Schaalbaar, zelfdragend houten gewelf van Kerto

Parametrisch gewelf

Published: 19-11-2015 00:00

Lucas ter Hal van Studio RAP benaderde Metsä Wood met de vraag of zij wilde bijdragen aan de ontwikkeling van een paviljoen. En niet zo maar één, maar een schaalbaar, zelfdragend houten gewelf dat vanuit één kolom op rijst en 8 meter overspant. De engineer van Metsä maakte een eerste voorstel o.b.v. het ultra sterke Kerto-Q. Samen met de drie architecten van RAP en Raadschelders Bouwadvies is het idee verder uitgewerkt. Dit indoor kantoorpaviljoen toont de schaalbaarheid van industriële robotisering in relatie tot architectuur.

Kerto- RAP- Result - dak 1.jpg 

De drie slimme architecten van Studio RAP (Robotics Architecture Production) bouwen op de RDM Campus in Heijplaat voor het Havenbedrijf Rotterdam aan het SkilledIn-office: een parametrisch ontworpen kantoorgebouw. Het gebouw staat in het Innovation Dock, waar het Havenbedrijf ruimte verhuurt aan innovatieve bedrijven. Binnenkort kunnen die er een broer of zus van het SkilledIn-office bij kopen. En aangezien het gebouw parametrisch is ontworpen, kan het dan gemakkelijk worden aangepast aan de wensen van de gebruiker.

Kerto RAP Result - interior 7.jpg 

De eigenschappen van het SkilledIn-office zijn in de computer gedefinieerd. Daardoor is het gebouw schaalbaar. Als een opdrachtgever een vergelijkbaar paviljoen wil hebben, maar dan 1 meter langer of 2 meter hoger, berekent de computer de nieuwe maten na één druk op de knop. De constructie is parametrisch ontworpen en met de computer vertaald naar een maakbaar bouwwerk, door een industriële robot gefreesd en in elkaar 'gepuzzeld' door de drie ondernemers.

Voor het voorbeeldkantoor heeft Studio RAP eerst samen met de opdrachtgever de plattegrond bepaald. Daaruit volgde de plek van de kolom. De vorm van het gewelf vloeit weer voort uit de plaats van de kolom en de gevels: een stalen frame met 1,5 meter brede, gebouwhoge glaspanelen erin. 

Kerto Rap Construction - dak 7.jpg 

Het gewelf is samengesteld uit 225 unieke driehoeken van 39 millimeter dikke Kerto Q-platen. Deze zijn door middel van vingerverbindingen en een schroefverbinding aan elkaar bevestigd. "De constructiehoogte van het dak had eigenlijk half zo dik gekund", vertelt bouwkundig ingenieur Wessel van Beerendonk, die de ontwerp- en maakstudio oprichtte met de architecten Lucas ter Hall en Léon Spikker. "We hebben namelijk simulatie- en optimalisatiesoftware gebruikt om het gewelf zo veel mogelijk op druk te laten belasten. Daardoor kan het in principe dun worden uitgevoerd. Omdat de installaties in de kolom zitten, moet je echter ook op het dak kunnen lopen. Daarom moesten we het schroeven. En daarvoor hadden we weer platen nodig met meer vlees." 

Kerto Rap Result - detail 3.jpg 

Door de rechthoekige plattegrond zijn de spatkrachten in de hoeken het laagst. En door de kolommen optimaal te plaatsen, konden de hoeken vrij blijven. Zo zweeft het houten dak boven een volledig transparante hoek. "Dat geeft wel een extra dramatisch effect aan het gewelf."

Slag te pakken

De bouwers hebben eerst drie lagen van de kolom opgebouwd, vervolgens drie spanten, en daarna de rest ingevuld. De bouwvolgorde is volgens Van Beerendonk cruciaal, want als eerst alle kracht aan één kant op de randbalk komt, dan drukt hij naar buiten. En als de kolom één graad verdraait, heb je bij de randbalk een afwijking van 10 centimeter. Spikker en Van Beerendonk stonden op de steiger, terwijl Ter Hall in het model keek welk paneel ze moesten plaatsen. Twee trekschroeven bleken voldoende om een paneel tijdelijk te bevestigen. "Eerst is het lastig, maar later krijg je de slag te pakken", zegt Van Beerendonk, voordat het gewelf helemaal klaar is. De sluitsteen wordt nog spannend.

Bron: De Architect, Cobouw