Spaceframe

Betekenis

Een spaceframe is een ruimtelijke, vakwerkachtige constructie opgebouwd uit buizen- of stangenframes in driekhoekige elementen die samen een draagstructuur vormen. De driehoekige geometrie leidt buigende momenten en spanningen over de elementen, zodat grote vrije overspanningen mogelijk zijn.

Toepassing

Spaceframes worden ingezet waar grote overspanningen en beperkte kolomonderbrekingen gewenst zijn.

• Overkappingen van stations, stadions en andere publiekstoegankelijke ruimten.
• Daken van grotere gebouwen zoals musea of tentoonstellingshallen.
• Glazen kassen en serres (vergelijkbaar met historische vakwerkconstructies voor kassen).
• Gebogen constructies en architectonische vormen waar repeterende driehoekselementen gewenst zijn.

Aandachtspunten

• Bescherm staal tegen corrosie door verzinken of andere geschikte behandeling.
• Kies de koppelmethode (bollen met schroefgaten of lassen) afgestemd op belasting, toegankelijkheid en montage; bollen (bolt joints) zijn voor veel toepassingen optimaal.
• Zorg dat knooppunten de buigende momenten en spanningen over de driehoekige elementen correct kunnen overdragen.
• Houd rekening met de compatibiliteit van staven en koppelingen; staven kunnen in verschillende diameters voorkomen.

Materialen en uitvoeringsvormen

• Elementen: buizen of stangen van staal vormen de primaire onderdelen van het frame.
• Koppelingen: stalen bollen met schroefgaten (bolt ball joints) of gefixeerde verbindingen door lassen.
• Afwerking: oppervlaktebehandeling (waaronder verzinking) is noodzakelijk om oxidatie te voorkomen.

Voordelen

• Maakt grote vrije overspanningen mogelijk zonder storende kolommen.
• Eenvoudige, herhalende structuur met een schoon en herkenbaar uiterlijk.
• Componenten zijn doorgaans klein en eenvoudig te vervoeren en te monteren.
• Laat toe om gebogen en complexe vormen uit te voeren door aanpassing van het vakwerkveld.

Geschiedenis

• Vergelijkbare vakwerkprincipes werden al toegepast door John Claudius Loudon bij de bouw van kassen en serres, later voortgezet door Bailey.
• Alexander Graham Bell paste rond 1900 een vroege vorm van spaceframes toe.
• Het spaceframe werd naar schatting rond 1945 in de moderne architectuur toegepast.
• Een vroege en waarschijnlijk de eerste toepassing in Nederland is het spaceframe van Het Romeinse Museum (het oude Thermenmuseum) in Heerlen, geopend in 1977; berekeningen werden uitgevoerd met toenmalige engineeringsoftware (ICES/STRUDEL) en uitvoering en montage onder leiding van Pierre Vleugels van fa. Lagro uit Maastricht.