Betonnen schaaldaken (Il) *door H. Bloem jrII. MogelijkhedenWanneer wij de vraag stellen: waarvoor iseen schaaldak geschikt?, dan volgt automa-tisch een wedervraag, nl.: welke andereconstructies bestaan er nog naast hetschaaldak?Deze constructies zijn:a. de staalconstructie, met als dak cassetten-platen, al of niet van bims vervaardigd;b. de betonconstructie, geheel of gedeeltelijksamengesteld uit prefab-onderdelen enmeestal met een dak van cassettenplaten.Wanneer wij het betonnen schaaldak ver-gelijken met de staalconstructie, dan komendirect de volgende voordelen naar voren:1. een veel kleiner staalverbruik, hetgeenin de tegenwoordige tijd van zeer veelbelang is;2. de veiligheid tegen brand is veel groter.Dit geldt intussen voor alle betoncon-structies;3. aangezien een schaaldak een monolitischeconstructie is, zal het beter bestand zijntegen beschadiging (bijv. bombardemen-ten);4. de onderhoudskosten zijn practisch nihil.Men moet echter om een juist beeld hier-van te krijgen bijv. een termijn van 10jaar nemen;5. een ideale verlichting. Dit geldt speciaalvoor sheddaken (zie later).Aangezien de onderzijde van de gebogenschaal glad en niet gepleisterd (of geverfd)is, wordt het invallende daglicht volko-men diffuus verspreid. Men verkrijgt dus,een gelijkmatige lichtverdeling.Bij een sheddak, uitgevoerd in staalcon-structie, wordt de lichtinval door eenstelsel van balken met diagonalen ge-stoord; dientengevolge ontstaat hinder-lijke schaduw;6. een betere stofbestrijding. Door het gladdeoppervlak van de gehele constructie isweinig gelegenheid tot stofafzetting aan-wezig. Zeer veel fabrieken bestedentegenwoordig hieraan veel aandacht.7. een aesthetische aantrekkelijkheid. Velenvinden zowel het exterieur als het interieur veel prettiger om te zien dan eerstaalconstructie.Het nadeel van de schaaldakconstructie (ditgeldt evenwel voor alle betonconstructies)is de slechte warmte-isolatie. Dit wordtechter meestal ondervangen door het aan-brengen van een isolatielaag van vermicu-lite, klinkerisoliet of kurk aan de buiten-zijde van de schaal.Vergelijken we nu het schaaldak met eenprefab-constructie, dan bezit eerstgenoem:de de volgende voordelen:1. de monolitische constructie;2. de eenvoud van de constructie;3. de grotere veiligheid, aangezien eenschaaldak-constructie een hoge graad vanstatische onbepaaldheid bezit;4. de ideale verlichting, welke door geenandere constructie wordt benaderd;5. de betere stofbestrijding.Met het bovenstaande is voldoende duide-lijk geworden, waarom een schaaldak in velegevallen te verkiezen is boven een anderefoto 2. lange tonschalen in garage G.A.B, te MaastrichtHet schaaldak wordt gewoonlijk onder-scheiden in:a.het shedschaal (foto I),b.de lange tonschalen (foto 2),c.de korte tonschalen (foto 3).*) Het eerste deel stond in Cement 5 (1953) nr 5-6,blz. 78-79.Cement i (1954) Nr 13-14constructie. Heeft men dus een schaaldak alsconstructiewijze gekozen, dan komt men totde vraag: welke mogelijkheden zijn er nu?In het algemeen is het schaaldak het aange-wezen dak om grote ruimten te cre?ren,waarbij dan voorop staat, dat men in eendergelijke ruimte geen of bijna geen kolom-men heeft.foto I. shedschaal in textielfabriek209tek. 6. tonschalen:10x30mfoto 3. korte tonschaal in textielfabriek te Almeloa. ShedschalenTextielfabrieken en ook andere bedrijveneisen een zeer goede en gelijkmatige ver-lichting. Hiervoor is een shedschaal de aan-gewezen constructie.In tek. 4 is een voorbeeld van deze construc-tie aangegeven: een glaswand Van 2,50 mhoogte, een gootbalkhoogte van 1,00 m eneen totale constructiehoogte van ca 3,70 m.tek. 4 voordelen shedschaal:1. alleen Noorderlicht en2. zeer gelijkmatige verdeling van dedaglichtfactorDe breedte van de schaalis gekozen op 8 m.De meest economische schaaloverspanninghierbij is 15 m.Gaat men over tot een grotere overspan-ning met gelijkhouden van de constructie-hoogte van 3,70 m, dan loopt het staalver-bruik zeer hoog op, hetgeen oneconomischis. Men moet dit dus liever vermijden.Deze conclusie is duidelijk, indien men ervergroten, dus: hogere glaswand, hogeregootbalk en grotere breedte van de schaal.Ook hieraan is evenwel weer een grens, om-dat de constructiehoogte van de schaal inharmonie moet zijn met de vrije hoogteonder de gootbalk; deze laatste moet tenminste gelijk zijn aan de constructiehoogte,omdat:1. door de grote ,,kop" van de shed de teverwarmen inhoud van het fabrieksge-bouw zeer ongunstig vergroot wordt;2. het grote voordeel van een shedschaal(diffuse daglichtverspreiding van hetNoorderlicht) door de in verhoudingkleine vrije hoogte onder de gootbalkteloorgaat.Hieronder volgt een overzicht van enkeleuitgevoerde shedschaaloverkappingen (ta-bel I).Onderstaand overzicht toont duidelijk aan,dat:a. de meest economische maat 8x15 m is,b. men een vergroting van de ze 15 m zoveelmogelijk moet vermijden, tenzij tege-lijkertijd de constructiehoogte wordtvergroot.Dit laatste is alleen mogelijk, indien tevensde vrije hoogte ten minste 5 m bedraagt.b. Lange tonschalenDe lengte-overspanning van deze schaal-daken is meestal 2 tot 3 maal groter dan debreedte-overspanning.Tabel I. ShedschalenDit type tonschaal is altijd het goedkoopstevan alle schaaldaken. Meestal kan men meteen dergelijke constructie zeer grote over-spanningen bereiken; bijv. de autobus-garage te Maastricht (/ = 30 m1), zie foto 2de Grossmarkthalle te Budapest (40 m1) ende vliegtuigloodsen te Karachi.Een veel toegepaste schaal is die, welke eengrondoppervlak heeft van 8x20 m2; ook deafmeting 8 x 15 m komt veel voor. Ge-noemde typen worden veel toegepast vooropslagloodsen aan havens en bij fabrieken.Het benodigde daglicht wordt dan toegela-ten door ramen in de gevelwanden. Hetkomt evenwel voor, dat er meer daglichtwordt gewenst (bijv. in autogarages). Menpast dan veel daklichten toe.Nemen wij bijv. een schaal met als grond-oppervlak 10x30 m. In deze schaal is hetmogelijk een daklichtopening te maken meteen maximale afmeting van 2,5 x 18 m.Het lichtoppervlak bedraagt dan:Van het grondoppervlak.In de regel is het zo, dat mende lengte vanhet daklicht niet groter mag nemen dan 3/5van de lengte-overspanning.Wanneer men nu bijvoorbeeld een ruimtevan 80x60 m zou moeten overkappen, dankan men hiervoor verschillende typen langetonschaal toepassen, bijv.:40 stuks van 8 x 15 m of30 stuks van 8x20 m of16 stuks van 10x30 m.tek. 5op let, dat de pijl van een shedschaal meestalkleiner is dan die van een tonschaal (zietek. 5).Het is wel mogelijk om toch ?n economisch?n met grote overspanningen te bouwen.Men moet dan echter de constructiehoogteafmetingenin m2construc-tiehoogtein mvrijehoogtein mhoogteglaswandin mhoeveelhedenper m2grondvlakSt. 37in kgbetonin m3bekistingin m28x15 3,70 min.:4,02,50 26 0,17 1,908x20 4,20 min.:5,02,80 32 -- - --8x24 4,70 7,10 2,80 29 0,18 2,2010x27,5 6,00 15,50 4,50 -- -- --210 Cement 6 (1954) Nr 13-14Afhankelijk van:1) veel of weinig kolommen en2) lange of korte bouwtijdzal de begroting moeten uitwijzen, wat hetmeest geschikte type is. T.a.v. het materiaal-gebruik zal het weinig uitmaken, welktype schaal wordt toegepast. De schaaldikteis meestal 7 cm in de top en 9 cm t.p.v. degootbalken. Dit geldt practisch voor alletypen. Een belangrijke factor is evenwel debenodigde bekistingsconstructie (tabel II).Tabel III. lange tonschalenafmetingenin m2hoeveelhedenper m2grondvlakSt. 37in kgbetonin m3bekistingin m26x13 24 0,16 1.78x15 26 0,17 1,88x20 28 0,18 1,910.6x30 30 0,18 1,9Bij vergroting van de overspanning wordtde hoogte van de gootbalken steeds groter:van 40 cm1bij de tonschalen van 8x15 m2tot 1,30 m1bij die van de tonschalen van10x30 m.Deze hoge gootbalken geven constructiefeen weinig fraaie oplossing. Men kan in zulkeen geval deze gootbalk voorspannen, waar-door de hoogte vermindert.Aangezien de constructiehoogte van eenschaaldak (= afstand van onderkant goot-balk tot bovenkant schaal) vrij groot is, zalmen voor een behoorlijk grote hoogteonder de gootbalk moeten zorgdragen, wilmen een bevredigende ruimtewerking ver-krijgen.c. Korte tonschalenBij deze tonschalen is de lengte-overspan-ning meestal gelijk of nog iets kleiner dan debreedte-overspanning. Een hoge gootbalkis dan niet meer noodzakelijk (veelal 40 x40 cm). Door het groter worden van debreedte-overspanning zal ook de construc-tiehoogte groter worden, waardoor archi-tectonisch gezien zeer mooie gewelvenontstaan. Bovendien valt de gootbalk doorzijn geringe afmetingen in het niet. Dezeschalen zijn veel toegepast voor ontvang-hallen en tentoonstellingsruimten.Bij deze schaalconstructies wordt het ge-vaar van uitknikken groot. Dientengevolgemoet men dan ook per schaal een drietalknikribben toepassen met afmetingen van20 x 30 cm (tabel III).Tabel III. korte tonschalenafmetingenin m2hoeveelhedenper m2grondvlakSt. 37in kgbetonin m3bekistingin m216,5x20 30,2 0,17 1,6425x20 35,0 0,20 2,1020,7x16,8 -- -- --Ook bij deze tonschalen kunnen daklichtenworden toegepast tot een totale groottevan max. 15% van het grondvlak. Een vrijehoogte van 5 m onder de gootbalk is daarbijnodig.Vaak komt het voor, dat bij toepassing vanschaaldaken met bepaalde afmetingen tochnog grotere overspanningen gewenst wor-den of zelfs vereist zijn. In zo'n geval zalmen een bepaalde kolom, welke te veel is,op de een of andere manier moeten weg-laten.Met weinig meer materiaalverbruik kanmen, indien de eisen niet te hoog zijn, en-kele oplossingen vinden, waarvan een drie-tal volgen.Voorbeeld I. Van een schaal van 8 x 20 mmoet om de beurt een kolom vervallen. Ditwordt opgevangen door een gewapend-betonbalk, welke een hoogte heeft, die ge-lijk is aan de constructiehoogte van deschalen. Men verkrijgt dan een ruimte van16 x 20 m i.p.v. 8 x 20 m (tek. 7).tek. 7. tonschalen: 8 x 20 m.De vrije ruimte per kolom wordtvan 8 X 20 m gebracht op 16 x 20 mVoorbeeld 2. Shedschalen met een over-spanning van 8 m1bij 15 m1. Door middelvan een hoge balk is nu een oppervlak ge-cre?erd van 32 x 30 m (tek. 8).tek. 8. Ruimte overdekt met shedschalenvan 8 x 15 m. Oppervlakte zonderkolommen 32 x 30 mVoorbeeld 3. Hoe met vakwerkspantennog een andere oplossing kan worden ver-kregen. Deze werd uitgevoerd bij een tex-tielfabriek te Hengelo (tek. 9).tek. 9. shedschaal met vakwerkspanten4. Toepassing van een zgn. N-liggerIndien in de richting loodrecht op de span-ten een grotere overspanning wordt ge?ist,dan kan men de normale shedafmetingenhandhaven, maar dan moet men d.m.v. eenvakwerk de tussenliggende spanten op-vangen. (tek. 10).Deze constructie is vrij kostbaar; om dezereden wordt zij weinig toegepast.(wordtvoortgezet)tek. 10. shedschaal met N-liggerMededeling enqu?teDe in het vorige nummer van ,,Cement"aangekondigde enqu?te heeft een ver-heugende reactie van de lezers ont-moet; reeds vele kaarten werden ont-vangen.Het ligt in het voornemen in het jubi-leumnummer van ,,Cement", ter ge-legenheid van het vijfjarig bestaan vanons tijdschrift, welk nummer in ver-band met de Jaarbeurs 27 Maart a.s. zalverschijnen, hef resultaat van de en-qu?te te publiceren.Wij zullen het zeer op prijs stellen, in-dien diegenen, die de enqu?tekaart nogniet ingevuld terugzonden, zulks alsnoguiterlijk 20 Februari a.s. zoudenwillen doen. De RedactieCement 6 (1954) Nr 13-14Het Cementverbruikin NederlandIn het afgelopen jaar 1953 heeft het cementver-bruik in Nederland een tot nu toe ongekendehoogte bereikt, nl 2 038 436 ton, hetgeen ruim400 000 ton meer is dan in het voorafgaande jaar1952.Hiermede heeft de toeneming van het cement-verbruik, welke de naoorlogse jaren te zien gaven,zich zoals uit onderstaand overzicht blijkt voort-gezet:1946 ............................ 621 027 t1947 ............................ 803 9l5 t1948 ............................ 1 206762 t1949 ............................ 1 447765 t1950 ............................ 1 598 645 t1951 ............................ 1 7540141952............................. 1600005 t1953.............................2038456 tTer vergelijking dtene, dat in de vooroorlogsejaren het cementverbruik in Nederland gemiddeldca 900 000 ton per jaar bedroeg, zodat het ver-bruik thans tot ongeveer het 2?-voudige is ge-stegen.Deze toeneming van het verbruik doet zich in degehele wereld voor; de wereldcementproductieis --zonder Rusland en China-- tegenover hetjaar 1923 ongeveer verdrievoudigd.ErrataIn het artikel,Beton in zeewater' op blz. 173 van hetvorige nummer van ir J. P. Jo s ep hus Jitta staatin de laatste alinea ,verfhemd', hetgeen verfhuidmoet zijn. Voorts staat als naam genoemd ,Leim-doersen', hetgeen Leimdoerfen dient te zijn.211