Een Delftse vinding maakt een einde aan de zwakke schakel bij houtconstructies. De nieuwe houtverbinding maakt een einde aan splijten en scheuren en kan leiden tot een besparing van 25 procent hout bij het neerzetten van een gebouw.
De vinding is genomineerd voor de ‘International Buildings Company’ Prijs, die vandaag wordt uitgereikt.
Een paar houten latjes zijn aan elkaar te krijgen met behulp van wat spijkers. Dat dit niet de meest solide constructie geeft, weet ieder die wel eens een kastje in elkaar heeft getimmerd. Maar ook met andere gebruikte technieken, zoals pennen, bouten en deuvels, blijft het verbindingsstuk de zwakke schakel van het geheel. De kern van het probleem zit in het splijtgevaar van hout bij het aanbrengen van bijvoorbeeld de stalen pennen of bij latere belasting op die plek. En om dit te voorkomen moet in de praktijk een houtconstructie ‘oversized’ worden gemaakt. Een spijker in een smal plankje geeft immers meer kans op splijten dan een spijker in een brede balk.
Dit wetend is het eigenlijk wonderlijk dat het onderzoek op het gebied van hout de laatste twintig jaar bijna alleen is gericht geweest op het kunnen inschatten van de sterkte van een houten balk, die afhankelijk is van de ongerechtigheden van het gebruikte hout. Slechts een enkeling weigerde de zwakheid van een verbindingsstuk als vanzelfsprekendheid aan te nemen. Zo iemand is de werktuigbouwkundige Hylke Katsma van de faculteit Civiele Techniek.
Figuur 1 H. Katsma en ir.ing. A.J.M.Leijten bij hun genomineerde constructie
Zijn weerbarstige houding en zijn aanvankelijk soms stiekeme proeven hebben na dertig jaar geleid tot een degelijk ontwerp, waarbij voor het eerst de sterkte van de houtverbinding gelijkwaardig is aan die van de houtdelen. Tot nu toe werd nooit meer dan zestig procent gehaald. Katsma kreeg zijn verbinding zo sterk door enerzijds de kans op splijten van het hout ver terug te dringen en door tegelijk de speling van de verbinding aan te pakken.
Triplex
In het laboratorium voor Houtconstructies aan de Stevinweg versterkt men het hout ter plaatse van de verbindinding door er een stuk verdicht triplex op te lijmen. Verdicht triplex is een nauwelijks meer gebruikt materiaal en wordt gemaakt door dunne laagjes fineer op elkaar te leggen en bij 150 graden Celsius samen te persen (onder een druk van 200 kg/cm²). Dan vullen de houtvezels de open vaten die de sapstroom van de boom verzorgen, helemaal op. Door vervolgens de temperatuur snel terug te brengen naar kamertemperatuur is die toestand als het ware te bevriezen en is van beukehout ijzersterk triplex te maken.
Nadat het triplex op de aan elkaar te bevestigen stukken is gelijmd, moeten de versterkte onderdelen aan elkaar worden verbonden. Zij worden daartoe in de juiste positie gebracht, waarna men er een iets te groot gat door boort. In dat gat gaat een holle gaspijp met daarin, tijdelijk, een stalen stang. Aan het uiteinde van de pijp worden twee gegalvaniseerde ringen bevestigd, waarin de buis gaat worden verankerd. Om dat te bereiken worden met een hydraulische vijzel de buiseinden naar elkaar toe geperst. De buis wordt korter en dikker. Door de stalen stang kan de buis niet in elkaar klappen, maar alleen naar buiten uitzetten. De buis ‘giet’ zich op die manier om de ringen en zet die stevig in het hout vast.
De stalen stang wordt vervolgens verwijderd en het hout is ter plaatse van de buis zodanig verdikt en versterkt dat het veel hogere belastingen aan kan zonder te splijten. Bij het belasten van de constructie zal derhalve niet het hout splijten, maar de gaspijp vervormen. Dat geeft de constructie een zekere taaiheid zonder de kans dat de constructie zelf scheurt. In het laboratorium is dat bij een aantal open gezaagde verbindingsstukken goed te zien.
,,Omdat speling en splijten nu niet meer hoeven te worden weerstaan met overdimensionering aan hout, kan bij bouwconstructies tot dertig procent aan hout worden bespaard,” vertelt ir.ing. A.J.M. Leijten van de vakgroep Houtconstructies van de faculteit Civiele Techniek. Hij gaf de afgelopen vier jaar leiding aan een EU-project dat werd opgestart naar aanleiding van Katsma’s vinding. Het ontwerp is (met drie andere) genomineerd voor de ‘International Buildings Company’ Prijs, die vandaag door een jury onder voorzitterschapvan oud-milieuminister Nijpels in Wassenaar zal worden uitgereikt.
,,De tweejaarlijkse IBC-prijs is ingesteld door Prins Bernhard. Dit keer gaat de prijs naar de innovatie voor milieuvriendelijk en zuinig bouwen. Dat is heel goed van toepassing op onze houtverbinding.” Maar voor Leijten is het deze week niet alleen spannend vanwege de te winnen prijs. ,,Deze week valt ook de beslissing over de bij de EU aangevraagde subsidie voor een vervolgproject: de realisering van een gebouw geconstrueerd met de nieuwe vinding. Dat demonstratieproject zal dan tevens een stimulering zijn voor de nogal behoudend ingestelde bouwwereld, die er zonder zo’n demonstratie niet gemakkelijk aan durft te beginnen.”
In het op stapel staande project zal net als bij het vorige EU-project worden samengewerkt met de universiteiten van Londen, Florence, Karlsruhe en Brighton, met een onderzoeksinstituut à la TNO in Lissabon en met enkele kleinere industrieën als Lignostone in Ter Apel, De Groot in Vroomshoop en een Noord-Italiaanse firma in Bressanone. Tot slot wijst Leijten nog op enkele grote voordelen van houtconstructies in vergelijking met de veel meer toegepaste staalconstructies. ,,Een houten gebouw stort bij brand niet zo snel in. Om die reden is de bushal in Delft-Zuid van hout. Er is in geval van brand nog uren de tijd om de bussen weg te halen, terwijl staal dan al lang vervormd zou zijn. Een ander voordeel van een houten constructie met onze verbindingen zou zijn dat het door zijn taaiheid heel goed bestand is tegen aardbevingen.”
,
Een Delftse vinding maakt een einde aan de zwakke schakel bij houtconstructies. De nieuwe houtverbinding maakt een einde aan splijten en scheuren en kan leiden tot een besparing van 25 procent hout bij het neerzetten van een gebouw. De vinding is genomineerd voor de ‘International Buildings Company’ Prijs, die vandaag wordt uitgereikt.
Een paar houten latjes zijn aan elkaar te krijgen met behulp van wat spijkers. Dat dit niet de meest solide constructie geeft, weet ieder die wel eens een kastje in elkaar heeft getimmerd. Maar ook met andere gebruikte technieken, zoals pennen, bouten en deuvels, blijft het verbindingsstuk de zwakke schakel van het geheel. De kern van het probleem zit in het splijtgevaar van hout bij het aanbrengen van bijvoorbeeld de stalen pennen of bij latere belasting op die plek. En om dit te voorkomen moet in de praktijk een houtconstructie ‘oversized’ worden gemaakt. Een spijker in een smal plankje geeft immers meer kans op splijten dan een spijker in een brede balk.
Dit wetend is het eigenlijk wonderlijk dat het onderzoek op het gebied van hout de laatste twintig jaar bijna alleen is gericht geweest op het kunnen inschatten van de sterkte van een houten balk, die afhankelijk is van de ongerechtigheden van het gebruikte hout. Slechts een enkeling weigerde de zwakheid van een verbindingsstuk als vanzelfsprekendheid aan te nemen. Zo iemand is de werktuigbouwkundige Hylke Katsma van de faculteit Civiele Techniek.
Figuur 1 H. Katsma en ir.ing. A.J.M.Leijten bij hun genomineerde constructie
Zijn weerbarstige houding en zijn aanvankelijk soms stiekeme proeven hebben na dertig jaar geleid tot een degelijk ontwerp, waarbij voor het eerst de sterkte van de houtverbinding gelijkwaardig is aan die van de houtdelen. Tot nu toe werd nooit meer dan zestig procent gehaald. Katsma kreeg zijn verbinding zo sterk door enerzijds de kans op splijten van het hout ver terug te dringen en door tegelijk de speling van de verbinding aan te pakken.
Triplex
In het laboratorium voor Houtconstructies aan de Stevinweg versterkt men het hout ter plaatse van de verbindinding door er een stuk verdicht triplex op te lijmen. Verdicht triplex is een nauwelijks meer gebruikt materiaal en wordt gemaakt door dunne laagjes fineer op elkaar te leggen en bij 150 graden Celsius samen te persen (onder een druk van 200 kg/cm²). Dan vullen de houtvezels de open vaten die de sapstroom van de boom verzorgen, helemaal op. Door vervolgens de temperatuur snel terug te brengen naar kamertemperatuur is die toestand als het ware te bevriezen en is van beukehout ijzersterk triplex te maken.
Nadat het triplex op de aan elkaar te bevestigen stukken is gelijmd, moeten de versterkte onderdelen aan elkaar worden verbonden. Zij worden daartoe in de juiste positie gebracht, waarna men er een iets te groot gat door boort. In dat gat gaat een holle gaspijp met daarin, tijdelijk, een stalen stang. Aan het uiteinde van de pijp worden twee gegalvaniseerde ringen bevestigd, waarin de buis gaat worden verankerd. Om dat te bereiken worden met een hydraulische vijzel de buiseinden naar elkaar toe geperst. De buis wordt korter en dikker. Door de stalen stang kan de buis niet in elkaar klappen, maar alleen naar buiten uitzetten. De buis ‘giet’ zich op die manier om de ringen en zet die stevig in het hout vast.
De stalen stang wordt vervolgens verwijderd en het hout is ter plaatse van de buis zodanig verdikt en versterkt dat het veel hogere belastingen aan kan zonder te splijten. Bij het belasten van de constructie zal derhalve niet het hout splijten, maar de gaspijp vervormen. Dat geeft de constructie een zekere taaiheid zonder de kans dat de constructie zelf scheurt. In het laboratorium is dat bij een aantal open gezaagde verbindingsstukken goed te zien.
,,Omdat speling en splijten nu niet meer hoeven te worden weerstaan met overdimensionering aan hout, kan bij bouwconstructies tot dertig procent aan hout worden bespaard,” vertelt ir.ing. A.J.M. Leijten van de vakgroep Houtconstructies van de faculteit Civiele Techniek. Hij gaf de afgelopen vier jaar leiding aan een EU-project dat werd opgestart naar aanleiding van Katsma’s vinding. Het ontwerp is (met drie andere) genomineerd voor de ‘International Buildings Company’ Prijs, die vandaag door een jury onder voorzitterschapvan oud-milieuminister Nijpels in Wassenaar zal worden uitgereikt.
,,De tweejaarlijkse IBC-prijs is ingesteld door Prins Bernhard. Dit keer gaat de prijs naar de innovatie voor milieuvriendelijk en zuinig bouwen. Dat is heel goed van toepassing op onze houtverbinding.” Maar voor Leijten is het deze week niet alleen spannend vanwege de te winnen prijs. ,,Deze week valt ook de beslissing over de bij de EU aangevraagde subsidie voor een vervolgproject: de realisering van een gebouw geconstrueerd met de nieuwe vinding. Dat demonstratieproject zal dan tevens een stimulering zijn voor de nogal behoudend ingestelde bouwwereld, die er zonder zo’n demonstratie niet gemakkelijk aan durft te beginnen.”
In het op stapel staande project zal net als bij het vorige EU-project worden samengewerkt met de universiteiten van Londen, Florence, Karlsruhe en Brighton, met een onderzoeksinstituut à la TNO in Lissabon en met enkele kleinere industrieën als Lignostone in Ter Apel, De Groot in Vroomshoop en een Noord-Italiaanse firma in Bressanone. Tot slot wijst Leijten nog op enkele grote voordelen van houtconstructies in vergelijking met de veel meer toegepaste staalconstructies. ,,Een houten gebouw stort bij brand niet zo snel in. Om die reden is de bushal in Delft-Zuid van hout. Er is in geval van brand nog uren de tijd om de bussen weg te halen, terwijl staal dan al lang vervormd zou zijn. Een ander voordeel van een houten constructie met onze verbindingen zou zijn dat het door zijn taaiheid heel goed bestand is tegen aardbevingen.”
Een Delftse vinding maakt een einde aan de zwakke schakel bij houtconstructies. De nieuwe houtverbinding maakt een einde aan splijten en scheuren en kan leiden tot een besparing van 25 procent hout bij het neerzetten van een gebouw. De vinding is genomineerd voor de ‘International Buildings Company’ Prijs, die vandaag wordt uitgereikt.
Een paar houten latjes zijn aan elkaar te krijgen met behulp van wat spijkers. Dat dit niet de meest solide constructie geeft, weet ieder die wel eens een kastje in elkaar heeft getimmerd. Maar ook met andere gebruikte technieken, zoals pennen, bouten en deuvels, blijft het verbindingsstuk de zwakke schakel van het geheel. De kern van het probleem zit in het splijtgevaar van hout bij het aanbrengen van bijvoorbeeld de stalen pennen of bij latere belasting op die plek. En om dit te voorkomen moet in de praktijk een houtconstructie ‘oversized’ worden gemaakt. Een spijker in een smal plankje geeft immers meer kans op splijten dan een spijker in een brede balk.
Dit wetend is het eigenlijk wonderlijk dat het onderzoek op het gebied van hout de laatste twintig jaar bijna alleen is gericht geweest op het kunnen inschatten van de sterkte van een houten balk, die afhankelijk is van de ongerechtigheden van het gebruikte hout. Slechts een enkeling weigerde de zwakheid van een verbindingsstuk als vanzelfsprekendheid aan te nemen. Zo iemand is de werktuigbouwkundige Hylke Katsma van de faculteit Civiele Techniek.
Figuur 1 H. Katsma en ir.ing. A.J.M.Leijten bij hun genomineerde constructie
Zijn weerbarstige houding en zijn aanvankelijk soms stiekeme proeven hebben na dertig jaar geleid tot een degelijk ontwerp, waarbij voor het eerst de sterkte van de houtverbinding gelijkwaardig is aan die van de houtdelen. Tot nu toe werd nooit meer dan zestig procent gehaald. Katsma kreeg zijn verbinding zo sterk door enerzijds de kans op splijten van het hout ver terug te dringen en door tegelijk de speling van de verbinding aan te pakken.
Triplex
In het laboratorium voor Houtconstructies aan de Stevinweg versterkt men het hout ter plaatse van de verbindinding door er een stuk verdicht triplex op te lijmen. Verdicht triplex is een nauwelijks meer gebruikt materiaal en wordt gemaakt door dunne laagjes fineer op elkaar te leggen en bij 150 graden Celsius samen te persen (onder een druk van 200 kg/cm²). Dan vullen de houtvezels de open vaten die de sapstroom van de boom verzorgen, helemaal op. Door vervolgens de temperatuur snel terug te brengen naar kamertemperatuur is die toestand als het ware te bevriezen en is van beukehout ijzersterk triplex te maken.
Nadat het triplex op de aan elkaar te bevestigen stukken is gelijmd, moeten de versterkte onderdelen aan elkaar worden verbonden. Zij worden daartoe in de juiste positie gebracht, waarna men er een iets te groot gat door boort. In dat gat gaat een holle gaspijp met daarin, tijdelijk, een stalen stang. Aan het uiteinde van de pijp worden twee gegalvaniseerde ringen bevestigd, waarin de buis gaat worden verankerd. Om dat te bereiken worden met een hydraulische vijzel de buiseinden naar elkaar toe geperst. De buis wordt korter en dikker. Door de stalen stang kan de buis niet in elkaar klappen, maar alleen naar buiten uitzetten. De buis ‘giet’ zich op die manier om de ringen en zet die stevig in het hout vast.
De stalen stang wordt vervolgens verwijderd en het hout is ter plaatse van de buis zodanig verdikt en versterkt dat het veel hogere belastingen aan kan zonder te splijten. Bij het belasten van de constructie zal derhalve niet het hout splijten, maar de gaspijp vervormen. Dat geeft de constructie een zekere taaiheid zonder de kans dat de constructie zelf scheurt. In het laboratorium is dat bij een aantal open gezaagde verbindingsstukken goed te zien.
,,Omdat speling en splijten nu niet meer hoeven te worden weerstaan met overdimensionering aan hout, kan bij bouwconstructies tot dertig procent aan hout worden bespaard,” vertelt ir.ing. A.J.M. Leijten van de vakgroep Houtconstructies van de faculteit Civiele Techniek. Hij gaf de afgelopen vier jaar leiding aan een EU-project dat werd opgestart naar aanleiding van Katsma’s vinding. Het ontwerp is (met drie andere) genomineerd voor de ‘International Buildings Company’ Prijs, die vandaag door een jury onder voorzitterschapvan oud-milieuminister Nijpels in Wassenaar zal worden uitgereikt.
,,De tweejaarlijkse IBC-prijs is ingesteld door Prins Bernhard. Dit keer gaat de prijs naar de innovatie voor milieuvriendelijk en zuinig bouwen. Dat is heel goed van toepassing op onze houtverbinding.” Maar voor Leijten is het deze week niet alleen spannend vanwege de te winnen prijs. ,,Deze week valt ook de beslissing over de bij de EU aangevraagde subsidie voor een vervolgproject: de realisering van een gebouw geconstrueerd met de nieuwe vinding. Dat demonstratieproject zal dan tevens een stimulering zijn voor de nogal behoudend ingestelde bouwwereld, die er zonder zo’n demonstratie niet gemakkelijk aan durft te beginnen.”
In het op stapel staande project zal net als bij het vorige EU-project worden samengewerkt met de universiteiten van Londen, Florence, Karlsruhe en Brighton, met een onderzoeksinstituut à la TNO in Lissabon en met enkele kleinere industrieën als Lignostone in Ter Apel, De Groot in Vroomshoop en een Noord-Italiaanse firma in Bressanone. Tot slot wijst Leijten nog op enkele grote voordelen van houtconstructies in vergelijking met de veel meer toegepaste staalconstructies. ,,Een houten gebouw stort bij brand niet zo snel in. Om die reden is de bushal in Delft-Zuid van hout. Er is in geval van brand nog uren de tijd om de bussen weg te halen, terwijl staal dan al lang vervormd zou zijn. Een ander voordeel van een houten constructie met onze verbindingen zou zijn dat het door zijn taaiheid heel goed bestand is tegen aardbevingen.”
Do you have a question or comment about this article?
delta@tudelft.nl
Comments are closed.