Hangende glaskoepel heeft drie functies

ONTWERP
Tekst: Joop Wilschut
Beeld: Frank Hanswijk en
Albert F. van den Hout
DA KENRA A D NU MMER 12 9, D E C E M B E R 2 015
G L A ZE N KOE P E LDA K
De lichtschacht afschermen tegen regen, maar die gelijktijdig
openhouden om vleermuizen toegang tot het fort te bieden en
fortbezoekers van onderaf een kunstwerk van gekleurde glazen leien
tonen. Dat zijn de drie functies van de glazen koepel, die onlangs op
het dak van Fort Asperen is geplaatst. In Dakenraad 128 is een artikel
gepubliceerd over de glazen leien of pannen. In dit artikel gaan we in op
de constructie van de koepel.
Hangende glaskoepel heeft drie functies
Van onderen uit de lichtschacht
biedt de glazen koepel een
fascinerende aanblik door de
veelheid aan kleuren.
Vrijstaande
koepelconstructie
op dak Fort
Asperen
F
ort Asperen, een bouwwerk uit
1847, is in de afgelopen vier
jaar ingrijpend gerestaureerd.
Vocht was het hoofdprobleem
voor de bouwkundige schil van
het fort, zo staat te lezen in de
toelichting op het ontwerp van
bureau SLA. De restauratie heeft
het gebouw waterdicht gemaakt,
zodat het metselwerk met de jaren
kan drogen. De lichtschacht in het
hart van het fort vormde echter een
uitzondering; hier zou nog altijd
regen binnenvallen. Om die reden
heeft Stichting Kunstfort Asperen
architect Peter van Assche gevraagd
een oplossing te bedenken en dat is
prachtig gelukt.
De kroon op het werk, letterlijk en
figuurlijk, is een koepelconstructie
van 550 glazen leien boven deze
lichtschacht. Daarmee is een
transparant afdak ontstaan,
waardoor regenwater buiten blijft.
25
DR 129_025-028.indd 25
07-12-15 10:08
ONTWERP
DA KENRA A D NU MM E R 12 9, D E C E M B E R 2 015
G L A ZE N KOE P E LDA K
Een bijkomende eis was echter dat
de koepel niet volledig gesloten
mocht zijn maar openingen moest
hebben om vleermuizen de kans te
geven het fort, ’s nachts en tijdens
de winter, binnen te komen. Dat is
gelukt door de glasleien een speciale
vorm te geven.
Hoe de glazen leien tot stand zijn
gekomen en hoe ze zijn opgehangen,
staat in de vorige editie van
Dakenraad. Hoe de draagconstructie
in elkaar steekt en hoe de leien
stabiel zijn verankerd, daarover gaat
het in dit artikel.
Uitgangspunten
De lichtschacht heeft een
diameter van circa vijf meter.
De glazen koepel daaroverheen
heeft er een van 7,65 meter en deze
is ongeveer vijf meter hoog.
De houten draagconstructie waaraan
de glaskoepel hangt is 5,26 meter
hoog en heeft een doorsnede van
12,18 meter. Het was al direct
duidelijk dat deze draagconstructie
aan de buitenzijde van het glas
moest komen om het zicht van
binnenuit op het kunstwerk niet te
belemmeren.
De houtconstructie is gefundeerd
op een gewapend betonnen balk
van 300 mm x 400 mm en is
gesegmenteerd cirkelvormig. De balk
ligt op staal, los in het zand op het
dak van het fort en is nu niet meer
zichtbaar. Op de betonbalk zijn 24
gegalvaniseerde stalen voetsteunen
bevestigd, waaraan twee aan twee
de houten spantbenen zijn verankerd
met ingelaten schetsplaten.
Draagconstructie
De houten koepelconstructie
bestaat uit tweemaal 24 spantbenen,
die contra ten opzichte van elkaar
vanaf de stalen voetsteunen onder
een hoek van 75 graden naar boven
lopen en zo roterend om het denkbeeldige middelpunt de koepel
vormen. Elk spantbeen is opgebouwd
uit zes rechte stukken vurenhout met
afmetingen van 96 mm x 225 mm.
Het hout is vóór montage
verduurzaamd en na de montage
tweemaal behandeld met zwarte beits
om de tekening van het hout in het
zicht te houden.
De spantbeenstukken zijn praktisch
allemaal even lang: 1.695 mm;
alleen aan de boven- en onderzijde
van een spantbeen zijn kortere
Doorsnede van de gehele constructie over de lichtschacht en een bovenaanzicht van
de spanten en de glaskoepel.
Projectgegevens
Initiatiefnemer
: Stichting Kunstfort Asperen, Amsterdam
Nationaal Glasmuseum Leerdam, Leerdam
Ontwerp
: Bureau SLA, Amsterdam
Constructeur
: Mia Tsiamis en Edwin Thie, Amsterdam
Glastechniek
: Eclaircie, Rijswijk (Gld)
Houtconstructie : Van den Dool Bouw, Leerdam
Houtzagerij
: Vijf X Vorm, Amsterdam
stukken toegepast van respectievelijk
432 mm en 1.112 mm. Deze zijn
geprefabriceerd aangevoerd en ter
plaatse gekoppeld met gelijmde penen-gat verbindingen. Prefabricage
was min of meer noodzakelijk.
De spantbenen kruisen elkaar met
halfhoutse verbindingen, maar dat
gebeurt onder verschillende hoeken.
Vooraf is via uitslagen exact bepaald
waar en onder welke hoek uitsneden
in de balken moesten worden
gemaakt en die zijn vervolgens
met een aantal slimme mallen
op conventionele zaagmachines
gefabriceerd.
Het resultaat is een koepelconstructie
met een strak patroon aan
verbindingen en knikken. Aan de
bovenzijde - waar alle 48 spantbenen
bij elkaar komen en waar ze
onderling verlijmd zijn - is een
cirkelvormige ring ontstaan met een
diameter van ruim drie meter.
Deze open ruimte is van invloed
op de ‘belichting’ van de glaskoepel
en doet deze van onderaf bezien
beter uitkomen.
26
DR 129_025-028.indd 26
07-12-15 10:09
ONTWERP
DA KENRA A D NU MMER 12 9, D E C E M B E R 2 015
G L A ZE N KOE P E LDA K
De houten draagconstructie in aanbouw. Elk spantbeen is samengesteld uit zes
delen vurenhout met een vaste doorsnede van 96 mm x 225 mm.
De onderdelen van de spantbenen zijn
geprefabriceerd aangevoerd. De pen-en-gat
verbindingen en schuine halfhoutse lassparingen
zijn machinaal gezaagd.
De glaskoepel inclusief houten draagconstructie
staat op het dak van het fort over de voormalige
lichtschacht.
Spankabels
Omdat de eigenlijke draagconstructie, de houten spantbenen, aan
de buitenkant zit, hangt de koepel
van glazen leien vrij daarbinnen.
De stabiliteit is gevonden in een
even simpel als ingenieus stelsel
van spankabels. De glazen leien
hangen met een omgezette zijde
over gegalvaniseerde stalen ringen
gemaakt van buisprofielen Ø 30 mm
met een wanddikte van 4 mm.
In totaal zijn er tien van deze
ringen verdeeld over de hoogte van
Hier is duidelijk te zien dat de spantbenen op de verbindingen knikken om zo
tot een gebogen vorm te komen. Let ook op de bouten, waar aan de onderzijde
van het spantbeen het oog voor de spankabels zit.
de koepel. De ringen worden van
beneden naar boven steeds kleiner
in diameter. Aan of beter gezegd
door deze ringen zijn op regelmatige
afstanden eveneens gegalvaniseerde
stalen staven gekoppeld met aan
het uiteinde hiervan een oog.
Omdat deze staven (162 stuks) tot
buiten de glaskoepel lopen, zijn in
eenzelfde aantal leien gaten geboord.
De glasranden van de gaten zijn
beschermd met rubberen ringen.
Vanaf het oog van de staven lopen
er roestvaststalen spankabels van
getordeerde strengen met een
totale diameter van 5 mm naar de
verschillende houten spantbenen.
Daar zijn ze verankerd aan eenzelfde
soort stalen staven met ogen als bij
de ringen, maar deze zijn door de
spantbenen geboord en vastgezet
met een boutverbinding. Vanaf 24
ringen bij de glaskoepel lopen ook
spankabels in verticale richting, van
oog naar oog, langs de koepel. Deze
draden zijn bedoeld om de tien
ringen in horizontale richting op vaste
onderlinge afstanden te houden.
27
DR 129_025-028.indd 27
07-12-15 10:09
ONTWERP
DA KENRA A D NU MM E R 12 9, D E C E M B E R 2 015
G L A ZE N KOE P E LDA K
De glasleien zijn vooraf geselecteerd op kleur om het
kunstwerk, wat de koepel is, een zo veelzijdig mogelijke
uitstraling te geven.
Detailopname van één van de ‘knooppunten’ van de
spanconstructie net buiten de glaskap. Zie ook de rubberen
afdichtingsring in het gat van de glazen lei.
De leien hangen met omgezette flappen en elkaar
overlappend over ringen van gegalvaniseerd stalen
buisprofielen van Ø 30 mm.
Een fraai shot tussen de glaskoepel en de houten
draagconstructie, waarbij de veelheid aan spankabels goed
is te zien.
De gehele constructie is met wartels
op spanning gebracht en kan in
een latere fase zonodig nog worden
‘bijgespannen’. In totaal is er 700
meter roestvaststalen staalkabel
gebruikt en zitten er 300 ogen in de
houten spantbenen en 162 ogen aan
de stalen ringen, die de leien dragen.
Het totale gewicht van de glaskoepel
bedraagt ruim 2.500 kilogram.
Glasleien
diameter van 1,25 m is dichtgelegd
met vijf speciale glasleien in de
vorm van een kwart cirkel.
Ook deze leien zijn getekend en
gekleurd. Dichtbij de haakse hoek
van deze vijf leien is een gat geboord
en met een spankabel en rubberen
ringen door deze gaten zijn ze
gekoppeld en bevestigd.
Door de ruime overlap van deze
zogenoemde sluitleien is de koepel
weertechnisch gezien gesloten.
Rest nog enige informatie
over de glasleien als aanvulling
op het vorige artikel. De top van
de glaskoepel, een ruimte met een
Tot slot nog enkele antwoorden op
vragen uit het vorige artikel. De glaskoepel is volgens architect Peter van
Assche constructief berekend op
wind- en sneeuwbelasting en voldoet
aan de normen. Bovendien maakt hij
zich geen zorgen over vorstschade.
“De leien zijn 6 mm dik en glas
is van nature goed vorstbestendig.
Onderhoud en reiniging zijn wel
aspecten waaraan men aandacht
moet besteden. Zeker als men de
uitstraling van het kunstwerk in tact
wil houden. De glaskoepel is van
buitenaf gemakkelijk te bereiken en
met een hoge drukspuit goed
te reinigen. Dat er daarbij
water in de lichtschacht komt,
is geen bezwaar.”
28
DR 129_025-028.indd 28
07-12-15 10:09