home

discl. / ę, lid NVJ

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z


hypparschaal

 

hypparschaal

Berkela constructieve vormgeving verwoordt de hypparschaal op deze manier:
"Hypparschaal is een samentrekking van hyperbolische parabolo´de. Een hypparschaal is een gewelfvorm met een tegengestelde kromming op vierkant grondplan, waarbij de twee diagonaal tegenover elkaar gelegen hoekpunten even hoog liggen. In tegenstelling tot de gebruikelijke gebogen kapvorm biedt een hypparschaal de mogelijkheid om het zicht naar buiten te openen. De kromming verloopt in twee tegengestelde richtingen: nl. 'hol' en 'bol'. Hypparschalen zijn daardoor zeer stijf.
(het hoogteverschil bepaalt de stijfheid - bij een hoogte verschil kleiner dan 1/15 van de (trek)diagonaal kan de hyppar neiging tot knik vertonen). Ondanks de schijnbaar ingewikkelde vorm is de bouw van hypparschalen zeer eenvoudig: het oppervlak kan namelijk gevormd worden door uitsluitend rechte lijnen. Ook de krachtsoverdracht is bij deze schalen zeer eenvoudig. De schaal bestaat namelijk uit een stelsel drukparabolen (...) en een stelsel trekparabolen. De resultanten van deze druk- en trekkrachten vallen langs de rand van de schaal en worden zo afgevoerd."

Hypparschalen zijn scheluwe vlakken, lijken te zweven en geven door de bijzondere vorm en het omhoog reiken dynamiek aan een gebouw. 

Informatie van Willemijn van Donselaar in haar afstudeerscriptie Badpaviljoen Sonsbeek:

"De hypparschaal, heeft ten opzichte van andere dubbelgekromde oppervlakten drie grote voordelen:
- eenvoudige rekenmethodes kunnen worden gehanteerd door gebruik te maken van de membraantheorie
- de bekisting kan op eenvoudige wijze uit rechte elementen zoals houten of stalen balken worden opgebouwd
- ten opzichte van een vlakke, op buiging belaste plaat kan voor eenzelfde overspanning veel materiaal worden bespaard.

Voor het ontwerpen van een hypparschaal in beton geldt een aantal aandachtspunten.
- Randvoorwaarden. De membraanwerking van een hypparschaal verdwijnt wanneer de steunpunten horizontaal kunnen bewegen. De schaal wordt dan onderhevig aan buiging. De zone rond de steunpunten is kritiek. Deze zone moet worden verstevigd om bezwijken door dwarskrachten tegen te gaan. 
- Kromming van de schaal. De belangrijkste membraankrachten in hypparschalen, de schuifkrachten, zijn afhankelijk van de kromming van de schaal. Om het ideale geval van geen buigende momenten in de schaal, te bereiken moet voldoende kromming aanwezig zijn.
- Dikte van de schaal. Een belangrijk voordeel van schaalconstructies is het lage eigen gewicht vanwege de efficiŰnte vorm. In verband met grotere vervormingen mag de slankheid echter niet te klein worden. Eigenschap van schaalconstructies is een zo dun mogelijke schaal. De slankheid is ook afhankelijk van de minimale korreldiameter van het grind.
- Randbalken. Om aan de randen van de schaal schuifkrachten tot ontwikkeling te laten komen moet de doorsnede van de randbalken voldoende groot zijn. De membraanspanningen werken in elk punt van de schaal evenwijdig aan het raakvlak. Als gevolg daarvan treden ook de randspanningen van de schaal evenwijdig aan het raakvlak op. Aan de uiterste randen van de constructie en bij de opleggingen moeten daarom passende maatregelen worden genomen.
- Verhouding van de lengte van de zijden van een schaal. Bij een kleine verhouding van Lx/Ly (waarbij Lx de lengte is van de kortste zijde) wordt de verticale verplaatsing van het midden van de schaal ongeveer even groot als de doorbuiging van de randbalken. Bij een vierkante schaal zijn de vervormingen van de randbalken beduidend kleiner dan de verticale verplaatsingen van de schaal. Hoe kleiner de verhouding Lx/Ly, hoe meer de schaal zich gedraagt als een balk belast op buiging. 
- Gelijkmatig verdeelde belasting. Een hypparschaal wordt over het algemeen niet gedimensioneerd voor de opname van een zeer geconcentreerde belasting. Om dergelijke belastingen op te kunnen nemen moet de schaal (lokaal) worden verstevigd of kan voor een grotere kromming worden gekozen." 


klik op de meeste afbeeldingen voor groter

hypparschalen van 21x21 m van de stationskap station tilburg, arch. koen van der gaast, 1965 (google maps):


de intrigerende eenvoud van de hypparschaal, ook uit rechten te fabriceren (berkela constructieve vormgeving):


hypparschaal van de paaskerk in amsteveen, arch. baron van asbeck, 1963 (cultureel erfgoed):


het nomadisch paviljoen stadhuis den haag, arch. erik vreedenburgh (archipelontwerpers):


Documentatie
- De ontwikkeling van schaalconstructies (uit Heron 14, 1966)