Houten schuur

Projectmanager Patrick Jordaens heeft een project geselecteerd dat de expertise van Vestad op het gebied van houtconstructies mooi illustreert. “Het is misschien geen groot project”, legt Patrick uit, “maar het is zeker een project met een bijzonder verhaal.

Dit verhaal gaat met name over de restauratie van een oude houten schuur die als tuinhuis tegen een woning in Killowen (Ierland) werd gebouwd naar een ontwerp van Tatsuro Miki (Mood Architecture, Brussel). Het houten tuinhuis heeft (letterlijk!) een behoorlijk bijzondere reis achter de rug voordat het in Killowen terechtkwam.

Dit kleine gebouw stond oorspronkelijk in Nederland, waar het zorgvuldig werd gedemonteerd door Borg-Bouw, een Belgisch aannemersbedrijf gespecialiseerd in de restauratie van gebouwen, meubels en schrijnwerkerij. Borg-Bouw liet vervolgens de 5 spanten van de oorspronkelijke houtconstructie op eigen terrein herbouwen ter voorbereiding van de uiteindelijke realisatie in Ierland. Vanwege onze expertise in houtskeletbouw namen zij contact met ons op en vroegen ons om alle structurele analyses uit te voeren.

Om de oorspronkelijke draagconstructie zo nauwkeurig mogelijk te modelleren, heeft Borg-Bouw een 3D-scan van de houten spanten uitgevoerd. Op basis van de puntenwolk die de vorm van die spanten beschrijft, werden de hartlijnen bepaald in AutoCAD. En aangezien deze dragende eikenhouten constructie vrij oud is, waren de hartlijnen allesbehalve recht en verticaal. Via een DXF-bestand hebben we de hartlijnen als draadmodel geïmporteerd in de analyse software Diamonds van BuildSoft, waarna we deze hebben aangevuld met doorsnede- en materiaaleigenschappen. Tot slot zijn er rechte staafelementen toegevoegd om de nieuwe houten dakconstructie bovenop de oorspronkelijke draagconstructie te modelleren.

Het is de moeite waard om even stil te staan bij de dwarsdoorsnede-eigenschappen van de dragende eiken constructie zoals die uit de 3D-scan zijn afgeleid. Omdat deze dwarsdoorsneden een onregelmatige vorm hebben, zijn ze in Diamonds ingevoerd als variabele dwarsdoorsneden om een geometriemodel te bouwen dat zo dicht mogelijk bij de werkelijkheid ligt. Maar uiteindelijk blijft elk geometriemodel natuurlijk een benadering van een bijna perfecte geometrie. Daarom hebben we een tweede model ontwikkeld waarin we de dwarsdoorsnede-eigenschappen van de oorspronkelijke dragende constructie enigszins hebben verminderd.

Dat was een uitstekend hulpmiddel om de gevoeligheid van de resultaten voor imperfecties in het model te beoordelen. En dat is natuurlijk het grote voordeel van het gebruik van structurele analysesoftware zoals Diamonds, die veel waarde hecht aan bruikbaarheid en gebruiksvriendelijkheid. Omdat het zo eenvoudig is om met verschillende modelvarianten te experimenteren, kunnen we betrouwbaar structureel advies geven en dat ook nog eens heel snel.

Na het voltooien van het geometriemodel met de relevante lastengroepen en belastingscombinaties (in dit geval waren vooral windbelastingen van belang), hebben we Diamonds gebruikt om de interne krachten in uiterste grenstoestand en vervormingen in bruikbaarheidsgrenstoestand te berekenen. Hieruit bleek dat er ingrepen nodig waren om de horizontale vervormingen als gevolg van windbelastingen binnen aanvaardbare grenzen te houden.

Om de structurele analyse te voltooien, hebben we vervolgens alle verplichte verificaties uitgevoerd met betrekking tot de sterkte en stabiliteit van houten lijnelementen (inclusief de knikweerstand van de op druk belaste elementen) volgens de Eurocodes en de Ierse nationale bijlagen, uitgaande van de interne krachten die in de vorige stap waren berekend.

Dit kleine maar charmante restauratieproject is een uitstekend voorbeeld van hoe eenvoudig het is om structurele concepten efficiënt te valideren met behulp van de praktische analyse software van BuildSoft. Dat maakt ons leven als constructeurs veel gemakkelijker en aangenamer!”