INHOUDSOPGAVE. redactioneel. Columns Redactioneel Voorwoord bestuur Labpraktijken Hoog, hoger, hoogst Studiereiservaringen

INHOUDSOPGAVE

redactioneel

Columns Redactioneel Voorwoord bestuur Labpraktijken

3 5 15

“Hoog, hoger, hoogst”

Studiereiservaringen

20

Hoogbouw The sky is the limit Aluminium en hoogbouw Hoogbouw in metselwerk Tall Timber Buildings in The Netherlands Hoogbouw in Eindhoven Masterproject Hoogbouw

8 11 12 12 16 19

Beursgebouw terrein

Projecten Trussed façade constructions

22

study of the opportunities of a structural system

Design and optimization tool

24

for freeform high-rise with truss façade structures

Pneu-Tensegrity

26

tensegrity-constructies in combinatie met pneumatisch voorgespannen elementen

Dynamic response

28

of high-rise building structures to blast loading

Activiteiten & excursies Calatrava workshop Martens Bouwwedstrijd

Batavierenrace Houtexcursie

30 32

35 36

Onderwijs Met de handen in het haar over.......

37

het onderwijs

Onderwijs volgend jaar Terugblik dertig jaar Bouwkunde

39 41

en verder... Activiteiten

6

Agenda & sfeerimpressies

KOerszoeker Tot slot

44 46

Beste lezers, Hoogbouw. Altijd die drang om hoger te gaan. Grenzen te verleggen. Frank Lloyd Wright heeft in 1956 een schetsontwerp gemaakt voor een toren van 1609 meter hoog, genaamd de Mile High llinois, welke een plek kreeg in de skyline van Chicago, Illinois. Wright geloofde dat het toen al technisch mogelijk was om zo’n toren te bouwen, hoewel het nooit financieel haalbaar geweest was om zoiets te bouwen. Als The Illinois gebouwd was dan was dit het icoon van Chicago geworden. Hoogbouw heeft namelijk, meer dan welke bouwtypologie dan ook, de capaciteit om de aandacht te trekken van het publiek. Hoogbouw kan van iconische waarde zijn door hun schaal en visuele aanwezigheid. Van New York tot Kuala Lumpur en van Hong Kong tot Londen, de hoogbouw bepaalt het beeld van deze metropolen. Je zou er een mooie wereldreis van kunnen maken om dit alles te gaan bekijken. Het zijn meestal de extreem hoge gebouwen van staal en/of beton die de skylines overal ter wereld bepalen. Maar hoe staat het met materialen zoals hout en aluminium? Waar liggen daar de mogelijkheden? Of steen, tenslotte toch het materiaal waar de eerste hoogbouw in Nederland van gebouwd is? Tijdens de studie in Eindhoven is er ook de mogelijkheid om in aanraking te komen met hoogbouw. Vele studenten hebben de afgelopen jaren ideeën ontwikkeld om de skyline van Eindhoven aan te passen, door op de plaats van het huidige Beursgebouw een hoogbouwtoren te ontwikkelen. Deze zou dan naast bijvoorbeeld de Kennedytoren de skyline verrijken. Maar ook sommige afstudeerperiodes worden geweid aan nieuwe ontwikkelingen of onderzoek aan hoogbouw. Naast steeds hoger bouwen is er ook de behoefte om hogerop te komen. Het onderwijs op de TU/e wil dit ook, in hoeverre en op welke manier dit in de toekomst gaat gebeuren is te lezen als afsluiter van deze KOersief. In een nummer dat als thema hoogbouw draagt, zou je denken dat we niet om Dubai heen zouden kunnen. Toch wel. Vanwege de studiereis naar Dubai en Abu Dhabi zal hierover namelijk meer te vinden zijn in nummer 79. Veel leesplezier! Wouter van der Sluis, Hoofdredacteur KOersief 3

voorwoord bestuur

Beste KOersleden, sponsoren en relaties, Inmiddels naderen we toch echt het einde van ons bestuursjaar. Nu het gros van de activiteiten verleden tijd is denk ik dat we tot op heden met een goed gevoel terug kunnen kijken op het verloop hiervan. De Batavierenrace heeft ons weliswaar een minder hoge plaats opgeleverd dan vorig jaar, maar mede door de vele nieuwe leden die voor het eerst meededen was het zeker een succes te noemen. Ook overige activiteiten als de Betonkanorace, de Calatrava-workshop en de Martens Bouwwedstrijd waren zeer geslaagd. Hierover verder in deze KOersief meer. Verder hebben we bij de tussen-ALV ons beleid met de leden geëvalueerd wat altijd weer spannend blijft. Zijn de leden tevreden? Wat willen de leden anders zien? Op elk bestuur (en commissie) zal namelijk wel het nodige aan te merken zijn. Iedereen doet dingen op zijn of haar manier en dat zal niet altijd stroken met de traditie. Ook voor ons is het allemaal nieuw en wij doen dit op een zo goed mogelijke manier. Uiteindelijk drukte om niets, de ALV verliep grotendeels zeer soepel en we gaan opgelucht door met waar we mee bezig zijn. We gaan nu bijna de zomer in, de eerste buitenvergaderingen hebben we achter de rug, al zijn de weergoden ons op de momenten dat we het zo graag willen dit jaar niet gunstig gezind. De cocktailborrel hebben we na uitstellen alsnog binnen moeten houden en ook de eindejaars-BBQ dreigt naar binnen verplaatst te worden. Wat dat betreft zijn we vorig jaar misschien ook wel te veel verwend met veel zon. Bijna de zomer in betekent ook dat met de buitenlandse studiereis naar de VAE de laatste grote activiteit van dit studiejaar met rasse schreden nadert. Het programma is zo goed als rond en we kunnen niet wachten om de beroemde bouwwerken in Dubai en Abu Dhabi te aanschouwen. Na deze reis en een welverdiende zomervakantie wordt het tijd voor een nieuw bestuur die het stokje over zal nemen. De invulling van het 38ste bestuur, het eerste bestuur van ons 7de lustrum, hopen wij zo snel mogelijk rond te hebben en in september aan jullie te mogen presenteren. Ik wil iedereen, zowel jullie als leden, commissieleden, docenten, sponsors en overige relaties van harte bedanken voor jullie inzet voor KOers dit jaar. Op een hele mooie zomer en tot volgend jaar! Met vriendelijke groet, Namens het 37e bestuur van KOers, Koen van Uffelen 5

activiteiten

Activiteiten

Agenda en sfeerimpressies

Agenda (onder voorbehoud) 9 Juni - BBQ

De beste manier om het jaar af te sluiten! De befaamde KOersbarbecue staat weer op de agenda.

19-30 Juni - Studiereis

Elk jaar organiseert KOers een studiereis met een interessante en leerzame bestemming. De studiereis wordt eind juni gehouden en gaat naar Dubai en Abu Dhabi. Zie voor de vorderingen pagina 20.

Website en K-mail

Bezoek regelmatig onze site voor actuele nieuwsberichten en activiteiten. Tevens kun je je via de site opgeven voor de activiteiten. Via de site en de K-mail wordt nadere informatie verspreid over de inschrijftermijnen. Ook vind je op de site een fotoalbum met sfeerimpressies. ■

DHV excursie Rotterdam Bierproefavond

Dartborrel

KOersfeest - thema Movies

Nieuwe tafel KOershoek vanwege Lustrum 6

KOersief | Juni 2009 | nummer 78 | Hoogbouw

Sectiefeest - Springbreak

Bestuursuitje

hoogbouw

The sky is the limit door: Stijn Venmans 1.

De laatste jaren staat ‘The top of the World’ weer hoog op de lijst van stadsontwikkelaars van grote metropolen als New York, Dubai, Jeddah, Chicago, Moskou, Shenzen, Guangzhou, Shanghai en ga zo maar door. ‘The sky is no longer the limit’ lijkt eerder regel dan uitzondering. Terwijl een wolkenkrabber van 800 meter net het hoogste punt heeft bereikt, is verderop in de wereld alweer een fundering in de maak voor een nog hogere wolkenkrabber. Classificatie Wanneer is een gebouw eigenlijk als hoogbouw of wolkenkrabber geclassificeerd? Hierover zijn verschillende opvattingen. In Nederland wordt een gebouw tot hoogbouw gerekend indien volgens het Bouwbesluit een lift is vereist (voor gebouwen vanaf vijf verdiepingen). Per land kan dit variëren en hier is geen eenduidigheid over. Om meer eenduidigheid te verschaffen, heeft The Council on Tall Buildings and Urban Habitat (CTBUH, een vooraanstaande organisatie op het gebied van hoogbouw aan de IIT in Chicago) drie categorieën vernoemd waaraan een gebouw moet voldoen om een hoogbouwclassificatie te krijgen. De categorieën voor hoogbouw zijn als volgt omschreven: a) Hoogte in relatie tot omgevingsbebouwing. Als voorbeeld een gebouw van 12 verdiepingen. In Europa kan dit gebouw worden gerekend tot hoogbouw, terwijl in Chicago of Hong Kong niet wordt verondersteld dat dit gebouw hoogbouw is. De ‘stedelijke norm’ voor hoogbouw begint in deze steden vanaf een hoger aantal verdiepingen; b) Proportie van gebouw. Als een gebouw een beperkte hoogte heeft, maar tegelijkertijd ook slank is, kan het toch als hoogbouw worden omschreven; Technologie van hoge gebouwen. Als een c) gebouw technologieën bevat die kunnen worden toegeschreven aan de hoogte (bijvoorbeeld verticale transport, windverbanden met hoogte als doel) dan kunnen deze gebouwen ook tot hoogbouw worden geclassificeerd. Een gebouw van 14 verdiepingen wordt normaal gesproken geclassificeerd als hoogbouw. Bij wolkenkrabbers ligt de grens hoger. Een gebouw krijgt de classificatie wolkenkrabber indien de hoogte minimaal 300 meter bedraagt. Op het moment van schrijven zijn er 39 afgeronde gebouwen geclassificeerd als wolkenkrabber.1 Er zijn vaak discussies over hoe hoog een gebouw nu daadwerkelijk is. Bij het ene gebouw wordt de spits of antenne wel meegenomen en bij een ander gebouw juist weer niet. De verschillende classificaties volgens de CTBUH: 1) Functionele hoogte: van straatniveau tot bovenkant dak (exclusief spits, antenne); 2) Architectonische hoogte: van straatniveau 8


3.

2.

tot bovenkant architectonisch ontwerp (inclusief spits, exclusief antenne); 3) Structurele hoogte: van straatniveau tot hoogste punt van het gebouw (inclusief spits, antenne); 4) Hoogte van straatniveau tot bovenste bewoonbare verdieping; 5) Aantal verdiepingen. Het is aan de persoon zelf om te bepalen welke classificatie wordt gebruikt. De architectonische hoogte wordt normaal gesproken als officiële hoogte gezien. Ontwikkeling De ontwikkeling van de hoogbouw neemt een vlucht vanaf het einde van de 19de eeuw. De grondprijzen in de Verenigde Staten werden alsmaar hoger en daarmee was er een goede onderbouwing om de hoogte in te gaan. Verder waren er veel ontwikkelingen op het gebied van veilige en snelle liften, waardoor verticale verplaatsing in gebouwen beter afgehandeld konden worden en geen belemmering meer vormde. De hoogbouw van die tijd beperkte zich tot een hoogte van maximaal 100 meter (zoals de Marquette Building in Chicago uit 1895 en de Flatiron Building in New York uit 1903, beiden onder de 100 meter). Vanaf de jaren ‘30 van de twintigste eeuw begon de wedloop naar de eeuwige roem als hoogste gebouw ter wereld. Een bekend voorbeeld hiervan is de wedstrijd tussen de Bank of Manhattan, de Chrysler Building en de Empire State Building in New York. Nadat de Bank of Manhattan was afgerond is de spits van de Chrysler Building geplaatst. De hoogte en ontwerp van de spits is tot op het laatste moment geheim gehouden, zodat Chrysler er zeker van was dat zijn gebouw het hoogste ter wereld zou worden. De spits is in de brandschacht gebouwd en vervolgens naar boven gehesen. Hiermee was de Chrysler Building het hoogste gebouw ter wereld. De roem als hoogste gebouw ter wereld duurde maar even, want een aantal maanden later had de Empire State Building deze status overgenomen. Tijdens en na de Tweede Wereldoorlog is de ontwikkeling van wolkenkrabbers stil komen te

staan. Pas in de jaren 70 is er weer een start gemaakt met de race om het hoogste gebouw ter wereld. Deze keer stonden de steden New York en Chicago centraal in deze wedloop. In New York werd het World Trade Center gebouwd en in Chicago de Sears Tower. Na afronding van de World Trade Center was dit gebouw tijdelijk het hoogste gebouw ter wereld. Een jaar later is het stokje weer overgenomen door de Sears Tower in Chicago. Lange tijd is toen gedacht dat dit het maximaal haalbare was. In de Verenigde Staten is de ontwikkeling van wolkenkrabbers stil komen te liggen. Aan de andere kant van de wereld en dan met name in de landen Singapore, Maleisië, Hong Kong, Taiwan en China begon de economie extreem te groeien. Door deze groei ontstond in deze landen ook de vraag naar een andere manier van stadsontwikkeling. Vooral de extreme hoogbouw stond op de lijst van ontwikkeling om zo aan de rest van de wereld te laten zien waartoe deze landen ook technisch in staat waren. In 1998 is de Verenigde Staten voor het eerst haar titel van hoogste gebouw ter wereld kwijtgeraakt. De Petronas Towers in Maleisië hebben toen de officiële titel overgenomen. Dit was van korte duur, want in 2003 werd de titel overgenomen door Taiwan met de Taipei 101. Voor het eerst werd door een gebouw de grens van 500 meter doorbroken.

4. vooral het ontwerp en de beleving centraal. 1. Ontwerp In de Verenigde Staten zijn de gebouwen voornamelijk ontworpen op functionaliteit en indeling. De rechte vormen van de gevels zorgen voor relatief veel netto vloeroppervlak en zijn makkelijk in te passen in rechte stratenplannen van New York en Chicago. In de Islamitische landen speelt de achtergrond van de Islam een belangrijke rol. Goede voorbeelden hiervan zijn de Petronas Towers in Kuala Lumpur (die zijn gebaseerd op de meest karakteristieke vorm: twee vierkanten samengevoegd

De laatste tijd is vooral het Midden-Oosten in ontwikkeling. De olieproducerende landen weten dat olie niet onuitputtelijk is en zoeken daarom een nieuwe bron van inkomsten. Vooral op het toerisme wordt hier ingespeeld. In Dubai is in een korte tijd een volledige wereldstad uit het niets ontwikkeld. De Arabieren staan erom bekend dat zij van alles het beste willen. Niemand stond dan ook verbaasd dat hier het hoogste gebouw ter wereld gebouwd zou gaan worden. Sinds begin 2009 is de officiële hoogte van de Burj Dubai gehaald. Met een hoogte van 818 meter is het niet alleen het hoogste gebouw, maar ook de hoogste zelfsteunende constructie (voorheen de CN-tower in Toronto, Canada) ter wereld. Eigen ervaring Al een geruime tijd ben ik zelf geïnteresseerd in hoogbouw in de wereld en de ontwikkeling ervan. Tot 2004 was mijn blik van hoogbouw slechts beperkt tot de Nederlandse hoogbouw als Westpoint (Tilburg) en Delftse Poort (Rotterdam). In 2004 startte mijn reis langs de door skyline gedomineerde metropoolsteden. Tijdens mijn reizen heb ik de steden New Tork, Frankfurt, Toronto, Singapore, Kuala Lumpur, Hong Kong, Shanghai en Chicago bezocht. Tijdens mijn reizen naar de wolkenkrabbers staan

5. 9

hoogbouw van een brug geeft een extra dimensie aan het totale ontwerp. Jammer is wel dat de bovenste verdieping niet te bezichtigen is. Het contrast tussen het arme land en de rijkdom van de multinational zijn wel extreem wat het ontwerp ook wel controversieel maakt.

tot 8-kantige ster) en Burj Dubai in Dubai (driezijdige stervorm, gebaseerd op de woestijnbloem Hymenocallis). In China zijn de achtergronden van de ontwerpen gebaseerd op tradities (zoals de Feng Shui, de pagode en het geluksgetal 8). De Feng Shui is terug te vinden bij The Center, Central Plaza en de HSBC, allen gevestigd in Hong Kong. De pagode en het geluksgetal 8 komen terug in de Jin Mao Tower in Shanghai en de Taipei 101 in Taipei. 2. Beleving De beleving van hoogte, architectuur, constructie, techniek en uitvoering is bij elke wolkenkrabber weer anders. Bij een lage omliggende bebouwing is het contrast zo groot dat de wolkenkrabber een andere beleving geeft. Een goede vergelijking is het verschil tussen de wolkenkrabbers in Hong Kong en in Kuala Lumpur. De omgevingsbebouwing in Hong Kong heeft weinig contrast met de wolkenkrabber. De ervaring van de wolkenkrabber is dus ondergeschikt aan de ervaring van de gehele skyline van een stad. Bij de Petronas Towers is er nagenoeg geen omliggende bebouwing en dat geeft de wolkenkrabber een bepaalde status en bijbehorende beleving. Alle wolkenkrabbers in de wereld zijn uniek. Persoonlijk vind ik de Petronas Towers de mooiste wolkenkrabber uit mijn bezochte lijst. De architectuur en hoogte zijn adembenemend. De beleving van de hoogte wordt versterkt door de lage bebouwing en het park in de directe omgeving. De samenwerking van de twee torens door middel

Is the sky werkelijk the limit of is er een bovengrens en zo ja wanneer is deze bereikt? Niemand kan een antwoord geven op deze vraag. Veertig jaar geleden dachten de ontwerpers dat het ultieme was bereikt. De grens van 400 meter was net overschreden. Het duurde 25 jaar totdat de grens van 500 meter overschreden is en nog eens 10 jaar tot zelfs de grens van 800 meter is overschreden. Van de twintig hoogste gebouwen in de wereld in 2020 zijn er op dit moment slechts twee gebouwen gebouwd (Burj Dubai en Taipei 101), tien gebouwen in de bouwfase en acht in de laatste ontwerpfase. De ontwikkeling blijft zich dus voortzetten en voorlopig zijn er nog voldoende steden die zichzelf een nieuwe skyline laten aanmeten. Voorlopig is er nog geen bovengrens en blijft the sky the limit. ■ fig. 1: fig. 2: fig. 3: fig. 4: fig. 5: 1

Skyline Singapore Skyline Shanghai Skyline Hong Kong Skyline Chicago Petronas Towers

Bron:www.ctbuh.org

Aluminium en hoogbouw door: ir. B.W.E.M van Hove

een vreemde combinatie?

Hoogbouwprojecten met aluminium in de hoofddraagconstructie zijn vooralsnog niet gerealiseerd. Aluminium wordt wel veelvuldig toegepast in hoogbouw, maar dan vooral als afbouwmateriaal of in secundaire (gevel) constructies. Daarvan zijn vele voorbeelden te vinden. Het in Eindhoven gevestigde adviesbureau Façade is gespecialiseerd in aluminium gevelconstructies, en kan ons daarom voorzien van tal van toepassingen (zie afbeeldingen). Waarom nog niet in de hoogbouw? Aluminium is een erg jong constructiemateriaal, dat zijn weg in de constructeurswereld nog aan het zoeken en verbreden is. De allereerste constructieve toepassing van aluminium dateert van begin twintigste eeuw (Wilm, 1906: luchtschip ‘Hindenburg’). Een onderzoek van eind jaren negentig heeft aangetoond dat aluminiumconstructies succesvol kunnen worden toegepast in gebouwen met grote overspanningen en/of beweegbare overkappingen, alsmede in de bruggenbouw. De mogelijkheden voor toepassing in de hoogbouw zijn in dat onderzoek niet aan de orde gekomen. Hoewel er steeds meer architecten zijn die mogelijkheden zien in constructief aluminium (Jan Brouwer, Micha de Haas, Norman Foster, e.a.), zijn er nog niet heel veel gebouwen uitgevoerd met een aluminium hoofddraagconstructie. In de civiele techniek zijn meer constructieve toepassingen te vinden, met name in de bruggenbouw en in de renovatie van bestaande brugdekken (Scandinavische landen, Nederland). De weg naar een aluminium draagconstructie in hoogbouw is tot op heden dus niet ingeslagen. Maar wat niet is, kan nog komen. Kan aluminium in hoogbouw succesvol zijn? Om deze vraag te beantwoorden, moeten we misschien wel terug naar de argumenten die ten grondslag kunnen liggen aan de keuze voor aluminium als constructiemateriaal. In de colleges verkondigen we altijd dat aluminium in ieder geval succesvol kan worden toegepast als een of meerdere van de volgende aspecten aan de orde zijn voor het te realiseren bouwwerk: - een lichte draagconstructie; - een duurzame (onderhoudsvrije) draagconstructie; - integratie van functies in de profielen. Als we deze argumenten bekijken, hoeft aluminium geenszins te worden afgeschreven voor toepassing in hoofddraagconstructies in hoogbouw. De verhouding sterkte/eigen gewicht is bij aluminium hoog, dus gunstig als het om hoogbouwprojecten gaat. Het lage eigen gewicht speelt een belangrijke rol, omdat het cumulatieve gewichtseffect juist bij hoogbouw relevant is. Punt van aandacht is de elasticiteitsmodulus, die ten opzichte van staal relatief laag is. Voldoende buigstijfheid moet worden verkregen door een slimme profielkeuze, die de lagere materiaalstijfheid compenseert. Dit is heel goed mogelijk gezien de bijna onbegrensde mogelijkheden van profilering door gebruik te maken van het extrusieproces. Een doordacht constructief systeem, waarin zowel stabiliteit als trillingsgevoeligheid belangrijke aandachtspunten zijn, is noodzakelijk. Maar daarin verschilt aluminium niet wezenlijk ten opzichte van staal in hoogbouw. Het tweede belangrijke argument, een duurzame draagconstructie, vormt juist de belangrijkste re-

1.

den voor de toepassing van aluminium als gevelmateriaal hoogbouwprojecten. Door de goede corrosievastheid van het materiaal kan het in principe onderhoudsvrij worden toegepast. Dit is, zeker voor hoogbouw, een relevant aspect. En het laatste argument kan de aanleiding zijn voor een economisch aantrekkelijk gebouw. De nog steeds iets hogere materiaalkosten van aluminium ten opzichte van bijvoorbeeld staal kunnen snel worden terugverdiend door een goede afstemming van gevelconstructie op hoofddraagconstructie. Door een slimme profielkeuze, die mogelijk is door goed gebruik te maken van de mogelijkheden in het extrusieproces, valt in de realisatie van het gebouw veel winst te behalen. Uitdaging voor verder onderzoek? Dit artikel moge de aanleiding vormen voor een nieuwe afstudeeropdracht. We zijn erg benieuwd naar mogelijke systemen voor hoofddraagconstructies in aluminium, naar de constructieprofielen die hiervoor nodig zijn, en naar de concrete mogelijkheden van afstemming c.q. samenwerking tussen gevelconstructie en hoofddraagconstructie. Een belangrijk aandachtspunt is verder de brandwerendheid van de constructie. Toetsing op basis van rekenregels in Eurocode 9 (deel 1.2) levert voor de niet geïsoleerde constructie in het algemeen een brandwerendheid van 30 minuten op. Om aan hogere eisen te voldoen moeten adequate maatregelen genomen worden, waardoor de brandveiligheid op een andere manier kan worden gegarandeerd. Ook dit is een onderzoek waard. ■

2.

3. fig. 1: Sabic, Sittard fig. 2: Breitnertoren, Amsterdam fig. 3: Kennedytoren, Eindhoven 11

hoogbouw men met de toren daadwerkelijk de hemel wilde bereiken.

Hoogbouw in metselwerk

Dichterbij huis bouwde men in 1382 de 112,32 m hoge Domtoren van Utrecht en in 1495 de toren van de Nieuwe kerk in Delft (108,75 m). Naast kerktorens metselde men andere hoge gebouwen zoals windmolens (Schiedam, 18de eeuw, tot 30 m hoog) en meer recent (eind 19de eeuw) fabrieksschoorstenen tot wel 70 m hoog.

door: dr. ir. A.T. Vermeltfoort

Mensen hebben altijd al hoog willen bouwen zoals blijkt uit het bijbelverhaal van de toren van Babel. De bouwers van Babel wilden een toren bouwen tot in de hemel. Praktisch is men tot ongeveer 91 meter hoogte gekomen. Maar hoe hoog kun je werkelijk gaan? Hoe hoog je kunt bouwen hangt vooral af van de druksterkte van het materiaal. Voor een redelijke kwaliteit baksteenmetselwerk kan een druksterkte (σ) van 5 N/mm2 worden aangehouden. Het volumegewicht (γ) is in de orde van 18 tot 20 kN/m3. De hoogte van een prismatische steenconstructie is dan maximaal gelijk aan: h < σ/γ ofwel 250 meter. Toch hebben gebouwen een veel geringere hoogte, want er werkt ook horizontale belasting (wind, aardbeving), waardoor een gebouw kan kantelen. Naast de hoogte speelt ook de ‘diepte’ van het gebouw een rol en is het gebouwgewicht belangrijk. Daarin heeft metselwerk vaak een voordeel ten opzichte van andere materialen. Neemt men aan dat het gebouw bestaat uit slim geplaatste rechthoekige wanden die allemaal optimaal worden belast dan blijkt de mogelijke hoogte ongeveer 1 á 1,2 keer de lengte van de wand in het kwadraat. Praktisch zijn wandlengten tot ongeveer 7 m mogelijk, dat wil zeggen een gebouwhoogte van ongeveer 50 á 60 m waar-

2.

voor een sterkte van 6 N/mm2 (gebruiksspanning) nodig is. Windmoment geeft: σM = M/W = (0.5 s qwh2)*6/(tL2) (met s de beuk-breedte) Normaalkracht geeft: σN = s qgh/t In de optimale situatie is σM ongeveer gelijk aan σN ofwel: 3qwh = qgL2 waaruit volgt, met qw is stuwdruk (stel 1 kN/m2) en qg is gebouwgewicht (stel 3 kN/m3) dat h ~ L2. Om deze hoogte te kunnen realiseren moeten alle wanden optimaal kunnen worden ingezet maar dat is praktisch bijna onmogelijk in utilitaire gebouwen. In de formule zien we wel het belang van de massa van het gebouw (qg) en van de windbelasting (qw). De toren van Babel heeft trouwens echt bestaan. Op oude kleitabletten zijn vermeldingen gevonden van een zikkoerrat, een trapvormige tempeltoren, die 91 meter hoog was op een basis van 91 x 91 meter. Uit de spijkergeschriften blijkt dat

1.

3.

Tall Timber Buildings in by: prof. dr. ir. A.J.M. Jorissen and dr. ir. A.J.M. Leijten The Netherlands

12


Column-Beam Portal Frames While the traditional platform method limits the construction to four storeys other building systems such as column-beam systems have the potential to be used for taller buildings. In some of the TU/e Master theses the most important aspects such as fire, acoustic transmission, floor vibration and the dynamic impact of wind loads are considered. Fire and vibration does not cause problems for the walls but are challenging for floor systems. One thesis study focuses on a ten-storey residential apartment building with 54 apartments of 100 m2 each. The building dimensions are 18 m × 48 m with a column grid of 6 m2. The height of the building is 34 m. It appeared to be very difficult to design a timber floor that satisfies all the acoustic transmission requirements, especially the one dealing with impact sound. Since timber floors are

Aan het eind van de 19e eeuw ontwierp de architect Molenbroek een gebouw van tien verdiepingen hoog, een voor die tijd ongekende hoogte in Europa. Sceptici beweerden dat de slappe bodem van Rotterdam niet in staat zou zijn het gebouw voldoende te ondersteunen. De toren van de SintLaurenskerk was immers tijdens een windvlaag ooit bijna omgevallen! Het in art nouveau-stijl gebouwde Witte Huis is in totaal 43 meter hoog. Op het platte dak bevindt zich een uitkijkplatform, te bereiken met een lift, iets wat in die tijd zeer modern was. Er zijn 1000 heipalen voor de fundering in de grond geslagen, waardoor de grond 1 meter hoger werd dan de omgeving. De buitenzijde van de muren, die 40 tot 140 cm

by definition light in self-weight, very large cavities between the floor and ceiling are required to obtain an acceptable result. Ultimately, all acoustic-related problems could be solved except for impact sound, which require laboratory tests to find acceptable solutions. Acoustic transmission requirements for the internal walls could be satisfied without much problem. Regarding vibrations it was concluded that all the design requirements could be satisfied. Another thesis study focused on the dynamic impact of the wind load on a post and beam structure with CLT infills.

In the Netherlands, most of the apartment buildings in residential areas do not exceed ten storeys and are built using concrete and steel. There are a number of advantages and disadvantages associated with the use of structural timber. The difference in self weight allows a lighter foundation and requires less lift capacity during erection. The strength capacity of timber usually does not cause any problems. Structures built with timber are frequently perceived as difficult in satisfying requirements of fire safety floor vibrations and acoustic comfort. In the Netherlands four different structural systems are used for the erection of multi-storey timber buildings, which are the traditional timber-frame system, the column-beam system, the portal-frame system and systems that use full-size-glued crosswise-layered wall and floor elements (so-called CLT – cross layered timber – elements). Timber Frame Multi-Storey Timber Buildings The common timber-frame building method in the Netherlands is the well-known platform method, Fig. 1 and Figure 2. This method, however, is limited to about four storeys due to limited capacity of the perpendicular to the grain strength of timber and the effects of shrinkage and stability. One of the largest structural challenges of (multi-storey) timber frame houses is maintaining the overall stability and robustness of the building. Since the ratio of strength and stiffness related to the specific gravity of timber is high, a timber-frame building is relatively light and consequently the weight does not help much to prevent the building being pushed over when exposed to wind forces. For this reason special building systems have been developed.

Het Witte Huis is een gebouw in Rotterdam dat een tijdlang het hoogste kantoorgebouw van Europa is geweest. Het heeft het Bombardement op Rotterdam in 1940 overleefd, in de jaren ‘90 werd het zoveel als mogelijk in de oorspronkelijke staat teruggebracht (gevels en dak). Het was de eerste wolkenkrabber van Rotterdam en Europa. Het behoort tot de Top 100 der Nederlandse UNESCO-monumenten.

2.

1.

An innovative high-capacity moment-transmitting connection, known as the DVW reinforced tube connection, was developed at Delft University a decade ago, which suits this type of structure very well. A case study showed that the height was limited by dynamic wind load up to 13 floors. House De Wiers, a Five-Storey Column-Beam Frame Structure. Only a few (multi-storey) timber buildings have been erected in the Netherlands in recent years. One of the most prominent is the complete reconstruction of a country house in Vreeswijk, near Utrecht, called “De Wiers”, originally constructed in the seventeenth century. Pulled down to give way to shipyard activities in 1947, plans emerged to rebuild the old manor using the old remains, Figure 3. Architect Jaco D. de Visser developed a contemporary design in the shape of the former country house. As he planned to reuse the old seventeenth century timber pile foundation and the masonry vaulted basement (which now houses a restaurant), the project only allowed light building 13

column dik zijn, is bekleed met witgeglazuurde tegels. Uit vrees voor brand mocht (en mag) het Witte Huis niet worden bewoond. Het is een kantoorpand, gebouwd van baksteen, ijzer en cement (dus geen beton). Hout was, ook weer met het oog op brandveiligheid, niet toegestaan voor de bouw. De vrees voor omvallen bleek ongegrond: Na het bombardement in mei 1940 door de Duitsers stonden het Witte Huis en de - ooit vanwege instortingsgevaar opnieuw gefundeerde en versterkte - Sint-Laurenskerk overeind, terwijl de omliggende bebouwing volledig was verwoest. In december 1959 hield de Zwitser P.Haller een schoolmakende lezing over de moderne bouwwijze in hoogwaardig metselwerk Dit naar aanleiding van de bouw van een helemaal in baksteen gebouwde woontoren van 18 verdiepingen hoog aan de rand van de stad Zürich. In navolging van Haller werden in Zaandam (aanbesteed in 1963) vier woontorens gebouwd van 12 verdiepingen hoog.

4.

Werd in Zaandam nog met speciale bakstenen gewerkt, de laatste decennia is kalkzandsteen niet meer weg te denken uit de hoogbouw met dragende steencon-

materials for which timber was perfectly suited. The newly erected building would contain two storeys for offices and another three for residential purposes. The house possesses a large number of facilities that provide modern standard of comfort. The skeleton of the structure consists of a five-floor 2D portal frame in four bays Fig. 4. The frames provide maximum flexibility for the use of the floors. The fire resistance issue was solved by increasing the dimensions of the cross-sections, which contributed to the impressive and majestic appearance of the structure. Moreover, the timber floors were topped with floating concrete to improve the fire resistance and acoustic properties, as well as to conceal electrical and data communication channels. Solid Wood Panels (CLT) During the last decade, large solid timber elements consisting of glued crosswise-layered panels have become popular. Usually, the panels are

3. 14


structies. Het uitgekiende systeem van elementen, kraantjes, geautomatiseerde levering van passtukken en de verwerkingshulpmiddelen heeft in de middelhoogbouw zijn plaats verworven. Voor de onderste bouwlagen zijn elementen met hogere sterkte beschikbaar (CS44) waarvan de eigenschappen o.a. krimp- en kruipgedrag in het kader van een promotiestudie worden onderzocht. Omdat extra normaalkracht kantelen van het gebouw kan voorkomen worden ook de mogelijkheden van voorspannen (lees: extra normaalkracht aanbrengen) onderzocht. Voor de berekening van de krachtverdeling hoeft niet meteen naar Ansys of Diana te worden gegrepen. Dit kan met relatief eenvoudige, in ontwikkeling zijnde rekenhulpmiddelen (spread sheets) waaraan ook door studenten wordt en nog kan worden gewerkt. Daarbij is echter het standpunt van de middeleeuwse monnik, ontwerper van een kathedraal, die zei: reken alles zo goed mogelijk uit en vermenigvuldig alles dan met twee voor jouw zieleheil en nog eens met twee voor mijn zieleheil intussen lang verlaten. ■ fig. 1: fig. 2: fig. 3: fig. 4:

Hoog, hoger, hoogst. door: Hans Lamers De Nederlander Peter Minuit (1580-1638) ‘kocht’ in 1626 het eiland Manhattan (Nieuw Amsterdam) van de Indianen in ruil voor wat onbenullige goederen ter waarde van 60 Hollandsche florijnen. Wouw!! Iedere wakkere geldbelegger zou concluderen dat deze investering toppie zou zijn geweest als dat tot vandaag de dag in de portefeuille zou zijn blijven zitten. Onze premier zou dan kunnen beamen dat dit een mooi stukje oer-Hollandse VOCmentaliteit was. Nu wordt Manhattan geassocieerd met prestigieuze wolkenkrabbers. Best een humoristisch woord, eigenlijk! Vanuit ‘Google Earth’ wordt duidelijk hoe de ene na de andere naald tegen de zwaartekracht in, uit het aardoppervlak prikt, als calcium-silicaat-hydraat naaldkristallen die uit de cementkorrel groeien. Een bijzondere stedebouwkundige structuur die on-Nederlands is. Hoewel? Rotterdam doet goed haar best om het Manhattan van Nederland te worden; 14 van de 25 hoogste gebouwen van Nederland staan in Rotterdam. Bekende hoogbouwtjes zijn; Montevideo, Millenniumtoren, Delftse Poort, Maastoren, New Orleans, Baltimore, World Port Center en natuurlijk ‘last but not least’ de Euromast. Amsterdam doet ook haar best met o.a. de ‘Rembrandtoren en de Mondriaantoren. Welke hoogtes horen daar bij? Nou, dat begint bij een 120 meter en eindigt ruim onder de 200 meter. Daarbij wordt nog gesteggeld over de

Het Witte Huis in 1900 Gebouw met een draagstructuur met kalk- zandsteenwanden Artist’s impression van middelhoge gebouwen met een dragende steenconstructie Artist’s impression van middelhoge gebouwen met een dragende steenconstructie

produced with three to five layers. Because of their excellent performance in terms of strength and stiffness, acoustic properties, fire resistance and thermal insulation, and the short on-site assembly time, these elements grow in popularity in the Netherlands. The panel dimensions are such that entire walls can be produced in one piece. Whereas higher strength grade material is used for the outer layers, lower grade is allowed for the inner layers. Thus, for a number of reasons, these elements are promising for executing multistorey timber buildings. Some multi-storey structures with solid panels have been realised in the Netherlands recently; houses (IJburg) in Amsterdam, Fig. 4, and in Almere (the Malmö hus). ■ fig. 1: fig. 2: fig. 3: fig. 4: fig. 5:

Timber Frame Multi-Storey Timber Buildings Four storey timber frame apartment at Delft House The Wiers Interior House The Wiers IJburg houses with CLT

4.

5.

hoogte; mag de grote letter ‘M’ op het dak van de Montevideo worden meegerekend in de hoogte? Mag de zendmast van Radio 538 op de Delftse Poort worden meegerekend? Wat een gezellige klompen-discussie! Dat hoog een relatief begrip is besef je pas bij als je even over ‘de grens’ gaat: ‘Taipei 101’ met een hoogte van 508 meter, Shanghai World Financial Center (492 meter) en de ‘Petronas Towers’ in Kuala Lumpur met 452 meter zijn beduidend prestigieuzer. Klaarblijkelijk geeft hoogte meer status aan de stad en de eigenaar van het gebouw. Wil je meetellen als wereldstad dan moet je een piekende skyline hebben. Zowel voor wonen als werken gaat ook Nederland steeds vaker de hoogte in. De toekomst voor hoog wonen lijkt minder voor de hand liggend dan hoogbouw voor werken. De grond in de Randstad wordt schaarser en duurder. Dus hoogte moet! Een ex-collega van mij waarschuwde jaren geleden al. Letterlijk citaat: “Kijk uit, als je hier in de Randstad je schaamhaar groen verft, dan menen ze direct weer een plekje te hebben gevonden voor nog een torenflat”. Tja, bij dezen zijn jullie nu ook gewaarschuwd! ■

hoogbouw

Hoogbouw in Eindhoven door: ir. Luc Janssen Adviesbureau Tielemans

2.

1.

Hoogbouw; niet alleen in het buitenland, maar ook gewoon hier in Eindhoven te vinden. Maar wat is nu exact hoogbouw? Wat verstaat de Gemeente Eindhoven onder hoogbouw? Aspecten die in dit artikel aan bod zullen komen. Vervolgens wordt één van de meest bekende gebouwen van Eindhoven, de Kennedytoren, uitvoerig beschreven. Definitie Je kunt je afvragen wanneer een gebouw hoogbouw is. In Eindhoven is er sinds 16 december 2008 hoogbouwbeleid [1] vastgesteld. Hoogbouw in Eindhoven valt hierdoor makkelijk te defineren. Binnen ‘hoogbouw’ is een onderscheid te maken in: - middelhoogbouw (M, tot ± 45 meter hoog) - ‘stedelijke orientatiepunten’ (L, tot ± 75 meter hoog, Philips-Nederland, Cassandraplein) - ‘regionale landmarks’ (XL, tot ± 105 meter hoog, De Regent, Vestedatoren, KBC-toren). - ‘superhoogbouw’ (XXL, hoger dan 105 meter, in ontwikkeling). In deze notitie wordt tevens een visie gegeven op de ruimtelijke criteria waaraan een hoog gebouw in Eindhoven zou moeten voldoen. Een aantal interessante aspecten voor de constructeur hierbij zijn: aansprekende architectuur, slanke vormen, parkeren ondergronds, integraal ontwerp met de omgeving; met bij voorkeur publieksfuncties op de begane grond. Op dit moment is de XL-categorie de hoogste categorie. In 1999 was “De Regent” het eerste gebouw in deze categorie. In de loop van de jaren zijn o.a. de Kennedytoren en de Vestedatoren bijgebouwd. Kennedy Business Center In het stedenbouwkundig masterplan van KCAP voor het te ontwikkelen gebied achter Centraal Station Eindhoven stonden een aantal te realiseren bouwblokken aangegeven. Aan ieder bouwblok werd één architect toegewezen. De wyber-vorm in het stedenbouwkundig plan is één van de ontwerpcriteria. Op het moment dat Van Aken Architectuur gecontracteerd werd voor het centrale bouwblok bleken de andere bouwblokken al ver uitgewerkt. Het centrale thema in het plan van Van Aken werd het creëren van eenheid. Dit leidde tot een ontwerp waarin transparantie voorop stond.

3. 16


De gevels zijn zodoende van glas van plafond tot vloer en ook het interieurconcept bestaat uit open kantoortuinen. De vorm van de gebouwen was stedenbouwkundig vastgelegd tot 22 meter hoogte. Daarboven echter was iedere architect vrij. De Kennedytoren De Kennedytoren beslaat over de onderste zes verdiepingen 2 stramienen. Daarboven kraagt het gebouw aan één zijde een geheel stramien uit, waardoor vanaf deze verdieping het vloeroppervlak met vijftig procent wordt vergroot. Voor de keuze ten aanzien van het type draagconstructie waren er een aantal overwegingen: transparantie, gewicht, overgang van bovenbouw naar parkeerlaag en flexibiliteit in vloerindeling. Betonnen stabiliteitskernen waren niet wenselijk vanwege het gebrek aan transparantie. Tevens geeft een betonconstructie per saldo een groter gewicht in de uitkraging en zal dus ook een groter moment geven, waardoor de stabiliteitselementen zwaarder op de proef gesteld zullen worden. De keus is uiteindelijk gemaakt voor een staalconstructie. De hoofddraagconstructie heeft een Y-vormige superstructuur. Deze structuur is zodanig gemodelleerd dat er per 3 verdiepingen een vormvaste driehoek ontstaat. Eén Y beslaat zes verdiepingen. Iedere zes verdiepingen wordt deze Y-vorm herhaald. Deze structuur verzorgt de langsstabiliteit en is dusdanig stijf dat er geen extra uitwendige constructie nodig is ten behoeve van de uitkraging. Ten aanzien van de dwarsstabiliteit zijn conform de langsstabiliteit schoren aangebracht, zodat per

4.

6.

5. 3 verdiepingen een vormvaste driehoek ontstaat. Deze diagonalen staan echter veel steiler, zodat de stijfheid aanzienlijk lager is. Om de stijfheid van deze stabiliteitsvoorzieningen te verhogen is op de bovenste verdieping in de installatieruimte een outrigger, in de vorm van een verdiepingshoog vakwerk, aangebracht. Een outrigger zorgt er voor dat de buigvervorming van het stabiliteitselement wordt tegengegaan. Het benodigde koppel wordt geleverd door extra trek en druk krachten in de gevelkolommen. Aangezien de vloerconstructie iedere 3 lagen onderdeel uit maakt van de hoofddraagconstructie (deze vormt immers samen met de schoren een vormvaste driehoek) is het uitermate van belang dat de horizontale krachten goed ingeleid kunnen worden vanuit het staal in de vloer. Vanwege de mogelijke gewichtsreductie en de wybervormige plattegrond is gekozen voor een staalplaatbetonvloer. Door deuvels op de staalprofielen te lassen is de krachtsinleiding in het beton gewaarborgd. Om de vereiste hoge bouwsnelheid te kunnen halen zijn de staalplaatbetonvloeren ongestempeld uitgerekend. De staalconstructie is in de fabriek per 3 bouwlagen voorbereid en in stukken van 3 bouwlagen aangevoerd. Op de bouwplaats werden deze elementen van de vrachtwagen gepakt en direct gemonteerd. De verticale buizen zijn de enige verbindingen die in het werk gelast dienden te worden. Alle overige knopen zijn gebout. De keus om de hoofddraagconstructie in elementen van 3 verdiepingen aan te voeren zorgde er tevens voor dat ook tijdens de bouwfase de constructie altijd stabiel was. De constructie van de uitkraging kon door deze bouwmethode relatief simpel worden gemaakt zonder tijdelijke ondersteuningsconstructies. Eerst is de footprint 3 lagen omhooggebracht, waarna de uitkraging over 3 lagen aan het gebouw gehangen is. De staalplaatbetonvloeren in de uitkraging zijn van boven naar beneden verdiepingsgewijs aangebracht. Vanwege de enorme uitkraging zijn er grote drukkrachten ter plaatse van de kolommen direct naast de uitkraging. Deze zijn significant groter dan in de overige kolommen.

7.

Dit zorgt er voor dat de toren van nature scheef wil gaan staan. Verschil in drukkracht is immers verschil in vervorming. Dit effect is in een computermodel gesimuleerd en in de maatvoering van de staalconstructie meegenomen. Oplevering In 2003 is het gebouw opgeleverd. De realisatie van het gebouw met deze zeer bijzondere constructie is niet in de minste plaats te danken aan de ontwikkelingscombinatie Hurks-Heymans-IBC die dit project in eigen beheer heeft ontwikkeld. In 2004 werd het gebouw genomineerd voor de Nationale Staalprijs. Adviesbureau Tielemans is bij veel meer hoogbouwprojecten betrokken. Naar het schijnt heeft de volgende KOersief weer een passend thema. Wordt vervolgd……… ■ Fig. 1: Fig. 2: Fig. 3: Fig. 4: Fig. 5: Fig. 6: Fig. 7: Fig. 8:

De Kennedytoren Outrigger Stedenbouwkundig Masterplan Kennedy Busi- ness Center Constructieve aanzichte Staalplaatbetonvloer Staalconstructie per 3 lagen Boutverbinding Uitkraging tijdens uitvoering

[1]: “De derde dimensie van een laagbouwstad, Hoogbouwbeleid gemeente Eindhoven”, BRON: www.eindhoven.nl

8. 17

hoogbouw

Masterproject hoogbouw

Beursgebouw terrein

door: Kars Haarhuis, Tim Pouwels, Matei Kevenaar, Rob Verhaegh, Nathaniel Rijsmus, Sonja van der Meer, Thomas Moll

Ieder semester is er de mogelijkheid om een ontwerp Masterproject te volgen aan de TU/e. De één staat in het teken van grote overspanningen, de andere hoge gebouwen. Hierbij een selectie van het project hoge gebouwen. De projectlocatie is het Beursgebouw terrein nabij Station Eindhoven Centraal.

Kars Haarhuis & Tim Pouwels

Op basis van het programma van eisen is gestreefd naar een ruimtelijk ontwerp met voldoende constructieve uitdaging. Deze uitdaging is gevonden in een 128 meter hoog gebouw met diverse gekromde en schuine gevels, waarbij gebruik wordt gemaakt van een kern en outriggers als stabiliserende elementen. Onderzoek is gedaan naar optimalisatie van de kerndimensies en het outriggersysteem, om zodoende een optimale bruto-netto vloerverhouding te bewerkstelligen. Dit vroeg onder meer om uitgebreide analyse van windbelastingen, aangezien de luchtstroming om de gebouwvorm niet eenvoudig te definiëren is. Het onderzoek heeft geleid tot een ontwerp met circa 7 meter hoge outriggers, welke op 70 meter hoogte in het gebouw zijn geplaatst. Op die positie hebben zij het meest gunstige effect op het voetmoment en de horizontale verplaatsingen. Architectonisch gezien wordt de positie geaccentueerd door de schuine gevel aldaar te starten en rondom glazen gevelelementen toe te passen. Dankzij de outriggers is de uitbuiging met 49% gereduceerd.

Nathaniel Rijsmus

De Bemiddelaar Het noordelijke stationsgebied moet een commerciële en residentiële toplocatie worden maar het blijft tegelijkertijd verbonden aan het traditionele centrumgebied. Deze schizofrene situatie was aanleiding tot het leidende concept waarbij de 130 meterhoge toren eerst naar het noordwesten en vervolgens naar het zuiden leunt. De constructieve uitdagingen lagen vooral in de topzwaarheid van de toren (van 20×20 naar 28×36) wat resulteert in grote momenten aan de voet en de gewenste transparantie van de gevel. Door voor een uitwendig gevelbuissysteem te kiezen werden deze punten opgelost. Maar direct introduceerde dit een volgende uitdaging. Om trek op de fundering te voorkomen was het noodzakelijk dat de totale verticale belasting via dezelfde uitwendige gevelbuissysteem werd afgedragen. Een oplossing werd gevonden in een zes meterhoog vakwerklaag halverwege de toren. Hier rust de bovengelegen constructie op en hangt de ondergelegen constructie aan. Zo leidt het bijzondere constructieve systeem tot een architectonisch beeld. En omgekeerd.

19

column

Studiereiservaringen door: Ali Ramezani

In deze editie van KOers wil ik jullie even bijpraten over de voortgang van de buitenlandse studiereis naar Dubai. Het is al bijna zover, op 19 juni vliegen wij met de KLM naar Dubai. De tickets zijn betaald en uitgeprint en de kamers zijn gereserveerd en ingedeeld. Het binnenhalen van de sponsoren is bijna gereed. We hebben helaas minder kunnen binnenhalen dan vorig jaar. De bedrijven hadden het te stellen met de economische crisis, waardoor er werd bezuinigd op sponsoringgelden. De pasfoto’s voor het reisverslag zijn compleet en de gegevens van de achterblijvers zijn nu ook ingeleverd. Het is alleen nog even de puntjes op de i zetten. Op dit moment zijn de andere commissieleden Hamza en Hein erg druk met het vullen van het programma van de studiereis. Niet zo’n makkelijke taak, omdat bedrijven de boot een beetje afhouden in deze mindere tijd. Inmiddels hebben we al wel een afspraak gemaakt met Nakheel in Dubai, waar we een rondleiding zullen krijgen. Nakheel is een van de grootste lokale aannemers in Dubai. Mijn KOers ervaring zit er bijna op. Er gaat veel

tijd en energie in zitten, maar wel positieve energie. Het is een geweldige uitdaging geweest om een reis te organiseren voor 22 mensen naast alle dagelijkse bezigheden, waaronder studeren. Een ervaring die ik achteraf niet had willen missen. Iedereen heeft er hard aan gewerkt en zijn eigen steentje bijgedragen. En het moment suprème moet nog komen. Via deze gelegenheid wil ik ook iedereen bedanken die zich tot zover heeft ingezet en heeft meegeholpen bij het organiseren van deze buitenlandse studiereis. ■

Thomas Moll

Balance Vanuit verschillende plekken in Eindhoven is van een toren slechts een bepaald gedeelte herkenbaar. Zo zijn vanuit de winkelstraat uitsluitend de bovenste verdiepingen van de toren dominant, terwijl voetgangers en fietsers vanuit de Kruisstraat juist geconfronteerd worden met de plint. Vanuit deze gedachte is een ontwerp ontstaan waarbij de toren uit 8 rechthoekige blokken bestaat, die elk een bepaalde oriëntatie hebben naar de omgeving. De kokervorm van de blokken benadrukt deze lineaire richting. De functies wonen en werken wisselen elkaar af over de hoogte van de toren, waardoor de toren vanuit alle plekken in de stad een verschillend en levendig karakter krijgt. Een stalen vakwerkconstructie in het middengedeelte van de toren verzorgt de stabiliteit. Aan weerzijde van deze kern zijn spectaculaire uitkragingen aangebracht die elkaar in evenwicht houden volgens het ‘melkmeisje’ principe: het moment dat de ene uitkraging veroorzaakt, kan evenwicht maken met het moment veroorzaakt door de andere uitkraging.

Matei Kevenaar & Rob Verhaegh

Het ontwerp van onze donkerrode toren kent een relatief kleine slankheid; hij is ongeveer 4 keer hoger dan dat hij breed is. Aan de voorzijde is de gevel geknikt. De knik komt uit de vorm van de route die leidt van het station naar de binnenstad. De toren staat te midden van een winkelgebied welke bestaat uit twee lagen winkels, die ook doorlopen tot in de toren. Op het dak van de winkels zijn tuinen aangelegd waarop de bewoners van de toren uitkijken. In deze tuinen bevinden zich ook de terrassen van de horeca die zich op dezelfde laag in de toren bevindt. De toren heeft een royale entree met een grote luifel. Over de volledige hoogte van de toren loopt een atrium waarop de bordessen en de zes liften uitkomen. De toren is uitgevoerd als gevelbuissysteem, waarbij de gevel, bestaande uit prefab elementen, de stabiliteit verzorgt.

Sonja van der Meer

In het ontwerp voor een hoogbouwproject in Eindhoven zijn twee concepten gecombineerd: het creëeren van ‘architexture’, (een rhytmische stimulatie wanneer je ergens langs loopt) op grondniveau en van een ‘archetype’ (visuele aantrekking in de skyline) voor de top . Het combineren van deze twee heeft geresulteerd in een toren met een vierkant grondvlak – verbinding makend met het grid van de omgeving- en een rond vlak op de top voor variate in de skyline van Eindhoven. De toren is vervolgens getordeerd om zijn verticale as voor een dynamisch beeld: wanneer men er omheen rijdt of loopt, lijkt het gebouw constant te veranderen. Voor interne flexibiliteit en externe aantrekkingskracht, is de staalconstructie opgenomen in de facade. De constructie heeft een hoge dichtheid in de basis en wordt opener naar de top toe, overeenkomend met de ritmische stimulatie op grondniveau en visuele aantrekking rond de top. ■

21

afstudeerverslagen

Trussed façade constructions

Afstudeercommissie prof. ir. F. v. Herwijnen dr. ir. S.P.G. Moonen ir. J. van den Bovenkamp

by: Rick Roelofs

study of the opportunities of a structural system

My Master’s thesis dealt with trussed façade constructions (TFC) which are defined as constructions that consist of diagonal columns and horizontal members making up a triangular structure (fig. 1). Furthermore a trussed façade construction provides the lateral stability of the building and it is located alongside the façade. The objective was to explore the opportunities of trussed façade constructions within the scope of structural design aspects, occasionally touching on related fields of study. The methodology was twofold: First, analyses of reference projects were performed. Second, a structural design was made to deal with the structural design aspects concerning trussed façade constructions and to study their geometry. This article gives a concise summary of the original report. Analyses Several reference projects are analysed to gain insight into the design (choices) and to deduce advantages and disadvantages of trussed façade constructions. The selected reference projects are the Palm tower, the Swiss Re building, the Double tower, and the Chasse park apartments which can be seen in figure 2. Hereafter, the outcome of the analyses is summarised: Advantages and disadvantages are directly or indirectly deduced from the analyses.

1.

2. 22

The advantages that have been found are; - TFC’s provide a greater flexibility, both for the floor plans and for installations. - Trussed façade constructions have a larger footprint than most conventional constructions, thereby reducing the forces in the construction substantially. - Trussed façade constructions have an enhanced stiffness due to the triangular structure which leads to normal forces in the construction. As a result deformations are small as well. - A trussed façade construction has a high robustness, due to the possible redistribution of forces. - The phenomenon of shear lag is greatly reduced. - Irregular and organic shapes can be approximated by trussed façade constructions. And the disadvantages are; - The abutments with other building parts are difficult since conventional parts are geared to rectangular structures. - Diagonal columns are less efficient in transferring vertical loads to the foundation. - Apertures in the trussed façade construction are difficult to incorporate. - Setbacks in the façade are difficult to integrate into a trussed façade construction. - The structural nodes are more expensive than conventional nodes. Structural Design Aspects After the analyses had been executed, a structural design with a trussed façade construction was made to


efficiency the better. The term rigidity is the inverse value of the total deflection. Therefore it can be defined as a parameter comprising both the bending stiffness and shear racking stiffness. In formula: 1 Rigidity [m-1]= (1.2) deflection [m] With formula (1.1) and (1.2) an initial comparison of the three geometries is made based on computer models, where all structural members have the same section. However this does not give insight into the functioning of the geometries, nor into the optimized redistribution of the construction material. Therefore, the discrete model has been translated into a continuous model with a bending stiffness (EI) and a racking shear stiffness (GA) as illustrated in figure 6 The stiffnesses are approximated with mechanics formulae that depend on several parameters, based on the geometry and the material (characteristics). An example is given below.

study the opportunities more in-depth. The structural design aimed to study trussed façade constructions and the (structural) design aspects linked to it. The main aspects are simply named here. The first design aspect concerns the position of the trussed façade construction with regard to the façade because this is of prime importance for a feasible design. The construction can either be located at the interior, at the exterior, or integrated with the façade. Because the TFC is well able to guarantee the stability, a conventional concrete core might not be strictly necessary; a hinged steel framework could also be engineered. However, the current concrete core fulfills other functions that need to be adopted in other ways in case of omission. To fully exploit the opportunities regarding flexibility of the trussed façade construction, the number of supports in the plan needs to be limited (i.e. only columns along the façade and in the core). As a consequence, the floor span differs and thereby also the floor type. The design of the foundation is directly linked with the superstructure: The foundation would consist of two ‘rings’, one at the core of the building and one at the perimeter, which spread the stresses from the substructure to the foundation piles. Contrary to conventional constructions the force couples, withstanding the bending moment due to wind, are spread over the outer foundation ring, while the inner ring only bears vertical forces.

“diagonal columns” Bending stiffness EI = 42 a2 EA equ (1.3) Racking shear stiffness 2 a2 h EA d (1.4) GA = 2 ⋅ d3 A horizontal distance between nodes h vertical distance between nodes d diagonal distance (function of ‘a’ and ‘h’) E Young’s modulus Ax cross-sectional area (differentiated per element)

Geometry Variants To find the optimal geometry, three inherently different basic geometries are considered. It concerns two trussed tube structures: One ‘pure’ trussed tube structure (fig. 3), and a trussed tube structure with vertical columns at the corners (fig. 4). Additionally, a braced tube structure with two braces per façade is considered as well (fig. 5) to see how it performs in relation to the trussed tube structures. The different basic geometries are compared on basis of their efficiency. Therefore, an appropriate, quantifiable definition of efficiency is needed. Here, that definition is given as: rigidity (1.1) Efficiency = construction weight In this formula the efficiency is defined as the quotient of rigidity and the construction weight, giving the ratio between the stiffness and the amount of construction material; this means the greater the

5.

4.

3.

The stiffness formulae have been validated with computer models and proved to be fairly exact. Combining the stiffness formulae with load-deflection formulae yield one formula which gives the total deflection at the top – comprising all parameters that play a role. The formula for the geometry ‘diagonal columns’ becomes: The deflection formulae have been plotted where the cross sections of the elements (Ax) were varied and the other parameters remained at constant y total =

36 ⋅ 697

F l3 a2 E

+

h3 3

1   2 a  

Ah

36 ⋅ 697

F l3 a2 E

2h3 A d d3

7.

6. values. This resulted in graphs showing the structural contribution of different members in the considered geometries. An example is given in figure 8 Conclusions & recommendations The conclusions that can be drawn are; - Trussed façade constructions can provide a greater flexibility. - The design freedom for the building – structurally and architecturally – moves from the outside to the inside. - Trussed façade constructions enable lightweightbuilding due to smaller sections and to less dead weight needed to counterbalance the upward forces in the TFC. - Diagonals contribute more to the stiffness than horizontal elements, vertical columns at the corner increase the efficiency even more. - Trussed façade constructions are more efficient for relatively compact buildings (slenderness 4-8), whereas vertical columns as primary members (e.g. braced constructions) are better for very slender (<9) constructions: - A trussed façade construction guarantees an alternate load path. The main recommendations are to do more research on the geometries of TFC’s to optimize them even further and to develop the stiffness formulae to make them suitable for a broader application, e.g. as a design tool in preliminary designs. ■ fig. 1: Hearst building, New York fig. 2: Palm Tower, fig. 3: Trussed tube structure “diagonal columns” fig. 4: Trussed tube structure “diagonal & vertical columns” fig. 5: Braced tube structure “vertical columns” fig. 6: Translation of a discrete model into a continuous model fig. 7: Parameters for the geometry “diagonal columns” fig. 8: Section-deflection graph; contribution of the diagonals and horizontals to the total deflection 8.

1 F l d3 +2 ⋅ 2 8 h a E A d (1.5)

23

afstudeerverslagen

Design and optimization tool

Afstudeercommissie prof. ir. F. v. Herwijnen prof. dr. ir. B. d. Vries ir. G. Lindner ir. J. Coenders (Arup)

door: Bas Wijnbeld

for freeform high-rise with truss façade structures

Een programma is ontwikkeld waarmee op een eenvoudige en snelle manier hoogbouw vakwerkgevelbuisconstructies gegenereerd en geëvalueerd kunnen worden. De belangrijkste optie is echter het optimalisatie algoritme gebaseerd op de evolutietheorie. Waarbij kandidaat oplossingen langzaam evolueren tot betere oplossingen. De generatie gebeurd op basis van een aantal variabelen die de topologie van de vakwerkgevelbuisconstructie bepalen. De oplossingen worden beoordeeld op staalgewicht en het aantal constructieknopen. Een ‘Harmony Search’ algoritme op basis van drie populaties vindt de uiteindelijke groep van dominante oplossingen (‘Pareto Optimal Set’). Vakwerkgevelbuisconstructies vinden steeds vaker een toepassing in hoogbouwprojecten, recente voorbeelden zijn de Swiss Re Tower (London), Guangzhou TV and Sightseeing Tower en de Hearst Building (New York). Parallel aan deze ontwikkeling neemt de populariteit van parametrisch ontwerpen en computer optimalisatietechnieken toe. Vooral de steeds krachtiger wordende computers maken de toepassing van deze technieken mogelijk. Deze ontwikkelingen worden in dit afstudeerproject gecombineerd bij het ontwikkelen van een programma dat de architect of ingenieur ondersteunt bij het ontwerpen van een vakwerkgevelbuisconstructie voor hoogbouw. Met behulp van dit programma is de ontwerper in staat om snel verschillende constructie alternatieven tegen elkaar af te wegen. Dit kan op twee manieren gedaan worden. Als eerste kan de ontwerper een zelf gekozen geometrie laten generen en evalueren. Bij de 2e optie wordt een volledig optimalisatie algoritme gestart, waarbij het programma zoekt naar de best mogelijk oplossingen. Het programma bestaat uit drie belangrijke onderdelen: geometrie generatie, dimensioneren van de elementen en het optimalisatie algoritme. Het optimalisatie algoritme stuurt de andere twee onderdelen en zal daarom als eerste besproken worden. Het optimalisatie algoritme is gebaseerd op het ‘Harmony Search’ algoritme, dit algoritme is erg vergelijkbaar met een evolutionair algoritme, welke gebruikt zal worden voor de uitleg. Een evolutionair algoritme is gebaseerd op de regels van natuurlijk selectie. Dit houdt in dat organismen die goed in hun omgeving passen (‘fitness’) meer kans hebben om te overleven en nakomelingen te produceren. In ons algoritme zijn de constructies de organismen en wordt de ‘fitness’ bepaald door het staalgewicht en het aantal knopen van de constructie. Bij een evolutionair algoritme worden er eerst een aantal willekeurige kandidaat oplossingen gegenereerd. Deze kandidaat oplossingen vormen de beginpopulatie. De generatie van iedere oplossing gebeurd op basis van een aantal variabelen. Deze populatie evolueert door de variabelen van goede oplossingen te combineren tot nieuwe oplossingen. Wanneer dit proces herhaald wordt zal de oplossing langzaam convergeren, hopelijk naar de optimale oplossing.. Zoals hierboven beschreven worden de kandidaat

24


Vervolgens worden er op iedere verdieping coördinaten berekend voor de kolommen en diagonalen. Als alle knopen en elementen gegenereerd zijn, wordt er een volledig eindige elementen model van gemaakt door opleggingen, scharnieren, vloeren, belastingen en belastingcombinaties te definiëren. De gegenereerde constructie moeten beoordeeld worden, onder andere op het staalgewicht. Om een goede schatting te maken van het staalgewicht van iedere constructie, moeten de profielen gedimensioneerd worden op sterkte en stijfheid. De sterkte berekening is relatief eenvoudig. Dimensioneren op basis van stijfheid is echter lastig, omdat het onbekend is hoe verschillende onderdelen van de constructie de stijfheid beïnvloeden. Om de invloed op de constructiestijfheid van ieder deel van de constructie te berekenen zijn een aantal methoden met elkaar vergeleken. Een

iedere populatie een ander vooraf gedefinieerde weegfactor heeft. Wanneer de populaties geconvergeerd zijn, worden alle dominante oplossing geëxporteerd. Deze oplossingen vormen de ‘Pareto Optimal Set’ (zie figuur 2). Het uiteindelijke programma is ontwikkeld in Microsoft Visual Basic Express en maakt gebruikt van de COM interface om met Oasys GSA te communiceren. Het probleem van dit soort programma’s is echter de geometrie generatie methode. Deze methode hangt sterk samen met het architectonisch ontwerp en concept, welke vaak niet samen gaan met de generatie methode zoals deze is geprogrammeerd. Dit kan op twee verschillende manieren opgelost worden; door een programma te ontwikkelingen waar eenvoudig een architectonisch concept bij geprogrammeerd kan worden of door een bibliotheek van ‘tools’ te ontwikkelen die voor ieder project hergebruikt kunnen worden. ■

1.

3.

2. oplossingen gegenereerd op basis van een aantal variabelen. De variabelen en de manier van generatie bepaalt welke oplossingen er allemaal mogelijk zijn, dit wordt het zoekgebied genoemd. Hoe groter het zoekgebied, hoe meer oplossingen mogelijk zijn en hoe kleiner de kans dat de ideale oplossing in het zoekgebied gevonden wordt. Voordat de constructie gegenereerd wordt, zal eerst de vorm van het gebouw ingelezen worden vanuit Oasys GSA. Deze vorm is opgebouwd uit rechte lijnstukken en wordt met behulp van een ‘subdivision’ algoritme eerst vloeiend gemaakt.

gevoeligheidsanalyse is het meest nauwkeurig, maar ook erg traag. De toegepaste methode die snel is en een redelijke schatting geeft is het lineair verhogen van de profielafmetingen van de sterkteberekening totdat aan de stijfheidseisen wordt voldaan. Omdat er twee doelen zijn (staalgewicht en aantal constructieknopen) die geminimaliseerd moeten worden, is het lastig te bepalen wat de beste oplossing is. Een eenvoudige manier om dit op te lossen is door beide doelen te combineren tot een nieuw doel met behulp van weegfactoren (aggregatie methode). De weegfactoren beïnvloeden het uiteindelijke resultaat sterk en zijn veelal lastig te bepalen vroeg in het ontwerpproces. Er is daarom gekozen om de aggregatiemethode te vervangen door de Pareto methode, waarbij gekeken wordt naar dominantie. Dit is uitgevoerd door drie populaties te laten evolueren, waarbij

4.

25

afstudeerverslagen

Pneu-Tensegrity

Afstudeercommissie ir. W.J.J. Huisman ir. A.P.H.W. Habraken dr. ir. M.C.M. Bakker

door: Mariëlle Rutten

Tensegrity-constructies in combinatie met pneumatisch voorgespannen elementen als onderdeel van de hoofddraagconstructie

Samenvatting Een Pneu-Tensegrity is een constructie bestaande uit een continu systeem van trekelementen en een discontinu systeem van drukelementen waarbij de op druk belaste staven worden uitgevoerd als pneumatische elementen. Het idee is gebaseerd op een combinatie van de twee constructieprincipes: een tensegrity, een constructie bestaande uit een continu systeem van trekelementen (kabels) en een discontinu systeem van drukelementen (stalen/ aluminium staven) en een pneumatische constructie, een constructie bestaande uit een flexibel materiaal waarbij de stabiliteit wordt verkregen door te werken met een permanente luchtdruk. Voornaamste voordelen van een Pneu-Tensegrity: een heel laag constructiegewicht per m² en pneumatiek die kan worden ingezet als hulpmiddel in het uitvoeringsproces. Doelstelling afstuderen Het onderzoeken van de constructieve mogelijkheden naar het creëren van ‘vrijere’ vormen met tensegrity-constructies in combinatie met pneumatisch voorgespannen elementen als onderdeel van de hoofddraagconstructie en het toepassen van het onderzoekresultaat in een ontwerp. Het onderzoek Het ontwerpen van een Pneu-Tensegrity staat als hoofddoel centraal binnen dit afstudeerproject. Voorafgaande aan de ontwikkeling van een PneuTensegrity, is onderzoek gedaan naar de constructieve consequentie van een vormwijziging in een cable-dome, een op tensegrity gebaseerde constructie voor daken. Varianten in de vorm zijn: Recht - Bol - Hol als vorm van de doorsnede, 2 ringen - 3 ringen als aantal ringkabels, 6 hoek - 8 hoek - 12 hoek als vorm van het grondvlak, Geigerdome – Fullerdome als type cable dome. Alle varianten zijn met elkaar vergeleken op basis van: het staalgewicht, enkel de interne constructie (kabels en staven) en het staalgewicht, zowel de interne (kabels en staven) als externe constructie

1.&2.

(drukring). De Geiger dome met de twaalfhoekige grondvorm en twee ringen komt als beste uit het onderzoek in de categorie ‘staalgewicht met zowel de interne als externe constructie’ naar voren. Het aantal kilogram staal waaruit de drukring bestaat is meer dan de hoeveelheid staal waaruit de totale interne constructie (kabels+staven) bestaat. De drukring is dus een belangrijke factor.

Met het computerprogramma GSA wordt een pneumatische staaf, een lijnvormig element van een flexibel materiaal waarbij de stabiliteit wordt gerealiseerd door te werken met een permanente luchtdruk, gemodelleerd. Met dit model wordt het stijfheidgedrag van de gedrukte ‘ballon’ onderzocht. Uit dit model volgt een fictieve EA. Bepalende factoren voor de EA zijn de grootte van de diameter van de pneumatische staaf en de hoogte van de interne druk. Beide waarden kunnen maar beperkt worden opgevoerd, de maatgevende factor hierbij is de spanning in de huid van de pneu. Gezocht is naar een sterk membraan zodat een zo stijf mogelijke pneu kan worden gerealiseerd. Gekozen is de pneumatische staaf te maken van een ‘braided tube’, een geweven/gevlochten buis. Carbon vezels worden gebruikt als basis. Dit resulteert in een pneumatische staaf met een diameter van 325mm, een interne druk van 10bar en een fictieve EA van 477•106 N/mm² •mm². Deze staaf kan een maximale externe belasting van 70 kN opnemen.

3.


Tensegrity structuren hebben te maken met vaste ontwerpregels. Interessant is te onderzoeken of ‘vrijere’ vormen met behulp van een tensegrity kunnen worden gecreëerd. Bijvoorbeeld; is het mogelijk bij een cable dome een combinatie van bolle en holle structuren te realiseren binnen één systeem? Hiervoor is een model ontwikkeld: van een holle cable dome is het midden stuk verwijderd en vervolgens omgekeerd teruggezet, de hele constructie is omgedraaid waardoor een overgang ontstaat van hol naar bol. Verschillende constructieve vormen op basis van dit idee zijn onderzocht en wederom beoordeeld op het staalgewicht die de varianten bezitten. Geconcludeerd kan worden dat met een opwaartse belasting (wind) de variant waarbij het dak eerst in vorm omhoog gaat en vervolgens de punt van de tensegrity naar beneden met het minste aantal kilogram staal kan worden gedimensioneerd. Deze variant is gunstiger dan een standaard cable dome als naar het staalgewicht wordt gekeken. De vorm van deze variant komt overeen met de vorm van een standaard bezweken cable dome. Een logisch gevolg is dat wanneer een constructie in zijn bezweken vorm wordt ontworpen de kabels lichter kunnen worden gedimensioneerd.

5.

6. ingezet als hulpmiddel in het uitvoeringsproces. De Pneu-Tensegrity wordt voorgespannen door het opblazen van de pneumatische elementen. Alle elementen (pneus en kabels) zijn aan elkaar verbonden en op locatie dienen enkel de pneus te worden voorzien van een interne overdruk. Hierdoor worden de kabels uit elkaar getrokken en zo ontstaat een voorgespannen systeem. Middels computermodellering is deze situatie getoetst, het opblazen van de pneus is nagebootst door de elementen in het GSA model te verwarmen. Door het verwarmen worden de staven groter, hierdoor worden ook de kabels groter en zo komt het gehele systeem onder spanning te staan. De berekening van het ontwerp sluit hierbij aan met de wijze van uitvoering en laat zien dat het mogelijk is om een goede voorspanning te krijgen door het opblazen van de pneumatische elementen. ■

De pneu-tensegrity is een geheel open constructie, een afdichting is nodig om het dak water en wind dicht te maken. Gekozen is om het dak te bedekken met eveneens pneumatische elementen van ETFE-folie, een goed alternatief voor de starre transparante bouwmaterialen zoals glas. De pneu-tensegrity wordt opgehangen aan zes kolommen, hierdoor ontstaat een zwevend effect wat perfect aansluit bij de zwevende pneumatische staven in het netwerk van kabels in de dakconstructie zelf. De overspanning van de overkapping is 30 meter en is bepaald aan de hand van constructieve mogelijkheden van een ontwerp met een PneuTensegrity. Het constructiegewicht inclusief ondersteuningsconstructie is 15,6kg/m2. De pneumatiek van de drukelementen wordt

Deze fictieve EA is als eigenschap van de drukstaven invoeren in het 3D computermodel van de optimale basisvorm van de cable dome. Hiermee kan worden gekeken of de pneumatische staaf kan functioneren als drukelement in deze tensegrity. Geconcludeerd kan worden dat de pneumatische staaf van het materiaal MR5405 (gevlochten buis) sterk en stijf genoeg is om als drukstaaf te worden toegepast in een rechte cable dome, type Geiger, met twaalfhoekige grondvorm en twee ringen. Hiermee is aangetoond dat een Pneu-Tensegrity in de vorm van een cable dome mogelijk is. 4.

26

Het ontwerp Als opdracht is gekozen voor het ontwerpen van een mobiele overkapping voor een festival, een overdekte dansgelegenheid. Mogelijke locatie: de jaarlijks terugkerende dansfeesten op Aquabest ‘Extrema Outdoor’. Bij het ontwerp dient rekening te worden gehouden met de trendy sfeer van deze feesten.

fig. 1: Standaard cable dome fig. 2: Tensegrity met overgang fig. 3: GSA-model pneumatische staaf fig. 4&7: Definitieve ontwerp Pneu-Tensegrity fig. 5: Pneu-Tensegrity, GSA-model pneumatische staaf fig. 6: Detail Pneu-Tensegrity fig. 8: Pneu-Tensegrity, dakafdichting ETFE-kussens 8.

7.

27

afstudeerverslagen

Dynamic response

Afstudeercommissie Dr. ir. M. C. M. Bakker Prof. dr. ir. J. G. M. Kerstens Dr. ir. J. Weerheijm

by: Lex van der Meer

of high-rise building structures to blast loading

Dynamic response of high-rise building structures to blast loading was investigated. Two different idealizations of the building were considered, namely a single degree of freedom (SDOF) system and a Timoshenko beam, which includes higher modes of vibration. It was found that higher modes have significant influence on impulsive response and that SDOF response is not conservative for impulsive loading. However, it was assumed that the building facade is able to transfer all loading to the bearing structure. The influence of failing facade elements on blast propagation and load transfer should be the subject of further researc Introduction In the Netherlands, the railway line from the harbour in Rotterdam to the Ruhr area in Germany is used for the transport of many hazardous substances. One of the risks involved is that of a BLEVE from a vessel containing a liquefied gas such as LPG. A BLEVE is a boiling liquid expanding vapour explosion, which is a result of the catastrophic failure of the vessel, a sudden decompression and explosive evaporation of the liquefied gas. One of the hazards associated with a BLEVE is a shock wave, the BLEVE blast. Buildings in the neighbourhood of the railway line have a certain risk of being struck by this extreme type of loading. In densely built areas such as Tilburg, residential and office buildings are within a range of 20m of the railway line. Dutch guidelines use empirical data from the Second World War to estimate damage of buildings up to four stories due to blast loads. For higher buildings, a single degree of freedom (SDOF) approach is proposed. Other literature also focuses on SDOF response, which means that the building is assumed to vibrate with a single shape at the first natural frequency.This graduation project was used to evaluate the continuous response of high-rise building structures to blast loading in general and BLEVE blast loading in particular. Continuous response can be calculated as an infinite sum of mode shapes vibrating at their natural frequencies. Blast loading To obtain dynamic response of buildings to blast loading, a blast load distribution on a facade needs to be established first. Blast parameters are available in literature versus range and charge mass for high explosives. The relations between the various blast parameters are based on gas dynamics and also apply to BLEVEs, except for duration and impulse which are underestimated. More recent literature is available to determine BLEVE overpressure and duration versus range and liquid mass. Impulse can be derived from overpressure and duration. Other blast parameters can be derived from overpressure. Hence, a blast load and impulse distribution on a facade can be determined. Modelling The second requirement for the determination of dynamic response is an appropriate dynamic model of the building structure. For SDOF response, an equivalent SDOF system is obtained. For continuous response, a structure is modelled as an equivalent continuous beam. Special attention is given to assumptions, which are done during the modelling process.

Single degree of freedom response The SDOF response is determined analytically for linear-elastic material behaviour, idealized blast loads and without damping. Based on the duration of the blast load on the building and the natural period of vibration of the building, the response is divided in three regimes: impulsive, dynamic and quasi-static. The maximum response in the different regimes is given in response diagrams, such as the pressure-impulse diagram, which gives a damage envelope for a certain degree of damage or failure criterion. For a SDOF system which represents a building, internal forces are proportional to the top displacement, which is chosen as the degree of freedom. Therefore, all failure criteria can be linked to a critical top displacement. Continuous response The continuous response is determined by analysis of a continuous Timoshenko beam, representing a building. The Timoshenko beam includes deflection due to bending and shear. Modal contribution factors for base moment and base shear are derived, which give the contribution of a mode as a percentage of the total response. The modal response can be analyzed as a SDOF system. The total response is a sum of the modal responses multiplied by the modal contribution factors. Often a few modes are enough for sufficient accuracy. A method is given to approximate the overall maximum of the continuous response. The failure criterion is directly linked to base shear or base moment response. Results, conclusion and recommendations Upon comparison of SDOF and continuous response, it is concluded that the SDOF system is not conservative for response in the impulsive regime, whereas the quasi-static response is similar for both models. It is likely that BLEVE blast loading on high-rise buildings is in the impulsive regime. It can be concluded that response of high-rise buildings to loads in the impulsive regime, among which BLEVE blast, can not be analyzed with a SDOF system. These conclusions are based on overall response. It is assumed that the building facade is able to transfer all loading to the bearing structure. The influence of failing facade elements on the blast propagation and on the load transfer to the bearing structure should be the subject of further research. ■

www.verhoeven-leenders.nl

Verhoeven en Leenders ingenieurs in bouwconstructies

de constructieve meedenkers wij zijn op zoek naar

TU studenten bouwkunde, constructief afstuderend Rudigerstraat 10 Postbus 167, 5400 AD Uden Tel.

0413 - 251 096

Fax

0413 - 256 502

E-mail [email protected]

28


activiteiten & excursies

Calatrava workshop by: Julián Darío Martos Carbonell 4.

1.

KOers was in Valencia in September 2008. At the ‘Universitat Politècnica de València’ they met Iván Cabrera Fausto. He suggested to organize a workshop in Holland. Everyone was enthusiastic, and so it happened. On the 15th and 16th of April, a workshop was held about the famous architect ‘Santiago Calatrava’. After that we started to study, in groups of 3 or 4 people, many buildings of Calatrava, according to Structure, or main concept, Landscape Image, Circulations, Light and Materials. The buildings which we chose were the above cited Stadelhofen station, l’Umbracle, in the CAC of València, as well as the Hemisfèric, and the Lyon-Satolas station. Others which we could choose were the Plaça d’Espanya in Alcoi (a town near València), the Tourning Torso in Malmö, the Oriente station in Lisbon and the BCE Place Gallery in Toronto.

Calatrava has always been a polemic architect. None of his works are free from criticism, perhaps because of the liberty of shape he uses in his projects. Sometimes he is compared with other “freeform” designers as Gehry or Hadid. However, a lot of people love his buildings and some call him the inheritor of Gaudí due to the importance of the structure in the design. During the 15th and 16th of April, a workshop was held about this architect with the participation of Iván Cabrera Fausto, a teacher from the Universitat Politècnica de València. He is known for his studies around this controversial figure, which is odd as, in the architecture faculty of València people don’t like Calatrava (it is even possible to say that the most people hate him). Honestly, I was very skeptic about the workshop. It started on the 15th, more or less around 9:30, with a conference about the beginning of Calatrava’s career, his studies of art in Paris, Architecture in València and Civil Engineering in Zurich. There we discovered a lot of unknown works, such as the Stadelhofen Train Station in Zurich, or the Wohlen High School in Aargau, as well as other best-known works as Lyon-Satolas TGV Station or the Oriente Station in Lisbon.

For me it was really surprising how all the designs where not only an esthetic choice but, more than that, a really intelligent and clever way to move on, to build not only a building but to build “The” building, ”putting a city on the map”, as we say in Spain. We exposed or analyzed, and not many of us were able to find bad things to say about the buildings. I’ll explain the conclusion later.

3.

The 16th started with a conference about his bridges, how they evolved in two typologies: the Inclined Mast type, which allows putting the major part of the bridge weight in only one side and the Arch type, which is really resistant to gravitational charges. However, the common problem in the two kinds of structures is the transversal efforts. We also saw a video about the Sundial Bridge in Redding, USA, and the strong polemics it created. After that, we moved to a model workshop in Matrix where we tried those typologies with cupboard, ropes and glasses full of water. The first type we tried was the inclined mast, seeing that it is exponentially stronger when we add ropes. But, afterwards, the arch was quite impressive. Only with one rope it supports the same as the inclined mast bridge. In continuity with the precedent day, we studied our chosen buildings in a way to criticize them and to present an alternative, something which was really difficult taking in consideration all the problems for each project. The Stadelhofen station, for example, is a good way to integrate a station and a park in the slide of a hill, recovering the profile of the destroyed elevation with canopies. The only detected problem was that the upper passage is not very used and also that the shops in the underground don’t have a lot of natural light.

2. 30


The Station Lyon-Satolas is a very interesting solution regarding a good connection between an airport and trains. However the image might be too aggressive for the landscape and even for the

psychology of spaces. The other two, L’Hemisfèric and L’Umbracle, both in Valencia, are quite good solutions for the required program. The first was crucial, because it was the first building in the complex of the CAC and had to “send” the image of what the CAC would represent to the city. Maybe it was too expensive to put all the functions below the ground but the ground had to be left free to allow the flow of people from the Palau de les Arts to the Museu de les Ciències. L’Umbracle, a parking structure with a garden on top, is a good closing for the complex in the most opened side. At the very last Iván showed us the most recent works as the Milwaukee Arts Museum, too stylistic and too expensive due to the structure that allows the “wings” of the building to move. Another work was the Tourning Torso in Malmö, a really nice example of how a structure can be inspired in physiology to find a stable way. That project is

5. being very criticized because it cost three times the budget but, what people forget is that, with the money earned from the tower’s apartment selling, the company earned five times more money than what was planned. The income the town hall of Malmö will have due to “architectonical tourism” is also not taken into account. Honestly, this workshop has changed my opinion about Calatrava. Behind a strong formalism, there is always a clever solution to problems that other architects don’t think about. In any case, I still feel that Calatrava is more a visual artist than an architect. ■

Fig. 1: Fig. 2 &3: Fig. 4: Fig. 5:

Criticizing Calatrava’s designs Presentation about Calatrava’s work Inclined mast Stadelhofen Train Station, Zurich


Martens Bouwwedstrijd door: Menno van Dijk Toen Martens voor het jaar 2009 wederom een bouwwedstrijd uitschreef begon het bij de KOers-ploeg opnieuw te kriebelen. De Martens bouwwedstrijd, een wedstrijd waarbij zes teams van tien personen in één dag een brug van tien meter moeten bouwen met behulp van Martens bouwproducten, was dermate goed bevallen dat er bijna in gelijkblijvende samenstelling ook dit jaar weer werd meegedaan. De winnaar kon 20.000 euro bijschrijven bij een goed doel naar keuze en kon maximaal 10.000 euro verdelen over het team. Afgelopen jaar werd er gekozen voor een brug uit PVC buizen. Een prachtig ontwerp, maar ook zeer omslachtig en ingewikkeld om te maken. Dat theorie en praktijk niet altijd overeenkomen bleek dan ook bij het beproeven. Vooral vanwege maatvoeringsproblemen bezweek de PVC brug al bij een belasting van 600 kilogram. Naast PVC buizen omvat het Martens programma ook diverse betonnen onderdelen, waar de andere teams gretig gebruik van maakten. Het was dan ook een peulenschil voor de andere teams om ons te verslaan. En aangezien het draagvermogen van de brug het enige criterium was, en niet bijvoorbeeld een verhouding eigen gewicht / draagvermogen, belandde KOers ergens in de middenmoot. Winnaar was de TU Delft met een draagvermogen van zo’n 17.000 kilogram.

schap, van hamer tot boormachine, alsmede alle verbindingsmiddelen en dergelijke die je gaat gebruiken om je brug voldoende sterk en stijf te maken. Een echte uitdaging dus.

Voor 2009 was dan al snel besloten om eveneens voor een betonnen brug te gaan. Wat wil je ook, als een groot deel van het team dhr. Hordijk als afstudeerbegeleider heeft. Eind 2008 werd er

De ligging van de voorspanning werd vervolgens bepaald. Vanwege de grote dwarskrachten ontstaan door de uitwendige belasting genoot een geknikt verloop van de voorspanning de voorkeur.

1. begonnen met wat schetsontwerpen door het vaste ontwerpteam bestaande uit Geert, Stijn en Gertjan. Er werden verschillende varianten bekeken, waarbij elk product van Martens de revue passeerde, zoals keerwanden, heipalen, betonblokken en vloerplaten. De teamleden van afgelopen jaar werden weer benaderd en de verschillende ontwerpen werden voorgelegd. Mede vanwege de technische uitdaging werd er snel besloten om het ontwerp bestaande uit keerwanden te kiezen als brug. Deze keerwanden werden op zijn kop gebruikt en werden in tweetallen aan elkaar gekoppeld in het lijf, met een onderlinge sprong van 700mm. Hierdoor ontstond een soort van T-ligger. Nu het schetsontwerp bekend was, moest er gekeken worden naar de uitwerking. Één van de eisen van Martens was dat er maximaal 100 kilogram aan eigen materiaal en materieel meegebracht mocht worden. Hieronder valt dus al je gereed32


Na de bouwwedstrijd van 2008 bestond er al het idee om iets met voorspanning te doen. Iedereen weet immers dat beton op druk veel meer kan hebben dan op trek. En aangezien onze ligger op buiging wordt belast ontstaat er trek in de onderste vezels van de keerwanden. Foute boel dus. De diverse contacten die Stijn had vanwege zijn afstuderen, dat zich gericht heeft op voorspanning, bleken erg handig te zijn en er waren al snel vier voorspanstrengen met een diameter van 12.9mm geregeld. Daar ging al 40 kilogram van het mee te nemen gewicht.

2.

3.

Bij deze knikken ontstaan er immers verticale belastingen naar boven gericht welke deze dwarskrachten doen afnemen, en er tevens voor zorgen dat de brug zich stijver zal gedragen. Er werden in totaal drie knikpunten gemaakt, ter plekke van de koppelingen tussen de keerwanden. Deze knikken werden gerealiseerd met stalen deviators, van elk zo’n 5 kilogram. De verankering van de voorspanning aan de einden werd gemaakt door een UNP 180 profiel. Elke voorspanstreng zou namelijk voorgespannen worden tot zo’n 120kN. Op dwarskracht werd de UNP 180 berekend, maar na wat logisch beredeneren kwamen we erachter dat een groot deel van de voorspankrachten al direct werd afgedragen aan het beton. Het UNP profiel werd geplaatst in een ingeslepen sparing in het lijf van de keerwanden. De koppeling tussen de keerwanden onderling werd gerealiseerd in draadeinden M16, staalkwaliteit 12.9. Verschillende berekeningen werden uitgevoerd om

4. 33

activiteiten & excursies te bekijken hoe groot de uiteindelijke draagkracht van de brug werd. Na voorspannen bleek dat de brug negatieve momenten bevatte bij de deviators. Bij ophogen van de externe belasting sloeg dit om naar een positief moment. Al gauw bleek dat het moment makkelijk opgenomen kon worden door de voorspanning en de drukzone van het beton. Een opneembaar moment bij bezwijken van de voorspanstrengen kwam uit op zo’n 780 kNm. Dit punt werd bereikt bij een belasting van om en nabij de 60 ton. Bezwijken van de draadeinden tussen de keerwanden zou ook niet zo snel gebeuren. Elk draadeind kan namelijk rond de 168kN aan afschuiving overbrengen. Het beton rondom het draadeind zou dan allang bezweken zijn. Bezwijken zou volgens het team voornamelijk komen door de dwarskracht. De keerwanden kunnen per stuk ongeveer 200kN aan dwarskracht overdragen in het lijf. Aangezien de ligger bestaat uit losse keerwanden moet deze dwarskracht zich steeds door één enkele keerwand verplaatsen naar de oplegging. Deze dwarskracht zou bereikt worden rond de 35 ton aan belasting. Ophogen van de dwarskrachtcapaciteit door aanbrengen van externe wapening was helaas niet meer mogelijk omdat het team al stevig tegen de 100 kilogram aanhikte. Het maken van een dagplanning en bouwplaatsindeling volgde, aangezien de bouwdag erg krap was. Kraanbewegingen waren continu, en iedereen zou volop bezig moeten zijn om de deadline te kunnen halen. Vanwege de veiligheid van onszelf en de andere bouwteams werd besloten om de brug in te hijsen zodra de bouwdag ten einde liep. Hierdoor moesten we wel één uur eerder stoppen. De dag van het bouwen, 24 april 2009, was prachtig. Zowel qua weer, organisatie als qua bouwen. Alles wat op voorhand bedacht was bleek ook erg makkelijk uit te voeren. De opleggingen, bestaande uit grote betonblok5. ken, vloog omhoog, alsmede het boren en slijpen van alle gaten in de keerwanden. Een uitgekiend systeem van op de grond opbouwen, voorspannen en daarna inhijsen bleek te werken als een tierelier. Rond het middaguur liep de KOersploeg al een uur voor op schema. Vol vertrouwen werd de zeer goed verzorgde lunch in één van de Martens gebouwen verorberd om energie op te bouwen voor de middag. De middag stond vooral in het teken van het aan elkaar koppelen van de keerwanden, het aanbrengen van de voorspanning, het daadwerkelijke voorspannen en afsluitend het inhijsen. Een klein foutje bij het positioneren van de eerste keerwandkoppel, waarbij een stuk afbrak, werd snel opgelost en de brug stond al snel op de grond, gereed voor het voorspannen. De tiende man van het bouwteam bestond uit een persoon van DSI, welke ons hielp met het voorspannen van de strengen met behulp van een handvijzel. Helaas konden niet alle strengen maximaal voorgespannen worden, vanwege een 34


lekkage van de vijzel, maar het was naar ons idee voldoende. Inhijsen van de brug verliep zonder enig probleem, en de groepsfoto op de brug was snel een feit. Een nachtelijk bezoek aan downtown Breda en onze camping ’t Kopske brachten ons op zaterdagochtend weer bij het Martens terrein. Dit jaar werd de maximale belasting gedeeld door het aantal gebruikte punten (elk product kost een bepaalde hoeveelheid punten, maximaal 850 te besteden) . Team La Broche Carrée maakte erg veel kans op de overwinning vanwege laag puntengebruik, maar door een foute manier van belasting aanbrengen bezweek deze vroegtijdig. Team ABT had bijna het maximum aantal punten gebruikt, en kwam met haar cantilever heipaalbrug, versterkt met koolstofvezelwapening, tot zo’n 36.600kg. Een groepje architecten uit Leuven had een brug gemaakt welke reeds bij 300kg al het loodje legde, en een team bestaande uit onder andere kippenboeren uit Tilburg kon met haar brug (drukboog bestaande uit rioleringsbuizen) zo’n 16.800 kilogram dragen. Team KOers trad als 5e aan en moest 35.100 kilogram aan gewicht kunnen dragen om te kunnen winnen. Het belasten ging voorspoedig, mede door een vooraf bepaald belastingsschema, en de brug vertoonde nauwelijks scheuren. Rond de 20.000 kilogram begon er bij de oplegging wat te gebeuren en bezweek de flens van de keerwand. Gelukkig hadden we de tussenruimte tussen de oplegblokken opgevuld met stenen, waardoor de brug op zijn lijf ging steunen. Naarmate de belasting opgevoerd werd ging de brug steeds meer doorbuigen. Bij 37.100 kilogram was het gedaan met de brug en bezweek deze naar onze mening op dwarskracht. De winst was dus binnen, zo dachten wij. Helaas kwam het team van TU Delft na ons. Ook zij hadden een brug van keerwanden gemaakt, maar dan in de vorm van een drukboog. Bij belasten ontstonden er rond 20.000 kilogram zware buigscheuren in de bovenste keerwand waar de belasting op stond. Jammer voor ons hield dit op een gegeven moment op en werd de brug verder belast tot maar liefst 45.000 kilogram. Hierna werd er voornamelijk vanwege veiligheid gestopt met het verder belasten van de brug. Voor het tweede jaar op rij werd team TU Delft winnaar. Jammer maar helaas. Al met al kan gezegd worden dat de Martens bouwwedstrijd wederom een groot succes is gebleken. Team KOers wil Martens uiteraard hartelijk bedanken voor het organiseren van dit geweldige evenement. Naast Martens willen wij ook onze dank uitdragen naar de mannen van het Pieter van Musschenbroek laboratorium in het Bouwkunde gebouw van de TU Eindhoven welke ons erg veel geholpen hebben bij het maken van de diverse onderdelen. Ook de sponsoren van het materiaal en materieel willen we hierbij nog bedanken. Volgend jaar weer meedoen? Zeker weten! ■ fig. 1: fig. 2: fig. 3: fig. 4: fig. 5:

Batavierenrace door: Niels Verdel en Anne-Marie van Welie

“Hey, wil jij soms meedoen met een estafetteloop over 175 kilometer. We beginnen dan midden in de nacht in Nijmegen en eindigen de volgende namiddag in Enschede?” Je moet bijna gestoord zijn om op die vraag “Ja!” te antwoorden, maar dan wel aangenaam gestoord! Want er zijn mensen die het voor geen goud willen missen, en ze hebben groot gelijk hoor. Voor diegenen die nog niet weten waar ik het over heb zal ik het even ophelderen. Ik heb het namelijk over de Batavierenrace, ’s werelds grootste estafetteloop met meer dan 300 teams, elk bestaande uit 25 leden, die proberen de afstand tussen Nijmegen en Enschede zo snel mogelijk te overbruggen. En daarna vindt er op de campus van de universiteit van Twente een feest plaats dat z’n weerga niet kent. En uiteraard moest KOers er dit jaar natuurlijk wederom bij zijn! Vandaar dan ook dat er op een zekere vrijdagmiddag rond een uurtje of 5 ongeveer 20 enthousiastelingen voor Vertigo stonden te springen om zich weer onder te dompelen in het Batavierengeweld. En dat gebeurde ook! De race verliep relatief soepel, met hier en daar een klein incidentje, maar over het algemeen een gezellige sfeer en goede prestaties. Om exact tien over één ’s nachts vond het startschot plaats en vertrok onze eerste loopster, Anne-Marie. Gevolgd door Karin Lammers, die op het laatste moment voor Sjoerd is ingevallen. Daarna vertrokken Maarten, Esger, Wouter, Ruben, Saskia en Koen. Ieder van voorgenoemde personen heeft uiterste best gedaan om de eer van de vereniging hoog te houden. Alles ging dan ook zoals gepland, maar er was geen loper voor de laatste etappe van de nachtploeg, omdat we op het allerlaatste moment een afmelding hadden gekregen. Gelukkig waren Esger en Maarten fit en vastberaden genoeg om KOers ook op de laatste etappe een loper te bezorgen, en hebben zij deze etappe samen gerend. De nachtploeg kwam uiteindelijk als 156e door, waarna de ochtendploeg het stokje overnam. De eerste loper die voor de ochtendploeg van start ging was Sake, die een geweldige tijd neerzette en maar liefst 21e op zijn afstand werd. Gevolgd door Paulien die alles heeft gegeven en letterlijk haar adem even kwijt was toen zij over de finish kwam. Voor de derde etappe was wederom geen loper beschikbaar, maar gelukkig hebben Jaco en Harm ons hier geholpen en samen deze etappe gerend. Daarna was het de beurt aan Chantal, nogmaals Jaco en Harm (dit keer op hun “eigen” etappe) en nogmaals Sake, die niet kapot te krijgen leek. De laatste etappe van de ochtendploeg werd gerend door Lianne, die ervoor zorgde dat de ochtendploeg uiteindelijk slechts één plaatsje hoefde prijs te geven en de ploeg als 157e doorkwam.

De middagploeg heeft daarna nog alles op alles gezet om er het maximaal haalbare resultaat uit te halen. Te beginnen met Dhr. Jorissen, die sinds jaar en dag al een vaste kracht is voor onze vereniging. Daarna was het de beurt aan Hamza en Wim. Gevolgd door Niels en Martijn die zich met recht Bataveteranen mogen noemen, aangezien ze samen al een slordige 20 races erop hebben zitten. Daarna was het de beurt aan Peet Pols, die het geen probleem vond om op het allerlaatste moment nog mee te doen. De laatste etappes werden gelopen door Maartje en Paul, die finishten met een rondje om de sintelbaan op de campus in Enschede, waar op dat moment een geweldige sfeer hing. Doordat iedereen het beste uit zichzelf heeft proberen te halen kwam KOers uiteindelijk als 126e van de 310 over de finish. Een resultaat dat jammer genoeg niet kan tippen aan de prestaties van afgelopen jaren, maar waar wij als commissie zeer tevreden over zijn. Uitgeput kwamen alle deelnemers over de finish, omdat iedereen alles gegeven had. Iedereen was dan ook de zaterdagavond zeer vermoeid en uitgeput, maar toch wist iedereen nog een laatste restje energie naar boven te halen om een geweldig feest te bouwen. En dat gebeurde dan ook zeker. Tot in de kleine uurtjes hebben we de prestaties van onze vereniging en van iedereen persoonlijk gevierd, en dat was ook zeer verdiend. Wij als commissie hebben het in ieder geval heel leuk gevonden om dit te organiseren, en we hopen dat jullie je ook allemaal vermaakt hebben, zowel qua gezelligheid en ook op sportief gebied. Wij willen alle deelnemers dan ook (nogmaals) bedanken voor de prestaties en voor een geweldig weekend! Op naar volgend jaar, naar de 38e Batavierenrace! ■

Deviator Inhijsen Brug voltooid Belasten brug Voorspannen door DSI

35


Houtexcursie

onderwijs

Olsberg, Duitsland

door: Marko Jovic

Op 17 april 2009 was er weer de jaarlijkse Houtexcursie in samenwerking met de vakken Houtconstructies 2 en 3. Dit jaar zijn we naar Olsberg, Duitsland geweest waar we een tweetal fabrieken hebben bezocht. We begonnen onze rondleiding bij de machine die de bast van de gezaagde boomstammen verwijderde. Dit proces was geheel geautomatiseerd en werd door één persoon gecontroleerd. Nadat de bast is verwijderd wordt de vorm van deze boomstam gescand om te bepalen waar deze het beste gezaagd kan worden. Hierna werden ze nog door een metaaldetector gehaald om te kijken of er geen metaalresten, van bijvoorbeeld kogels, zich in het hout bevinden die de zagen in een later stadium kunnen schaden. Vervolgens worden deze gesorteerd op lengte, dikte en aanwezigheid van metaal. Ook dit gebeurde geheel automatisch, omdat de computer de eerder gescande informatie onthoudt. Hierna kwamen we in de fabriekshal aan waar de stammen op maat worden gezaagd. Deze fabriekshal was ook voornamelijk in hout geconstrueerd, wat je ook wel mag verwachten van een houtzagerij. We begonnen deze rondleiding in de controlekamer. Hier werd ons het hele zaagproces uitgelegd. Wat wel bijzonder was om te zien, was dat er van de boomstammen een 3D scan gemaakt werd en met deze informatie bepaalde de computer hoe deze het beste gezaagd kunnen worden zodat er zoveel bruikbaar hout overblijft. Na deze uitleg gingen we een kijkje nemen bij de zaagmachines. Deze waren ook zeer interessant om te zien. Dit proces was ook volledig automatisch en gebeurde met een enorme snelheid. Al deze gezaagde producten werden ook weer gesorteerd, daarna werden ze ingebonden en naar de opslagplaats gereden. Vanuit hier kunnen ze vervolgens naar hun klanten worden vervoerd. Er gaat niets van het hout verloren, aangezien al het resthout en zaagsel wordt hergebruikt. Deze worden vervoerd naar andere fabrieken waar ze er MDF- en spaanplaten van fabriceren. Na deze rondleiding gingen we op naar de volgende fabriek. Deze fabriek was die van Hütteman Holzbau en hier fabriceren ze gelamineerde constructiedelen. Een fabriek die samenwerkt met het eerder bezochte Pieper Holz. Pieper Holz levert de lamellen waarvan Hütteman Holz weer gelamineerde liggers maakt. Na de lunch en presentatie gingen we een kijkje nemen in de fabriek. Als eerst gingen we naar de ruimte waar de lamellen optisch werden gecontroleerd op kwasten, scheuren en andere schade. Dit proces werd door twee medewerkers gedaan die maar een paar seconden nodig haddenn om een lamel te controleren. Deze worden dan met een kleur aangegeven zodat men weet bij welke klasse deze hoort. Hierna gingen we naar de machine die de vingerlassen in de lamellen zaagt. Dit ging met acht lamellen tegelijk. Dit proces was ook volledig geautomatiseerd. Vervolgens gingen we naar de werkplaats waar 36


de lamellen aan elkaar gelijmd worden tot enorme liggers. In deze werkplaats lag nu de langste ligger die deze fabriek ooit heeft gemaakt. Deze ligger was maar liefst 54 meter lang! Deze ligger was bestemd voor een speciaal project en ze hadden er twee exemplaren van nodig. De tweede werd dus ook tegelijkertijd in dezelfde mal gelijmd, zodat ze precies aan elkaar gelijk waren. Nadat deze liggers gelijmd en gedroogd zijn moeten deze worden geschuurd. Hier hadden ze ook enorme machines voor waarvan er een was die om twee assen kon draaien. Dit is vooral bedoeld voor het schuren van gekromde liggers. Helaas zagen we deze machine niet in werking, maar de schuurmachines voor de rechte liggers waren wel aan het werk. We kregen ook een klein laboratorium te zien waar steekproefsgewijs liggers gecontroleerd worden op de lijmverbinding. Deze controle voeren ze uit veiligheidsredenen uit. Ook komt er jaarlijks de inspectie langs om de lijmverbindingen te controleren. Op deze manier zijn ze de inspectie dus al voor. We eindigden onze rondleiding in de opslagplaats. Hier waren veel verschillende liggers te vinden, rechte, kromme, lange, korte, hoge, lage enz. Hier werden deze ingepakt en klaargemaakt voor vervoer. Na een leuke en leerzame dag was het weer tijd om naar huis te gaan. Er stond ons nog een drie uur durende busreis naar huis te wachten, maar deze ervaring was al dat reizen zeker waard. ■ fig. 1: Houtzagerij fig. 2: Gelamineerde ligger

Met de handen in het haar over… door: Harm Boel het onderwijs Tja, het onderwijs… Wij studenten hebben al snel een woordje klaar als het om het onderwijs gaat: niet goed georganiseerd, die docenten doen maar wat, en nog een aantal van die algemene klachten. Ik kreeg dan ook niets anders dan positieve reacties toen ik het bestuur inging als Commissaris Onderwijs; “Wat fijn, iemand die zich een volledige bestuurstaak kan richten op het onderwijs”. Maar echt iets concreets komt er niet. Het blijkt heel moeilijk te zijn om in kaart te brengen wat studenten nu echt dwars zit. Een evaluatieformulier op de internetsite zetten helpt in ieder geval niet. Natuurlijk moet er meer gepromoot worden voor een meldpunt van al je wensen en klachten m.b.t. het onderwijs. Je moet het gesprek echt opzoeken, dat is iets wat ik dit jaar geleerd heb. Mailtjes sturen? Levert weinig reacties op. Behalve die enquête over mechanica 7a dan. Daarop reageerde iets meer dan de helft (de uitkomst hiervan staat overigens op de KOers-site onder het kopje Onderwijs/evaluatieformulier). Dan maar naar de het bedrijfsleven. Immers, zij hebben ervaring met net afgestudeerden van de TU/e. Wat vinden zij van de opleiding? Vooral de rekenvaardigheden en algemene kennis over beton- en staalconstructies zijn punten die volgens hen verbeterd moeten worden. Wel blinken wij TU/e-ers uit op het vlak van ‘out of the box’-denken, creativiteit en sociale vaardigheden. Ook het doen van een bestuur vindt men over het algemeen erg positief (iemand interesse?). Wat missen zij in onze opleiding? Stages. Stages zijn volgens het bedrijfsleven een gemis. Je kunt een stage trouwens gewoon volgen (praktijkproject). Maar we volgen hier nu eenmaal niet een beroepsopleiding. Maar waar is onze opleiding dan voor? Nadat je afgestudeerd bent ga je toch op zoek naar een beroep? Daarnaast begint de Universiteit zelf steeds meer op een bedrijf te lijken. Er moet meer onderzoek komen want dat levert geld op. Onderwijs? Dat kost alleen maar geld en daar zullen we dan ook steeds meer gaan merken van de bezuinigingen. Het systeem zit zo in elkaar dat een unit geld krijgt voor onder andere het aantal publicaties en het aantal studiepunten dat men uitdeelt. Doet de kwaliteit van het onderwijs er niet meer toe? Duidelijk is in ieder geval wel dat het onderwijs in de komende tijd drastisch gaat veranderen. Volgend jaar worden alle Masters Engelstalig. Hoe dit gaat verlopen? Hoogstwaarschijnlijk rustig aan. Nederlandse literatuur blijft gehandhaafd en voor eventuele buitenlandse studenten word er alternatieve literatuur gezocht, tenminste, voor zover dat mogelijk is. Veel gebruikte literatuur is door de docent zelf opgesteld en is niet in andere boeken te vinden. Vertalen? Is daar wel geld voor? Het 3-TU verband zorgt ook voor veranderingen zoals het 4-blokkensysteem dat volgend jaar ingevoerd word. Echter, dit zijn maar kleine dingetjes. Tenminste, als je het vergelijkt met het volgende: Na de invoering van de ‘Bachelor-Master-structuur’

komt de harde knip. Eveneens wordt de Master straks niet een vervolg op je Bachelor, maar een voorbereiding op je promotieonderzoek (zoals het Amerikaanse systeem)! Hoe moeten we dit zien? Allemaal Bachelors die in het bedrijfsleven moeten leren hoe je een constructie ontwerpt en uitrekent? Of krijgen we gewoon meer promovendi op de arbeidsmarkt? Daarnaast is er sprake van dat het bedrijfsleven de Master moet gaan financieren. Maar wat zien zij daarvan terug als je niet wordt opgeleid voor een beroep? Als zij eerst tienduizenden euro’s in je moeten investeren voordat je ook maar enigszins geld gaat verdienen voor het bedrijf? Het is immers al moeilijk genoeg om onderzoek gefinancierd te krijgen, laat staan dat het bedrijfsleven de hele opleiding zal betalen! Daarnaast wordt de Bachelor alsmaar breder en veel vakken verschuiven ieder jaar van de Bachelor naar de Master. De stap van de Bachelor naar de Master wordt almaar groter. Zeker de exacte vakken worden naar mijn idee al snel verschoven. Sommigen zullen misschien zeggen: “Het overgrote deel van de studenten snapt er toch niets van!” en “Wat moet een architect nu met mechanica?” Maar tegelijkertijd wordt het belangrijk gevonden dat je van alle vakgebieden wat afweet. Hoe moet een unit hierop inspelen? Zich aanpassen aan het niveau van de uitstroom van de Bachelor? Het lijkt mij duidelijk dat dit de kwaliteit van het onderwijs niet ten goede komt. Maar het handhaven van het niveau stimuleert mensen niet om de Master te gaan doen, immers, het zal langer duren voordat je bent afgestudeerd. Een nu al tekort aan constructeurs wordt op deze manier waarschijnlijk alleen maar vergroot. Duidelijk is dat ik het nu over allerlei zaken heb waar ik als Commissaris Onderwijs van KOers weinig aan kan doen. Ik meng mij in zaken die mij te boven gaan. Bepaalde zaken worden namelijk niet binnen de unit of de faculteit beslist, maar door de overheid. En om als commissaris onderwijs van KOers minister Plasterk te overtuigen van de nadelen van een BaMa-structuur en harde knip zal ik wel heel erg hard mijn best moeten doen. Mensen die nog wat meer van de genoemde zaken afweten zullen misschien een beetje moeten lachen. Ach ja, het zij zo. Ik ken in ieder geval mijn plek weer. Dus stuur AUB een wens of een klacht in over een vak of een project. Dan maak ik gewoon weer een mooie enquête en kan ik (eventueel samen met een medestudent) een gesprek voeren met de desbetreffende docent om op kleinere schaal het onderwijs te verbeteren/aangenamer te maken. Voor diegenen die het nog niet weten: er staat een mooie rode onderwijsbox op de bar in de KOershoek, briefjes voor je klachten of verbeterpunten liggen erbij. Ook kun je te allen tijde je klacht kwijt op de KOerssite. Ik hoor van jullie (toch?)! ■ 37

onderwijs

Onderwijs volgend jaar door: dr. ir. Faas Moonen De redactie van KOersief heeft mij gevraagd een toelichting te geven op de komende veranderingen in het onderwijs, omdat het “wel aardig voor studenten is om te weten wat er allemaal gaat veranderen in de toekomst”. Ik doe dit graag, hoewel ik dit juist in de KOersief vrij lastig vind, aangezien ik niet altijd weet welke pet ik in dit artikel op heb. In onderstaande toekomstverwachtingen kruisen de formele opmerkingen van de opleidingsdirecteur soms het pad van het eigen perspectief als CO-docent. Hierbij komt nog dat er op dit moment (maar dit geldt eigenlijk voor alle achterliggende jaren van curriculum aanpassingen) vrij veel tegelijkertijd speelt, en dat het samenstellen van een onderwijsprogramma erg veel onderlinge interactie en afhankelijkheden kent, waardoor het nauwelijks lukt om dit volledig in dit beknopte artikel uiteen te zetten. Toch zal ik proberen in te gaan op de meest in het oog springende wijzigingen, die voor KOersleden interessant kunnen zijn, met hierbij de nadrukkelijke uitnodiging om bij vragen, onduidelijkheden, discussies en dergelijke mij rechtstreeks te benaderen voor een nadere toelichting. Kwartalen De belangrijkste wijziging voor het komende jaar is de overgang van een zesblokken indeling naar een kwartaal rooster. Deze wijziging geldt voor de gehele TU/e en is indirect het gevolg van afstemmingen op 3TU-niveau. Bij 3TU-opleidingen, zoals bijvoorbeeld CME, is dit belangrijk ter vereenvoudiging van het uitwisselen van colleges en ook voor de diverse vormen van e-learning (o.a. videocolleges). En met het oog op een toenemende uitwisseling van internationale studenten is een kwartaalsysteem handiger omdat dit beter aansluit bij de onderwijs- en tentamenperiodes elders.

Graduationschool Vanuit Den Haag wordt een nieuwe structuur van het Bachelor-Master onderwijs opgelegd, waarbij alle vervolgonderwijs na de Bachelor wordt samengevoegd in een zogenaamde Graduationschool. Dit betekent dat in organisatorische zin alle Masteronderwijs, PhD-onderwijs en eventueel PdEng-onderwijs wordt samengevoegd. De motivatie hiervoor is dat met name buitenlandse studenten met tekortkomingen in de vooropleiding en interesse in een PhD-traject een maattraject kan worden aangeboden. Voor bouwkunde speelt dit nauwelijks en zal dit vooral een organisatorische verandering zijn.

Op de TU/e is er voor gekozen dat een kwartaal uit 10 weken bestaat, opgebouwd uit steeds 7 onderwijsweken, een studieweek en 2 tentamenweken. Omdat wij echter over het algemeen collegereeksen van (een veelvoud van) 8 college kennen, is het bouwkunde rooster zo gemaakt dat er de eerste 8 weken colleges zijn (en de eerste 7 weken projecten). De tentamens worden vooral in de laatste tentamenweek gepland (en herkansingen vooral in de eerste tentamenweek). Naar mijn mening is dit een sterke verbetering van het rooster, omdat we nu bijvoorbeeld in de bachelor per jaar van 24 collegeweken (met 10 tentamenweken) naar 32 collegeweken (met 8 tentamenweken) gaan.

Gecombineerd afstuderen De faculteit heeft multidisciplinariteit hoog in het vaandel staan. In deze context wordt het gecombineerd afstuderen bij twee afstudeerrichtingen geformaliseerd op basis van de positieve ervaringen die bij de combinatie Architectuur-Constructie zijn opgedaan. Deze algemene voorwaarde voor gecombineerd afstuderen is in de nieuwe OER opgenomen. Om gecombineerd afstuderen verder te bevorderen wordt een nieuwe minor voor het derde jaar van de Bachelor ontwikkeld, die gericht is op de combinatie van Architectuur met een technische discipline.

Wijziging aanvangstijd middagcolleges De middagcolleges beginnen een kwartier later, waardoor zowel de ochtend als de middagcolleges om kwart voor een uur beginnen en op het halve uur eindigen. Engelstalig Alle afstudeerrichtingen van de Master Architecture, Building & Planning (met uitzondering van de afstudeerrichting Uitvoeringstechniek, deze volgt later) starten het volgend semester met een Engelstalig onderwijsprogramma. Voor enkele afstudeerrichtingen (o.a. Architecture en Urban Design) geldt dat voorlopig alleen nog de verplichte onderdelen Engelstalig zijn (en dat buitenlandse studenten de keuzevakken kunnen invullen met Engelstalige vakken van andere afstudeerrichtingen). Omdat er op dit moment al een behoorlijke aanmelding van buitenlandse studenten is, verwacht ik dat het aanbod Engelstalige keuzevakken snel toeneemt.

Vakkenaanbod / afstudeerateliers Vanwege de afnemende financiering door de overheid is het noodzakelijk voor de Faculteit Bouwkunde om kritisch naar de efficiency van het onderwijs te kijken. Voor de Bachelor is dit deels al gebeurd, waarbij vakken met grote overlap zijn samengevoegd en enkele onderdelen waar te weinig studenten aan deelnemen zijn ondergebracht bij andere vakken of zijn komen te vervallen. Voor de onderdelen in de Master zal het ook noodzakelijk zijn dat de betreffende units kritisch naar het onderwijsaanbod kijken. Hierbij zullen opties als andere onderwijsvormen, aanbod eens in de twee jaar, etcetera binnen de unit bespreekbaar moeten worden. Bij het afstuderen kan voor sommige onderdelen gedacht worden aan afstudeerateliers (waarmee andere afstudeerrichtingen positieve ervaringen hebben opgedaan). De uiteindelijke beslissing hierover is aan de Unit SDCT.

39

onderwijs Bindend StudieAdvies Voor het eerste jaar van de Bachelor geldt vanaf volgend jaar een BSA, waarbij studenten die minder dan de helft van het aantal studiepunten in het eerste jaar halen, zich niet opnieuw mogen inschrijven. Dit heeft nogal wat consequenties met betrekking tot vooral administratieve randvoorwaarden, aangezien deze zware beslissingen zorgvuldig genomen moeten worden. Ook kwaliteitsaspecten als handhaven van nakijktermijn, inzage van tentamens, heldere formulering van leerdoelen, kwaliteit van tentamens, heldere beoordelingscriteria en dergelijke moeten zorgvuldig worden vastgesteld. Vooralsnog hebben we hierbij de handen vol aan de vakken in het eerste jaar. Ik heb echter een goede verwachting dat als dit volgend jaar allemaal loopt, dit ook verder uitgerold kan worden voor de vakken in de andere jaren van de opleiding. Handhaving In de OER staan diverse volgordelijkheid regels, die aanvankelijk nauwelijks werden gecontroleerd. De afgelopen jaren zijn deze regels successievelijke weer toegepast. We zijn nu zover dat van alle studenten verwacht mag worden dat ze in de studieplanning rekening houden met deze volgordelijkheid. Hierdoor zullen vanaf dit jaar alle voorwaarden strikt toepassen. We wijken hier alleen nog van af in de gevallen dat een student door de uitsluiting van programmaonderdelen geen studeerbaar programma overhoudt. Voor HBO-studenten kan dit een nieuwe situatie opleve-

ren, omdat in de OER is geregeld dat een student gedurende 1 jaar na het schakelprogramma als contractant kan worden ingeschreven. Als er na dit jaar nog onderdelen van het schakelprogramma ontbreken worden alle inschrijvingen voor mastervakken en projecten geannuleerd. Concreet betekent dit dat een HBO-student binnen 1,5 jaar het schakelprogramma volledig dient af te ronden (en daarna pas weer verder kan als het laatste onderdeel van het schakelprogramma is behaald). Bovenstaande thema’s geven een redelijk overzicht van het geen er in de komende periode speelt (waarbij ik niet uitsluit dat ik nog het een en ander ben vergeten te melden. Want zoals gezegd, er speelt zoals altijd van alles tegelijkertijd, bijvoorbeeld ook een aanpassing van de wijze van begeleiden van het Multiproject, maatregelen om het oefenen met mechanicaopgaven in het eerste jaar te bevorderen, et cetera). Mochten er vragen zijn met betrekking tot bovenstaande of andere onderwijs aangelegenheden, dan bestaat er een uitgebreide mogelijkheid om via het FAQ-menu van het opleidingsinstituut op internet aanvullende informatie te verkrijgen. En natuurlijk, mocht dit niet toereikend zijn, dan aarzel niet om mij hierover aan te spreken. ■

Terugblik dertig jaar Bouwkunde door: dr. ir. M.C.M. Bakker In september van dit jaar ga ik de faculteit Bouwkunde verlaten. Mijn studietijd meegeteld heb ik hier dan precies 30 jaar rondgelopen. In die jaren is de TH/TU overgestapt van een semester naar een trimester en weer terug naar een semester systeem. De opleiding is veranderd van een 5-jarige ingenieursopleiding met propedeuse, kandidaats- en ingenieursexamen via een 4-jarige ingenieursopleiding naar een 5-jarige ingenieursopleiding met een bachelor-master systeem. Ik ben ongemerkt oud geworden, of zoals mijn zoon van 14 mij onlangs vertelde, “jongbejaard”. Ik ben in 1979 begonnen met mijn studie Bouwkunde aan de THE, met het idee om architect te worden. Ik hield van tekenen en exacte vakken. Gaandeweg de studie ontdekte ik dat ik talent had voor mechanica. Vandaar mijn keuze om bij Konstruktief Ontwerpen (“BKO”) af te studeren. De studievereniging KOers had in die tijd een eigen afstudeerruimte op vloer 2 en vloer 3 van het hoofdgebouw, vlak bij de kamers van de medewerkers. Met hen was er dan ook veel contact. Professor Scherpbier hield toezicht of er tussen de middag niet te lang getoept werd en van Siebelink kreeg ik ooit een bosje bloemen op mijn verjaardag omdat ik er als enige meisje tussen de jongens zat. Mijn plan was om af te studeren bij professor van Neste, een staalprof die me inspireerde door zijn streng vakmanschap en gedrevenheid. Staal was ook mijn favoriete materiaal omdat ik daarbij de mechanica het duidelijkst terug vond in de normen. Ook in die tijd al werd het studieprogramma elk jaar gewijzigd en viel het niet mee om alle overgangsregelingen bij te houden. Toen de staalvakken heringedeeld werden en er een grote overlap tussen een oud en een nieuw vak zat, kon ik geen vrijstelling krijgen voor een gedeelte van het nieuwe vak. Als je het oude vak gehaald had beheerste je die stof toch gewoon! Omdat van Neste aan leukemie leed, kreeg ik er zijn opvolger, professor Stark bij in mijn commissie. Met van Neste had ik een speciale band, mede omdat ik door toeval gelijktijdig met hem in het ziekenhuis in Nijmegen had gelegen, hij voor de behandeling van zijn leukemie, ik voor een gedurende mijn studententijd frequent terugkerende oogontsteking. Mijn laatste afstudeerbegeleiding van hem kreeg ik één dag voor zijn overlijden, bij hem thuis in Geldrop. Dat was tekenend voor zijn liefde voor het vak en zijn studenten. Daar stond tegenover dat hij, net als Stark, bijzonder veeleisend was. Ik heb wel eens gedacht dat ik nooit af zou studeren. In totaal heb ik 7 jaren gestudeerd. Ik was een perfectionist en studeerde om een vak te begrijpen, niet om een 6 te halen. In die tijd werd excellentie overigens niet echt gewaardeerd door het systeem. Afstuderen met lof was bij Bouwkunde niet mogelijk, een overblijfsel uit de roerige jaren zeventig waarin de studenten vonden dat ieder-

een na 5 jaar studeren automatisch recht had op een diploma. In mijn tijd was het gebruikelijk om in je afstuderen zowel een ontwerp te maken als een stukje onderzoek te doen. Tijdens mijn afstuderen had professor Pekoz van de Cornell University in de USA een “sabbatical leave” in Eindhoven. Daardoor raakte ik betrokken bij het onderzoek naar lijfkreukelen van koudgevormde profielen, waar ik na mijn afstuderen op gepromoveerd ben (bij Stark en Pekoz). Ook over mijn promotie heb ik lang gedaan, 6 jaar, inclusief een verblijf van zes maanden aan de Cornell University. Het laatste jaar was er geen geld meer voor het onderzoek en heb ik onbetaald mijn proefschrift afgeschreven. Wel kreeg ik een part-time aanstelling aan de TU/e als P-begeleider en mocht ik mijn werkplek behouden. Lang over een promotie doen hoeft overigens niet te betekenen dat de kwaliteit laag is: ik kreeg voor mijn proefschrift in 1994 de Vreedenburghprijs. Wat schetst mijn verbazing toen er in 2002 weer een M.C.M. Bakker deze prijs won. Ik bleek een mannelijke naamgenoot in Delft te hebben, die zich bezig houdt met niet-destructieve inspectie methoden. Het P-werk was een leuke afwisseling op het schrijven aan mijn proefschrift. Ik heb in die tijd heel prettig samengewerkt met mijn collega Pbegeleiders Bert van Schaijk en Lex Kerssemakers. Vooral van de laatste heb ik veel geleerd. Hij was één van de weinigen die nadacht over het 41

probleem hoe je vanuit het “niets” een ontwerp tot stand brengt en hoe je studenten daarbij kunt helpen (zie ook zijn bundel “De smaak van het maken”). De meeste docenten die ik heb gekend beperkten zich tot het geven van commentaar op een door de student gemaakt ontwerp. Na mijn promotie was ik nog steeds part-time werkzaam als P-begeleider en zwanger van mijn eerste kind toen ik op een middag een telefoontje kreeg van professor Kerstens of ik interesse had om universitair docent numerieke mechanica te worden en het vak eindige elementen methoden te geven. Ik twijfelde of ik dat wel kon (ik had dit vak in mijn eigen studie eigenlijk niet gehad) maar Jan was vol vertrouwen. Ik heb toen een groot aantal jaren met een 0.5 aanstelling gewerkt als mechanica docent, omdat ik naast mijn werk ook tijd wilde hebben voor het groot brengen van mijn twee kinderen, Ilse en Pepijn. De eerste jaren waren erg hard werken. Toen ik voor het eerst het vak eindige elementen methoden gaf, liep ik met het schrijven van het dictaat één week voor op het college. Ik kan me herinneren dat mijn moeder op mijn “thuisdagen” wel eens insprong om beneden op Ilse te passen zodat ik op de computer op zolder aan mijn dictaat kon werken. In die tijd heb ik geleerd dat er geen betere manier is om een vak onder de knie te krijgen dan het te moeten onderwijzen. Bij het schrijven van het dictaat heb ik veel ondersteuning van Jan Kerstens gehad. Door zijn praktijkervaring is Mechanica 8 geworden tot een vak waar je wat aan hebt als je een eindige elementen som moet draaien. In mijn tijd concentreerde het vak matrixmethoden zich op het afleiden van elementstijfheidsmatrices en het samenstellen van constructiestijfheidsmatrices. Van het begrip oplosfout en discretisatiefout had ik nog nooit gehoord. Daarnaast moest ik ook zelf met ANSYS leren werken, en heb ik door schade en schande alles moeten leren waar Herm en ik nu in Mechanica 5, 8 en 11 voor waarschuwen. Naar mijn ervaring leer je echter pas echt door zelf de fouten ook een keer te maken. In 2002 heb ik een aanstelling gekregen als UHD, in het kader van het ASPASIA programma om meer vrouwelijke UHD’s te krijgen. Tot mijn verbazing rezen er daarbij bezwaren tegen mijn part-time werken. Part-time UD of hoogleraar was geen probleem, maar part-time UHD zijn was niet mogelijk. Als compromis ben ik toen 0.6 gaan werken (wat in praktijk dicht in de buurt van 0.8 kwam). Net als sommige vrouwen die nu aangenomen zijn voor het Woman in Science programma heb ik zeer gemengde gevoelens over het “rolvoorbeeld” zijn. Ik ben dankbaar voor de door ASPASIA geboden kansen, maar heb die kansen gegrepen voor de vakinhoudelijke uitdagingen, niet om een rolvoorbeeld te worden. De TU/e is nog steeds niet ingesteld op vrouwelijke UHD’s en hoogleraren. Bij de kennismakingsbijeenkomst van het College van Bestuur met de nieuw benoemde hoogleraren en UHD’s lag er voor mij een naamkaartje met “dr.ir. M.C.M. Bakker” klaar, voor mijn man (die net als ik zijn eigen naam heeft gehouden) een kaartje met “mevr. Bakker”! Ik denk dat het probleem dat er weinig vrouwelijke hoogleraren en UHD’s zijn mede samenhangt met het feit dat er alleen een “Vereniging van Vrouwen van Hoogleraren (en Lectoren) aan de TU Eindhoven” bestaat. Wat een luxe zou het zijn om ook een “Vereniging van Mannen van Vrouwelijke Wetenschappelijke Medewerkers” te hebben, waarvan 42


de leden er plezier in hebben hun ervaringen te delen in het zo goed mogelijk draaiende houden van het gezin en het daarbij ondersteunen van de carrière van hun vrouw. De laatste jaren heb ik bij COUT een aantal zeer talentvolle studentes zien afstuderen. Ik ben heel nieuwsgierig hoe deze generatie vrouwen hun werk met de eventuele zorg voor een gezin gaat combineren (trouwens ook hoe de mannen dat gaan doen!). In de loop van de jaren heb ik ontdekt dat mijn hart meer ligt bij de analytische dan bij de numerieke mechanica. Het is mijn stellige overtuiging dat je zowel met numerieke simulaties als met proeven in het lab een oneindige hoeveelheid data kunt produceren (altijd bruikbaar voor het curve-fitten met steeds verfijndere wiskundige technieken, zoals bijvoorbeeld neurale netwerken), die je echter pas werkelijk iets zeggen als je een theorie hebt om die data te interpreteren. In de analytische mechanica kan ik genieten van de elegantie van een oplossing. Ik denk dat de analytische mechanica belangrijker gaat worden door de nieuwe mogelijkheden van wiskundige pakketten als Mathematica. Ik hoop dat de nieuwe opzet van Mechanica 7A er toe bijdraagt dat studenten Mathematica leren waarderen als gereedschap. Ik heb mijn baan opgezegd omdat de druk om steeds efficiënter én goed onderzoek te doen, én te publiceren, én goed onderwijs te geven, én onderzoeksgelden binnen te brengen, én een bijdrage te leveren aan het bestuur van de unit of faculteit mij langzamerhand te groot geworden is. Ik voel mij niet meer thuis in de op competitie gerichte “management universiteit”, door Kees Doevendans in zijn notitie “The next step” omschreven als ”Not a University of Excellence, but mainly an Excel University, guided by spreadsheets concerning money, output, etc.” Ik deel ook zijn visie op de “onderzoeks universiteit”: “The problem of the Research University is its strict focus on scientific output, which seems to develop as an autonomous trajectory … and seems to deny the meaning of professional practices and creative intelligence”. De beste tijd van Bouwkunde was voor mij de periode van het “feestmutsmodel” van Gerard van Zeyl, die maar kort mocht duren en eindigde met de invoering van het BachelorMaster systeem. Ik heb mijn hele leven boeken verzameld en gelezen over inspirerende onderwijsvormen. Ik heb besloten om meer tijd beschikbaar te maken om me als mens en docent verder te ontwikkelen in plaats van me te laten “opeten” door kortetermijnresultaatgericht onderzoek, hoe leuk het doen van onderzoek op zich ook is. In september ga ik daarom beginnen met de lerarenopleiding wiskunde aan de TU/e om mijn eerstegraads bevoegdheid te halen en les te mogen geven in de hoogste klassen van HAVO en VWO. Om in te mogen stromen in de lerarenopleiding moet ik voor september 10 SP aan wiskunde vakken gehaald hebben. Ik heb in maart het vak Verzamelingenleer en Algebra gehaald en volg nu het vak Vectoranalyse. Als student voel ik me weer jong en kijk ik net als jullie uit naar de nieuwe uitdagingen in de toekomst. Het ga jullie goed! ■

tot slot

KOerszoeker door: Matei Kevenaar

Activiteiten AdviesburoSnijders Afstuderen Aluminium Ankers AnneMarie Ansys Balk Batavierenrace Beton Betonkanorace Blok Borrel Bout

Bouwkunde Bros ClubVanVijf College Colloquium Commissie ContinuEngineering Darttoernooi Dictaat Druk Duurzaam Eindhoven Excursie Feest

Fondslid Fundering Hamza Harm Hoogbouw Hout Idee Ingenieur IPE KMail Knik KOen KOers KOersief

Ledenvergadering Lunchlezing Marko Master Matrix Mechanica MeerdaagseExcursie Moer Muur Onderwijs Overspanning Poer Poker Prefab Redactie Robbert Sjoelen Sponsor Staal Stabiliteit Star Sterkte Stijfheid StructuralDesign Studenten Studiereis Systeem Tentamens Toets Torsie Trek Uitje Uitkraging Verdieping Vereniging Vertigo Vezel Voorgespannen Wapening Wet Wind Windverband WistJeDat Wouter Zandlaag Zeeg

Uitleg Zoek alle woorden in deze KOerszoeker. Als je alle woorden heb gevonden vormen de overgebleven letters een zin. Prijs Stuur je oplossing voor 15 augustus 2009 op via mail of post. Onder de juiste inzendingen wordt een prijzenpakket verloot bestaande uit een KOersmok en een KOersparaplu. Over deze uitslag kan niet worden gecorrespondeerd. Puzzel maken Vind je het leuk om zelf een puzzel te verzinnen? Neem dan contact op met de hoofdredacteur. En wellicht staat jouw eigen puzzel in de volgende KOersief! ■

44


tot slot Thema van KOersief 79:

CO-lofon

Dubai & Abu Dhabi Wist je dat... …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ……

menig lid zich afvraagt wanneer de bata training begon!?! KOersleden ook op eigen initiatief kunnen trainen!! de richtlijn van Stijn altijd werkt, dus ook voor jou verslag! Maarten op zijn vingers gefloten is? Ruben bang is om een USBOA op te lopen? het bestuur zaken onderling uitvecht in een string? een string nog best zwaar en warm is? dubbel 1 uitgooien best lang kan duren? de Toppers ook op onze filmsterrenbijeenkomst waren? tentamens inscannen best tijdrovend is? Wouter altijd op tijd is, en ook een goede jongen schijnt te zijn? het definief gewijzigde HR ter inzage op vloer 5 ligt? Ivan heel erg schrok van Rubens pyloon? De sjoelbokaal terug is waar die hoort? Op de KOers-hoek! kwaliteitsfilms niet gedraaid worden op de filmavond! je kon stemmen welke horrorfilm je wilde kijken tijdens de komedieavond? DE ONDERWIJSBOX GEEN AFVALBAK IS?!?!?!?!

Oplossing extra prijsvraag nr. 77 ‘Montjuic Telecommunications Tower’ te Barcelona van Calatrava was het antwoord van de extra prijsvraag van KOersief 77. De prijswinnaars Niels Verdel en Robbert Riep hebben intussen hun KOersmok ontvangen.

Oplossing SudoKOers nr. 77

KOersief is een verenigingsblad dat drie keer per jaar wordt uitgegeven door KOers, sectievereniging Structural Design studievereniging CHEOPS en de unit Structural Design & Construction Technology van de faculteit Bouwkunde aan de Technische Universiteit Eindhoven.

KOers TU/e De Wielen Vertigo 09 Postbus 513 5600 MB Eindhoven tel. 040-2474647

Bestuur KOers 2008-2009 Koen van Uffelen Anne-Marie van Welie Wouter van der Sluis Robbert Lieven Harm Boel Hamza Chakiri Marko Jovic

voorzitter secretaris penningmeester public relations com. onderwijs com. activiteiten com. activiteiten

Redactie Hoofdredacteur: Wouter van der Sluis [email protected] Harm Boel [email protected] Anne-Marie van Welie [email protected]

Beeld omslag John Hancock Centre, Chicago, Illinois

Kopij Bij voorkeur Word-bestand zonder opmaak via e-mail. Illustraties apart meezenden (minimaal 800x800pixels). Kopij KOersief 79 inleveren vóór September 2009.

Studentlidmaatschap Gratis voor Bachelorstudenten Bouwkunde en Masterstudenten SD. Aanmelden via: www.KOersTUe.nl

Oplage Ondanks de moeilijksheidsgraad zijn er toch twee goede inzendingen binnengekomen voor de SudoKOers van de afgelopen KOersief. De winnaar is: Ruben Smittenaar Hierbij toch ook een eervolle vermelding voor de inzending van Carolina de Wit. 46


Circa 250 exemplaren, verspreid onder studenten fondsleden, sponsoren en relaties van KOers.

Drukker Drukkerij de Witte, Eindhoven

INHOUDSOPGAVE. redactioneel. Columns Redactioneel Voorwoord bestuur Labpraktijken Hoog, hoger, hoogst Studiereiservaringen

Recommend Documents