met een dikte van 6cm. Deze constructies; vliegtuigloodsen, realiseerde hij in Chièvres, Beauvechain en Koksijde tussen 1950 en 1952.  STRAUVEN, F. et al. (reds.) (2003). Repertorium Belgische architectuur. Antwerpen, Mercatorfonds, p443-444.

62

In 1957 richtte Paduart het studiebureau SETESCO op. Voor Expo’58 in Brussel verwezenlijkte hij o.a. de Porte de Nations (een originele ‘tensigrity structure’, gesloopt) en i.s.m. J. Moeschal en J. Van Doosselaere realiseerde hij de Pijl van de Burgerlijke Bouwkunde (eveneens gesloopt). Voor deze uitzonderlijke structuur, een wonder van durf en evenwicht, kregen Paduart en Van Doosselaere in juli 1962 in Denver de Construction Practice Award van het American Concrete Institute, dat de Pijl loofde als de meest prestigieuze betonconstructie ter wereld van dat jaar. Het studiebureau van Paduart voerde talrijke en diverse werken uit, maar het waren vooral de constructies in dunne betonschalen die de aandacht trokken: de Sint-Ritakerk van Harelbeke in geplooide schalen in beton (1962, arch. L. Stynen en P. De Meyer), de hyperbolische paraboloïden voor de luifel van het Instituut van Sociologie van de ULB in Brussel (1964, arch. P. Guillissen en R. Puttemans), het opmerkelijke dak van het sportcomplex van Genk, eveneens met hyperbolische paraboloïdale schalen (1964-77, arch. I. Isgour en H. Montois) en de overkappingen met geplooide schalen in gewapend beton voor de hippodroom van Groenendael (1985, arch. CERAU). De loopbaan van Paduart, die aanving toen het gebruik van dunne betonschalen in de architectuur doorbrak, eindigde toen de belangstelling voor deze schalen eind jaren ‘70 afnam.

63

In hetgeen volgt beschrijf ik bondig en chronologisch de voornaamste schaalconstructies die André Paduart verwezenlijkte, met meer aandacht voor diegene die later niet meer aan bod komen. Daarna som ik kort enkele andere projecten van hem op (waar soms geen sprake is van een schaalconstructie), dit om de diversiteit van zijn verwezenlijkingen aan te tonen. Ik bespreek 5 projecten van Paduart meer in detail in de volgende hoofdstukken. Dit zijn: - de hippodroom in Groenendael (hoofdstuk 3) - het sportcomplex in Genk (hoofdstuk 4) - de bedevaartskerk Sint-Rita (hoofdstuk 5) - de Pijl van de Burgerlijke Bouwkunde (hoofdstuk 6) - de Woning Huberty in Terhulpen (hoofdstuk 7) De overige projecten zijn daarom niet minder belangrijk; maar het is onmogelijk om ze allemaal in detail te bespreken. ik heb voor sommige van deze projecten, een bijlage voorzien met relevante informatie. Paduart heeft een veelheid aan vooruitstrevende projecten ontwikkeld die een bijdrage leverden tot de verspreiding en de publiciteit van schaalconstructies in gewapend beton in België. Zijn hele oeuvre in detail bespreken is dan ook onmogelijk en dus heb ik ervoor geopteerd, in hetgeen volgt, een overzicht te geven van al zijn realisaties met daarin de belangrijkste informatie en een korte beschrijving. Ik heb ervoor gekozen om de vijf bovenvermelde projecten meer in detail te bespreken, omdat deze zijn veelzijdigheid mooi illustreren. Bovendien komen er verschillende types van schaalconstructies in aan bod en zijn de projecten gespreid in de tijd, zodanig dat het mogelijk is een evolutie in zijn werk te onderscheiden. De projecten hadden ook telkens een andere doelgroep (van paardenliefhebbers tot kerkgangers).

64

Door de keuze voor deze vijf projecten kon ik de verschillende technieken die hij toepaste, beschrijven. Desalniettemin zijn er andere projecten, zoals de havenloodsen in Antwerpen en de militaire vliegtuighangars, die niet in dit lijstje zouden misstaan. De vijf gekozen projecten hebben mij ook weten te bekoren, door hun uitstraling, esthetiek, constructiewijze of door het besef dat deze projecten een grote invloed hebben gehad in de verspreiding van schaalconstructies in België (en verder). In het laatste hoofdstuk, omtrent de Woning Huberty in Terhulpen, ga ik nog iets verder en tracht ik aan de hand van een constructieve analyse te komen tot een nazichtsberekening van deze constructie. Dit wou ik verwezenlijken om mij op die manier beter te kunnen inleven in de gedachtegang van ingenieurs (zoals André Paduart) in die periode.

65

LOODSEN IN ANTWERPSE HAVEN (zie Bijlage C)

Loodsen aan Albertdok. Bouwjaar: Adres: Bouwheer: Aannemer:

1948-49 Vrieskaai 105-107-109, 2000 Antwerpen Haven van Antwerpen André Paduart (SETRA), i.s.m. Carlos Wets (†)

Loodsen aan Leopolddok.

afb.2.12 - Loods aan Albertdok (1948-49)

Bouwjaar: Adres: Bouwheer: Aannemer:

1952 Blauwe weg, 2000 Antwerpen (tussen Leopolddok en 4de havendok) Haven van Antwerpen André Paduart (SETRA), i.s.m. Carlos Wets (†)

In 1947 schreef de Haven van Antwerpen een wedstrijdontwerp uit voor de bouw van loodsen, waarbij ze een structuur voor ogen hadden in gewapend beton met een balkengrid en een plat dak. SETRA (Société d’ Etudes et de Travaux) won de wedstrijd met een totaal andere oplossing: een zelfdragende schaalconstructie in gewapend beton. Op deze manier was er een grotere afstand realiseerbaar tussen de kolommen en dit via een economische constructiemethode. Deze zuinige methode was de sleutel tot het succes en de populariteit van dit soort cilindrische schaalconstructies. Dit verklaart waarom SETRA het contract toegewezen kreeg voor de overdekking van bijna 50.000m² aan loodsen in de haven van Antwerpen tussen 1947 en 1950. Dit waren de eerste schaalconstructies in de haven.

afb.2.13 - Interieurzicht loods aan Albertdok

afb.2.14 - Loods aan Leopolddok (1952)

66

Aan het Albertdok bouwde SETRA in 1948 een grote loods (lengte van 465m en breedte van 60,6m) (afb.2.12). Het dak van de loods bestaat uit 31 bogen; zelfdragende cilindrische schalen die 15m overspannen met een peil van 3m. De dikte van het gewapend beton varieert tussen 8cm (aan de top) en 12cm (aan de voet van de schaal). In de schaal zit er een raamopening van 40m bij 3m, zodanig dat natuurlijk licht kan binnentreden (afb.2.13). Elke schaal wordt gedragen door 8 kolommen en kraagt aan beide uiteinden 3,5m uit. De cilindrische bogen werden geconstrueerd door het hergebruiken van de mobiel verplaatsbare bekisting (afb.2.15). Op die manier werden de bogen één na één geconstrueerd, waarbij de optredende krachten (naar buiten gericht) werden opgenomen via tijdelijke trekkers (afb.2.16). Zo slaagde men erin één schaal te construeren per week. Bijzonderheden aan deze constructie zijn nog het ontbreken van permanente trekkers binnen, van randbalken en van een uitzettingsvoeg en het feit dat er nergens gevaar was voor corrosie.

afb.2.15 - Hergebruik van het steigerwerk

Twee gelijkaardige loodsen verwezenlijkte SETRA in 1952 aan het Leopolddok (afb.2.14). Deze hebben een lengte van 255m en een breedte van 47m en bestaan uit 17 identieke bogen. Ze konden economisch worden gerealiseerd dankzij het hergebruiken van de bekisting die men had gebruikt aan het Albertdok.

afb.2.16 - Tijdelijke trekkers

De loodsen die Paduart en Wets construeerden in de haven van Antwerpen waren de enige schaalconstructies van die periode in België die men in detail had gedocumenteerd en die bekend waren in het buitenland. In 1960 omschreef de bekende Franse ingenieur N. Esquillan (1902-1989) ze als volgt: “Un exemple intéressant et bien conçu d’échafaudage roulant est celui relatif à une réalisation de 1948 en Belgique”.

Bibliografie:

ABSILLIS, D. (2006). [Concrete Quarterly]. (1950). 4(9), 3-7. ESPION, B., et al. (2003). PADUART, A. (1949). PADUART, A. (1950). PADUART, A. (1952). PADUART, A. (1954). PADUART, A. (1958). SCHIFFMANN, J., et al. (2002). p9.

 ESQUILLAN, N. (1960). General report of the Colloqium of the IASS in Madrid in 1959. Bulletin of the IASS (1).

67

MILITAIRE VLIEGTUIGHANGARS Bouwjaar: Adres: Aannemer: Controle:

1950-52 -Chièvres (afb.2.17) -Beauvechain -Koksijde André Paduart (SETRA), i.s.m. C. Wets (†) en A. Birguer SECO

Dunne hangars met een schaal in beton werden reeds tijdens de Eerste Wereldoorlog gebouwd, o.a. door E. Freysinnet, maar een doorbraak kwam er echt met zijn ontwerp voor hangars in Orly (1916, korfvormige schalen, overspanning van 70m) (afb.1.29). Deze constructie, samen met de hangars van N. Esquillan in Marignane (1952, 100m overspanning) (afb.1.43), zouden een inspiratie kunnen zijn geweest voor ontwerpen van Paduart voor dertien vliegtuighangars op verschillende militaire basissen in België. Paduart is er zeer discreet over en vermeldt deze constructies slechts in één van zijn publicaties (PADUART, 1958a). Hij voerde testen uit op een stalen maquette op schaal 1/30 (nog te bezichtigen in de ULB). De afmetingen van de vliegtuighangars is 60m (overspanning) en 40m (diepte). Elk dak bestaat uit 6 korfvormige, gebogen schalen van gewapend beton met een dikte van 6cm (met een peil van 5,73m) (afb.2.18). De schalen worden gescheiden door een lichtstraat en de spatkrachten worden per boog opgenomen door twee stalen kabels met hoge sterkte. De meeste hangars zijn nu opgehoogd of afgebroken. Het waren gedurfde structuren: één boog van een hangar in Beauvechain is ingestort in 1951, een paar weken na het ontkisten, door te grote vervormingen van de schaal. 

afb.2.17 - Hangar in Chièvres (1950-52)

afb.2.18 - Langsdoorsnede en dwarsprofiel

Bibliografie: Originele plannen (SETESCO) Schade-analyses en PV’s van SECO ESPION, B., et al. (2003). PADUART, A. (1958a). SCHIFFMANN, J., et al. (2002). p11.

 ESPION, B., et al. (2003). Contributions of André Paduart to the art of thin concrete shell vaulting.

68

PIJL VAN DE BURGERLIJKE BOUWKUNDE Bouwjaar: Adres: Bouwheer: Architecten: Ingenieurs: Aannemer:

1958 Expo’58, Brussel (afb.2.19) (afgebroken in 1970) ‘Groupe 36’ van ‘Construction 58’ Jean Van Doosselaere (1919-2000) en Jacques Moeschal (1913-2004) André Paduart (SETESCO nv), i.s.m. Guy Moussiaux (ontwerpthesis) Entreprises Ed. François & Fils afb.2.19 - Wereldtentoonstelling in Brussel

De Pijl van de Burgerlijke Bouwkunde op expo’58 (afb.2.20) was een creatie met buitengewone esthetische vorm. De structuur was het resultaat van een verregaande samenwerking tussen architect Van Doosselaere, beeldhouwer Moeschal en ingenieur Paduart. Dit prestigieuze bouwwerk moest aantonen waartoe de (Belgische) burgerlijke bouwkunde in staat was. De structuur diende als draagarm voor een loopbrug van waarop de bezoekers een tuin konden bezichtigen die de landkaart van België voorstelde. De constructie, een dunne betonschaal van 78.8m lang, bestond uit twee spits toelopende vlakken met V-profiel waarvan de dikte aan de uiteinden slechts 4cm bedroeg. De Pijl rustte op drie poten en werd in evenwicht gehouden door een koepeldak: een dunne betonschaal van 6cm dik, met een oversteek van 22.6m die een tentoonstellingszaal overdekte. Deze buitengewone, doch jammer genoeg verdwenen constructie vormde een verbluffend staaltje durf en evenwicht. 

afb.2.20 - Pijl van de Burgerlijke Bouwkunde

Bibliografie: Originele plannen (AAM)

(1957). Chronique des Travaux Publics, 28-08. (1957). La Flandre Liberali, 27-08-1957. DE MEYER, R. & DE KOONING, M. (2002). DEVOS, R. (2002). DEVOS, R. & DE KOONING, M. (2006). ESPION, B., et al. (2003). LEGRAND, L. (2005). MOUSSIAUX, G. (1957). PADUART, A. (1957). PADUART,A. & VAN DOOSSELAERE, J.(1960). ROBERTS-JONES, P. (2002). SCHIFFMANN, J., et al. (2002).

 HALLEUX, P. (2000). Evolution des techniques: des réalisations bruxelloises à travers le siècle. in: Un siècle d’architecture et d’urbanisme. Luik, Mardaga, 157:23-32.

69

WONING IN TERHULPEN Bouwjaar: Adres: Bouwheer: Architecten: Ingenieur: Aannemer:

1963-64 Chemin Long 331, 1310 La Hulpe dhr. Jean-Marie Huberty (°1932) mevr. Paule Danthinne (†2000) Jean-Marie Huberty en Jacques Gillet (°1931) André Paduart (SETESCO nv), i.s.m. Jean-Marie Huberty lokale, kleine onderneming

De eigen woning in Terhulpen van ingenieur en kunstenaar Jean-Marie Huberty (°1932) is een mooi voorbeeld van een anonieme, vergeten schaalconstructie. In deze woning worden de expressieve en constructieve mogelijkheden van gewapend beton uitgetest. Huberty vroeg de medewerking van ir. André Paduart voor de berekening van de dakconstructie. Het grondplan, 9,3m x 19m, wordt overspannen door een experimentele dakstructuur: twee hyperbolische paraboloïden (afb.2.22). De schalen in gewapend beton (dikte van slechts 5cm) werden gestort op een verloren bekisting van houten latwerk en thermische isolatie. De trek- en drukkrachten in de hypars worden opgenomen door de muren en de grote steunbeer achteraan, die de helft van de drukkrachten van de schaal naar de fundering overdraagt. Door dit daktype krijgt de woning een unieke vormgeving, die wordt doorgetrokken in de gevels (eveneens gewapend beton) (afb.2.21). Eén zijgevel is het ontwerp van arch. J. Gillet (°1931). In het interieur domineert de hyparvorm doordat de binnenmuren niet tot aan het dak reiken. Door het uitkragende hypardak en de schuine vlakken in de gevels, trachtte Huberty een tentconstructie in gewapend beton te realiseren.

afb.2.21 - Voorgevel woning (1963-64)

afb.2.22 - Hypar Schaaldak van de woning

Bibliografie:

Plannen woning Huberty, gedateerd 1962. Schets zijgevel van architect Jacques Gillet Constructieve plannen van ir. André Paduart HUBERTY, J.M. (s.d.). SCHIFFMANN, J., et al. (2002). VAN DE VOORDE, S., et al. (2007).

70

LUIFEL INSTITUUT SOCIOLOGIE (Zie Bijlage D) Bouwjaar: Adres: Bouwheer: Architecten: Ingenieur: Aannemer:

1966-1969 Avenue Jeanne 44, 1050 Brussel Université Libre de Bruxelles, dhr. J.P. Gillet prof. Robert Puttemans (1902-1978) en Pierre Guillisen (1920-1989) André Paduart (SETESCO nv), i.s.m. P. Loozen (ontwerpthesis) Entreprises O.Goes et fils afb.2.23 - Zijaanzicht luifel ULB (1966-69)

‘Een bescheiden voorbeeld van een constructie opgebouwd uit dunne betonschalen is de luifel van het Instituut van Sociologie van de ULB (afb.2.24). Deze is opgebouwd uit vier hyperbolische paraboloïden die een oppervlakte van 22,5m x 10,7m overdekken. De dikte van de schaal bedraagt slechts 7cm. Het ontwerp is van ir. A. Paduart, i.s.m. architect R. Puttemans, eveneens hoogleraar aan de ULB. Deze unieke toepassing in het Brusselse Gewest verdient zonder meer gevrijwaard te worden’10. De luifel, die tot 12m uitkraagt (afb.2.23), steunt op twee hellende steunberen, die baadden in het water. Deze steunberen zijn ondergronds verbonden met een stalen trekker. Deze constructie vertoont enige gelijkenis met een luifel in Dreux ontworpen in 1933 door Bernard Lafaille (1900-1955) en eveneens met een luifel van het UNESCO hoofdkwartier in Parijs; een ontwerp van Pier Luigi Nervi (1891-1979) in 1953 (afb.1.49). Deze voorbeelden waren een inspiratiebron voor de ontwerpers van deze schaalconstructie11.

afb.2.24 - Frontaal zicht op luifel ULB

Bibliografie:

ESPION, B., et al. (2003). HALLEUX, P. (2000). NOVGORODSKY, L. (1969). PADUART, A. (1967). PADUART, A. (1969b). SCHIFFMANN, J., et al. (2002).

10 vrije vertaling uit: HALLEUX, P. (2000). Evolution des techniques: des réalisations bruxelloises. in: Un siècle d’architecture et d’urbanisme. Luik, Mardaga, 157:23-32. 11 interview met ir. Jacques Schiffmann, SETESCO nv.

71

BEDEVAARTSKERK SINT-RITA Bouwjaar: Adres: Bouwheer: Architecten: Ingenieur: Aannemer:

1966 Kerkstraat, Harelbeke Stadsbestuur van Harelbeke Leon Stynen (1899-1990), Paul De Meyer (°1922) en André Vlieghe (architect-uitvoering) André Paduart (SETESCO nv) Entrepeneur Vandekerckhove

De constructie van de kerk in Harelbeke is een interessante toepassing van schaalconstructies in gewapend beton (afb.2.25). De vorm van de constructie is een schuin afgeknotte piramide, met een zeshoekig, onregelmatig grondvlak (31 x 32m). De maximale hoogte van de kerk bedraagt 28m. Het schuine vlak bovenaan is voorzien van een glasraam; de enige weg langswaar natuurlijk licht kan binnentreden in de kerk (afb.2.26). Dit glasraam wordt gedragen door een driehoekig netwerk van balken, die tevens meewerken in het krachtenevenwicht van de wanden. De wanden in gewapend beton hebben een dikte van 7cm en hebben een geplooide vorm; hetgeen hen de nodige stijfheid geeft, die vermindert van onder naar boven toe. De wanden zijn gestort tussen twee bekistingen. Binnenin werd gebruik gemaakt van een verloren bekisting: thermische isolerende platen bestaande uit een mengsel van riet en cement. De kerk wordt gekarakteriseerd door de afwezigheid van elke laterale natuurlijke verlichting, door het originele concept (dunne schalen in zichtbaar beton) en door het contrast tussen de dikte van de wanden en het vrije volume in het gebouw. 12

afb.2.25 - Bedevaartskerk Sint-Rita (1966)

afb.2.26 - Interieurzicht Kerk Sint-Rita

Bibliografie: Originele plannen (APA)

(1965). Le Soir, 08-07-1965. BONTRIDDER, A. & DE VREE, P. (1979). ESPION, B., et al. (2003). PADUART, A. (1966). PADUART, A. (1968). PADUART, A. (1969b). SCHIFFMANN, J., et al. (2002).

12 PADUART, A. (1968). Eglise d’ Harelbeke. in: Kara, G.A. (1968). Symposium on large-span shells, Leningrad 1966. Moskou, Gosstroy, 377-381.

72

SPORTCOMPLEX IN GENK Bouwjaar: Adres: Bouwheer: Architecten: Ingenieurs: Controle: Aannemer:

1964-77 E. Van Doorenlaan 144, 3600 Genk Gemeente Genk, Dhr. François Isia Isgour (1913-1967), Henri Montois (°1920) en Peter Paul Mandl André Paduart (SETESCO nv), i.s.m. Jacques Schiffmann bureau SECO K. Vanhout & Zn, Vosselaere

afb.2.27 - Sportcomplex in Genk (1964-77)

Dit sportcomplex bestaat voornamelijk uit 2 zwembaden van verschillende grootte (afb.2.28), met plonsbadje en tribune, een grote zaal voor omnisport, zalen voor boksen, power-training en revalidatie, en verschillende diensten; zoals vestiaire, douches, administratie, cafetaria en technieken. De overdekking van de zwembaden is gebeurd d.m.v. vijf schaalconstructies in gewapend beton, van 7cm dik en in de vorm van hyperbolische paraboloïden(afb.2.27). De oppervlakte die overdekt wordt door deze schaal heeft, geprojecteerd op het grondvlak, de vorm van een onregelmatige zeshoek, waarvan de grootste afmetingen 73,8m en 36m bedragen. De randbalken langsheen de 5 hypars brengen hun krachten over naar 2 steunberen, gesitueerd in de langsas van het gebouw. Hier wordt de belangrijke horizontale component (van de resultante van de membraankrachten) opgevangen door een trekker in gewapend voorgespannen beton onder het gebouw. Een derde steunbeer, gesitueerd in het midden van één van de laterale zijdes, neemt de resulterende krachten op die optreden door een asymmetrische belasting t.g.v. sneeuw.

afb.2.28 - Interieurzicht Sportcomplex

Bibliografie:

DRIESSEN, S. (1999). ESPION, B., et al. (2003). PADUART, A. (1969b). PADUART, A. & SCHIFFMANN, J. (1976). PADUART, A. & SCHIFFMANN, J. (1977a). PADUART, A. & SCHIFFMANN, J. (1977b). SCHIFFMANN, J., et al. (2002). VAN SYNGHEL,K. (1999).

73

HIPPODROOM IN GROENENDAEL Bouwjaar: Adres: Bouwheer: Architecten: Ingenieur: Controle: Aannemer:

afb.2.29 - Hippodroom (1980-85)

1980-85 Sint-Jansberglaan 4, 1560 Hoeilaart SRE (Société Royale d’Encouragement des races de chevaux en Belgique) CERAU Architect town-plannners ass.; José Vandevoorde (°1931) en Roger Thirion (1925-1997) André Paduart (SETESCO nv) bureau SECO Travaux sa

De constructie van de hippodroom in Groenendael kan men opdelen in twee grote delen. Langsheen de racebaan vindt men de loges, privé-club en -restaurant en ook een bar en restaurant met zicht op de racebaan. Langs de andere kant (afb.2.30) vind je de toegang, de grote gokhal, vanwaar liften en trappen leiden naar de overdekte tribune en naar de club en restaurants. Al deze ruimtes liggen op drie verdiepingen, overdekt door een gevouwen plaat in gewapend beton. Een gelijkaardige overdekte tribune ligt nabij Madrid: de Zarzuela Hippodroom (1935, afb.1.33). Dit is zeker en vast ook een grote inspiratiebron geweest voor André Paduart13. Daar waar Torroja bogen gebruikte met hyperboloïdale sectoren als vorm, ontwierpen Paduart en de architecten van CERAU een gevouwen schaaldak (afb.2.29). Dit dak kraagt 13,5m uit en heeft een totale lengte van 106m, zonder één uitzettingsvoeg. De maximale breedte is 27m en de betondikte van de schaal varieert tussen 7 en 14cm. Het betonstorten is gebeurd zonder onderbreking. Voor het ontkisten diende men een gedetailleerd programma te volgen, naargelang de berekende doorbuiging in elk punt van de schaal.

afb.2.30 - Interieurzicht Hippodroom

Bibliografie:

ESPION, B., et al. (2003). PADUART, A. & SCHIFFMANN, J. (1985). SCHIFFMANN, J., et al. (2002).

13 ESPION, HALLEUX & SCHIFFMANN. (2003). Contributions of A. Paduart to the art of thin concrete shell vaulting.

74

RENAULTGARAGE IN ANDERLECHT Bouwjaar: Adres: Bouwheer: Architect: Ingenieur:

? Chaussée de Mons 301, 1070 Anderlecht Renault Brussels Albert De Doncker (°1924) André Paduart

Architect Albert De Doncker realiseerde samen met ingenieur André Paduart in Anderlecht een garage voor het Franse automerk Renault (afb.2.31). Deze garage bestaat uit een opmerkelijke schaalconstructie in beton. Het grondplan kan men opdelen in acht vierkanten, van 19m x 19m. Op elke hoek van zo’n vierkant staat een constructieve kolom. De garage wordt overdekt met dunne betonschalen, gevormd door vier hyperbolische paraboloïden met een lichtkoepel in het midden. Door het aaneenschakelen van schalen, draagt elke kolom vier hyparschalen (afb.2.32). Dankzij balken in gewapend beton, met stalen kabels opgehangen aan de schalen, ontstaan zelfdragende modules. Deze kunnen vervolgens aan elkaar gekoppeld worden om één ruimte te overdekken. Zowel in de dwarsrichting als in de langsrichting eindigt het gebouw op een halve module, waardoor het plafond lijkt weg te vluchten op de hoeken en de uitzonderlijke lichtheid versterkt wordt.

afb.2.31 - Renaultgarage in Anderlecht

afb.2.32 - Aaneenschakeling van hypars

Bibliografie:

SCHIFFMANN, J., et al. (2002). [Fédération de l’Industrie Cimentière]. (1963).

75

ANDERE PROJECTEN VAN PADUART School in Brussel. Bouwjaar: Adres: Bouwheer: Bibliografie:

? Rue des Fleuristes 24, 1000 Brussel Académie de Beaux-Arts SCHIFFMANN, J., et al. (2002).

Het grondplan van deze constructie bestaat uit een aaneenschakeling van rechthoekige delen die worden overspannen d.m.v. hypar schaaldaken in gewapend beton. De hypars zijn zodanig dat telkens drie hoekpunten op dezelfde hoogte liggen en één hoekpunt a.h.w. wordt opgetrokken om op die manier lichtinval mogelijk te maken door driehoekige glasramen (principe van sheddaken). Door een ritmische combinatie van deze hypars is het mogelijk om overal in het complex natuurlijke lichtinval te verzekeren.

Natiënpoort of Porte des Nations op expo’58. (afb.2.33) Bouwjaar: Adres: Architecten: Bibliografie:

1958 Expo’58, Brussel Pierre Guillissen (1920-1989) en Jean Koning (°1929) OTTO, F. (1958). DEVOS, R. & DE KOONING, M. (2006).

Dit was een kunstwerk dat op één van de toegangswegen naar het tentoonstellingspark stond. De constructie is opgebouwd met een originele ‘tensegrity structure’.

afb.2.33 - Porte des Nations (1958)

76

Luchtvaartpiste in voorgespannen beton. (afb.2.34) Bouwjaar: Adres: Bibliografie:

1960 -Melsbroeck -Zwartberg (1960). La Lanterne, 25-01-1960.

Dit was een experiment in voorgespannen beton dat Paduart voerde voor een luchtvaartpiste.

afb.2.34 - Piste in Melsbroeck(1960)

Moskee sheikh Nasser al Sabah in Koeweit. (afb.2.35) Bouwjaar: Architecten: Aannemer: Bibliografie:



1980 Henri Montois (°1920), Peter Paul Mandl en George Antidenikian Kuwait Projects Co. (1982). Acier/Stahl/Steel, 50(3), 109. (1982). Recherche & Architecture, 40(51),47. afb.2.35 - Moskee in Koeweit (1980)

Ophaalbrug in Vilvoorde. (afb.2.36) Bouwjaar: ? Adres: Vilvoorde Eén van de eerste ophaalbruggen geconstrueerd in gewapend beton in België.

afb.2.36 - Brug in Vilvoorde

77

2.4 - PUBLICATIES Het ontwerpen van schaalconstructies, begonnen tijdens het begin van de 20ste eeuw, heeft zich na de Tweede Wereldoorlog spectaculair verspreid over de hele wereld. Dankzij het op punt stellen van vereenvoudigde theorieën voor het berekenen van schaalconstructies, hebben deze vormen een opmerkelijk snelle ontwikkeling gekend. De constante bedrijvigheid van onderzoekers om het gedrag van schaalconstructies op te helderen, leidde tot een rijke literatuur, voor een groot deel wijds verspreid en onoverzichtelijk. Paduart mag zijn onderzoeksresultaten in internationale literatuur en op internationale congressen en symposia voorstellen. Er verschijnen verscheidene publicaties van hem in bekende internationale werken, zoals in “Bulletin of the IASS” en in “Journal of the ACI”. Vanaf 1959 doceert hij de eerste Belgische cursus over schaalconstructies in beton aan de Université Libre de Bruxelles. Zijn “Handleiding voor de berekening van gewapend beton” (afb.2.37) (PADUART, 1957) was een sterk gewaardeerd handboek bij aannemers en studenten. Kort na het internationale symposium dat hij organiseerde in Brussel in 1961, publiceerde hij een opmerkelijk dun boekje over de theorie, het ontwerpen en het construeren van dunne schaalconstructies in gewapend beton (PADUART, 1961). Dit boek was getiteld “Introduction au calcul et à l’exécution des voiles minces en béton armé”. Het zou uitgroeien tot een internationaal gerenommeerd referentiewerk en het werd in 1966 vertaald naar het Engels: “Introduction to shell roof analysis” (PADUART, 1966).

78

Drie jaar later, in 1969, verscheen er een tweede Franse editie, getiteld “Les voiles minces en béton armé” (afb.2.38) (PADUART, 1969). Hierin slaagt hij op een bondige en duidelijke manier de belangrijkste zaken omtrent schaalconstructies (zowel op praktisch als op theoretisch vlak14) te verzamelen en op een rijtje te zetten. Eind 1961 resulteerde zijn werk in de Commissie ‘Effort Tranchant’ van de CEB, in de eerste editie van “Recommandations pratiques unifiées pour le calcul et l’exécution des ouvrages en béton armé”. Deze werd aanvaard door de CEB in 1962 en gepulbiceerd in 1964. Ze werd vertaald in twaalf talen en diende als basis voor de “Code et Manuel international du béton armé”, gepubliceerd door UNESCO in 1967.

afb.2.37 - PADUART, 1957.

In hetgeen volgt geef ik een overzicht van de belangrijkste publicaties enerzijds door Paduart en anderzijds over Paduart. Uit de hoeveelheid aan publicaties kun je afleiden dat Paduart belangrijk was voor de verspreiding en de ontwikkeling van het gedachtegoed over schaalconstructies. Desalniettemin verscheen hij niet vaak in publicaties en is er nog geen biografie over hem gepubliceerd.

14 in Bijlage A vindt u een vertaling uit dit handboek, handelend over de berekening van schaalconstructies in gewapend beton.

afb.2.38 - PADUART, 1969.

79

PUBLICATIES DOOR ANDRE PADUART Boeken. PADUART, A. (s.d.). Structures spatiales discontinues. Brussel, Centre belgo-luxembourgeois d’information de l’acier, 55p. PADUART, A. (1954). Le dessin industriel et son application à la construction métallique. Brussel, Centre belgo-luxembourgeois d’information de l’acier, 96p. PADUART, A. (1957). Handleiding voor de berekening van gewapend beton: druk-trek-buiging. Brussel, Voorlichtingscentrum van de Belgische Cementnijverheid, Brussel, 60p. PADUART, A. (1961). Introduction au calcul et à l’exécution des voiles minces en beton armé. Brussel, Voorlichtingscentrum van de Belgische Cementnijverheid, 101p. PADUART, A. (1963). M,N,T,R Sollicitations et Déformations des Constructions, Tome I, Méthodes Générales. Brussel, Universitaire Pers. PADUART, A. (1964). M,N,T,R Sollicitations et Déformations des Constructions, Tome II, Poutres et Arcs. Brussel, Universitaire Pers. PADUART, A. (1965). Calcul du béton armé suivant la théorie des états-limites. Brussel, A.De Boeck & Fédération de l’Industrie Cimentière. PADUART, A. (1966). Introduction to shell roof analysis. Londen, s.e. PADUART, A. (1969). Les voiles minces en béton armé. Brussel, Universitaire Pers, 149p. PADUART, A. (1982). Le calcul des voiles minces en béton. s.l., Liber Amicorum F.G.Riessauw. PADUART, A., KESTENS, J. & WARZEE, G. (1984). Calcul des structures hyperstatiques. Brussel, Editions de l’ULB, 208p. PADUART, A. & SCHIFFMANN, J. (1969). Pratique du Béton. Brussel, A.De Boeck. PADUART, A. & UNESCO. (1968). Code et manuel d’application pour le calcul et l’exécution du béton armé. Parijs, Dunod.

80

Publicaties voor IASS en ACI. PADUART, A. (1954). Construction of self supporting concrete vaults in Antwerp. in: Gooding, P.H.T. (1954). Symposium on Concrete Shell Roof Construction, Londen 2-4 juli 1952. Londen, Cement & Concrete Association, 215-224. PADUART, A. (1958). Recent notable shell designs in Holland and Belgium. in: (1958). Second Symposium on Concrete Shell Roof Construction, Oslo 1-3 juli 1957. Oslo, Teknisk Ukeblad, Session 1, Paper 4, 1-8. PADUART, A. (1958). Constructions récentes de coques minces aux Pays-Bas et en Belgique. in: (1958). Second Symposium on Concrete Shell Roof Construction, Oslo 1-3 juli 1957. Oslo, Teknisk Ukeblad, 51-58. PADUART, A. (1959).Coupole en béton armé du Pavillon du Génie Civil à l’expo de Bruxelles. Bulletin of the IASS, 1(1), 16-20. PADUART, A. (1968). Eglise d’ Harelbeke. in: Kara, G.A. (1968). Symposium on large-span shells, Leningrad 6-9 september 1966. Moskou, Gosstroy, 377-381. PADUART, A. (1969). Session IV, Austria, Belgium, German Fed. Rep., The Netherlands, Switzerland, General Report. In: Del Pozo, F. (1969). International Colloqium on Progress of Shell structures last 10 years and its future development, Madrid september-oktober 1969. Madrid, IASS, Session IV, 1-19. PADUART, A. (1972). The thermal insulation of concrete shells & the condensation problems arising therefrom. In: Glockner, P.G. (1972). IASS Colloqium on Shell Structures and Climatic Influences, Calgary 3-6juli ‘72. Calgary, IASS. PADUART, A. (1973).Checking of the reinforcement sections of a concrete shell. Bulletin of the IASS, 14(53), 39-44. PADUART, A. (1973). Continuous concept of a space grid. in: (1973). IASS Symposium on Industrialized Spatial and Shell Structures, Kielce juni 1973. Kielce, Technical University. PADUART, A. & BAES, L. (1962). Allocution & Opening Address. in: Paduart, A. & Dutron, R. (1962). IASS Colloqium on Simplified Calculation methods of shell structures, Brussel 4-6 september 1961. Amsterdam, North-Holland Publishing Company, 529: 1-6.

81

PADUART, A. & DUTRON, R. (1962). IASS Colloqium on Simplified Calculation methods of shell structures, Brussel 4-6 sept 1961. Amsterdam, North-Holland Publishing Company, 529p. PADUART, A. & HALLEUX, P. (1976). Flexural behavior of a micro-concrete hypar shell. Bulletin of the IASS, 17(61), 5-16. PADUART, A. & HALLEUX, P. (1977). Test to failure of a micro-concrete hypar shell under a concentrated load. In: Raizer, V.D. (1977). IASS Conference on Lightweight Shell and Space Structures for Normal and Seismic Zones, Alma-Ata 13-16 sept 1977. Moskou, Gosstroy. PADUART, A. & SCHIFFMANN, J. (1976). Couverture du complexe sportif de Genk. in: (1976). World Conference on space enclosures, Montreal 4-9 juli 1976. Montreal, Concordia University, 1141-1149. PADUART, A. & SCHIFFMANN, J. (1985). Grandstand of Hippodrome at Groenendael. Roof consisting of concrete folded plates. in: (1985). IASS Congress on application of shells in engineering structures, Moskou 23-28 sept 1985. Moskou, Gosstroy, 46-57. PADUART, A. & VAN DOOSSELAERE, J. (1960). Design and construction of the Civil Engineering Arrow at the Brussels International Exhibition. Journal of the ACI, 32(3), 51-72.

Tijdschriften. PADUART, A. (1948). Pistes d’envol en béton précontraint. Bulletin Technique de l’A.I.Br., II(2). PADUART, A. (1949). Construction d’un hangar en béton armé au Port d’Anvers. Technisch Wetenschappelijk Tijdschrift VIV, Jubileumboek 1928-48, (18). PADUART, A. (1950). Voutes minces autoportantes en béton armé, hangars au port d’Anvers. Genie Civil, Science et Technique, (3), 55-60. PADUART, A. (1951). Les phénomènes d’adaptation du béton armé. Technisch Wetenschappelijk Tijdschrift VIV. PADUART, A. (1952). Calculation of shell roofs without stiffening beams. Concrete & Constructional Engineering, 10(47), 297-299.

82

PADUART, A. (1952). Shell roof construction in Belgium. Concrete & Constructional Engineering, 10(47), 311-314. PADUART, A. (1956). Le nouveau pont de l’Arche au confluant de l’Eure et de la Seine. Revue Générale des Sciences Appliquées, III(1). PADUART, A. (1957). Echafaudage tubulaire du chantier à l’expo ‘58. Acier/Stahl/Steel, 22(12), 511-522. PADUART, A. (1960). Piste en béton précontraint de l’aérodome de Bruxelles. Annales de l’Institut Technique du Batiment et des Travaux Publics, (155). PADUART, A. (1960). Conversation sur un chantier. Revue de l’école polytechnique, (4). PADUART, A. (1967). L’auvent de l’institut de Sociologie. Revue de l’école polytechnique, (3), 7-10. PADUART, A. (1976). Baes (Louis-Charles). Biographie Nationale, 39(1). PADUART, A. & SCHIFFMANN, J. (1977). Couverture du complexe sportif de Genk. La technique des travaux, (365), 87-94. PADUART, A. & SCHIFFMANN, J. (1977). Couverture du complexe sportif de Genk. Mémoires de l’AIPC, (365), 87-94. PADUART, A. & VAN DOOSSELAERE, J. (1958). La flèche du Génie Civil, au Heysel. Annales des travaux public de Belgique, (1), 5. PADUART, A. & WETS, C. (1946). Reconstruction provisoire du pont mobile de Zeebrugge. L’ Ossature Métallique, 11(3 & 4). PADUART, A. & WETS, C. (1947). Recherches expérimentales sur certaines propriétés mécaniques des aciers spéciaux. La technique des travaux, 23(7 & 8). PADUART, A. & WETS, C. (1947). Flexions secondaires dans les tirants métalliques. L’ Ossature Métallique, 12(6). VAN DOOSSELAERE, et al. (1958). Pavillion du Génie Civil. L’architecture d’aujourd’hui, 29(78), 42-43.

83

PUBLICATIES OVER ANDRE PADUART Kranten. (1957). La flèche en voile de béton du Pavillon du Génie Civil sera une des principales attractions de l’Exposition ‘58, in: La Flandre Liberali, 27 augustus 1957. (1957). Le pavillon du Génie Civil, in: Chronique des Travaux Publics, 28 augustus 1957. (1960). Routes et pistes d’envol en béton précontraint, in: La Lanterne, 25 jan 1960. (1965). Harelbeke aura bientôt une église en voile de béton, in: Le Soir, 8 juli 1965.

Tijdschriften. (1958). Concrete in the Brussels exhibition. Concrete Quarterly, 12(38), 6-14. (1982). Mosquée Sheikh Nasser al Sabah au Koweit. Acier/Stahl/Steel, 50(3), 109. (1982). Mosquée Sheikh Nasser al Sabah à Koweit. Recherche & Architecture, 40(51), 47. BOREL, F. (s.d.). Jacques Moeschal. De eenheid van architect en beeldhouwer. A+, 84, 32-33. CREUZ, S. (1958). Le troisième homme. Le pavillon du génie civil. Pourquoi pas? (2054), 3. DEVOS, R. (2002). Pijl van de burgerlijke bouwkunde, Brussel, J. Van Doosselaere met J. Moeschal. A+, 179, 76-77. KÖHNE, J.H. (1985). SECO en het voorgespannen beton in België. Cement, 37(8), 602-604. LEGRAND, L. (2005). Jacques Moeschal ou le classicisme de la modernite. Argument, ( )15. NOVGORODSKY, L. (1969). Le nouvel institut de Sociologie de l’ ULB. La technique des travaux, 45(1 & 2), 2-13. VAN DE VOORDE, S., et al. (2007). Rijke erfenis van de Belgische Betonarchitectuur. Het Ingenieursblad, (1), 7-8.

84

Boeken. BEKAERT, G. & STRAUVEN, F. (1971). Bouwen in België 1945-1970. Brussel, Nationale Confederatie van het Bouwbedrijf, 384p. DEVOS, R. & DE KOONING, M. (2006). Moderne architectuur op expo’58. Brussel, Mercatorfonds, 351p. DRIESSEN, S. (1999). Isia Isgour, architectuur. Genk, Genk Druk, 40p. HALLEUX, P. (2000). L’ évolution des techniques: quelques réalisations bruxelloises à travers le siècle. in: Un siècle d’architecture et d’urbanisme 1900-2000. Luik, Mardaga, 157:23-32. SCHIFFMANN, J. (et al.) (2002). 45 ans SETESCO 1957-2002, Brussel, Setesco, 36p. STRAUVEN, F. et al. (reds.) (2003). Repertorium van de Belgische architectuur, 1830 tot heden. Antwerpen, Mercatorfonds, p443-444.

Publicaties van het IASS. ESPION, B., HALLEUX, P. & SCHIFFMANN, J. (2003). Contributions of André Paduart to the art of thin concrete shell vaulting. in: Huerta, S. (eds.) (2003). Proceedings of the 1st International Congress on Construction History, Madrid 20-24 januari 2003. Madrid, Instituto Juan de Herrera, Escuela Técnica Superior de Arquitectura, 2158: 829-838. LOPEZ PALANCO, R. (1984). In memoriam, André Paduart. Bulletin of the IASS, 25(86), 12. LOPEZ PALANCO, R. (1984). The Eduardo Torroja medal awarded to professor Paduart. Bulletin of the IASS, 25(86), 57-58.

85

Bouwjaar: Adres: Bouwheer: Architecten: Ingenieur: Controle: Aannemer:

1980-85 Sint-Jansberglaan 4, 1560 Hoeilaart SRE (Société Royale d’Encouragement des races de chevaux en Belgique) CERAU Architect town-plannners ass.; José Vandevoorde (°1931) en Roger Thirion (1925-1997) André Paduart (SETESCO nv) bureau SECO Travaux sa

De constructie van de hippodroom in Groenendael kan men opdelen in twee grote delen. Langsheen de racebaan vindt men de loges, privé-club en -restaurant en ook een bar en restaurant met zicht op de racebaan. Langs de andere kant (afb.3.5 en afb.3.4) vind je de toegang, de grote gokhal, vanwaar liften en trappen leiden naar de overdekte tribune en naar de club en restaurants. Al deze ruimtes liggen op drie verdiepingen, overdekt door een gevouwen plaat in gewapend beton. Een gelijkaardige overdekte tribune ligt nabij Madrid: de Zarzuela Hippodroom (1935, afb.1.33). Dit is ook een grote inspiratiebron geweest voor André Paduart. Daar waar Torroja bogen gebruikte met hyperboloïdale vorm, ontwierpen Paduart en de architecten van CERAU een gevouwen schaaldak (afb.3.2). Dit dak kraagt 13,5m uit en heeft een totale lengte van 106m, zonder één uitzettingsvoeg. De maximale breedte is 27m en de betondikte van de schaal varieert tussen 7 en 14cm. Het betonstorten is gebeurd zonder onderbreking. Voor het ontkisten diende men een gedetailleerd programma te volgen, naargelang de berekende doorbuiging in elk punt van de schaal.  ESPION, HALLEUX, & SCHIFFMANN, (2003). Contributions of André Paduart to the art of thin concrete shell vaulting.

3 - HIPPODROOM TE GROENENDAEL

Bibliografie. PADUART, A. & SCHIFFMANN, J. (1985). Grandstand of Hippodrome at Groenendael. Roof consisting of concrete folded plates. in: (1985). IASS Congress on application of shells in engineering structures. Moskou, Gosstroy, p46-57. [Confédération nationale de la construction] (1985). L’ hippodrome modèle de Groenendael. Toiture remarquable en voile mince de béton plissé. La Construction, 6-12-1985.

In 1978 stelde de bouwheer SRE (Société Royale d’ Encouragement des races de chevaux en Belgique) een internationale ontwerpwedstrijd op poten; een nieuwe hippodroom diende geconstrueerd te worden in de bosrijke omgeving van Groenendael. CERAU won die wedstrijd, na een studieronde in Frankrijk om zo te leren omgaan met het complexe programma; de vele verkeersstromen over de drie verdiepingen, de talrijke functies en de gekozen complexe structuur. De ontwerpers creëerden een “zo soepel en rationeel mogelijk gebouw”.

afb.3.1 - Affiche opening

De bouwfase kende een aantal belemmeringen, zoals problemen met de Commissie van Monumenten en Landschappen omtrent de koninklijke loge en bovendien vond men tijdens de werffase 8 ton oorlogsmunitie onder de piste. De nieuwe hippodroom werd in 1980 met een race officieel geopend (afb.3.1).

afb.3.2 - Gevouwen schaal

De situatie anno 2007 is dusdanig dat de renbaan niet meer in gebruik is, hetgeen tot gevolg heeft dat de constructie slechts occasioneel nog gebruikt wordt (voor evenementen e.d.).

 [Confédération nationale de la construction] (1985). L’hippodrome modèle de Groenendael. Toiture remarquable en voile mince de béton plissé. La Construction,6-12-1985.

afb.3.3 - Wedrennen op de piste

88

SITUERING ARCHITECTEN CERAU. CERAU staat voor Centre d’Etudes et de Recherches d’Architecture et d’Urbanisme; het bureau werd in 1968 opgericht. Oprichters waren André Bauwens (°1932, Charleroi), Françoise Blomme (°1933, Ukkel), Roger Thirion (°1925, Sint-Jans-Molenbeek - †1997, Ukkel) en José Vandevoorde (°1931, Etterbeek), allen afgestudeerd aan La Cambre. 

CERAU profileerde zich met grote bouwprojecten voor de medische en universitaire sector en het bedrijfsleven, in het aanvankelijk door het brutalisme beïnvloed modernisme. Van bij de oprichting lanceerde CERAU zich in grote architecturale projecten waarbij vooral beton werd gebruikt, zoals blijkt uit het Erasmusziekenhuis (1970-80) in Anderlecht en diverse gebouwen voor UCL (Louvain-la-Neuve, 1976-78).

afb.3.4 - Interieurzicht

De eigen woning (1960) van Vandevoorde en Blomme kreeg een vijfde vermelding in de Architectuurprijs Van de Ven 1961. De renovatie van het instituut Pacheco (Brussel, 1976-82) kreeg de Prijs Europa Nostra 1983. Het bureau ontplooide daarnaast een indrukwekkende activiteit in o.a. Algerije, Marokko, Niger, Rwanda, Kameroen en Colombia met stedenbouwkundige studies en projecten voor toeristische infrastructuur.

afb.3.5 - Toegang en Paddock

CERAU was ook één van de steunpilaren van het Atelier Espace Léopold (1987-95, een stedenbouwkundige studie i.s.m. A. Jacqmain). Ze realiseerden de laatste decennia ook enkele kantoorgebouwen in de Europese wijk in Brussel.

 STRAUVEN, F. et al. (reds.) (2003). Repertorium van de Belgische architectuur. Antwerpen, Mercatorfonds, 623p.

afb.3.6 - Zijaanzicht

89

afb.3.7 - Grondplan

afb.3.8 - Langssnede

90

91

afb.3.9 - Detailplan van het grondplan

afb.3.10 - Dwarssnede 2-2

92

afb.3.11 - Dwarssnede 3-3

afb.3.12 - Dwarssnede 4-4

93

BESCHRIJVING De sokkel van de constructie is een traditionele, ter plaatse gestorte structuur in gewapend beton. Deze heeft een paalfundering en is 99m lang en 27m breed. Het wordt onderverdeeld in drie delen d.m.v. twee uitzettingsvoegen. In het dak is er geen uitzettingsvoeg voorzien om zo waterdichtingsproblemen te vermijden (afb.3.7 en afb.3.8). Vanuit een geometrisch standpunt kan het dak onderverdeeld worden in drie verschillende delen:

afb.3.13

1e deel (afb.3.10 en afb.3.13): een symmetrische structuur, waarbij elk element rust op een centrale kolom. De kolom aan de linkerzijde komt pas tussenbeide in het geval van niet-symmetrische belastingen, t.g.v. wind of sneeuw. 2e deel (afb.3.11 en afb.3.14): het gevouwen dak steunt hierbij op twee centrale kolommen. Het hellende dak van de gokhal wordt opgehangen aan het einde van het gevouwen schaaldak via een trekker in gewapend beton; deze werkt als een geconcentreerde belasting op de schaal. 3e deel (afb.3.12 en afb.3.15): Elk element van het gevouwen schaaldak rust hierbij op een centrale kolom en op een kolom C aan de buitenzijde. Om esthetische redenen hebben de ontwerpers een tweede centrale kolom B behouden. Deze is geïsoleerd van het dak via een horizontale voeg, om een statische onbepaaldheid te vermijden; zoniet zouden er hogere spanningen zijn geïnduceerd t.g.v. vervormingen en thermische werking.

afb.3.14

Het dak is 14cm dik in het centrale gedeelte, 7cm aan de uiteinden van het uitkragende gedeelte en varieert ertussen van 7cm naar 14cm. De regenwaterpijpen zitten weggewerkt in de centrale kolommen. afb.3.15

94

Belastingen op het dak: - eigengewicht van het gewapend beton - waterdichting en thermische isolatie: 300 N/m² - wind- en sneeuwbelasting Toegelaten spanningen: de staalspanningen worden beperkt tot 180 N/mm², om vervormingen te verkleinen en rekening te houden met een mogelijk extra schaaldikte van 1cm. In transversale richting mag het dak steeds isostatisch worden beschouwd, hoewel het structurele systeem verandert in de drie zones. Voor de stabiliteitingenieurs was het niet zo moeilijk de diagrammen op te stellen van de buigende momenten en de afschuifkrachten die optreden in de schalen. Eenmaal de trek- en drukspanningen in elk punt van de schaal zijn berekend, kan men de benodigde wapeningssecties bepalen.

afb.3.16 - Interieurzicht (1985)

De horizontale zijwaartse drukken van de gevouwen schaalplaten worden opgenomen door twee steunberen (afb.3.6), waarvan de kern opgebouwd is uit gewapend beton. Deze fungeren ook als schoorsteen en bevinden zich aan de twee uiteinden van het gebouw, in het midden van de laterale zijde. Stalen trekkers die men gebruikte tijdens de constructie van het gebouw, heeft men niet verwijderd. Dit om een extra veiligheid in te bouwen tegen lokale beschadigingen van platen, hetgeen zou kunnen leiden tot een “progressive collapse”. Dankzij deze trekkers zal een breuk of schadefenomeen (waarschijnlijk) geen gevolgen hebben voor de rest van de constructie. Dit fenomeen kende men tevoren niet zo goed, maar gaandeweg realiseerde men zich dat het uit voorzorg beter was deze trekkers te behouden.

95

UITVOERING Eerst was het voorzien het project in twee fasen uit te voeren; daarom voorzag men die tijdelijke stalen trekker in de langsrichting van het gebouw. Later besliste men echter de hele dakconstructie in één fase uit te voeren. Vooraleer men overging tot de constructie van het dak, realiseerde men een schaalmodel van een deel van de constructie. Op die manier kon men onderzoek voeren naar de gepaste betonkwaliteit en de beste uitvoeringsmethode. De bekisting werd geplaatst met behulp van een steigerwerk uit staal, waarop eindelementen waren bevestigd om de ontkisting gecontroleerd te laten verlopen. Men gebruikte, op een houten structuur, multiplexplaten als bekisting, waarboven de wapeningsnetten werden geplaatst. Het beton, met relatief fijne aggregaten, fabriceerde men ter plaatse. Het betonstorten verliep in twee fasen; eerst de onderste, centrale delen van de schaal en de dag erna de gevouwen delen van de schaalconstructie. In de zones met een dikte van 14cm gebruikte men eveneens een tegenbekisting aan de bovenkant. In de zones met een dikte van 7cm gebruikte men enkel een tegenbekisting in een strook onderaan die zone met een breedte van 50cm, om een goede trilling van het beton mogelijk te maken in deze zone.

afb.3.17 - Werffoto

Men maakte gebruik van een curing compound om vroege scheurvorming te vermijden, aangezien het betonstorten plaatsvond in de warme maanden juli en augustus. Wanneer het beton verhard was tot de voorgeschreven sterkte, ontkistte men het dak door de eindelementen los te schroeven. Dit gebeurde in een volgorde naargelang de berekende vervormingen in elk punt van de schaal. De eerste vervormingen waren iets meer dan verwacht, maar deze op lange termijn stemden beter overeen met de berekende.  een vloeistof die op een pas gestort betonoppervlak wordt aangebracht om het verdampen van water tegen te gaan.

afb.3.18 - Werffoto interieur

96

VERGELIJKING MET ZARZUELA HIPPODROOM

afb.3.19 - Groenendael Hippodroom (1980)

afb.3.21 - Zarzuela Hippodroom (1935)

afb.3.20 - Dwarssnede Groenendael Hippodr.

afb.3.22 - Dwarssnede Zarzuela Hippodroom

Ingenieur: Bouwjaar: Vorm: Afmetingen:

André Paduart (1914-1985) 1980 gevouwen schaaldak grootste uitkraging is 13,5m andere uitkraging is 13,5m betondikte tussen 7 en 14cm

Ingenieur: Bouwjaar: Vorm: Afmetingen:

Eduardo Torroja (1899-1961) 1935 hyperboloïdale schalen grootste uitkraging is 12,8m andere uitkraging is 7m betondikte tussen 5 en 14cm

Uit deze vergelijking kunnen we concluderen dat beide projecten, hoewel ze een verschillend vormtype toepassen; vergelijkbare dimensies hebben. Het structurele principe is vergelijkbaar en Paduart zei ook dat de hippodroom in Madrid een inspiratiebron voor hem was. Een groot verschil tussen beide is wel de manier hoe ze constructief omspringen met die grote uitkraging van hun schaaldak; bij Paduart is die uitkraging meestal symmetrisch; Torroja vangt die uitkraging op door aan de achterzijde een trekker te voorzien.

97

Bouwjaar: Adres: Bouwheer: Architecten: Ingenieurs: Controle: Aannemer:

1964-77 E. Van Doorenlaan 144, 3600 Genk Gemeente Genk, Dhr. François Isia Isgour (1913-1967), Henri Montois (°1920) en Peter Paul Mandl (arch.-medewerker) André Paduart (SETESCO nv), i.s.m. Jacques Schiffmann bureau SECO K. Vanhout & Zn, Vosselaere

Dit sportcomplex bestaat voornamelijk uit 2 zwembaden van verschillende grootte (afb.4.3), met plonsbadje en tribune, een grote zaal voor omnisport, zalen voor boksen, power-training en revalidatie, en verschillende diensten; zoals vestiaire, douches, administratie, cafetaria en technieken. De overdekking van de zwembaden is gebeurd d.m.v. vijf schaalconstructies in gewapend beton, van 7cm dik en in de vorm van hyperbolische paraboloïden. De oppervlakte die overdekt wordt door deze schaal heeft, geprojecteerd op het grondvlak, de vorm van een onregelmatige zeshoek, waarvan de grootste afmetingen 73,8m en 36m bedragen. De randbalken langsheen de 5 hypars brengen hun krachten over naar 2 steunberen, gesitueerd in de langsas van het gebouw. Hier wordt de belangrijke horizontale component (van de resultante van de membraankrachten) opgevangen door een trekker in gewapend voorgespannen beton onder het gebouw (afb.4.5). Een derde steunbeer, gesitueerd in het midden van één van de laterale zijdes (afb.4.6), neemt de resulterende krachten op die optreden door een asymmetrische belasting t.g.v. sneeuw.

1 4 - SCHAALCONSTRUCTIES SPORTCOMPLEX IN GENK

SPORTCOMPLEX GENK Bibliografie. PADUART & SCHIFFMANN (1976). Couverture du complexe sportif de Genk. in: (1976). World Conference on space enclosures. Montreal, Concordia University, 1141-1149. PADUART & SCHIFFMANN (1977a). Couverture du complexe sportif de Genk. Mémoires de l’ AIPC, (365), 87-94.

Het probleem dat gesteld werd door de architecten was om een zeshoekig grondvlak (afb.4.4) te overdekken aan de hand van een schaal in gewapend beton, zo licht mogelijk en gebruik makend van een minimum aan nerven. Verschillende types zijn bestudeerd om deze overdekking te verwezenlijken, waarbij de hypar de meest interessante leek. Deze oplossing symboliseert de beoogde lichtheid en geeft het gebouw een esthetisch opvallend karakter. Bovendien is ze economisch verwezenlijkt in vergelijking met andere vormen van overdekking. Het ontwerp van het sportcentrum te Genk dateert van de jaren ‘60. Ingeplant in de bossen langs de Emiel Vandorenlaan, zou het oorspronkelijk deel uitmaken van een sportdorp; om financiële redenen is enkel het sportcomplex uitgevoerd.

afb.4.1 - Exterieur Sportcomplex Genk

afb.4.2 - Zicht vanuit de toegangsweg

Na bijna 30 jaar was het zwembad dringend aan vernieuwing toe, voornamelijk op het gebied van technische installaties en nieuwe reglementeringen. Bij de renovatie, eind 2005 voltooid door architectenbureau VATHOOR, was het oorspronkelijke concept de leidraad. Het zwembad werd verlengd tot 50 meter, met een verstelbare bodem. Ook dienden er herstellingswerken te gebeuren aan de betonconstructies t.g.v. aantasting door chloorwater.

afb.4.3 - Interieurzicht

100

SITUERING ARCHITECTEN Isgour overleed nog voor de start van de werkzaamheden en het architectenbureau Montois uit Brussel nam de uitvoering van het sportcomplex over.

Isia Isgour.

(°1913, Minsk - †1967, Elsene) Het oeuvre van Isgour, dat vooral uit openbare voorzieningen bestaat, kenmerkt zich door een uitgesproken moderne expressie die voortkomt uit een origineel en vernieuwend constructief onderzoek, gericht op een samenspel van tektoniek en licht. Hij studeerde architectuur aan de academie van Brussel en later aan de ULB. In 1948 kreeg hij van de directie van de steenkoolmijn van Houthalen de opdracht de woonwijk Meulenberg uit te breiden. Eveneens in Limburg bouwde hij het medisch instituut Sint-Barbara in Lanaken (1956) en het cultureel centrum en gemeentelijk zwembad (1957) van Hasselt. In Genk bouwde hij de mijnwerkersschool TWI (1961) en in Brussel talrijke kantoorgebouwen en banken. 

Henri Montois.

(°1920, Doornik) Montois staat sinds de jaren 1960 aan het hoofd van een professioneel bureau dat gespecialiseerd is in kantoorflats en complexe bouwprogramma’s. Aanvankelijk strikt rationalistisch, evolueerde het bureau naar een postmoderne vormentaal. Hij behaalde in 1943 zijn architectendiploma aan SintLucas in Doornik. Samen met R. Courtois (1947-59) bouwde hij een reeks winkelinrichtingen en bedrijfsgebouwen. Hun paviljoen van het Transport op Expo’58 werd bekroond met de Prijs Reynolds van het American Institute of Architects. Met zijn eigen bureau realiseerde hij vele hoogbouwprojecten in Brussel, o.a. voor Solvay (1959-66) en het Hiltonhotel (1964-67). Hij ontwierp mede de uitbreiding van de luchthaven van Zaventem (1994-2001). 

 STRAUVEN, F. et al. (reds.) (2003). Repertorium van de Belgische architectuur. Antwerpen, Mercatorfonds, 623p.  ibidem

101

afb.4.4 - Grondplan

102

103

afb.4.5 - Langssnede

104

105

afb.4.6 - Dwarssnede

Beschrijving. Het overdekte volume heeft als grootste dimensies: - 73,8m volgens de lengte-as, OW-geöriëntieerd, - 36m volgens de transversale as, - vrije hoogte van 11,2m langsheen de langsgevel, - vrije hoogte van 2,8m nabij de steunberen. Het schaaldak in gewapend beton is opgevat als een combinatie van 5 hyperbolische paraboloïden; in horizontale projectie hebben 4 daarvan de vorm van een parallellogram, de centrale hypar is een ruit (afb.4.4). Deze vijf schalen genereren in de randbalken normaalkrachten, die overgebracht worden naar de funderingen via de steunberen (afb.4.5).

106

afb.4.7 - Schema met de richting van de normaalkrachten die optreden in de randbalken

Volgens de membranentheorie treden er in de hyperbolische paraboloïde de volgende krachten op langsheen de randbalken: drukkrachten gericht van de hoogste punten van de schaal naar de laagste, wanneer die daar ondersteund wordt. Of omgekeerd trekkrachten in de balken wanneer de schaal opgehangen wordt aan haar hoogste punten. In dit geval (afb.4.7) wordt de schaal ondersteund in drie punten (A’, C’ en A). In de schaal ABCF bijvoorbeeld treden er hier dus drukkrachten op in de randbalken en deze zijn gericht naar A en naar C. In het steunpunt A komen verscheidene drukkrachten samen, wat resulteert in een grote kracht met gelijkaardige horizontale en verticale component; deze worden respectievelijk opgenomen door de voorgespannen trekker en door de steunbeer.

107

Membranen. De schalen in gewapend beton hebben een dikte van 7cm, gewapend met twee kruisende lagen wapeningsstaal met verbeterde hechting met elasticiteitsgrens van 400 N/mm². Deze wapening is op gemiddelde hoogte geplaatst. De hoofdwapening is geplaatst volgens de kettinglijnen van de schaal en werkt dus op trek; de spanning hierin heeft men beperkt tot 180 N/ mm² om scheurvorming te minimaliseren. De tweede wapening is loodrecht op de eerste geplaatst. Ter plaatse van de kruising met de randbalken neemt de dikte van de schaal toe van 7cm naar 20cm in een overgangszone van 1m breed (afb.4.8 tot afb.4.11). In deze zone is er nog bijkomende wapening geplaatst, om de buigende momenten op te nemen die optreden t.g.v. de inklemming van de schalen ter hoogte van de randbalken.

afb.4.8 - Snede 1-1

Het dak is van onder naar boven opgebouwd uit: - een verloren bekisting van kunststenen, gemaakt met houtvezels, 2cm dik (akoestische isolatie), - een schaal van gewapend beton van 7cm dikte, - een dampscherm, - een laag thermische isolatie (cellenglas), - een waterdichting, bestaand uit 2 lagen bitumen versterkt met glasvezels, en een witte verflaag.

afb.4.9 - Snede 2-2

De belastingen op de schaal, zijn de volgende: - het eigengewicht: 1750 N/m² - isolatielaag en waterdichting: 300 N/m² - sneeuwbelasting: 350 N/m² dus in totaal bedraagt dit 2400 N/m². De maximaal optredende spanningen in de schalen: Drukspanningen: schalen 1 tot 4: 2,67 N/mm² schaal 5: O,88 N/mm² Trekkrachten: schalen 1 tot 4: 53,5 kN/m schaal 5: 159 kN/m

108

Balken in de gevel. De balken ABCB’A’ en ADED’A’ (afb.4.4 en afb.4.8) worden ondersteund door stalen kolommen in de gevel (tussenafstand van 8,33m). Naast buigende momenten t.g.v. hun eigengewicht, worden de randbalken ook belast door drukkrachten voortkomend uit afschuifkrachten in de schalen. Bovendien dragen ze het gewicht van de glasramen, die om het knikken van de kolommen te vermijden, opgehangen zijn aan de randbalken.

afb.4.10 - Snede 3-3

Het gebouw is geconstrueerd in een oud mijngebied en bijgevolg mogelijk onderhevig aan zettingen, hiervoor zijn speciale voorzorgen genomen (balken berekend in de veronderstelling dat steunpunten tot 2cm verzakken en stalen kolommen in de gevel zijn regelbaar uitgevoerd). Het koppel, te wijten aan uitstekende decoratieve delen van de randbalken in de gevel, wordt opgenomen door de stalen kolommen. Dit koppel wordt gereduceerd door het gebruik van blokken van geëxpandeerd polystyreen (EPS).

afb.4.11 - Snede 4-4

Balk in de langsrichting. De balk AFF’A’ vormt de ruggengraat van de hele structuur. De afschuifkrachten van de aanliggende membranen creëren er belangrijke drukkrachten in. Om de verplaatsing van de punten F en F’ tegen te gaan, zijn beide verbonden door een parabolische boog die boven de schaal uitsteekt (afb.4.5 en afb.4.11). Het geheel AFF’A’ heeft men berekend als een boog ingeklemd in de twee steunberen, met als belastingen de membraankrachten, zijn eigengewicht, de krachten in de balken CF, CF’, EF, EF’ en rekening houdend met eventuele verzakkingen van steunpunten en temperatuursschommelingen.

109

Met behulp van een computer was het ingenieursbureau van André Paduart in staat deze berekening door te voeren en in elk punt de meest nadelige belastingssituatie op te sporen. Bovendien was het zo mogelijk om het buigings- of knikgevaar te bekijken. Voorzichtigheidshalve heeft men een elasticiteitsmodulus van het beton gekozen van 15 kN/mm², hoewel het beton een breukweerstand heeft van 45 N/mm².

Interne balken CF, CF’, EF en EF’. Bovenop het opnemen van membraankrachten, hebben deze balken nog als doel de belastingen t.g.v. asymmetrische mobiele lasten op het dak, op te vangen en over te dragen. Door vectoriële ontbinding worden de krachten die het gevolg zijn van asymmetrische acties, ofwel overgebracht naar de steunberen in het oosten en westen, ofwel naar de steunbeer in de noordgevel. De hele dakconstructie steunt dus op amper drie punten, met uitzondering van de stalen kolommen in de gevel.

Steunberen. De randbalken AF, AD, AB en A’F’, A’D’, A’B’ komen samen aan de top van de steunberen (O en W). De resultante van alle krachten die hierop werken heeft een grote horizontale component (afb.4.7 en afb.4.12). Deze wordt enerzijds opgenomen door de massa van de steunberen en anderzijds door de trekker in voorgespannen beton. Bovendien zijn er nog tegengewichten in beton, met als afmetingen 4m x 2,5m x 6m en als gewicht 150ton, verbonden met de steunberen. De reactiekrachten ter plaatse van de funderingen, onder uniforme en symmetrische belastingen, zijn de volgende: een verticale component van 780 ton en een horizontale component van 760 ton. Deze laatste actie wordt geneutraliseerd door de trekker in voor-

afb.4.12 - Steunbeer

110

gespannen beton. Omwille van het feit dat het sportcomplex gebouwd is in een oud mijngebied, creëerde men onder de steunbeer in het westen een glijdvlak, d.m.v. twee plasticfolies.

Voorgespannen trekker in de langsrichting. De spatkrachten in de centrale boog worden opgevangen door een trekker in voorgespannen beton (afb.4.13) die doorheen de hele constructie loopt; hetzij in de grond, hetzij door de technische lokalen die zich onder het grote zwembad bevinden. Dit zijn de karakteristieken van de trekker: - breedte: 48cm - hoogte: 125cm - kwaliteit beton: 45 N/mm² - voorspanning: 8 kabels van 31 draden van 7mm - nuttige kracht in gebruik: 7600kN - verlenging kabel na opspanning: 60cm - verlenging kabel na belasting: 2cm

afb.4.13 - Voorgespannen trekker

Benodigde materialen. -beton: 5.310 m³ -bekisting: 31.800 m² -wapening: 640.000 kg -stalen kolommen: 40.000 kg -voorspankabels: 15.000 kg

Kostprijs. De kostprijs bedroeg meer dan €250.000, oftewel €110/m² (incl. realiseren van fundering, bekisting, beton en staal).

111

UITVOERING Bekisting. Het steigerwerk dat het totale dak ondersteunt, heeft men gedeeltelijk in hout en gedeeltelijk in stalen buizen uitgevoerd (afb.4.15). Aangezien men enerzijds grote hoogtevariaties moest opvangen en anderzijds moest steunen op een gebied met hoogteverschillen (op de bodem van het zwembad of op het gebied er rond), bood het hout meer souplesse om de ondersteuning van de bekisting onderaan te realiseren. Elke stut van het stalen gedeelte bovenaan was op de kop voorzien van een paalschoen met draadstang, die de latere ontkisting toeliet. De belangrijkste schoren van de bekisting steunden op de stutten en waren parallel gericht aan één van de families van generatrices van de hypar. Daarbovenop plaatste men dan secundaire stukken hout volgens de richting van de tweede familie van generatrices. Vervolgens is het houten dakbeschot geplaatst opnieuw in de richting van de eerste familie.

afb.4.14 - Sokkel met diensten in werffase

Panelen in geperste houtvezels vormden de verloren bekisting (afb.4.16) en werden bevestigd aan het dakbeschot om hen de vorm van de hypar te doen aannemen. Men heeft aangetoond dat deze manier van construeren de maat- of vormafwijkingen van de bekisting beperkte zodanig dat deze binnen de gestelde limieten viel.

afb.4.15 - Steigerwerk voor de hypars

Betonstorten. Het gieten van het beton is gebeurd op een continue manier zonder nachtelijke onderbreking en heeft zo’n 30 uren geduurd. Er is gewerkt in stroken van 2m breed, parallel aan de langsas van het gebouw, vertrekkende van de onderste punten in de richting van het centrum. Wanneer men het beton op deze manier stortte, was de helling veel kleiner dan volgens de

112

transversale richting. Dit maakte, zonder enige moeilijkheden, het storten en verdichten van een nogal droog beton mogelijk, waarvan de vloeibaarheid op de schoktafel waarden rond 1,2 gaf. Het oppervlak maakte men parallel aan de rechtlijnige generatrices, aan de ene kant steunend op de vorige strook waarvan het beton reeds begon te verharden en aan de andere kant steunend op een stalen regellat.

Ontkisten. De ontkisting van het dak moest zodanig worden uitgevoerd, dat er een uniforme en continue belasting zou optreden, zonder lokaal hogere lasten te creëren. Men trachtte dit te verwezenlijken door eerst de schalen van de hypars te ontkisten en pas nadien de randbalken. Zo verminderde men het risico te grote krachten op te wekken in de stutten van de balken. Het werk werd opgedeeld in verschillende fases, waarbij men telkens de vijzels 5mm liet zakken. Elke vijzel liet men in een volgende fase direct 10cm zakken, om op die manier de bekisting los te maken. Deze operatie werd uitgevoerd zonder enige problemen.

afb.4.16 - Bekisting

Vervormingen. De vervormingen van de centrale boog heeft men op 5 plaatsen gemeten, tijdens de hele ontkisting en de daarop volgende dagen. De praktische stabilisatie van het peil trad op na 5 dagen. Men zag kleine afwijkingen tussen metingen ’s morgens en in de namiddag uitgevoerd, te wijten aan temperatuurschommelingen, die op dat moment zo’n 6°C bedroeg.

afb.4.17 - Werffoto

113

Bouwjaar: Adres: Bouwheer: Architecten: Ingenieur: Aannemer:

1966 Kerkstraat, Harelbeke Stadsbestuur van Harelbeke Leon Stynen (1899-1990), Paul De Meyer (°1922) en André Vlieghe (arch.-medewerker) André Paduart (SETESCO nv) Entrepeneur Vandekerckhove

De constructie van de kerk in Harelbeke is een interessante toepassing van schaalconstructies in gewapend beton. De vorm van de constructie is een schuin afgeknotte piramide, met een zeshoekig, onregelmatig grondvlak (31 x 32m). De maximale hoogte van de kerk bedraagt 28m. Het schuine vlak bovenaan is voorzien van een glasraam; de enige weg waarlangs natuurlijk licht kan binnentreden in de kerk. Dit glasraam wordt gedragen door een driehoekig netwerk van balken, die tevens meewerken in het krachtenevenwicht van de wanden. 

De wanden in gewapend beton hebben een dikte van 7cm en hebben een geplooide vorm; hetgeen hen de nodige stijfheid geeft, die vermindert van onder naar boven toe. De wanden zijn gestort tussen twee bekistingen. Binnenin werd gebruik gemaakt van een verloren bekisting: thermische isolerende platen bestaande uit een mengsel van riet en cement. De kerk wordt gekarakteriseerd door de afwezigheid van elke laterale natuurlijke verlichting, door het originele concept (dunne schalen in zichtbaar beton) en door het contrast tussen de dikte van de wanden en het vrije volume in het gebouw.

 PADUART, A. (1968). Eglise d’ Harelbeke. in: Kara, G.A. (1968). Symposium on large-span shells, Leningrad 1966. Moskou, Gosstroy, 377-381.

5 - KERK SINT-RITA IN HARELBEKE

KERK SINT-RITA TE HARELBEKE Bibliografie. BONTRIDDER, A. & DE VREE, P. (1979). Léon Stijnen. Leven en werk. s.l., Drukkerij Lloyd. PADUART, A. (1968). Eglise d’ Harelbeke. in: Kara, G.A. (1968). Symposium on large-span shells, Leningrad 6-9 september 1966. Moskou, Gosstroy, 377-381.

De kerk werd opgericht in 1966 nabij de kruising van de Kerkstraat en een nieuwe weg die een residentiële wijk verbindt met de weg Harelbeke-Kortrijk. Men betreedt de kerk via een groot voorhof (afb.5.1) dat uitkomt op een portaal van 4,66m hoog en 10m breed (afb.5.2 en afb.5.7). Dit portaal wordt beschaduwd door een luifel, ondersteund door twee wanden in gewapend beton. De kerk is uitgerust met houten banken waarop tot 500 mensen kunnen plaatsnemen. Het altaar, het kruis en het tabernakel staan gegroepeerd op een sokkel (afb.5.3). De kerk is verbonden met de sacristie via een smalle doorgang uit gewapend beton. Deze structuur draagt eveneens de klokken (afb.5.14).

afb.5.1 - Vooraanzicht

De kerk is geconstrueerd met een aantal materialen, die gekozen werden voor hun natuurlijke en technische eigenschappen. Het geheel wordt gekenmerkt door een bepaalde zuiverheid, waarbij de structuur steeds zichtbaar is. De architectuur toont duidelijk de intentie een gesloten ruimte te creëren, die door haar vorm, haar afmetingen en de herverdeling van het licht een vredige en waardige uitstraling heeft. De ruimte wordt bepaald door een piramide met een onregelmatige zeshoek als basis (afb.5.5 en afb.5.6). De top van de piramide wordt afgeknot door een hellend vlak, zodanig dat natuurlijk licht kan binnentreden langs boven.

afb.5.2 - Inkomstportaal

afb.5.3 - Altaar op verhoogde sokkel

116

SITUERING ARCHITECTEN Léon Stynen.

(°1899, Antwerpen - †1990) Stynen behoort tot de belangrijkste vertegenwoordigers van het modernisme in België. Hij werd opgeleid aan de Antwerpse Academie (1915-21) en begon zijn carrière met wedstrijdontwerpen in een monumentale Berlagiaanse stijl: een openluchttheater (1922, waarmee hij de Driejaarlijkse Prijs van de KMBA won) en twee later uitgevoerde projecten in Knokke: een oorlogsmonument (1921) en het casino (1925). Een expo in 1925 in Parijs betekende een keerpunt voor hem; hij verdiepte zich in de avant-garde, m.n. in de ideeën van Le Corbusier, en hij wilde die op zijn manier in de Belgische situatie verwezenlijken. Met de uitgevoerde versie van het casino van Knokke (1928) koos hij resoluut voor de internationale stijl. Op de Wereldtentoonstelling in Antwerpen in 1930 realiseerde hij twee markante projecten: het paviljoen De Decoratieve Kunsten en het paviljoen De Beukelaer. Hoogtepunten in zijn oeuvre waren de Elsdonckresidentie in Wilrijk (1932-33), het modernistische rustoord Hof ten Bos in Brasschaat (1936), zijn eigen woning in de Antwerpse Tentoonstellingswijk (1933) en een opmerkelijk ensemble van zes privéwoningen op de Antwerpse Linkeroever (1939). Hij doceerde aan de Antwerpse academie en La Cambre, waar hij zich inzette voor een rationele toepassing van de modernistische principes. Zijn naoorlogse productie realiseerde hij grotendeels i.s.m. Paul De Meyer (°1922). In Antwerpen richtten ze een aantal kantoorgebouwen op en in Oostende bouwden ze het casino (1948). Daarna trok Stynen de aandacht met de BP-building in Antwerpen (1955). Zijn laatste werken, zoals de Sint-Ritakerk, zijn voorbeelden van een verfijnd brutalisme, als hommage aan Le Corbusier.

afb.5.4 - Krantenartikel. Le Soir, 8-7-1965.

 STRAUVEN, F. et al. (reds.) (2003). Repertorium van de Belgische architectuur. Antwerpen, Mercatorfonds, 623p.

117

afb.5.6 - Grondplan Kerk

afb.5.7 - Detail grondplan inkomportaal

afb.5.5 - Origineel grondplan

118

afb.5.9 - Doorsnede Kerk

afb.5.8 Origineel plan van een snede

119

afb.5.10 - Perspectieftekening

120

afb.5.12 - Lichtinval langs glasraam

afb.5.11 Aanzicht glasraam

121

Een schets van Le Corbusier uit 1925 was gebaseerd op een schuin afgeknotte kegel met cirkelvormige basis. Dit is de eenvoudigste geometrische vorm die overeenstemt met de nomadentent. Waarom schuin afgeknot? Waarschijnlijk is dit een interpretatie van de Sint-Sofiabasiliek te Constantinopel, waaruit hij zijn inspiratie putte voornamelijk in verband met de zijdelingse en onrechtstreekse lichtinval van zijn kerk. Het ontwerp van Le Corbusier voor een kerk in FirminyVert (1955) vat het thema van de schuin afgeknotte kegel weer op, maar nu op een vierkante basis. 

Stynen had deze ontwerpen van Le Corbusier, die nooit gepubliceerd werden, nooit gezien, toen hij in 1962 de bedevaartskerk Sint-Rita te Harelbeke ontwierp (afb.5.13). Men moet dus aannemen dat beiden uitgegaan zijn van eenzelfde vertrekpunt. Het sacrale oefent op mensen als Stynen en Le Corbusier, die zich met nadruk ongelovig verklaren, een vreemde fascinatie uit. De opdracht aanvaarden een kerk te ontwerpen, stelt hun beiden een kwellende gewetensvraag: zij nemen aan dat het kerkgebouw méér of anders is dan een verzamelplaats voor gelijkdenkenden, dat de kerk een functionaliteit bezit die buiten hun innerlijke ervaring valt.

afb.5.13 - Schets van Léon Stynen

Stynen tekende voor Harelbeke dezelfde tentvorm met schuin afgesneden top als Le Corbusier voor Firminy-Vert. Stynen tekende een zeshoekige plattegrond, waarvan hij echter het middelpunt verschoof. Op die manier vertoonden drie zijden van de zeshoek een kleinere afmeting dan de drie andere. In Harelbeke is de tentvorm van het gebouw een naakte piramide, de toegang is nauwelijks met een kleine luifel beaccentueerd.

 BONTRIDDER, A. & DE VREE, P. (1979). Léon Stijnen. Leven en werk. s.l., Drukkerij Lloyd.

afb.5.14 - Sacristie

122

Men voelt dat Stynen de tentvorm ongemoeid liet en dat hij, omwille van het symbool, ook de sacristie op afstand bouwde. Deze leunde a.h.w. tegen een aanpalend schoolgebouw, zonder enige invloed uit te oefenen op het grote bouwvolume (afb.5.14). Zelfs de klokken hing hij op aan een bescheiden geraamte in beton boven de gang die de sacristie verbindt met de kerk, alsof hij wou zeggen dat het klokgeluid zich niet aan de gemeenschap op te dringen heeft, maar alleen gehoord moet worden wanneer de godsdienstige aandacht daar scherp genoeg voor is. Stynens visie streefde naar de volledige eenvoud van de tentruimte en duldde geen enkel bijkomend architecturaal of functioneel element dat in deze ruimte een dialectische spanning zou introduceren. Hij zocht daarom naar een bouwsysteem dat het doek van de tent kon vervangen zonder enig andere structureel hulpmiddel. Hij ging hiervoor te rade bij ir. André Paduart, die een oplossing vond: de zelfdragende dunne betonwand, waarvan hij de weerstand verhoogde door hem te plooien in de vorm van damplanken.

afb.5.15 - Beeld H.Rita

Een rigoureuze redenering lieten Stynen echter niet toe in de kerkwand van Harelbeke al was het ook maar één opening te dulden, zodat alle licht van boven binnenvalt langs het beglaasde, schuine vlak dat het afgeknotte kegelvolume afdekt. Een vreemd gevoel overvalt de bezoeker als hij voor de eerste maal de deur van het enge portaal openduwt en de Sint-Ritakerk van Harelbeke betreedt. Het is alsof de vloer beweegt onder zijn voeten, alsof het beeld van de Heilige Rita (afb.5.15) aan zijn rechterhand zich over hem gaat buigen, alsof het hoge kruis boven het altaar door onzichtbare handen rechtop getrokken wordt. Ook het orgel lijkt aan een draaiende beweging te gehoorzamen. Het is alsof de doopvont zich van de bodem losmaakt. Deze zeer reële hallucinatie berust op een gezichtsbedrog.

afb.5.16 - Kruisje in beton, verwerkt in thermische isolatieplaten

123

De geribde wanden rijzen in de hoogte. Deze zijn bekleed met isolerende platen (afb.5.16), een mengsel van riet en cement, gebruikt als verloren bekisting. De basis echter heeft een verschillende breedte, en elk rib staat onder een andere helling. In de geometrische tekening is het gedecentraliseerde vluchtpunt van deze rijzende lijnen nauwkeurig bepaald. Maar binnen in de kerk en door het schuine lichtvlak waarmee de ruimte afgedekt wordt, is het oog van de bezoeker niet in staat dit vluchtpunt te lokaliseren. Er is ook geen enkel element in de ruimte dat toelaat de juiste helling van de wanden visueel te bepalen. In zulke omstandigheden wordt het oog gedwongen de helling van de wanden te identificeren met de inclinatie resulterend uit de vluchtende lijnen van het perspectieffenomeen, en als verticaal te beschouwen wat in feite hellend is. Het oog heeft inderdaad geen enkele mogelijkheid om de reële hoogte van de binnenruimte te bepalen. Het wordt gedwongen de hoek tussen de wanden en de vloer te reconstrueren tot een hoek van negentig graden, zodat de vloer als het ware visueel naar omhoog getrokken wordt. Dit verklaart waarom de voet bij iedere stap de vloer niet op de hoogte vindt waar hij visueel gelokaliseerd wordt, waarom het meubilair zo instabiel schijnt, waarom de verticale elementen in de ruimte zoals het heiligenbeeld, het kruis en het orgel zo gevaarlijk voorover schijnen te hellen. In feite worden in deze ruimtelijke compositie een aantal elementen betrokken waarmee de verticaliteit opzettelijk geweerd wordt. Alle componenten van de architectuur worden a.h.w. gebruikt om de verticaliteit als zodanig op te heffen en het evenwicht van de mens op proef te stellen. Het experiment van Stynen in Harelbeke is leerzaam omdat het toelaat de druk die de architectuur uitoefent op het fysische en het mentale nauwkeurig aan te duiden.

124

afb.5.17 Interieurzicht (1967)

125

UITVOERING De berekening van de wanden, met als belastingen hun eigengewicht en de wind, is gebeurd veronderstellend dat deze elastisch ingeklemd zijn in de funderingszolen en bovenaan steunen op het balkengrid dat het glasraam ondersteunt. De krachten die in de top van de piramide werken worden deels opgevangen door dit grid, de resultante wordt overgebracht naar de funderingen dankzij de geplooide zijdelingse delen van de wand. Deze delen kunnen worden beschouwd als lamellen die ingeklemd zijn in de basis. Afbeelding 5.19 toont de wapeningen langs de binnenzijde van deze wanden (in gewapend beton met een dikte van 7cm). Deze wapening is noodzakelijk om te weerstaan aan de verschillende krachten die werken in de schaal. Een gelast wapeningsnet is toegevoegd om de krachten beter te verdelen. De thermische isolatie realiseerde men met behulp van houtvezelplaten. De buitenkant werd beschermd tegen infiltraties door een verf op basis van siliconen. De wanden in gewapend beton werden gevormd tussen twee bekistingen. De bekisting aan de binnenkant bestaat uit isolatiepanelen die dus als verloren bekisting werden gebruikt. Deze hangen op die manier vast aan het beton. De buitenste bekisting werd opgebouwd met houten bakelietgebonden platen, die het beton het uitzicht geven van gepolierde steen. De bekisting kon men op verschillende niveaus regelen om de gewenste gegolfde vorm van de wanden te verkrijgen. De bekisting werd gedragen door een steigerwerk met buizen aan de binnen- en buitenkant van het gebouw (afb.5.18). Het resultaat (anno 1967) is te zien op afbeelding 5.20.

afb.5.18 - Werffoto

afb.5.19 - Wapeningsdetail

126

afb.5.20 Vooraanzicht (1967)

127

Bouwjaar: Adres: Bouwheer: Architecten: Ingenieurs: Aannemer:

1958 Expo’58, Brussel (afgebroken in 1970) ‘Groupe 36’ van ‘Construction 58’ Jean Van Doosselaere (1919-2000) en Jacques Moeschal (1913-2004) André Paduart (SETESCO nv), i.s.m. Guy Moussiaux (ontwerpthesis) Entreprises Ed. François & Fils

De Pijl van de Burgerlijke Bouwkunde op expo’58 was een creatie met buitengewone esthetische vormgeving. De structuur was het resultaat van een verregaande samenwerking tussen architect Van Doosselaere, beeldhouwer Moeschal en ingenieur Paduart. Dit prestigieuze bouwwerk moest aantonen waar de Belgische burgerlijke bouwkunde toe in staat was. 

De structuur diende als draagarm voor een loopbrug van waarop de bezoekers een tuin konden bezichtigen die de landkaart van België voorstelde. De constructie, een dunne betonschaal van 78.8m lang, bestond uit twee spits toelopende vlakken met V-profiel waarvan de dikte aan de uiteinden slechts 4cm bedroeg. De Pijl rustte op drie poten en werd in evenwicht gehouden door een koepeldak: een dunne betonschaal van 6cm dik, met een oversteek van 22.6m die een tentoonstellingszaal overdekte. Deze buitengewone, doch jammer genoeg verdwenen constructie vormde een verbluffend staaltje durf en evenwicht.

 HALLEUX, P. (2000). Evolution des techniques: des réalisations bruxelloises à travers le siècle. in: Un siècle d’architecture et d’urbanisme. Luik, Mardaga, 157:23-32.

6 - PIJL VAN DE BURGERLIJKE BOUWKUNDE OP EXPO’58

Bibliografie. PADUART, A. (1957). Echafaudage tubulaire du chantier à l’expo ‘58. Acier/Stahl/Steel, 22(12), 511-522. MOUSSIAUX, G. (1957). Investigations sur la stabilité du pavillon du génie civil de l’ expo’58. Eindejaarsscriptie, ULB. PADUART, A. & VAN DOOSSELAERE, J. (1960). Design and construction of the Civil Engineering Arrow at the Brussels International Exhibition. Journal of the ACI, 32(3), 51-72.

afb.6.1 - Maquette van de Pijl

De voorzitter van Groep 36 op de Wereldtentoonstelling in 1958 in Brussel, prof. G. Willems, had een gedurfd en origineel project om ‘de overwinning van de Burgerlijke Bouwkunde op de natuur’ te vieren. Hij vertrouwde dit toe aan de architect J. Van Doosselaere en de ingenieur André Paduart. Hij wou in open lucht, op een terrein van een kwart hectare, de reliëfkaart van België reproduceren(afb.6.2), met daarop de belangrijkste verwezenlijkingen op het vlak van de burgerlijke bouwkunde. Om de bezoekers toe te laten deze kaart in zijn geheel te bekijken, had prof. Willems zich een stalen loopbrug ingebeeld. Deze hing 5m boven de reliëfkaart, was 2,5m breed en had een gebroken vorm. De loopbrug van ongeveer 60m lang steunde nergens op de kaart en hing aan een structuur in gewapend beton met een uitkraging van ongeveer 80m. De passerelle bestond uit een plaat in gewapend beton met een dikte van 8cm. Deze werd gedragen door stalen balken die tegelijk fungeerden als valbeveiliging. Deze werden opgehangen aan die grote structuur in gewapend beton. De plaat in gewapend beton van de loopbrug vormde een horizontale balk met een overspanning van 55,6m en was in staat om te weerstaan aan de wind.

afb.6.2 - Reliëfkaart van België

afb.6.3 - Postzegel van Expo’58

130

SITUERING ARCHITECTEN Jean Van Doosselaere.

(°1919 - †2000) In 1944 studeerde Jean Van Doosselaere aan de Académie des Beaux-Arts in Brussel af als architect. Hij won in 1962 de ACI Construction Practice Award (zie bijlage B) samen met André Paduart voor hun publicatie getiteld “Design and construction of the Civil Engineering Arrow at the Brussels exhibition”. Op Expo ’58 ontwierp hij eveneens het Paviljoen van Congo. In 1967 realiseerde hij, i.s.m. een heel ontwerpteam, aan het Zuidstation in Brussel een constructief hoogstandje: de Zuidertoren. De ingenieur van dit project was Abraham Lipski (1911-1982).

Jacques Moeschal.

(°1913, Ukkel - †2004) Architect en beeldhouwer Jacques Moeschal maakte vooral monumentale openbare sculpturen, zonder echter de architectuur af te zweren. Hij studeerde architectuur (1930-37) en beeldhouwkunst (1940-43) aan de academie in Brussel. Zijn monumentale abstracte sculpturen van de jaren 1950 en 1960, vaak in gewapend beton, zijn ontworpen als monumentale bakens die een dialoog aangaan met de architecturale en stedenbouwkundige omgeving. Vaak is dit het snelweglandschap. Het Huis de Keignaert in de polders van Oudenburg (1975) is zijn bekendste architecturale werk. De woning wordt gekenmerkt door een expressieve, monumentale vormentaal die ook terug te vinden is in het project voor een kerk in Moerbeke (1950, i.s.m. H. Lacoste). 

 ROBERTS-JONES, P. (2002). Jacques Moeschal ou la sculpture architectonique. Brussel, s.e., 72p.

131

132

afb.6.4 - Langsdoorsnede en verschillende dwarsdoorsneden

133

afb.6.5 - Funderingen (3 steunpunten van de constructie)

134

afb.6.6 - Plan en details van de loopbrug

135

afb.6.7 - Schets van de Pijl van de Burgerlijke Bouwkunde

afb.6.8 - Pijl van de Burgerlijke Bouwkunde op Expo’58

136

afb.6.9 - Langs- en dwarssnede

137

De constructie was een soort ostentatieve krachtenbalans bestaande uit de pijl zelf - een uitkraging in gewapend beton van 80m lang met een sectie als een omgekeerde A (afb.6.4) en een wanddikte die varieerde van vier tot twaalf centimeter - en een hangende zaal die overdekt werd door een dunne schaal van 6cm dik. De Pijl van de Burgerlijke Bouwkunde toonde ook de kundige oplossingen voor enkele moeilijkheden bij de uitvoering ervan (afb.6.10), zoals de complexe ontkisting van de immense Pijl zelf en van de koepel. Waarschijnlijk was het mede hierdoor dat de ontwerpers; architect Jean Van Doosselaere en ingenieur André Paduart, in 1962 werden bekroond met de Construction Practice Award van het American Concrete Institute. Als structuur illustreerde de Pijl de populariteit en de constructieve kennis van dunne betonschalen op het einde van de jaren vijftig. (afb.6.6) De zestien kabels die dienden de loopbrug op te hangen aan de uitkragende Pijl, hadden een lengte begrepen tussen 10,65m en 23,65m. Elke kabels bestond uit een koker in zacht staal met een buitendiameter van 25mm. In de koker bevonden er zich drie draden in hard staal, met een diameter van 7mm. Wanneer er een maximale belasting aangreep op de loopbrug (500 kg/m²), was de trekspanning in de koker gelijk aan 5,8 kg/mm² en in de staven 61,9 kg/mm². De Pijl in gewapend beton, waaraan de loopbrug was opgehangen, kraagde ongeveer 80m uit. De belastingen die hierin werkten, waren: het eigengewicht, de krachten overgebracht via de trekkabels en de windbelasting. De maximaal toelaatbare spanningen in de berekeningen waren de volgende: - samendrukking van het beton: 100 kg/cm² - trekspanning in de wapening: 1400 kg/cm²

138

De Pijl was zodanig opgevat dat er overal dezelfde weerstand heerste; de verandering van doorsnede was zodanig dat de maximale spanningen in het beton en in het staal steeds gelijkaardig verliepen over de hele lengte van de Pijl. Een dwarsdoorsnede van de Pijl had de vorm van een omgekeerde A: de twee delen in helling waren opgebouwd uit een schaalconstructie in gewapend beton. Het horizontale gedeelte bestond uit een windverband, hetgeen sterk de torsiestijfheid van de balk beïnvloedde. De dikte van de schalen varieerde tussen 4cm en 12cm. Er bevonden zich transversale nerven met een bepaalde tussenafstand, en bovenaan twee nerven in de langsrichting, deze verstijfden de wanden en bedekten de wapening. Onderaan, ter hoogte van de ingeklemde doorsnede, bereikte de balk een hoogte van 10m en bestond de hoofdwapening uit 54 staven met een diameter van 32,3mm in de nerven en 30 staven met zelfde diameter aan elke zijde van het horizontale windverband. Ter hoogte van de ingeklemde doorsnede, boog de Pijl af en ging zo verticaal naar de funderingen. De doorsnede verminderde ondertussen sterk tot aan het steunpunt. Dit had een driehoekige vorm (baisis van 3,13m en hoogte van 1,50m) (afb.6.5). De maximale belasting op de fundering was 1200 ton. De uitkragende balk werd in evenwicht gehouden door een zaal met driehoekige vorm, die ongeveer 5m boven de grond zweefde. Deze zaal had een breedte van 28m en de vloer bestond uit een plaat in gewapend beton met een dikte van 12cm en een overspanning van maximaal 5,44m. Deze vloerplaat werd ondersteund door zes waaiervormige balken waarvan de totale hoogte van het pakket varieerde tussen 0,85m en 2m. Deze balken werden ingeklemd aan de voet van de grote uitkraging en steunden aan het andere

139

uiteinde op een trekker in gewapend beton (‘langer’), gesitueerd aan de achterzijde van de zaal. De toelaatbare belasting op de vloer van de zaal was eveneens 500 kg/m². De drie zijkanten van de zaal werden gesloten door een groot raam in helling, dat doorliep tot aan de overdekkende schaal van de zaal. Deze overdekking gebeurde door een koepelvormige schaalconstructie in gewapend beton met een minimale dikte van 6cm. De binnenkant van de koepel kon men definieren, op een verticale as, via een parabool van de tweede orde. Deze verplaatste zich over een directrice waarvan de lijn overeenkwam met een parabool van de derde orde. De achterkant van de koepel bestond uit het bovenste deel van die (‘langer’) balk in gewapend beton. De staven waarmee deze balk was opgehangen, waren de aluminium raamkaders van de zaal. Sommige van deze staven waren tot 12m lang; deze waren versterkt met een staalplaat zodat ze konden weerstaan aan buiging t.g.v. de windbelasting. En deze (‘langer’) balk steunde ook nog eens op zijn twee uiteinden, in de buitenste hoeken van de driehoekige zaal. Deze reactie werd opgenomen door het bovenste deel van de voet. Dit gebeurde via twee trekkers in voorgespannen beton met vierkante doorsnede (zijde 37cm). Elke trekker bevatte 96 staven van 7mm diameter.

afb.6.10 - Indrukwekkend steigerwerk

afb.6.11 - Wereldtentoonstelling in Brussel

De algemene stabiliteit van het geheel van de constructie werd verzekerd door twee steunpunten in helling (afb.6.5), die samen met de voet van de grote uitkragende balk, een driepoot vormden. Deze twee steunpunten werden gevormd door het verlengen naar de grond van de schaal van de koepel. Hierdoor nam de dikte gestaag toe van 6cm naar 1m. De doorsnede aan de voet van zo’n steunpunt had een oppervlakte van 1,30 m². De maximale reactie in zo’n steunpunt,

140

rekening houdend met de werking van de wind en met de meest nadelige mobiele belasting, was gelijk aan 525 ton. De hele constructie rustte op 28 Frankipalen (afb.6.5), die elk 100 ton overbrachten. Onder de centrale voet bevonden er zich 14 palen, waarvan 4 verticaal en 10 in helling. Onder elk van de twee andere poten bevonden er zich 7 Frankipalen, ook in helling. De drie funderingszones werden verbonden d.m.v. trekkers in gewapend beton. Deze namen zo een deel van de horizontale krachten op, overgebracht door de bovenstructuur. Men kan zich een beeld vormen van het belang van deze constructie door op te merken dat de opgehangen loopbrug erop voorzien was om meer dan 1000 personen te dragen en de driehoekige zaal van haar kant kon 1200 personen bevatten. Het buigend moment van de uitkragende balk ter hoogte van de inklemming bedroeg 13.000 Tm en deze splitste zich op de volgende manier: - t.g.v. het eigengewicht van de balk: 8000 Tm - t.g.v. de opgehangen loopbrug: 4500 Tm.

141

Ontwerp: Bouwjaar: Adres: Bouwheer: Architecten: Ingenieur: Aannemer:

1961-62 1963-64 Chemin Long 331, 1310 La Hulpe dhr. Jean-Marie Huberty (°1932) mevr. Paule Danthinne (†2000) Jean-Marie Huberty en Jacques Gillet (°1931) André Paduart (SETESCO nv), i.s.m. Jean-Marie Huberty lokale, kleine onderneming

De eigen woning in Terhulpen van ingenieur en kunstenaar Jean-Marie Huberty (°1932) is een mooi voorbeeld van een anonieme, vergeten schaalconstructie. In deze woning worden de expressieve en constructieve mogelijkheden van gewapend beton uitgetest. Huberty vroeg de medewerking van ir. André Paduart voor de berekening van de dakconstructie. Het rechthoekige grondplan (afb.7.5), 9,3m x 19m, werd overspannen door een experimentele dakstructuur: twee hyperbolische paraboloïden (afb.7.2). De schalen in gewapend beton (dikte van slechts 5cm) stortte men op een verloren bekisting van houten latwerk en thermische isolatie. De trek- en drukkrachten in de hypars worden overgebracht door de muren en de grote steunbeer achteraan, die de helft van alle krachten naar de fundering overbrengt. Door dit daktype krijgt de woning een unieke vormgeving, die wordt doorgetrokken in de gevels (eveneens gewapend beton) (afb.7.1 en afb.7.7). Eén zijgevel is het ontwerp van J. Gillet (°1931). In het interieur domineert de hyparvorm doordat de binnenmuren niet tot aan het dak reiken. Door het uitkragende hypardak en de schuine vlakken in de gevels, trachtte Huberty een tentconstructie in gewapend beton te realiseren.

7 - WONING IN TERHULPEN

7.1 - ALGEMEEN Michiel Beernaert: “het is dus mede dankzij de visie van Paduart en zijn Pijl van de Burgerlijke Bouwkunde, dat u dit huis zo ontworpen heeft?” 

Jean-Marie Huberty: “Dat heeft me geïnspireerd ja. Dat en het feit dat ik, doordat ik van kindsbeen af nooit echt een huis gekend heb, geen notie had van de klassieke woning. Ik voelde mij een nomade, aangezien mijn vader verhuisde van de ene rijkswachtkazerne naar de andere. Dus waarom zouden we niet wonen in een grote tent? Toen we het ontwierpen in 1962 was ik juist 20 jaar. We besloten in een gekke bui iets te doen, waar we niets van kenden. Zo ben ik op het idee gekomen en André Paduart steunde mij daar volop in”.

afb.7.1 - Voorgevel woning (1963-64)

Jean-Marie Huberty ontwierp de woning en tekende de plannen (1961-62) i.s.m. zijn vrouw, Paule Danthinne. Een makette dateert eveneens van die periode, maar deze is in de loop der jaren verloren gegaan. “Nu zou men terugvallen op prefabpanelen, uitgerekend in een weekje door een studiebureau. Ik heb het geluk gehad beroep te kunnen doen op ambachtslui, want dat waren het. Er was een berg planken, hamer, spijkers en niets anders. Er zij geen stalen stutten gebruikt. Vandaag is dit onmogelijk zo te realiseren”. Dit was eigen aan de tijd en de tijdsgeest; alles was mogelijk, niets te moeilijk, men werkte nog zonder contract. Volgens Huberty heeft de constructie van de woning zeker niet meer gekost dan die van een standaard villa.

afb.7.2 - Hypar schaaldak

 interview met Jean-Marie Huberty, op 27-04-07.  ibidem

144

SITUERING ARCHITECTEN Jean-Marie Huberty.

(°1932) Hij behaalde zijn diploma burgerlijk ingenieur bouwkunde te Luik in 1956. Na zijn studies werkte hij één jaar in een studiebureau, waar hij leerde de theoretische berekeningen om te zetten in de praktijk. Hij begon te werken voor Febelcem (Federatie van de Belgische Cementnijverheid) in 1958. Zijn eerste werk was het bestuderen van schaalconstructies en beton in het algemeen op Expo’58. Op die manier kwam hij in contact met ingenieur André Paduart. Voor Febelcem heeft hij ook enkele boeken gepubliceerd i.v.m. betontechnologie. De enige echte architecturale realisatie is zijn eigen huis. Daarnaast heeft hij ook een kunstenaarscarrière uitgebouwd (afb.7.3), zo zijn enkele monumentale sculpturen in Moeskroen een realisatie van hem. Hij heeft honderden kunstwerken gemaakt en tentoongesteld. Hij werkte met allerlei soorten materialen (hout, beton, aarde, brons...).

Jacques Gillet.

(°1931, Luik) Hij behoort tot de belangrijkste voorstanders van de organische architectuur in België. Op grond van zijn artistieke gevoeligheid ziet hij de architectuur als een kunst die, gedreven door creatieve vrijheid, naar schoonheid streeft. Hij studeerde architectuur in Luik. In 1963 kreeg hij de Prijs van Rome waardoor hij naar de VS mocht reizen, waar hij in contact kwam met de architectuur van Wright en Sullivan. Zijn woning-sculptuur in spuitbeton in Angleur (196568) is een emblematisch werk dat hij i.s.m. beeldhouwer Roulin en ir. Greisch tot stand bracht. Achter een vrije vormexpressie schuilt een architectuur die gebaseerd is op het evenwicht van de vormen, de kwaliteit van ruimte en licht, en constructief meesterschap.

afb.7.3 - Zicht vanuit kunstenaarsatelier, zijgevel ontworpen door Jacques Gillet

Gillet ontwierp voor de woning enkel de zijgevel aan de zuidkant. Dit is het enige wat hij heeft bijgedragen aangezien de plannen reeds getekend waren.

145

afb.7.4 - Inplantingsplan

146

afb.7.5 - Grondplan

147

afb.7.6 - Perspectieftekening

148

afb.7.7 - Voorgevel ZW

afb.7.8 - Langssnede

149

afb.7.9 - Dwarssnede (Paduart)

150

afb.7.10 - Dakplan (Paduart)

151

7.2 - CONSTRUCTIEVE ANALYSE

afb.7.11 - Fundering, keldermuren en ringbalk

152

FUNDERING EN KELDER Jean-Marie Huberty koos als funderingstype voor een strookfundering in beton. Hier maakte hij een onderscheid tussen enerzijds de stroken onder de buitenmuren en anderzijds die onder de binnenmuren. De funderingsstroken onder de buitenmuren (30cm) hebben een breedte van 60cm en een diepte van 30cm, die onder de binnenmuren (20cm) een breedte van 50cm en een diepte van eveneens 30cm. De draagmuren zijn opgebouwd met waterdichte betonblokken. De binnenmuren bestaan uit bakstenen van gebakken aarde. De bodem van de kelder is geconstrueerd d.m.v. een beton met als granulaten afval van bakstenen, met erboven een effen mortellaag.

afb.7.12 - Dwarssnede

Boven de buitenste keldermuren; de contour van de woning volgend, achtte Huberty een ringbalk in gewapend beton noodzakelijk. Hier maakte hij opnieuw een onderscheid tussen twee types (afb.7.13). Hij koos voor een ringbalk van 35cm breed en 15cm hoog, met een druiprand van 5cm, aan de achterzijde van de woning en aan de NW-zijgevel. Aan de andere gevels voorzag hij een ringbalk van 30cm x 15cm. Een deel van de constructie van de kelder moest aangepast worden. Naast de woning staat er immers een speciale boom, een tulpenboom (tulpachtige bloemen in juli, afkomstig van Amerika). Deze is meer dan tweehonderd jaar oud en ongeveer 40m hoog. Om de wortels van de boom te sparen, beslootten ze een hoek van het huis in overkraging te bouwen (afb.7.14). Deze overkraging kon men realiseren men a.h.v. die ringbalk in gewapend beton.

afb.7.13 - Ringbalk

afb.7.14 - Overkraging

153

afb.7.15 - Betonvloer

154

VLOER IN GEWAPEND BETON De vloer van het gelijkvloers van de woning is een plaat in gewapend beton. Deze plaat ligt op de keldermuren, heeft een dikte van 15cm en een dubbel wapeningsnet voorzien van wachtwapeningen. Deze plaat, de balken in de kelder en de ringbalk, allen in gewapend beton, heeft Huberty zelf uitgerekend. De aannemer, een kleine, lokale onderneming, was het niet gewoon van een volledige betonconstructie te bouwen. Alle technische wapenings- en betonplannen waren getekend door Huberty, van opleiding burg. ir. Behalve de plannen van de buitenmuren en het dak: deze heeft Paduart berekend en getekend. Het valt op te merken dat de betonplaat volgens de plannen een dikte heeft van 11cm, boven de garage en 9cm elders. Volgens Huberty had deze plaat overal een dikte van 15cm. Op afbeelding 7.16 is het onderste en bovenste wapeningsnet merkbaar. En er valt ook op te merken dat er nog extra bijlegwapening voorzien is, waaiervormig geplaatst en convergerend naar één punt. Deze extra wapening is noodzakelijk om de grote trekkrachten die in dit punt heersen, op te vangen. Deze krachten zijn het gevolg van de drukkrachten die in de schaal en in de steunbeer heersen. Hier kom ik later nog op terug (deel 7.3 - berekeningen).

afb.7.16 - Wapening in betonvloer

 interview met Jean-Marie Huberty, op 27-04-07.

155

afb.7.17 - Kolommen, balk en steunbeer

156

BALK EN STEUNBEER De trek- en de drukkrachten die heersen in de hypars (zie 7.3 - berekeningen), worden opgenomen door de muren, hoeken en vooral door de grote steunbeer aan de achterkant van de woning. Deze steunbeer had Huberty niet voorzien, maar de noodzaak ervan bleek al snel nadat hij het studiebureau SETESCO (Paduart) had geraadpleegd. De helft van alle krachten wordt via de steunbeer (afb.7.18) overgedragen naar de funderingen. Deze drukkrachten zijn enorm en bijgevolg heeft deze steunbeer een zeer grote wapeningsdichtheid (grote staafdiameters) en was dit een heikel punt in de constructie. Elders in de constructie was de wapeningsdichtheid zeer laag. In het midden van de woning worden de krachten die heersen langs de rand van beide hyparschalen, overgebracht naar de funderingen via een verjongende balk (afb.7.19). De dimensies van de balk worden groter naarmate de drukkracht groter wordt, dus weg van de voorgevel, naar de steunbeer toe. In de hoeken had Paduart kolommen voorzien. De dimensies van die kolommen hingen af van een aantal factoren: de grootte van het dakvlak, de nabijheid van ramen en de grootte ervan. In sommige hoeken waren deze kolommen op trek belast, in andere hoeken op druk; afhankelijk van het feit of ze in het verlengde van een trek- of een drukparabool van de hypar gelegen zijn. In de hoek in de keuken bijvoorbeeld, heersen er grote drukkrachten doordat dit het laagste punt van de woning is en er daar grote ramen waren voorzien in de muren. In sommige hoeken zijn deze ‘kolommen’ louter de toevoeging van extra wapening.

afb.7.18 - Steunbeer

afb.7.19 - Verjongende balk

157

afb.7.20 - Buitenmuren

158

DRAGENDE BUITENMUREN De muren heeft men geconstrueerd in gewapend beton met een dikte van slechts 7cm en een dubbel, eenvoudig wapeningsnet (6/6/200/200). Het vervolg van de wandopbouw (afb.7.21) naar binnen toe bestaat uit een sandwichpaneel met lichte isolatie en cementbepleistering. Deze isolatie voldoet niet langer aan de comforteisen en dus zijn er plannen om de muren extra te isoleren. De raamkaders zijn gemaakt door een artiest uit Hoeilaart. Deze kaders werden in de bekisting geplaatst en vormden zo tegelijk een soort van wapening. Het beton werd errond gegoten.

afb.7.21 - Opbouw buitenmuur

Huberty had gevraagd om voor alle zichtoppervlakken (afb.7.22) in gewapend beton, beton brut, geen nieuwe bekistingspanelen te gebruiken, aangezien deze sporen nalaten in het beton. Hier is het resultaat een beton waarvan de kwaliteit nooit is getest. Huberty is wel zeker dat de hoeveelheid cement die hij voorschreef, is gerespecteerd. De aannemer had zijn werknemers opgedragen hier en daar nog een beetje cement toe te voegen, omdat hij er niet zoveel vertrouwen in had. De muren zijn slechts één keer gereinigd met hogedruk; ze tonen weinig vervuilingsverschijnselen dankzij de overkragingen van het dak.

afb.7.22 - Bekistingsresultaat buitenmuur

De scheve muren aan de inkom (afb.7.26) dragen niets, ze dienen enkel ter versteviging en verhogen de stijfheid. En het is esthetischer zo. De meeste schuine vlakken zijn overbodig, enkel die boven de inkom hebben enige constructieve betekenis en dan nog zou die kunnen gehalveerd worden. Die vlakken zijn zo dik om esthetische redenen; het spel met driehoeken in de voorgevel. Door de stijfheid is die stijve knoop in staat alle trekkrachten op te vangen en over te zetten naar de fundering. In dat punt heb je immers de combinatie van twee trekkrachten uit beide hyparschalen. afb.7.23 - Werffoto voorgevel

159

afb.7.24 - Wapening in het hypar schaaldak

160

HYPAR SCHAALDAK Het dak is opgebouwd (afb.7.25) met een verloren bekisting, vervolgens een isolatielaag en daarop de wapeningen en het beton. Paduart heeft gekozen voor een wapeningsnet in het midden van de laag beton. Het beton werd besneden aangemaakt in een kleine betonmolen en via een helling in het terrein kon men met een kruiwagen gevuld met beton op het dak geraken en weer naar beneden. Op die manier is het dak geconstrueerd. Om de bekisting van het dak te ondersteunen was er een bos van steigerwerk. Huberty kende een lokale aannemer met goede bekistingsploegen en wapeningsvlechters. Waaronder één iemand, afkomstig van een scheepswerf en dus bedreven met gebogen vlakken en complexe bekistingsvormen: ‘den Bolle’. Paduart discussieerde met hem en den Bolle zag onmiddellijk hoe de bekisting moest worden geconstrueerd. Den bolle was iemand die zeer snel werkte, de wanden van de inkom zijn op anderhalve dag gerealiseerd (afb.7.23). Toen men moest ontkisten, is André Paduart langs gekomen en heeft hij gezegd in welke volgorde dit diende te gebeuren.

afb.7.25 - Dakopbouw

Volgens het plan is het dak onderverdeeld in zones met een dikte van 4cm en zones variërend naar 7cm. Volgens Huberty is dit niet gerespecteerd geweest en heeft men overal gekozen voor een dikte van 5cm. Men gebruikte hiertoe hulpmiddelen of dit moest met het blote oog gebeuren, want er bestonden toen nog geen meetinstrumenten. De wapening die Paduart voorzag bestaat uit een eenvoudig vierkant wapeningsnet (6/6/150/150). De wapeningsstaven werden parallel met de gevels geplaatst (afb.7.24), omdat op die manier de krachten die werken in de schaal, beter werden verdeeld en overgebracht.

afb.7.26 - Steunberen in voorgevel

161

afb.7.27 - Hypar schaaldak

162

De isolatie bovenaan is continu maar vermindert naar de rand van het dak om esthetische redenen tot 0cm om de finesse van het dak te behouden. Men heeft enkele maanden gewacht vooraleer de bovenste isolatielaag aan te brengen; tot wanneer het beton hard was. De isolatie die men gebruikte is geëxpandeerd polyurethaan. Onderaan heeft deze een dikte van 4cm en doet ze dienst als verloren bekisting, bovenaan is de laag tussen 4cm en 6cm. Deze isolatielaag is op basis van twee componenten, den men samenmengde in een kleine labocamion en op die manier ontstond er op enkele minuten een expansief product. Deze laag bestaat uit gesloten cellen, zodat ze ook dienst kan doen als waterdichting. Toch heeft men nog een extra waterdichting aangebracht.

afb.7.28 - Zicht op het dak

Doordat men iets te snel ontkist heeft, is de lijn van de dakrand aan de voorgevel niet evenredig gebogen, dit zou zo moeten zijn aangezien het dak een hypar is, maar door kruip is het een klein beetje onevenredig. Men gebruikte toen cement dat traag verhardt en men heeft al na ongeveer 15 dagen ontkist. De aannemer had de planken nodig voor een andere werf. In het dak zijn er vlak na de constructie slechts op twee plaatsen problemen geweest. Dit was op de plaatsen waar de trek het grootste is (boven inkom en in andere hoek), hier verschenen er kleine scheurtjes en kwam er bij hevige regen water naar binnen. Nadat men de bovenste isolatie- en waterdichtingslaag had aangebracht, was dit probleem verholpen.

163

afb.7.29 - Totaalbeeld

164

TOTAALBEELD Op afbeelding 7.30 is duidelijk te zien dat sommige steunberen geen constructieve functie vervullen. De steunbeer op de foto bevindt zich aan het laagste punt van het dak bevindt en heeft er helemaal geen contact mee. Deze steunbeer vervult enkel een esthetische functie. De architect wou hiermee de tentsymboliek versterken, op die manier lijkt het alsof het dak opgespannen is tussen verschillende punten. De schouw vervult eveneens geen constructieve rol (afb.7.31). Dit wordt subtiel aangetoond doordat er rondom de schouw een smalle strook voorzien is langswaar natuurlijk licht kan binnentreden in de woning. Het schaaldak domineert eveneens in de binnenruimte doordat de binnenmuren niet tot boven zijn doorgetrokken. Dit is enkel het geval voor de badkamer; deze muren vervullen echter geen constructieve rol. Boven sommige binnenmuren is een glasraam voorzien tot tegen het dak (afb.7.32), om de continuïteit van dit vloeiende oppervlak niet te breken. Dit zorgt voor een opmerkelijke esthetiek en dynamiek in het interieur van de woning.

afb.7.30 - Schijnsteunbeer

Opmerkelijk is ook dat er op de werf slechts één plan aanwezig was. Op de werf stond er een grote, houten koffer met daarin het enige plan. Dit formaat was echter niet werkbaar op de werf en dus werkten de arbeiders met kleine plankjes, waarop ze een deel van de plannen overtekenden met krijt.

afb.7.31 - Schouw niet constructief

afb.7.32 - Interieurzicht

165

7.3 - BEREKENING

afb.7.33 - Druk- en trekkrachten in de hypars

“Paduart heeft enkel het dak en de muren berekend; afgezien van die ene balk worden alle krachten in het dak opgevangen door de muren en door de vloerplaat. Ik weet niet of Paduart het ook echt berekend heeft, hij zei dat die constructie voldoende materie had om alle krachten op te vangen, en ik geloofde hem. Normaal gezien heb je bij een hypar daar waar de boog neerdaalt (druk) de steunberen, zoals in kathedralen. Het zijn dus de muren en die balk, die de zijdelingse krachten van het dak opvangen”.  interview met Jean-Marie Huberty, op 27-04-07.

166

afb.7.34 - Vereenvoudigde geometrie

Het door de schalen gecoverde grondplan van de woning is geen rechthoek en bijgevolg zijn sommige randen geen rechte lijnen, maar zijn ze parabolisch van aard. Met behulp van de vereenvoudigde rekenmethodes voor hypars is het niet mogelijk om schalen met gekromde randen te berekenen. Dit kan men enkel door gebruik te maken van differentiaalmethodes. Om die reden heb ik een vereenvoudiging doorgevoerd in de geometrie en bereken ik dus niet de volledige schalen aangezien ik de uitkragende dakranden diende te schrappen.

167

BELASTINGEN - eigengewicht: 1000 N/m² (gewapend beton heeft als eigengewicht 25 kN/m³ en de schalen hebben een dikte van 4 cm volgens de berekeningen van André Paduart) - permanente belasting: 300 N/m² (gewicht van isolatie, dakdichting e.d.; deze waarde is een overschatting vermits ik niet weet welke waarde André Paduart hiervoor heeft gebruikt) - sneeuwbelasting: 500 N/m² (deze waarde is afhankelijk van de hoogteligging van de woning en eveneens een overschatting, om dezelfde reden)

TOTAAL: qz = 1800 N/m²

Hierbij dien ik nog op te merken dat deze waarde aanzien wordt als een uniform verdeelde belasting volgens een verticale as, loodrecht op de horizontale projectie van de schaal. Deze veronderstelling is een vereenvoudiging aangezien de belasting van het eigengewicht loodrecht gericht is op de schaal en niet op haar horizontale projectie. Dus dient men soms rekening te houden met de variërende hoek die de schaal maakt met die projectie, wat leidt tot een aparte berekening. Men kan de vereenvoudiging dat het eigengewicht, net als de permanente en mobiele lasten, gericht is loodrecht op de horizontale projectie, doorvoeren bij schalen met een kleine k-waarde (k<0,05 à 0,06).

168

MEMBRAANKRACHTEN

afb.7.35 - Gebruikte hyparformules

In talrijke vakliteratuur zijn er artikels verschenen omtrent het berekenen van de membraankrachten in hyperbolische paraboloïden aan de hand van de vereenvoudigde membranentheorie. Ik heb hiernaar onderzoek gevoerd, bronnen vergaard en geanalyseerd. Het doel van dit onderzoek was om de hyparschalen van de woning na te rekenen en dit zal ik dan ook trachten te doen aan de hand van de vereenvoudigde membranentheorie. In de formules van deze theorie verschijnt de k-factor, dit is een maat voor de kromming van de schaal. Sommige hypars vertonen de speciale eigenschap dat de afschuifkracht Nxy constant is over de hele schaal. In dit geval kan men Nxy makkelijk berekenen eenmaal de k-factor gekend is. Schaal A: k = (4,40 + 4,10 - 2,25 - 2,20)/(12,8 x 9,3) = 0,034 Nxy = τA = w/2k = 1800 / 0,034 = 52.906 N/m Schaal B: k = (3,80 + 4,10 - 2,25 - 2,25)/(6,2 x 9,3) = 0,059 Nxy = τB = w/2k = 1800 / 0,059 = 30.526 N/m  SCORDELIS, A.C. (1988).

169

BALK UIT GEWAPEND BETON In het constructieve schema konden we merken dat bijna de helft van de druk- en trekkrachten in het schaaldak opgevangen worden door de balk in het midden van de woning. Al deze krachten resulteren in een grote drukkracht ter plaatse van het laagste punt van de balk; deze worden opgevangen door de steunbeer aan de achterzijde van de woning. In die balk, met variabele hoogte, resulteren de twee schuifkrachten respectievelijk van schaal A en B: afb.7.36 - Geometrische karakteristieken balk

τtot = τA + τB = 83.432 N/m = 83,4 kN/m Dankzij een onderzoek dat Paduart gevoerd heeft, is het mogelijk via enkele formules de hoogte van de balk te bepalen indien de hoogte van de balk aan de top h0, de hoek β, de breedte van de balk b en de belasting τtot gekend zijn; door het bepalen van een α-factor:





α = γ x b x cos(β) / τtot = 25.000 x 0,3 x 0,984 / 83.432 = 0,09

met γ = eigengewicht beton = 25.000 N/m³ b = breedte balk = 0,3 m l = lengte balk = √(9,3² + 1,75²) = 9,46 m cos(β) = 9,3/l = 0,983 In het artikel over zijn onderzoek heeft Paduart een tabel gepubliceerd, waarmee het mogelijk is een h/ h0-verhouding te berekenen via lineaire interpolatie van de tabelwaarden. In deze tabel heeft men enerzijds de α-factor van de constructie en anderzijds een waarde x, zijnde de lengte van de balk.

 PADUART, A. (1975).  zie tabel in bijlage

170

Via lineaire interpolatie vindt men h/h0 = 2,136. Indien nu, zoals men kan afleiden uit de constructieve snede van Paduart (afb.7.37), h0 4 cm bedraagt, dan zou de hoogte ter plaatse van het steunpunt slechts 8,5 cm dienen te zijn. Dit klopt echter niet met de werkelijkheid, aangezien de balk verjongt zodat hij aan de voorgevel net gelijk komt met de houten bekisting. Dit wil zeggen dat de initiële hoogte h0 niet 4 maar ongeveer 9 cm bedraagt, zodat de hoogte van de balk aan de steunbeer 19,2 cm dient te zijn. Dit stemt dan weer wel overeen met diezelfde snede van Paduart (waar h = 20 cm).

afb.7.37 - Constructieve snede Paduart

171

STEUNBEER Al de drukkrachten die werken in de voorgenoemde balk, moeten worden opgenomen door de steunbeer aan de achtergevel. Nu geldt er bij hypars dat, indien de afschuifkracht τ constant is over de schaal, de drukkracht toeneemt in de randbalk naar het steunpunt toe. Deze drukkracht is nul aan de top en bereikt haar maximum aan het steunpunt (namelijk τ x lengte van de balk). Hier is dit eveneens het geval, waardoor men de maximale drukkracht in de randbalk, ter plaatse van het steunpunt, kan berekenen: τtot = 83,4 kN/m lbalk = 9,46 m waardoor

Nmax = 789 kN

Nu dient men de horizontale en verticale component van deze drukkracht te bepalen, om op die manier de reactiekracht in de steunbeer te berekenen, als ook de benodigde betonsectie en wapeningsdichtheid.

172

BUITENMUREN In het contactoppervlak tussen het schaaldak en de buitenmuren, heersen er schuifspanningen. Dit zijn de schuifkrachten die constant zijn over de hele schaal en in functie van de belasting en van de z-coördinaten van de hoekpunten van de hypar. De grootste waarde van de schuifkracht bevindt zich in schaal A, namelijk τ = 52,9 N/mm. Vermits de muren 70 mm breed zijn, is de optredende schuifspanning t.g.v. de belasting: τSd = 0,755 N/mm² De schuifweerstand van de buitenmuren bedraagt: τRd = 0,25 x fctk / γc met

γc = veiligheidsfactor = 1,5 fctk = karakteristieke treksterkte beton = 0,7 x 0,3 x (fck)2/3 () = 0,8 x 0,33 x (fck)2/3 (10)

Stel nu dat het beton een karakteristieke druksterkte gelijk aan 25 N/mm² heeft, dan vinden we resp. via Eurocode 2 en via de formule van Ritzen: fctk = 1,80 N/mm², en dus: τRd = 0,299 N/mm², en fctk = 2,26 N/mm², en dus: τRd = 0,376 N/mm² In beide gevallen is dit onvoldoende om de schuifspanning t.g.v. de belasting op te nemen en dient het beton dus gewapend te zijn om een deel van de schuifspanning op te nemen. Dit is hier het geval, er zijn namelijk 2 wapeningsnetten in de buitenmuren aanwezig (dimensies 6/6/300/300).

 monolithisch verbonden doordat een deel van de wachtwapening van de buitenmuren is omgeplooid in de schaal om zo een rigide verbinding te creëren.  volgens Eurocode 2 10 volgens de formule van Ritzen

173

A - Berekening van Schaalconstructies..........................................176 B - André Paduart: Biografie........................................................182 C - Havenloodsen in Antwerpen....................................................188 D - Luifel Instituut Sociologie van ULB............................................198

BIJLAGEN

A - BEREKENING VAN SCHAALCONSTRUCTIES Dit onderdeel is grotendeels vrij vertaald uit: PADUART, A. (1961). Introduction au calcul et à l’exécution des voiles minces en beton armé. Brussel, Voorlichtingscentrum van de Belgische Cementnijverheid, 101p. PADUART, A. (1969a). Les voiles minces en béton armé. Brussel, Universitaire Pers, 149p.

Belastingen. De belangrijkste belasting van schaalstructuren is over het algemeen hun eigengewicht. Hierbij is het belangrijk op te merken dat spanningen te wijten aan het eigengewicht niet afhangen van de dikte van de schaal, als deze uniform is. Inderdaad, beschouwen we bijvoorbeeld een koepel waarvan het eigengewicht een druk genereert van 1 N/mm²; als wij dan de dikte van de schaal verdubbelen, verhogen we uiteraard ook het eigengewicht, de membraankrachten en de werkende doorsnede; zodanig dat de spanning niet verandert. De tweede belastingscategorie wordt gevormd door de permanente belastingen, zoals de chape voor de waterdichting en de afwerking van het interieur. Een derde categorie bevat de variabele belastingen, zoals wind- en sneeuwbelasting. In België geldt er voor de sneeuwbelasting 0,35 tot 0,6 kN/m², afhankelijk van de hoogteligging. Een laatste categorie is deze van de geconcentreerde belastingen, te vermijden voor schaalconstructies, aangezien deze lokaal belangrijke buigspanningen veroorzaken. Het is dan ook best kabels voor onderhoud of noodzakelijke bevestigingen van toestellen (waarvan het gewicht meestal te verwaarlozen is) toch vast te maken aan de versterkte nerven en ze in de berekeningen mee op te nemen. Tot slot zijn er ook nog enkele onvermijdbare effecten, zoals krimp- en kruipverschijnselen van het beton, temperatuurschommelingen en de vervorming van steunpunten. Deze verschijnselen, die vaak secundair genoemd worden, zijn toch niet te negeren en kunnen scheuren veroorzaken waardoor de waterdichtheid en de stabiliteit in het gedrang komen. Men dient hier dus speciaal aandacht voor te hebben.

176

Toegelaten spanningen. Aangezien het hier gaat om schaalconstructies in gewapend beton, baseren we ons best overal op de norm NBN B 15 of NBN EN 206. Het is bijgevolg logischerwijze belangrijk het belang te onderlijnen van het trachten te realiseren van betonmengsels van hoge kwaliteit; dit om de constructie te verlichten en de waterdichting te verhogen. Anderzijds wordt er aangeraden drukspanningen boven 5 N/mm² te vermijden, om ervoor te zorgen dat een lokaal instabiliteitsfenomeen (‘cloquage’, lokaal uitplooien van de constructie) zich niet voordoet. Deze limiet kan eventueel verhoogd worden, mits bepaalde voorzorgen. De trekspanningen in de wapeningen overschrijden best niet de waarde van 140 N/mm², ook voor staalsoorten met een hoge elasticiteitsgrens, zodat men zeker is dat de vervormingen overeenkomen. Want dit is bijvoorbeeld niet het geval in een randbalk op trek werkend door een weinig belaste schaal. Indien men dan verhoogde wapeningsspanningen toelaat in de balk zal er daar bijgevolg een grotere rek optreden, incompatibel met de elastische vervormingen van de schaal. Dit kan mogelijk scheuren veroorzaken nefast voor de waterdichting en voor het esthetische aspect. Deze scheuren brengen meestal niet direct de weerstand van de balk in het gedrang, en kunnen slechts vermeden worden door een hoger wapeningspercentage in de zones van de schaal langsheen de randbalken.

Berekeningsmethodes. Verschillende vereenvoudigende hypotheses worden ingevoerd in de berekening van schaalconstructies. Beton is een samengesteld materiaal dat continu, homogeen, isotroop en elastisch verondersteld wordt. Vervormingen acht men verwaarloosbaar t.o.v. de dikte van de schaal, zodanig dat theorieën van de 1ste orde mogen worden toegepast, gebaseerd op lineaire vergelijkingen en op het superpositieprincipe. Slechts voor de analyse van instabiliteitsfenomenen zoals knik komen de vervormingen aan bod. Daarenboven introduceert men de hypotheses van Lowe, deze zijn de omzetting naar schalen van de hypotheses van Bernouilli (voor balken) en die van Kirchoff (voor platen): (1) Punten gesitueerd op een loodlijn op het gemiddelde oppervlak van een schaal voor vervorming, blijven op de loodlijn op het vervormde gemiddelde oppervlak. (2) Uitzettingen loodrecht op het gemiddelde oppervlak zijn te verwaarlozen. (3) Normaalspanningen werkend op oppervlakken parallel aan het gemiddelde oppervlak zijn eveneens te verwaarlozen.

177

* Theorie van de membranen. De dikte van de schaal is voldoende dun zodat men kan veronderstellen dat de spanningen niet variëren over de dikte. In dit geval, zijn de resultanten van de spanningen krachten die werken in het gemiddelde oppervlak van de schaal. Voor elk transversaal gedeelte kunnen deze krachten, membraankrachten genoemd, ontleed worden in een normaalkracht en een afschuifkracht. De elastische vervormingsarbeid per eenheidsoppervlak drukt men zo uit: Wm = C/2 * [εx² + εy² + 2ν εx εy + (1- ν ) γxy²/2] met C = Ee / (1- ν² ) εx en εy zijn uitzettingen volgens twee orthogonale richtingen, γxy is de glijding. Indien de belasting op de schaal geen discontinuïteit vertoont, biedt de theorie van de membranen over het algemeen een voldoende precies antwoord, maar het gebeurt dat deze niet meer voldoet aan de continuïteitsvoorwaarde langsheen de rand van de schaal. * Theorie van de schalen. (‘coques’) Deze theorie, veel ingewikkelder dan de vorige, houdt wel rekening met variaties van de spanning over de dikte van de schaal. Bijgevolg treden er dus ook buigmomenten en torsie op, naast de hierboven vermelde membraankrachten. De elastische vervormingsarbeid per eenheidsoppervlak kan men nu uitdrukken via: W = Wm + Wf en Wf = D/2 * [κx² + κy² + 2ν κx κy + 2 (1- ν ) κxy²] met D = Ee³ / 12(1- ν² ), κx en κy zijn krommingsveranderingen volgens twee orthogonale richtingen, κxy is de torsieverandering. Oplossen van de differentiële evenwichtsvergelijking kan in het algemeen gebeuren door als particuliere oplossing de verkregen waarden via de membranentheorie te kiezen, die de belastingen op de schaal in rekening brengen. Als algemene oplossing van de differentiaalvergelijking zonder tweede lid, kiest men best waarden beantwoordend aan de voorwaarden opgelegd aan de rand. Exacte theorieën zijn ingewikkeld en leiden tot zeer lange berekeningen waarbij het gebruik van een computer bijna een noodzaak wordt. Men moet hiervoor uitzonderlijke belastingssituaties ontwikkelen in een reeks vergelijkingen, soms in Fourierreeksen, waar men enkele termen moet behouden zodanig dat de precisie voldoende groot is. Meestal wordt enkel de eerste term bewaard, hetgeen neerkomt op het vervangen van een uniform verdeelde belasting door een sinusoïdale belasting.

178

Bovendien is gewapend beton, noch elastisch, noch homogeen, noch isotroop. De thermohygrometrische veranderingen, vervormingen, scheurvorming en schommelingen qua kwaliteit van het beton over het grote oppervlak; veranderen de verdeling en de grootte van de berekende spanningen, hetgeen niet te verwaarlozen is. Deze kunnen zowel negatieve als positieve gevolgen hebben. Bijgevolg is de nauwkeurigheid van de exacte methodes slechts theoretisch en dus vaak onbruikbaar voor schaalconstructies in gewapend beton. Hierdoor zijn er veel vereenvoudigde methodes ontstaan, die meermaals gepubliceerd zijn. Deze vereenvoudiging kan tweeërlei zijn: - Men accepteert in de berekeningen een theoretische en meer eenvoudige vorm die licht kan afwijken van de reële. Dit komt meestal neer op het vervangen van een willekeurige boog door een cirkelboog, parabolische of hyperbolische boog... Hiervan zijn er immers verschillende studies uitgevoerd en gepubliceerd in de vorm van tabellen of eenvoudige formules. - Men kan ook bepaalde continuïteitsvoorwaarden negeren, vooral langs de randen.

Membraankrachten en -spanningen. Laten we stellen (afb.A.1) dat de assen Px en Py onderling een hoek γ vormen. De spanningsresultante, werkende op een elementair deeltje, normaal gericht aan het oppervlak en gericht volgens de as Px, is een kracht Fy die men kan opsplitsen in twee krachten respectievelijk parallel aan Px en Py. Deze componenten, teruggebracht tot een unitaire lengte, zijn de membraankrachten ωy en τy, waarvan de waarde een kracht per lengte is. Analoog kan men voor het deeltje gericht volgens de as Py, de membraankrachten ωx en τx definiëren. Wanneer nu γ=90° zijn de membraankrachten orthogonaal en worden ze respectievelijk de normaalspanning N en de afschuifspanning T. Deze zijn het product van de gemiddelde spanning en de dikte en hebben dus als waarde opnieuw kracht per lengte. De voorwaarde van het rotatie-evenwicht van het elementair volume rond de normale Pz herleidt de schuifspanningen tot τx = τy, hetgeen wij simpelweg als τ schrijven. Wanneer we nu de drie membraankrachten in het punt P kennen, namelijk ωx, ωy en τ, is het gemakkelijk de normaalspanning Nψ en de afschuifspanning Tψ te berekenen, werkende op om het even welk deeltje gaande door Pz en met de richting Px een hoek ψ vormend. (afb.A.2)

179

We hebben dan:

afb.A.1

Of in het bijzonder, heeft men als spanningen op het deeltje Px: Ny = ωy sin(γ) en Ty = τ + ωy cos(γ), Of analoog op het deeltje Py: Nx = ωx sin(γ) en Tx = - τ – ωx cos(γ). Zo kan men ook de hoofdrichtingen bepalen; deze voor dewelke de afschuifspanningen nul zijn. Het volstaat de hoeken ψ te zoeken zodat τy = 0. We vinden dan:

afb.A.2

De hoofdspanningen N1 en N2 vindt men door aan ψ de waarden ψ en ψ + π/2 te geven in de vergelijking voor ωψ.

afb.A.3

180

Bepalen benodigde wapening. Buigende momenten zijn zeer zwak in schalen, behalve in zones nabij de randen, en ze hebben dus een kleine invloed op de benodigde wapening. Deze hebben als primordiaal doel de trekkrachten in het beton op te nemen. De weerstandsberekeningen gebeuren op basis van de hoofdspanningen N1 en N2 die we hiervoor bepaalden. De negatieve hoofdspanningen N’ worden opgenomen door de drukspanning σ’b van het beton: σ’b = N’ / e. Slechts zelden overschrijdt deze waarde de toegelaten spanning, zodanig dat het niet nodig is rekening te houden met tussenkomst van de drukwapening. De positieve hoofdspanningen daarentegen, moeten wel opgenomen worden door de wapening. Men veronderstelt dat het beton gescheurd is en dat de richting van de scheur loodrecht is op de richting van N1. Weze nu Pa en Pb de richtingen van de wapeningen in de buurt van het punt P (afb.A.3). Indien we een elementair deeltje van het beton isoleren waarvan de lengte van de randen da, db en ds bedraagt, dan kunnen we hierop de evenwichtsvoorwaarden toepassen. Noemen we nu Na en Nb de krachten per lengte-eenheid die kunnen worden opgenomen door de twee wapeningsrichtingen. De weerstandsvoorwaarde is: Na cos²(α) + Nb sin²(α) > N1 Zo is het mogelijk de wapening te dimensioneren. Er zijn nu twee variabelen, dus er is geen uniek antwoord. Om de onbepaaldheid op te lossen houdt men rekening met het feit dat de krachten in één richting nooit minder dan één derde van de krachten van de andere richting zouden mogen bedragen. Men dient dus na te gaan of deze limieten gerespecteerd zijn: 3 Na > Nb > 1/3 Na

181

B - PADUART: BIOGRAFIE

In Memoriam. LOPEZ PALANCO, R. (1984). In memoriam, André Paduart. Bulletin of the IASS, 25(86), 1-2.

Construction Practice Award. (1962). Construction Practice Award. Journal of the ACI, 34(1), 23-24.

Brief van André Paduart aan de rector van de ULB, André Jaumotte, i.v.m. zijn aanstelling tot president van IASS in 1971. ir.Jacques Schiffmann, SETESCO nv.

The Eduardo Torroja Medal awarded to Prof. Paduart.

LOPEZ PALANCO, R. (1984). The Eduardo Torroja medal awarded to professor Paduart. Bulletin of the IASS, 25(86), 57-58.

182

183

184

185

186

187

C - HAVENLOODSEN IN ANTWERPEN Hergebruik van de bekisting dankzij een verplaatsbare structuur.

ABSILLIS, D. (2006). Haalbaarheidsstudie voor de herwaardering van Hangar 29 te Antwerpen. Eindejaarsscriptie, Universiteit Gent, Vakgroep Architectuur & Stedenbouw, 220p.

Shell roofing in Antwerp docks. Thirty-one shells make the roof of Antwerp’s new 500-yard transit shed. [Concrete Quarterly]. (1950). Shell roofing in Antwerp Docks. CQ, 4(9), 3-7.

Calculation of shell roofs without stiffening beams.

PADUART, A. (1952a). Calculation of shell roofs without stiffening beams. Concrete & Constructional Engineering, 10(47), 297-299.

188

afb.C.1 - Hergebruik van de bekisting dankzij een verplaatsbare structuur

189

afb.C.2

190

afb.C.3

191

afb.C.4

192

afb.C.5

193

afb.C.6

194

afb.C.7

195

afb.C.8

196

afb.C.9

197

D - LUIFEL ULB SOCIOLOGIE

198

Bibliografie. PADUART, A. (1967). L’auvent de l’institut de Sociologie. Revue de l’école polytechnique, (3), 7-10.

199

BIBLIOGRAFIE 1 - Schaalconstructies. BELES, A. & SOARE, M. (1967). Les paraboloïdes elliptique et hyperbolique dans les constructions. Parijs, Dunod, 686p. BILLINGTON, D. (1983). The tower and the bridge. The new art of structural engineering. Princeton, University Press, 306p. [Concrete Quarterly]. (1955). Pier Luigi Nervi. CQ, 9(25), 20-28. [Concrete Quarterly]. (1957). Felix Candela. CQ, 11(33), 19-28. [Concrete Quarterly]. (1959a). Exhibition hall in Paris. CQ, 13(40), 20-26. [Concrete Quarterly]. (1959b). Nervi’s contribution to the new Rome. CQ, 13(42), 35-43. [Concrete Quarterly]. (1959c). Unesco Headquarters. CQ, 13(40), 27-36. [Concrete Quarterly]. (1961). Professor Eduardo Torroja. CQ, 15(50), 32-33. DISCHINGER, F. (1931). Voûtes et coupoles minces en ciment armé. La technique des travaux, 7(3), 147-167. FABER, C. (1963). Candela, the shell builder. N.Y., Reinhold Publishing Corporation, 240p. GÜNSCHEL, G. (1966). Große Konstrukteure: Freysinnet, Maillart, Dischinger, Finsterwalder. Berlijn, Verlag Ullstein, 276p. JOEDICKE, J. (1958). Architecture Contemporaine. Stuttgart, Verlag Gerd Hatje, 231p. MAINSTONE, R.J. (1975). Developments in structural form. Cambridge, s.e., 350p. MAJOR, M. (1970). Pier-Luigi Nervi. Berlijn, Henschel, 29p. MARGOLIUS, I. (2002). Architects + Engineers = Structures. Chichester, Wiley Academy, 102p. MELARAGNO, M. (1991). An introduction to shell structures. The art and science of vaulting. New York, Reinhold Van Nostrand, 428p. MICHELIS, P.A. (1964). Esthétique de l’architecture du béton armé. Parijs, Dunod, 221p. NERVI, P.L. (1953). Precast concrete offers new possibilities for design of shell structures. Civil Engineering, 23(2), 33-36.

200

PADUART, A. (1961). Introduction au calcul et à l’exécution des voiles minces en beton armé. Brussel, Voorlichtingscentrum van de Belgische Cementnijverheid, 101p. PADUART, A. (1969a). Les voiles minces en béton armé. Brussel, Universitaire Pers, 149p. PICON, A. (1997). L’art de l’ingénieur, constructeur, entrepeneur, inventeur. Parijs, s.e., 598p. SALVADORI, M. & HELLER, R. (1975). Structure in Architecture. New Jersey, Prentice, 414p. SCHLAICH, J. (1985). Do Concrete shells have a future? in: Cross, S. (ed.) (1985). Congress on Glassfibre Reinforced Cement, Darmstadt, 16-18 oktober 1985. Newport, GRCA, 133-141. SOBRERO, L. (1960). Les voutes minces. Trieste, Universiteit Trieste, 121p. SPADE, R. (1968). Eero Saarinen. Masters in modern architecture. Londen, Thames and Hudson, 130p. TORROJA, E. (1961). Logik der form. Munchen, Verlag Georg Callwey, 295p. www.ndt.net/article/ndtce03/papers/p017/fig5

2 - André Paduart: Biografie. t.e.m. 7 - Woning in Terhulpen. (onuitgegeven) plannen van de ‘Woning in Terhulpen’. constructieve plannen van ir. André Paduart van de ‘Woning in Terhulpen’. plannen van de ‘Militaire Hangars’. schade-analyse van SECO van de ‘Militaire Hangars’. plannen van de ‘Pijl van de Burgerlijke Bouwkunde’. plannen van de ‘Bedevaartskerk Sint-Rita’. interview met dhr. Jean-Marie Huberty door Stephanie Van de Voorde, 12-01-06. interview met dhr. Jean-Marie Huberty door Stephanie Van de Voorde en Michiel Beernaert, 27-04-07. interview met ir. Jacques Schiffmann door Michiel Beernaert, 24-03-07. foto’s foto’s foto’s foto’s

van van van van

ir. Jacques Schiffmann (Setesco). mevr. Olivia Paduart (dochter van André Paduart). Michiel Beernaert. mevr. Stephanie Van de Voorde.

www.anc-d.fukui-u.ac.jp/%7Eishikawa/Aloss/data/Country/belgum/C_shellZwembal(Swimming%20Pool

www.turf-be.com/hippodromes/nl/groenendaal.html

201

(uitgegeven) (1957). Le pavillon du Génie Civil, in: Chronique des Travaux Publics, 28 augustus 1957. (1958). Le père de la flèche du Génie Civil à Moscou, in: La Dernière Heure, 29 nov 1958. (1965). Harelbeke aura bientôt une église en voile de béton, in: Le Soir, 8 juli 1965. (1982a). Mosquée Sheikh Nasser al Sabah au Koweit. Acier/Stahl/Steel, 50(3), 109. ABSILLIS, D. (2006). Haalbaarheidsstudie voor de herwaardering van Hangar 29 te Antwerpen. Eindejaarsscriptie, Universiteit Gent, Vakgroep Architectuur & Stedenbouw, 220p. BEKAERT, G. & STRAUVEN, F. (1971). Bouwen in België 1945-1970. Brussel, Nationale Confederatie van het Bouwbedrijf, 384:43-44. BONTRIDDER, A. & DE VREE, P. (1979). Léon Stijnen. Leven en werk. s.l., Drukkerij Lloyd. [Concrete Quarterly]. (1950). Shell roofing in Antwerp Docks. CQ, 4(9), 3-7. [Concrete Quarterly]. (1958). Concrete in the Brussels exhibition. CQ, 12(38), 6-14. [Confédération nationale de la construction] (1985). L’ hippodrome modèle de Groenendael. Toiture remarquable en voile mince de béton plissé. La Construction, 6-12-1985. DEVOS, R. (2002). Pijl van de burgerlijke bouwkunde, Brussel, J. Van Doosselaere met J. Moeschal. A+, 179, 76-77. DRIESSEN, S. (1999). Isia Isgour, architectuur. Genk, Genk Druk, 40p. ESPION, B., HALLEUX, P. & SCHIFFMANN, J. (2003). Contributions of André Paduart to the art of thin concrete shell vaulting. in: Huerta, S. (eds.) (2003). Proceedings of the 1st International Congress on Construction History, Madrid 20-24 januari 2003. Madrid, Instituto Juan de Herrera, Escuela Técnica Superior de Arquitectura, 2158: 829-838. ESQUILLAN, N. (1960). General report of the Colloqium on Non Traditional Proceesses of Shell Structures, Madrid, 16-20 september 1959. Bulletin of the IASS (1). [Fédération de l’Industrie Cimentière]. (1963). Le beton de ciment promoteur de formes nouvelles. La structure en voile (ou coque) s’ implante en Belgique. Agence economique et financière, 04-02-1963. HALLEUX, P. (2000). L’ évolution des techniques: quelques réalisations bruxelloises à travers le siècle. in: Un siècle d’architecture et d’urbanisme 1900-2000. Luik, Mardaga, 157:23-32.

202

MOUSSIAUX, G. (1957). Investigations sur la stabilité du pavillon du génie civil de l’ exposition 1958. Eindejaarsscriptie, ULB. NOVGORODSKY, L. (1969). Le nouvel institut de Sociologie de l’ ULB. La technique des travaux, 45(1 & 2), 2-13. PADUART, A. (1949). Construction d’un hangar en béton armé au Port d’Anvers. Technisch Wetenschappelijk Tijdschrift VIV, Jubileumboek 1928-48, (18). PADUART, A. (1950). Voutes minces autoportantes en béton armé, hangars au port d’Anvers. Genie Civil, Science et Technique, (3), 55-60. PADUART, A. (1952b). Shell roof construction in Belgium. Concrete & Constructional Engineering, 10(47), 311-314. PADUART, A. (1954). Construction of self supporting concrete vaults in Antwerp. in: Gooding, P.H.T. (1954). Symposium on Concrete Shell Roof Construction, Londen 2-4 juli 1952. Londen, Cement & Concrete Association, 215-224. PADUART, A. (1957a). Echafaudage tubulaire du chantier à l’expo ‘58. Acier, 22(12), 511-522. PADUART, A. (1957b). Handleiding voor de berekening van gewapend beton: druk-trek-buiging. Brussel, Voorlichtingscentrum van de Belgische Cementnijverheid, Brussel, 60p. PADUART, A. (1958a). Recent notable shell designs in Holland and Belgium. in: (1958). Symposium on Concrete Shell Roof Construction. Oslo, Teknisk Ukeblad, Session 1, Paper 4, 1-8. PADUART, A. (1966). Eglise Sainte-Rita à Harelbeke. Architecture, (71-72), 18-19. PADUART, A. (1967). L’auvent de l’institut de Sociologie. Revue école polytechnique,(3),7-10. PADUART, A. (1968). Eglise d’ Harelbeke. in: Kara, G.A. (1968). Symposium on large-span shells, Leningrad 6-9 september 1966. Moskou, Gosstroy, 377-381. PADUART, A. (1969b). Session IV, Austria, Belgium, German Fed. Rep., The Netherlands, Switzerland, General Report. In: Del Pozo, F. (1969). International Colloqium on Progress of Shell structures last 10 years and its future development, Madrid september-oktober 1969. Madrid, IASS, Session IV, 1-19. PADUART, A. (1975). Hypar edge beams with no bending. Bulletin of the IASS, 16(58), 3-7. PADUART, A. & DUTRON, R. (1962). IASS Colloqium on Simplified Calculation methods of shell structures, Brussel 4-6 sept 1961. Amsterdam, North-Holland Publishing Company, 529p.

203

PADUART, A. & SCHIFFMANN, J. (1976). Couverture du complexe sportif de Genk. in: (1976). World Conference on space enclosures. Montreal, Concordia University, 1141-1149. PADUART, A. & SCHIFFMANN, J. (1977a). Couverture du complexe sportif de Genk. Mémoires de l’AIPC, (365), 87-94. PADUART, A. & SCHIFFMANN, J. (1977b). Couverture du complexe sportif de Genk. La technique des travaux, (365), 87-94. PADUART, A. & SCHIFFMANN, J. (1985). Grandstand of Hippodrome at Groenendael. Roof consisting of concrete folded plates. in: (1985). IASS Congress on application of shells in engineering structures, Moskou 23-28 sept 1985. Moskou, Gosstroy, 46-57. PADUART, A. & VAN DOOSSELAERE, J. (1960). Design and construction of the Civil Engineering Arrow at the Brussels International Exhibition. Journal of the ACI, 32(3), 51-72. [Revue du Cercle Polytechnique]. (1973). Chanson pour Paduart. in: (1973). Gocha Nostra, ou l’affaire Rybowski. Revue du Cercle Polytechnique. ROBERTS-JONES, P. (2002). J.Moeschal ou la sculpture architectonique. Brussel, s.e., 72p. SCHIFFMANN, J., et al. (2002). 45 ans SETESCO 1957-2002, Brussel, Setesco, 36p. STRAUVEN, F. et al. (reds.) (2003). Repertorium van de Belgische architectuur, 1830 tot heden. Antwerpen, Mercatorfonds, 623p.

Bijlagen. (1962). Construction Practice Award. Journal of the ACI, 34(1), 23-24. LOPEZ PALANCO, R. (1984a). In memoriam, André Paduart. Bulletin of the IASS, 25(86), 1-2. LOPEZ PALANCO, R. (1984b). The Eduardo Torroja medal awarded to professor Paduart. Bulletin of the IASS, 25(86), 57-58. PADUART, A. (1952a). Calculation of shell roofs without stiffening beams. Concrete & Constructional Engineering, 10(47), 297-299.

204

205

HERKOMST AFBEELDINGEN 1 - Schaalconstructies. afb.1.0 - mevr. Olivia Paduart afb.1.1 - SALVADORI, M. (1975). p323. afb.1.2 - SALVADORI, M. (1975). p281. afb.1.3 - SALVADORI, M. (1975). p281. afb.1.4 - BELES, A. (1964), p17. afb.1.5 - BELES, A. (1964), p17. afb.1.6 - MICHELIS, P.A. (1964). p52. afb.1.7 - SALVADORI, M. (1975). p329. afb.1.8 - SALVADORI, M. (1975). p331. afb.1.9 - SALVADORI, M. (1975). p331. afb.1.10 - SALVADORI, M. (1975). p331. afb.1.11 - SALVADORI, M. (1975). p333. afb.1.12 - SALVADORI, M. (1975). p333. afb.1.13 - SALVADORI, M. (1975). p335. afb.1.14 - SALVADORI, M. (1975). p335. afb.1.15 - SALVADORI, M. (1975). p337. afb.1.16 - SALVADORI, M. (1975). p337. afb.1.17 - SALVADORI, M. (1975). p338. afb.1.18 - SALVADORI, M. (1975). p339. afb.1.19 - SALVADORI, M. (1975). p339. afb.1.20 - SALVADORI, M. (1975). p339. afb.1.21 - SALVADORI, M. (1975). p341. afb.1.22 - SALVADORI, M. (1975). p341. afb.1.23 - MAINSTONE, R.J. (1975). p83. afb.1.24 - MICHELIS, P.A. (1964). p79. afb.1.25 - GÜNSCHEL, G. (1966). p189. afb.1.26 - MICHELIS, P.A. (1964). p61. afb.1.27 - JOEDICKE, J. (1958), p.132. afb.1.28 - ABSILLIS, D. (2006). afb.1.29 - JOEDICKE, J. (1958). p133. afb.1.30 - BILLINGTON, D. (1983). p168. afb.1.31 - www.ndt.net/article/ndtce03/

papers/p017/fig5

afb.1.32 - MICHELIS, P.A. (1964). p54. afb.1.33 - MELARAGNO, M. (1991). p147. afb.1.34 - Beernaert Michiel, zomer 2004

206

afb.1.35 afb.1.36 afb.1.37 afb.1.38 afb.1.39 afb.1.40 afb.1.41 afb.1.42 afb.1.43 afb.1.44 afb.1.45 afb.1.46 afb.1.47 afb.1.48 afb.1.49 afb.1.50 afb.1.51

-

MICHELIS, P.A. (1964). p129. JOEDICKE, J. (1958). p140. FABER, C. (1963). p79. FABER, C. (1963). p195. FABER, C. (1963). p216. ABSILLIS, D. (2006). p17. MICHELIS, P.A. (1964). p63. MICHELIS, P.A. (1964). p62. PADUART, A. (1961). p82. [CQ]. (1955). 9(25), p27. BILLINGTON, D. (1983). p168. [CQ]. (1959b). 13(42), p42. [CQ]. (1959b). 13(42), p42. NERVI, P.L. (1953). p34. [CQ]. (1959c). 13(40), p33. SPADE, R. (1968). MAINSTONE, R.J. (1975). p230.

2 - André Paduart: Biografie. afb.2.0 - mevr. Olivia Paduart lied - [Revue Cercle Polytechnique]. (1973). afb.2.1 - mevr. Olivia Paduart afb.2.2 - mevr. Olivia Paduart afb.2.3 - ir. Jacques Schiffmann, Setesco afb.2.4 - mevr. Olivia Paduart afb.2.5 - mevr. Olivia Paduart afb.2.6 - mevr. Olivia Paduart afb.2.7 - ir. Jacques Schiffmann, Setesco afb.2.8 - (1958). La Dernière Heure, 29-11. afb.2.9 - mevr. Olivia Paduart afb.2.10 - mevr. Olivia Paduart afb.2.11 - mevr. Olivia Paduart afb.2.12 - ABSILLIS, D. (2006). afb.2.13 - mevr. Olivia Paduart afb.2.14 - ABSILLIS, D. (2006). afb.2.15 - mevr. Olivia Paduart

afb.2.16 afb.2.17 afb.2.18 afb.2.19 afb.2.20 afb.2.21 afb.2.22 afb.2.23 afb.2.24 afb.2.25 afb.2.26 afb.2.27 afb.2.28



afb.2.29 afb.2.30 afb.2.31 afb.2.32 afb.2.33 afb.2.34 afb.2.35 afb.2.36

-

-

mevr. Olivia Paduart ESPION, B., et al. (2003). p832. PADUART, A. (1958a). mevr. Olivia Paduart MICHELIS, P.A. (1964). p156. Beernaert Michiel dhr. Jean-Marie Huberty Beernaert Michiel Beernaert Michiel Beernaert Michiel Beernaert Michiel ir. Jacques Schiffmann, Setesco http://www.anc-d.fukui-u.ac.jp/ %7Eishikawa/Aloss/data/Country/ belgum/C_shell/Zwembal( Swimming%20Pool

ir. Jacques Schiffmann, Setesco Beernaert Michiel SCHIFFMANN, et al. (2002). p10. BELES, A. & SOARE, M. (1964). ir. Jacques Schiffmann, Setesco ir. Jacques Schiffmann, Setesco (1982b). p47. SCHIFFMANN, et al. (2002). p10.

3 - Hippodroom te Groenendael. afb.3.0 - ir. Jacques Schiffmann, Setesco afb.3.1 - ir. Jacques Schiffmann, Setesco afb.3.2 - www.turf-be.com/hippodromes/nl/ groenendaal.html afb.3.3 - idem afb.3.2 afb.3.4 - Michiel Beernaert afb.3.5 - Michiel Beernaert afb.3.6 - Michiel Beernaert afb.3.7 - PADUART, A., et al. (1985). afb.3.8 - PADUART, A., et al. (1985).

afb.3.9 - PADUART, A., et al. (1985). afb.3.10 - PADUART, A., et al. (1985). afb.3.11 - PADUART, A., et al. (1985). afb.3.12 - PADUART, A., et al. (1985). afb.3.13 - PADUART, A., et al. (1985). afb.3.14 - PADUART, A., et al. (1985). afb.3.15 - PADUART, A., et al. (1985). afb.3.16 - ir. Jacques Schiffmann, Setesco afb.3.17 - ir. Jacques Schiffmann, Setesco afb.3.18 - ir. Jacques Schiffmann, Setesco afb.3.19 - ESPION, B., et al. (2003). p836. afb.3.20 - ESPION, B., et al. (2003). p836. afb.3.21 - ESPION, B., et al. (2003). p836. afb.3.22 - ESPION, B., et al. (2003). p836.

4 - Sportcomplex in Genk. afb.4.0 - ir. Jacques Schiffmann, Setesco afb.4.1 - ir. Jacques Schiffmann, Setesco afb.4.2 - idem afb.2.28 afb.4.3 - idem afb.2.28 afb.4.4 - PADUART, A., et al. (1977b). afb.4.5 - PADUART, A., et al. (1977b). afb.4.6 - PADUART, A., et al. (1977b). afb.4.7 - PADUART, A., et al. (1977b). afb.4.8 - PADUART, A., et al. (1977b). afb.4.9 - PADUART, A., et al. (1977b). afb.4.10 - PADUART, A., et al. (1977b). afb.4.11 - PADUART, A., et al. (1977b). afb.4.12 - PADUART, A., et al. (1977b). afb.4.13 - PADUART, A., et al. (1977b). afb.4.14 - ir. Jacques Schiffmann, Setesco afb.4.15 - PADUART, A., et al. (1977b). afb.4.16 - PADUART, A., et al. (1977b). afb.4.17 - ir. Jacques Schiffmann, Setesco

207

5 - Bedevaartskerk Sint-Rita afb.5.0 - Michiel Beernaert afb.5.1 - Michiel Beernaert afb.5.2 - Michiel Beernaert afb.5.3 - Michiel Beernaert afb.5.4 - (1965). Le Soir, 8-07-1965. afb.5.5 - Architectuurarchief Provincie Antwerpen (APA) afb.5.6 - PADUART, A. (1968). afb.5.7 - archief APA afb.5.8 - archief APA afb.5.9 - PADUART, A. (1968). afb.5.10 - PADUART, A. (1968). afb.5.11 - archief APA afb.5.12 - Michiel Beernaert afb.5.13 - BONTRIDDER, A., et al. (1979). afb.5.14 - Michiel Beernaert afb.5.15 - Michiel Beernaert afb.5.16 - Michiel Beernaert afb.5.17 - Sint-Lucasarchief Brussel afb.5.18 - ir. Jacques Schiffmann, Setesco afb.5.19 - PADUART, A. (1968). afb.5.20 - ir. Jacques Schiffmann, Setesco

6 - Pijl van de Burgerlijke Bouwkunde. afb.6.0 - users.skynet.be/rentfarm/expo58/

belgiansection/index.htm

afb.6.1 - mevr. Olivia Paduart afb.6.2 - idem afb.6.0 afb.6.3 - ir. Jacques Schiffmann, Setesco afb.6.4 - Archives d’Architectures Moderne (AAM, Brussel) afb.6.5 - Archief AAM

208

afb.6.6 - Archief AAM afb.6.7 - ir. Jacques Schiffmann, Setesco afb.6.8 - ir. Jacques Schiffmann, Setesco afb.6.9 - ir. Jacques Schiffmann, Setesco afb.6.10 - ir. Jacques Schiffmann, Setesco afb.6.11 - ir. Jacques Schiffmann, Setesco

7 - Woning in Terhulpen. afb.7.0 - Michiel Beernaert afb.7.1 - Michiel Beernaert afb.7.2 - Michiel Beernaert afb.7.3 - Michiel Beernaert afb.7.4 - bouwaanvraag Huberty afb.7.5 - Michiel Beernaert afb.7.6 - dhr. Jean-Marie Huberty afb.7.7 - dhr. Jean-Marie Huberty afb.7.8 - dhr. Jean-Marie Huberty afb.7.9 - dhr. Jean-Marie Huberty afb.7.10 - dhr. Jean-Marie Huberty afb.7.11 - Michiel Beernaert afb.7.12 - dhr. Jean-Marie Huberty afb.7.13 - dhr. Jean-Marie Huberty afb.7.14 - mevr. Stephanie Van de Voorde afb.7.15 - Michiel Beernaert afb.7.16 - dhr. Jean-Marie Huberty afb.7.17 - Michiel Beernaert afb.7.18 - Michiel Beernaert afb.7.19 - Michiel Beernaert afb.7.20 - Michiel Beernaert afb.7.21 - Michiel Beernaert afb.7.22 - Michiel Beernaert afb.7.23 - dhr. Jean-Marie Huberty afb.7.24 - Michiel Beernaert afb.7.25 - Michiel Beernaert afb.7.26 - Michiel Beernaert afb.7.27 - Michiel Beernaert

afb.7.28 afb.7.29 afb.7.30 afb.7.31 afb.7.32 afb.7.33 afb.7.34 afb.7.35 afb.7.36 afb.7.37

-

Michiel Beernaert Michiel Beernaert Michiel Beernaert Michiel Beernaert dhr. Jean-Marie Huberty dhr. Jean-Marie Huberty Michiel Beernaert SCORDELIS, A.C. (1988). PADUART, A. (1975). dhr. Jean-Marie Huberty

Bijlagen. afb.A.1 afb.A.2 afb.A.3 afb.C.1 afb.C.2 afb.C.3 afb.C.4 afb.C.5 afb.C.6 afb.C.7 afb.C.8 afb.C.9

-

PADUART, A. (1969a), p.33. PADUART, A. (1969a), p.34. PADUART, A. (1969a), p.36. ABSILLIS, D. (2006). [CQ]. (1950). 4(9), 3-7. [CQ]. (1950). 4(9), 3-7. [CQ]. (1950). 4(9), 3-7. [CQ]. (1950). 4(9), 3-7. [CQ]. (1950). 4(9), 3-7. PADUART, A. (1952a). PADUART, A. (1952a). PADUART, A. (1952a).

209

De Belgische ingenieur André Paduart (1914-1985), directeur van diverse studiebureaus en professor aan ULB en La Cambre, ontwierp schaalconstructies in gewapend beton. Hij koos niet voor de makkelijke traditionele oplossingen maar ontwierp gedurfde originele structuren. Zijn internationale faam werd bevestigd door zijn benoeming tot voorzitter van de International Association for Shell and Spatial Structures (IASS), die hij mee had opgericht. Zijn boek “Introduction au calcul et à l’exécution des voiles minces en béton armé” zou uitgroeien tot een internationaal gerenommeerd referentiewerk. Op het eind van zijn carrière ontving hij de prestigieuze Torroja medaille. André Paduart mag beschouwd worden als de pionier op het vlak van schaalconstructies in gewapend beton in België.