Het Museum Confluences

In 1999 besloot de Algemene Raad van Rhône-Alpes (Frankrijk) een ontwerpprijsvraag uit te schrijven voor het nieuwe Musée des Confluences in Lyon. De locatie van dit bouwwerk is het punt waar de Rhône en Saône samenvloeien.

Het project

In 1999 besloot de Algemene Raad van Rhône-Alpes (Frankrijk) een ontwerpprijsvraag uit te schrijven voor het nieuwe Musée des Confluences in Lyon. De locatie van dit bouwwerk is het punt waar de Rhône en Saône samenvloeien. Het gebouw zal een museum voor wetenschap en samenleving huisvesten. Er is gekozen voor het ontwerp van de Oostenrijkse architect Coop Himmelb(l)au Architects. Het project, dat sinds 2010 de verantwoordelijkheid is van Vinci, de grootste Franse aannemer en wereldwijd in de top 3, zal volgens planning in 2013 geopend worden. TE France is verantwoordelijk van het projectontwerp en -beheer van dit kunstwerk.

Architectonische beschrijving

Het ontwerp van Coop Himmelb(l)au voldoet aan de wetenschappelijke en culturele vereisten: de compositie van het gebouw bestaat uit een kristal en een wolk, respectievelijk symbolen voor het bekende en het onbekende, of de bekende omgeving van het heden en de onzekere vaagheid van de toekomst. Het gebouw rust op een basis, de wolk lijkt boven de Jardin du Confluent te hangen, ongeveer 8 meter boven het grondoppervlak. De wolk is bekleed met een metalen omhulsel waarin kleuren en licht gereflecteerd worden en dat de verschillende echo's van de lucht, de stad, het water en de groene omgeving vasthoudt. De transparantie van het kristal staat hiermee in contrast en markeert duidelijk de ingang van het museum aan de noordzijde.

Beschrijving van de constructie

De constructie bestaat uit drie entiteiten: de basis, de wolk en het kristal. De basis is gemaakt van beton in één of twee niveaus. De wolk vormt het grootste deel van het gebouw. Het is een stalen constructie van 7 verdiepingen (hoofdconstructie), met een stalen omhulsel dat op de basis rust met maar 3 betonnen pijlers en 12 enorme kolommen die onafhankelijk van de basis staan. De horizontale reacties van de constructie worden alleen ondersteund door deze kolommen en pijlers.
Het kristal is een constructie van geëmailleerd staal, deels ondersteund door de basis en deels door de wolk. Het bestaat uit een secundaire constructie die met verbindingsposten op een primaire metalen constructie leunt. De koppelingen tussen de wolk en het kristal maken schuiven tussen de twee constructies mogelijk.
Het volledige gebouw is gefundeerd op palen en wortelpalen voor de basis en op baretten voor de peilers en kolommen.

Berekening met Scia Engineer

Scia Engineer is gebruikt voor verschillende studies:

• Ontwerp van de constructie van het kristal
• Ontwerp van de primaire constructie van het omhulsel
• Ontwerp van de doorgangen in de constructie van het kristal: dynamische berekeningen
• Controle van de hoofdconstructie van de wolk
• Controle van de constructie in het globale model

In eerste instanties lag de focus van de studies op de afzonderlijke modellen: het kristal op steunen met de stijfheid van de basis, stalen omhulsel (1000 steunen), hoofdconstructie met de peilers en kolommen.

Vanwege het complexe karakter kon de constructie niet op de conventionele manier worden benaderd. De belangrijkste uitdaging was het consolideren van alle afzonderlijke modellen om de complete constructie te kunnen beoordelen met gelijktijdige belastinggevallen (inclusief windeffecten uit windtunneltests en temperatuurbelastingen).
Met het uitbrengen van het hulpmiddel voor belastingspanelen was het mogelijk om de complexe belasting van het volledige model te doen.
De bouwfasen (zoals het storten van betonnen platen in de wolk en niet in het kristal) kon worden gedaan door het deactiveren (afwezigheden) van bepaalde elementen afhankelijk van de belastingsgevallen.

Het complete model bestaat feitelijk uit twee submodellen dankzij de mogelijkheid om staven en steunen per belastingsgeval te deactiveren:

• Een zogenaamd vast model: de peilers worden gedeactiveerd en starre steunpunten worden geactiveerd boven aan de peiler en onder aan de kolommen
• Een zogenaamd variabel model: de peilers worden geactiveerd samen met de baretten.

Door deze complexiteit in het beheer van afwezigheden was het mogelijk om te rekenen met één model.
Het volledige model bestaat uit ongeveer: 27.000 knopen, 32.000 staven, 7.000 belastingspanelen en 588 verschillende doorsneden.