Staal is één van de meest fascinerende bouwmaterialen. Ragfijne constructies van staal kunnen enorme krachten opnemen. ABT heeft de afgelopen decennia veel bijzondere constructies ontworpen. Staal leek ook een materiaal waarvan alle geheimen wel bekend waren. Een grotere materiaalefficiëntie leek vooral bereikt te kunnen door betere rekenmethodes toe te passen of door nieuwe constructieprincipes te ontwikkelen. Deels klopt dat ook. Echter, hogesterktestaal is een nieuwe staalsoort met beduidend betere eigenschappen dan ‘gewoon’ constructiestaal. Nog grotere krachten kunnen door dit staal worden opgenomen waardoor nog slankere constructies mogelijk zijn.
Toekomst van staal
Hogesterktestaal - Bij hogesterktestaal is door een andere chemische opbouw, een andere walsprocedure en een andere legering de vloeigrens enorm verhoogd. Gewoon constructiestaal heeft een gegarandeerde rekgrens 235 N/mm2 of 355 N/mm2; hoge sterkte staal heeft gegarandeerde rekgrenzen van 460 tot maar liefst 1100 N/mm2. Bovendien is de lasbaarheid van dit materiaal beter dan van gewoon koolstoofstaal. Het materiaal biedt veel mogelijkheden om staal nog efficiënter in te zetten. In ons streven om minder materialen in de gebouwen toe te passen is hogesterktestaal een belangrijke stap.
3-D rekenprogramma's - Door gebruik te maken van 3-D rekenprogramma’s kan de materiaalefficiëntie ook worden verhoogd. Zij maken het mogelijk om een veel groter aantal constructievarianten door te rekenen. Eén van deze tools is een door onszelf ontwikkelde parametrische materiaaloptimalisatie. Daarnaast kan met behulp van het hoogwaardige EEM-programma onderzocht worden wat de werkelijke krachtwerking in de verbindingen is. Dit inzicht maakt het mogelijk om de aansluitingen nog economischer uit te voeren.
'Zelfdenkende' staalconstructies - Ten slotte doet ABT onderzoek naar ‘zelfdenkende’ staalconstructies. Constructies worden in principe berekend op de meest ongunstige belastinggevallen. Voor het weerstaan van deze krachten is veel materiaal noodzakelijk. Eigenlijk is dit zonde – want een dergelijke situatie komt misschien nooit daadwerkelijk voor. We onderzoeken nu of de interne krachtswerking in een vakwerkconstructie door het combineren met een systeem van vijzels en kabels kan worden beïnvloed. De constructie zou op deze manier tijdelijk zwaarder belast kunnen worden. Of ze zouden geschikt gemaakt kunnen worden voor een mogelijke overbelasting door bv wateraccumulaties. De constructie zou dankzij dit principe minder zwaar kunnen worden uitgevoerd en zo kan veel materiaalwinst worden geboekt.
Projecten
In het jeugdtheater Bronks te Brussel zijn de daken gerealiseerd met een beeldbepalende stalen constructie. Drie verschillende constructietypes zijn hier aangewend. Het dak van de theaterzaal bestaat uit stalen spanten met een verlopende hoogte. Het sheddak van de centrale ruimte wordt gevormd door stalen vierendeelliggers om maximale transparantie te verkrijgen. Maar het meest spectaculair is het dak aan de straatzijde waar de constructie bestaat uit 9 stalen vinnen die in een visgraatpatroon geweven zijn.
Soms echter is de stalen constructie minder in het oog springend wanneer het gebouw eenmaal voltooid is. Een voorbeel hiervan is het MAS in Antwerpen. De constructie van het MAS is als een kerstboom, een centrale kern met uitkragingen. Aan de betonkern met ingestorte staalconstructie zijn 34 stalen spanten met een lengte van 12,6m en een hoogte van ± 6m bevestigd. De bevestiging van de spanten aan de kern gebeurt via 4 stalen kruiskolommen. De kruiskolommen vormen samen met de wapening de ruggegraat van de kern. Bijzondere uitkragende stalen spanten zijn voorzien voor het restaurant op de bovenste verdieping.
