Vorm-actieve constructies. Vrije Universiteit Brussel, Afdeling ...

Vrije Universiteit Brussel Vorm-actieve constructies. 03/01/09
vervaardigd uit opgeblazen acryl. De studie sluit direct aan bij het
project 'Stadt in der Arktis' (1971). In dit voorstel overdekte Frei
Otto ook een stad, maar met een ronde luchthall (diameter = 2 km,
hoogte = 240 m). Deze ontwerpen bleven slechts fantasie omdat er
nog geen geschikt materiaal beschikbaar is om zulke gigantische
constructies te bouwen.
Luchthallen met of zonder kabelnet vormen de belangrijkste
toepassing van de pneu in de bouwsector. Luchthallen met een
kabelnet als versterking kunnen overspanningen tot 300 - 400 m
overdekken.
Fig. 509. Zeepbelmodel en uitvoering van een luchthall met kabelnet
7.1.3.1 Schuimen
Zodra vrije zeepbellen elkaar beroeren, vormen ze zogenaamde
polyederschuimen. Polyeders ontstaan alleen bij alzijdige pakking,
randelementen zijn gemengde vormen uit bellen en polyeders.
Schuimen veranderen van vorm tot ze een energetisch minimum
bereikt hebben. De randen van die zeepbelelementen kunnen als
een 'minmaallijnsysteem' aanzien worden. (Een minimaal oppervlak
is 2 dimensionaal, een minimaal lijn is 1 dimensionaal = kortste
verbinding tussen een aantal punten.) In een zeepbelrand komen 3
lamellen met een hoek van 120° samen, in een punt in de ruimte
komen 4 randen en 6 lamellen met een hoek van 109° samen. Alle
anderen gevallen zijn onstabiel. Ze veranderen tot ze een stabiele
vorm bereiken.
Polyederschuimen zijn heel vormstabiel. Hoe kleiner de bellen
worden, des te groter wordt hun stevigheid.
Als de bellen even groot zijn, is de scheidingswand vlak (gelijke
overdruk). Bellen met ongelijk grootte hebben een gekromde
scheidingswand (ongelijke overdruk) en de wand wordt uitgedeukt
in de richting van de grotere bel. De geometrie van de
scheidingswand is dus een indicatie voor de grootte van de
overdruk. Hoe groter de bellen, des te kleiner de overdruk.
Fig. 510. Tripple en quatro bel met 120° hoeken
Prof. M. Mollaert 253