spanningstructuur

Spanningstructuur is een bouwkundige structuur die een opening of ruimte overspant tussen twee of meer steunpunten. Het belangrijkste kenmerk is dat de krachten in de structuur worden overgedragen zodat er spanning, compressie en buiging in de onderdelen ontstaat om de belasting te weerstaan. Spanningstructuren worden toegepast om grote overspanningen mogelijk te maken met relatief licht materiaal, of om architectonisch expressieve vormen te realiseren.

Er bestaan verschillende typen spanningstructuren, afhankelijk van hoe de belastingen worden gedragen. Bij balkoverspanningen dragen liggers en dakelementen voornamelijk buiging; boogconstructies gebruiken compressie in de boog om de belasting te dragen; kabel- en netstructuren geven de krachten vooral via axiale trek aan kabels en staven; membranendaken werken met spanning in doek of folie die door onderliggende constructie wordt opgelegd; truss- en framekaders verdelen krachten via een combinatie van buiging en axiale krachten.

Bij het ontwerp wordt gekeken naar spanwijdte, belasting (leven en stilstaand gewicht), wind- en sneeuwbelasting, stijfheid en doorbuiging, materiaalkeuze en onderhoud. Praktische overwegingen zijn constructievolgorde, fabricage en montage, duurzaamheid en kosten. Spanningstructuren worden veel toegepast in sporthallen, auditoria, paviljoens en bruggen, waar een open ruimte en lichte constructie wenselijk zijn. Voorbeelden uit de geschiedenis tonen het werk van ontwerpers zoals Frei Otto, die met gespannen membranen en kabelrekken vernieuwende vormen mogelijk maakte.