Het Cremona diagram

Luigi Cremona was een befaamd Italiaans wiskundige geboren in 1830 in Pavia. Hij publiceerde verschillende werken, onder andere “Sulle linee a doppia curvatura” en “Teoremi sulle linee a doppia curvatura” zeg maar studies in de vlakke wiskunde.

Hij was vrijmetselaar en werd senator benoemd en werd professor in de hogere wiskunde aan de Sapienza in Rome. Hij is ook minister van onderwijs geweest.

Zijn studies in de vlakke wiskunde brachten hem op de idee om staafkrachten in vakwerken te berekenen. Onder vakwerken begrijpen we (vooral metalen, of ook houten) constructies voor bruggen of gebouwen. Denk maar aan de dakconstructie van het Sportpaleis in Antwerpen. Dat is één netwerk van vlakke stalen constructies. Of aan de bruggen over de Kieldrechtsluis. Hij legde daarmee de basis van het vak statica.

Il Diagramma di Cremona

De methode die hij daarvoor uitdacht wordt het Cremona Diagram genoemd. “Il Diagramma di Cremona” of “Diagramma Cremoniano”.

Hij legde een verband tussen de vorm van een vlakke constructie en de krachten die er in optreden als de constructie onderhevig is aan belasting zoals de nuttige last, maar ook windbelasting of variabele lasten bvb bij een ophaalbrug. En om dus een structuur voldoende stevig maar toch economisch te ontwerpen.

Met zijn Diagramma kunnen met een potlood en een lat de inwendige krachten bepaald worden die in een vlakke vakwerkstructuur optreden als die onderhevig is aan uitwendige krachten. Aan de hand van het diagram kan je dus het ontwerp ook verbeteren en optimaliseren. Geen computerprogramma’s (we zijn midden 19de eeuw !).

Het is pas met deze wetenschap van Cremona dat men in de tweede helft van de 19de eeuw stalen constructies van enige omvang is kunnen beginnen realiseren.

Eifel zal voor zijn toren ongetwijfeld ook beroep gedaan op die methode.

Inmiddels bestaan er programma’s en autocad systemen die nog steeds op basis van het Cremona Diagram alle onderdelen en verbindingen van dergelijke structuren uittekenen.

Een Cremona diagram van een eerder eenvoudige belasting op een structuur gelijkaardig aan de Kieldrecht bruggen hieronder.