Schaalconstructie
Laatst bijgewerkt: 05-05-2025
Definitie
Een schaalconstructie is een constructie met een gebogen oppervlak die ruimtes kan overspannen met relatief weinig materiaal, waarbij de belasting hoofdzakelijk via normaal- en schuifspanningen wordt afgevoerd dankzij de gekromde vorm (membraanspanningstoestand).
Omschrijving
Schaalconstructies onderscheiden zich door hun efficiëntie in materiaalgebruik, omdat de gekromde vorm zorgt voor een gunstige verdeling van krachten. In plaats van op buiging, zoals bij een vlakke plaat, worden krachten in een schaal hoofdzakelijk via spanningen in het vlak van de schaal (membraanspanningen) afgedragen. Materialen zoals beton, staal, hout en kunststoffen worden toegepast bij de realisatie van schaalconstructies. Ze worden veelal gebruikt voor het overspannen van grote ruimtes, zoals bij daken en koepels. Historisch gezien zijn schaalconstructies al eeuwenoud, met voorbeelden zoals de koepel van het Pantheon. In de moderne bouw worden ze nog steeds toegepast, al kunnen de kosten voor bekisting bij dubbelgekromde vormen een uitdaging zijn. De specifieke vorm van een schaalconstructie is cruciaal voor de krachtsoverdracht; bij metselwerk bijvoorbeeld, waar het materiaal goed bestand is tegen druk maar niet tegen trek, moet de vorm zo ontworpen zijn dat voornamelijk drukkrachten optreden. Een voorbeeld van een specifiek type schaalconstructie is de hypparschaal, een hyperbolische paraboloïde, die ondanks de gekromde vorm met rechte lijnen kan worden gevormd en waarbij de krachtsoverdracht relatief eenvoudig is met zowel druk- als trekspanningen.
Vergelijkbare termen
Koepel
Gebruikte bronnen: