4 Amstel Tower siert skyline Amsterdam Besparing bouwkosten dankzij slimme oplossingen Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 5 1 2 3 4 Spoorbaan Julianaplein 1. Hotel 2. Woontoren 3. Parkeergarage + -dek 4. Winkels 5. Amstelstation 6. Spoorbaan + perron 5 6 Amstelstation De Amstel Tower bestaat uit een laagbouwgedeelte van zes lagen met daarop een 103 m hoge woontoren met dertig verdiepingen. In de laagbouw wordt een hotel van keten Meininger gerealiseerd met 186 kamers. In de woontoren komen in totaal 192 huurappartementen. Tussen de woontoren en het hoteldeel bevindt zich een installatielaag. Kenmerkend in het ontwerp van de toren zijn de afgeronde hoeken van het gebouw met rondom balkons. Door deze afge - ronde hoeken is de schaduwwerking in de omgeving beperkt en is de inpassing in de omgeving verbeterd. Rond het hotelge - deelte bevinden zich prefab-betonnen luifels die toegankelijk zijn voor onderhoud en glasbewassing. Op het dak is een 'kroonconstructie' ontworpen met nog twee ringen met luifel - elementen. Aanvankelijk was onder de toren een kleine, meerlaagse parkeergarage voorzien. Om kosten te besparen, is uiteindelijk gekozen een grote eenlaagse parkeergarage náást de toren te maken. Onder de toren komt slechts één laag met woningber - gingen. De parkeergarage telt 171 plaatsen. Op het parkeerdek wordt door de gemeente Amsterdam een busstation ingericht. Aan de zijde van het Julianaplein zijn tegen de parkeergarage nog twee ruimten voor winkels gerealiseerd (fig. 2). Naast het Amsterdamse Amstelstation wordt gebouwd aan de Amstel Tower: de hoogste woon- en hoteltoren binnen de ring van Amsterdam. Op het oog een simpele betonconstructie, maar erachter gaat een uitgekiend constructief ontwerp schuil. 1 2 ing. Mischa Andjelic PMSE RC ir. Matthij Moons RC ir. Remco Wiltjer RO IMd Raadgevende Ingenieurs 1 Amstel Tower in aanbouw.foto: Mariska Stieber2 Overzicht locatie Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 OPRIT BUSDEK ENTREE ENTREE T OREN ENTREE ENTREE INRIT UITRIT BUSDEK INRIT GARAGE UITT Overzichtweg Julianaplein PARKEREN V VT A u u ui POSIT TBV u u ui u u u u u u ui ugif gre n u es u u u u ui u u ui ui O O O O H X = 123132.1952m Y = 48431 1.4172m X = 123127.0516m Y = 484325.5045m X = 123128.8134m Y = 484310.1821m X Y = 4 X = 123070.5959m Y = 484304.8937m X = 123098.0684m Y = 484276.5993m X = 123082.9432m Y = 484271.0774m X Y = 4 Y = 484397.0443m X = 123096.4090m Y = 484380.8069m X = 123051.9325m Y = 484368.3882m X = 123054.2342m Y = 484361.2321m X = 123034.6345m Y = 484301.7256m X = 123056.3613m Y = 4 X Y = 4 X Y = 4 X \(7 S A R R 10% 2.25 X = 123131.9369m Y = 484316.2040m 123128.0775m 48431 1.7369m 123127.3804m 484311.4822m 6.60 3.50 3.05 6.60 3.00 2.50 3.60 6.40 2.25 3.30 3,50 6.40 0 0 COPYRIGHT 2000 - FIREHOUSE DESIGNS 5.00 4.65 8.80 3.65 2.00 4.90 1 0.30 0.50 ABRI ABRI ABRI ABRI Overzichtweg Julianaplein X = 123 Y = X = 123 Y = X = 123 Y = X = 123 Y = X = 123091.2397m Y = 484296.4628m X = 123082.6652m Y = 484319.9463m X = 123063.8745m Y = 484313.0852m P BLOK D \) \( X = 123132.1952m Y = 48431 1.4172m X = 123127.0516m Y = 484325.5045m X = 123128.8134m Y = 484310.1821m X Y = 4 X = 123070.5959m Y = 484304.8937m X = 123098.0684m Y = 484276.5993m X = 123082.9432m Y = 484271.0774m X Y = 4 Y = 484397.0443m X = 123096.4090m Y = 484380.8069m X = 123051.9325m Y = 484368.3882m X = 123054.2342m Y = 484361.2321m X = 123034.6345m Y = 484301.7256m X = 123056.3613m Y = 4 X Y = 4 X Y = 4 X Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 6 1? 2? 3? 4? 5? 8820 7500 7500 8820 a? b?c? d? 6750 6750 5750 dwarsstabiliteits- wand later gestort dwarsstabiliteits- wand later gestort langsstabiliteits- wanden uitkraging 4,0 meter Hoofddraagconstructie en stabiliteit De constructie van de woontoren bestaat uit heldere en logische draaglijnen die doorlopen tot de fundering (fig. 3). De aanwezige betonwanden verzorgen de stabiliteit in twee richtingen (fig. 4). Deze wanden worden in de onderbouw langer, waardoor de krachten goed worden gespreid op de fundering. Hierdoor was het mogelijk de dikte van de wanden te beperken. Bij het ontwerp is de verdiepingshoogte geoptimaliseerd, waar - door er een extra laag in de woontoren kon worden gereali - seerd. Gevolg was wel dat de hoogte van lateien in de stabiliteitswanden is gereduceerd. Door de vele openingen in de dwarsstabiliteitswanden, zijn deze in twee delen gedeeld. Hierdoor was er extra stabiliteit nodig. Deze is gevonden door de gesloten wanden van de technieklaag op het dak onderdeel te maken van de stabiliteitswanden. De twee delen van de wand zijn hiertoe constructief met elkaar gekoppeld met een outrig - gersysteem (fig. 5).   De stabiliteit in de dwarsrichting was maatgevend, zowel qua sterkte als qua stijfheid. Van deze wanden zijn zowel rekenmo - dellen van de BGT als de UGT gemaakt, omdat er in de UGT trek in de wanden op kan treden. Met een iteratieve berekening is het gebied bepaald waar de stijfheid in verband met scheur - vorming is verlaagd. Hierbij is slim gebruikgemaakt van de balk die in de gevel aanwezig was bij de installatielaag tussen de woontoren en het hoteldeel. Door deze balk kan extra bovenbe - lasting worden geactiveerd door het fenomeen column shorte - ning. De naastgelegen kolom wil korter worden door de bovenbelasting, terwijl deze wand juist langer wil worden omdat deze onder trek staat. Hierdoor kon het gebied waarin met verlaagde E-modulus moest worden gerekend, worden beperkt. In de gevel in langsrichting zijn dragende penanten aanwezig. Aan de kopse zijden was dit niet mogelijk. De constructie was immers zodanig ontworpen, dat deze uitvoerbaar was met tunnelgietbouw. De penanten aan die zijden zouden het uitrij - den van de tunnel belemmeren. De aanwezige dwars(stabiliteits)wanden zijn later gestort toen de tunnel al een laag hoger was geplaatst. 3 Model Amstel Tower4 Plattegrond woningverdieping5 Stabiliteitswanden in langs- en dwarsrichting6 Staal-betonkolom voordat de tun - nelkist eromheen is geplaatst 3 4 Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 7   Funderingspalen Uitdaging bij het ontwerp van het palenplan was dat de bodem in dit deel van de hoofdstad nog minder draagkrachtig is dan elders. De tweede zandlaag is nauwelijks aanwezig. Het draag - vermogen van palen in deze laag is daardoor heel beperkt, waardoor veel palen nodig zouden zijn. Er is daarom onder - zocht of het mogelijk was te funderen in de derde zandlaag die pas 46 m onder maaiveld begint. De vloeren bij de kopse zijden dragen in twee richtingen en kragen zijdelings uit. Aan deze uitkraging is vervolgens ook een uitkragend balkon bevestigd. Hiermee is de totale uitkraging circa 4 m. Op de begane grond is er een grotere open structuur ten behoeve van de entree van het hotel. In principe lopende de dragende wanden wel door in deze laag. Om de openingen in deze wanden mogelijk te maken, zijn staal-betonkolommen ontworpen voorzien van stalen hamerstukken. Dit om de belasting aan de boven- en onderzijde in te leiden. Deze kolom is zodanig gedimensioneerd dat het stalen deel in de tunnelkist paste en de betonomhulling gemaakt kon worden zodra de tunnelbekisting weg was (foto 6).   Bijzondere funderingsoplossing De hoge funderingskrachten van de toren zouden bij een tradi - tionele fundering leiden tot hoge poeren, balken en funde - ringsplaat onder de stabiliteitselementen. Dat zou vragen om een diepe bouwput, bestaande uit damwanden en onderwater - beton. Dit zou een technisch lastige en dure opgave zijn, zo vlak naast het spoor- en metrotracé. De kosten zijn sterk gereduceerd door de kelderwanden te gebruiken als funderingsconstructie. De palen zijn rechtstreeks onder deze betonwanden geplaatst. Groot voordeel van deze oplossing is dat de bouwput met een open ontgraving en zonder bemaling kon worden uitgevoerd. Deze allesbehalve standaard - oplossing betekende een intensief ontwerptraject voor de kelder - indeling, samen met de architect en installatieadviseur. 6 5 stabiliteitswand in dwarsrichting stabiliteitswand in langsrichting wanden techniek alsoutrigger-systeem wanden techniek alsoutrigger-systeem hamerstukken tbvkrachtsinleiding Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 8 -58 -56 -54 -52 -50 -48 -46 -44 -42 -40 -38 -36 -34 -32 -30 -28 -26 -24 -22 -20 -18 -16 -14 -12 -10-8 -6 -4 -2 0 m NAP afwijking in [mm] Positie Y 40:1 Positie X Positie Y -1400 -1300 -1200-1100 -1000 -900 -800-700-600-500-400-300 -200-100 0 100 200300400 Er is een studie verricht naar de beste oplossing voor de palen. Vanwege de grote lengte vielen vibropalen en in de grond gevormde palen af. Ook tubexpalen (schroevend aangebrachte groutinjectiepaal met een permanente stalen casing) zijn over - wogen. Deze palen hadden echter het probleem dat de paal - punten niet te dicht op elkaar konden staan vanwege de grondverdringing, wat zou leiden tot een complex palenplan met uiteenlopende schoorstanden. En als er een keer een paal zou mislukken, was er geen plek om een nieuwe aan te brengen. Hierbij kwam nog het reële gevaar van beschadiging door grondverdringing tijdens de uitvoering. Door het gevaar van veel groutspoil als een paal in een groutkolom terecht zou komen, zou de kwaliteit van de palen bovendien lastig zijn te monitoren. Uiteindelijk is gekozen voor prefab-betonpalen. Die zijn echter niet in lengten groter dan 38 m te produceren. Daarom is gekozen voor een systeem met gekoppelde palen. De paalleve - rancier en de geotechnisch adviseur deden eerder al ervaring op met een koppelsysteem uit Finland. Daarbij worden twee prefab palen met ingestorte staalplaten gekoppeld en moment - vast verbonden met stalen pinnen (foto 7). Zo zijn in het project Overhoeks eerder al met succes palen van circa 60 m lengte naar de derde zandlaag geslagen. Voor de Amstel Tower volstaan iets kortere palen van 51 m. Het onderste stuk is 37 m, het bovenste deel 14 m. Met deze funderingsoplossing was het mogelijk onder de dragende wanden een enkele paalrij te plaatsen. De palen staan h.o.h. 850 mm. Om op paalpuntniveau voldoende afstand te hebben, staan de palen 40:1 schoor (om en om). Door deze optimalisatie zijn de constructieve bouwkosten voor de kelder sterk afgenomen. Risicoanalyse Bij het ontwerp van het palenplan is een risicoanalyse uitge - voerd om oplossingen te bedenken indien palen niet op diepte zouden komen of zouden breken. Dit heeft zich vertaald in diverse aandachtspunten voor het werkplan en monitorings - plan. In het ontwerp van de fundering is bovendien rekening gehouden met de mogelijkheid eventuele tegenvallers op te nemen. Voorbeelden zijn grotere paalafwijkingen die in de paal opneembaar zijn en herverdelingscapaciteit in de bovenlig - gende wanden.   Er is ook extra aandacht besteed aan bijzondere risico's tijdens de uitvoering. De palen zijn daarom over de bovenste 30 m voorgeboord tot voorbij de tweede zandlaag om daarmee de inbrengweerstand te verminderen. Door het voorboren onder - vindt een paal echter ook minder steun aan deze grondlagen, waardoor een paalpunt zijn weg gaat zoeken en kan gaan afwij - ken van de ideale lijn. Risico hierbij is dat palen bij het inbren - gen op elkaar kunnen stuiten en er breuk kan optreden. In de palen is een meetbuis ingestort, een stalen vierkanten kokertje van 70 mm, waar met een inclinometer de hellings - hoek van de paal is gecontroleerd. Samen met de aannemer is een uitgebreid plan gemaakt, waarbij steeds de schoorstand is aangepast op basis van de meetresultaten van de naastgelegen palen. Met deze inclinometer kon ook worden gecontroleerd of de paal bij de koppeling intact was. Hoewel de koppeling rekenkundig een grotere capaciteit heeft dan de aansluitende delen, is in de praktijk toch gebleken dat hier een hoekverdraai - ing optreedt (fig. 8).   7 8 7 Gekoppelde prefab palen 8 Ingemeten paalpositie met een knik zichtbaar ter plaatse van de kop -peling 9 Balkons met voorspans - trengen 10 Strip om vervormings-verschillen tussen bal - kons te voorkomen Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 9 Vervormingsverschillen Er is overwogen de laagbouw te funderen op de eerste zandlaag vanwege de geringere belasting van het gebouw. Gevolg zou echter zijn dat er grote vervormingsverschillen tussen het busdek en het hotel zouden optreden door de aanwezigheid van de Eemkleilaag, waardoor er relatief veel palen nodig zouden zijn. Door toepassen van dezelfde palen als onder de hoogbouw, zijn deze vervormingsverschillen sterk gereduceerd en waren de bouwkosten zelfs gunstiger. Bij de verdere uitwerking van het ontwerp is ook aandacht geschonken aan vervormingsverschillen die gedurende de bouw zouden kunnen ontstaan. Oorzaak is onder meer dat de kelder - wand doorloopt onder zowel de laagbouw als de hoogbouw. De palen onder de laagbouw zouden dan een groot deel van hun belasting al hebben op het moment dat de palen onder de hoog - bouw nog maar beperkte belasting dragen. Daarom is in de kelder op strategische plaatsen een deel van de kelderwand niet gestort, zodat enige beperkte vervormingsverschillen konden optreden. Dit deel is pas gestort nadat de toren op hoogte was. De kelderwanden zijn hierop gewapend met extra trekbanden.   Balkons en luifels Zoals gezegd bevinden zich rondom alle vloerranden uitkra - gende balkons. Om het tunnelen mogelijk te maken en beschadi - gingen in de ruwbouw te voorkomen, is gekozen deze balkons achteraf aan te brengen. Hiervoor is het Normteq iTens-systeem toegepast (foto 9). Bij dit systeem wordt het balkon achteraf met voorgespannen strengen tegen het gebouw getrokken. In de ruwbouw wordt er in de vloer een inkassing gemaakt en een tube ingestort, waardoorheen de strengen worden aangebracht. Nadat 9 10 Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 10 -3200 -1 Berging + Parkeren -1 +1650 1 Busplateau Tunnel NAP -2.85 m vermoedelijke inheiniveau bestaande palen varierend van 14,0m -NAP tot 15,5 m -NAP NAP -0.80 m NAP +2.15 m NAP - 15.50 m NAP -14.00 m P-1850 de ruwbouw gereed is, wordt het balkon horizontaal tegen de vloer geschoven, waarbij de voorspanstrengen door de tubes worden geregen. De balkonplaat wordt op hoogte gesteld, aange - goten en na uitharding met vijzels afgespannen.   De uitkragingen van de balkons nemen toe ter plaatse van de rondingen van het gebouw. Omdat de vloeren hier ook uitkra - gen, is tijdens het ontwerp en de uitvoering veel aandacht besteed aan de vervormingen. De vervormingsverschillen als gevolg van de verlopende uitkraging en uitkragende vloeren, zijn opgevangen door de balkons onderling te koppelen met een stalen strip (foto 10). Van tevoren zijn de vervormingen intensief doorgerekend en besproken met de aannemer. In overleg met alle betrokken partijen is er een werkplan inclusief toogplan opgesteld, die hebben geleid tot een kaarsrechte balkonrand langs de gehele omtrek van het gebouw.   De prefab-betonnen luifels bij het hoteldeel zijn op dezelfde manier gemonteerd. Aan de kopse zijde van het hotel neemt de uitkraging van de luifel naar boven toe. Deze luifel is bevestigd aan het achterliggende vloerveld dat op zijn beurt ook uitkraagt. In de vloer is daarom bij de zwaarstbelaste gebieden een stalen ligger in de vloer geïntegreerd om de vervorming van de vloer te beperken en problemen met de aansluiting van de gevel te voorkomen.   Kroon De luifels in de 'kroonconstructie' op het dak zijn met een inge - nieus systeem bevestigd (foto 11). Omdat de vloerrand is ontworpen op het gewicht van één balkon-/luifelplaat, kon deze niet het gewicht van de twee extra ringen dragen. Aan de kopse zijden van de toren is daarom een stalen vakwerkconstructie ontworpen, die het gewicht van de extra ringen afdraagt naar de dragende betonwanden (foto 11). De luifels zijn bevestigd aan een console die aan de staalcon - structie hangt. Hiertoe is het luifelelement op maaiveld voor - zien van een stalen omegaprofiel. In nauw overleg tussen aannemer, staalleverancier, prefab- betonleverancier en constructeur is een systeem bedacht waarbij de luifel vanuit de kraan over de uitkragende consoles kon worden geschoven. Vervolgens is het element aan de staal - constructie bevestigd met de uiteindelijke bevestiging.   Parkeergarage en busdek Naast de toren is een parkeerkelder voorzien met daarboven een busdek. Er zijn meerdere varianten onderzocht met een verschillend aantal parkeerlagen en parkeerplekken. Volgend uit deze studie bleek een grote, enkellaagse parkeergarage de meest economische variant. Daarbij is ook gekeken naar de ligging en afstand tot de spoorbaan van het Amstelstation. In overleg met de geotechnisch adviseur is een faseringsplan opgesteld voor het aanleggen van de kelder naast het spoor. Deze diende als basis voor de Spoorwegwetvergunning.   Het busdek is uitgevoerd met een ter plaatse gestorte beton - vloer op kolommen en is ontworpen op zware aslasten ten behoeve van bussen. Onder het busdek was geen betonnen keldervloer nodig, doordat het niveau zich boven het grondwa - 11 12 Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018 11 ter bevindt. In plaats daarvan worden de auto's op een bestra - ting geparkeerd. Er is overwogen het dek op palen te plaatsen op de eerste zand - laag. Dit had echter niet de voorkeur vanwege onder andere de bouwlogistiek. Bovendien is de geluidshinder naar de omge - ving door het heien veel groter dan bij een fundering op staal. Daarom is voor het laatste gekozen. Nadeel hiervan waren echter de vervormingen die kunnen optreden door een dunne samendrukbare kleilaag op circa 6 m diepte. De diverse aansluitdetails zijn zodanig ontworpen, dat deze zetting niet tot ongewenste krachten leidt. Uiteraard is de parkeerkelder losge - houden van de toren en het hotel.   Grondkerende wanden Rondom de parkeergarage bevinden zich grondkerende wanden. In overleg met de aannemer zijn hiervoor prefab keer - wanden gebruikt, die onderling met lasplaten zijn verbonden. Op deze manier kunnen lokale hoge belastingen, door bijvoor - beeld aslasten, gelijkmatig worden verdeeld over naastgelegen elementen en ontstaat er grote samenhang. Hierdoor worden ongelijke zettingen volgend uit de ondergrond opgevangen. Bijkomend voordeel van de zware belasting waarop het dek is berekend, is dat het in de uitvoering zonder verdere voorzie - ningen mogelijk bleek een 200-tons kraan op het dek te plaat - sen ten behoeve van het plaatsen van de keerwanden vanaf het dek. Ook was het dek geschikt voor betonmixers. Vervorming keerwand/tunnel spoor Naast de parkeergarage is er op circa 8 m onder het perron van het Amstelstation een diensttunnel aanwezig. Bij de inrit van de parkeergarage bedraagt deze afstand circa 3 m. Doordat het aanlegniveau van de parkeergarage dieper ligt dan het aanleg - niveau van de keerwand en tunnelbuis (fig. 12), bestond de kans dat tijdens de aanleg van de parkeergarage horizontale vervormingen van de stationstunnel zouden optreden en dat er niet-opneembare momenten in de funderingspalen van de belendende stationstunnel zouden optreden. In het kader van de Spoorwegwetvergunning is in nauw overleg met de geotech - nisch adviseur een plan ontwikkeld, dat intensief is besproken met ProRail. Dit plan hield onder meer in dat tijdens de meest kritieke fase van de ontgraving van de parkeergarage stempels zijn aangebracht tussen de tunnel en het al gemaakte deel van het busdek en nieuwbouw, die met vijzels onder spanning zijn gebracht (foto 13). Besparing Het ontwerp met open bouwput en dus geen dure tijdelijke grond- en waterkering, geen dikke funderingsplaat, geen poeren, maar gangbare prefab funderingspalen, betekende een aanzienlijke besparing ten opzichte van traditionele hoogbouw - oplossingen. De oplevering van de Amstel Tower is in het tweede kwartaal van 2018. ?     13 11 Kroon met prefab-beton - nen luifels die aan staal - constructie hangtfoto: Mariska Stieber 12 Doorsnede ter plaatse van parkeergarage en tunnel onder station Amsterdam Amstel (groene delen zijn prefab beton) 13 Stempels tussen station Amsterdam Amstel en Amstel Tower ter plaatse van inrit ? PROJECTGEGEVENS project Amstel Tower opdrachtgever Provast architect Powerhouse Company constructeur IMd Raadgevende Ingenieurs installatieadviseur Ingenieursburo Linssen geotechnisch advies Geomet aannemer J. P. van Eesteren | TBI onderaannemer betonbouw RED Betonbouw staalconstructie Staalbouw Nauta prefab beton HCI Betonindustrie oplevering tweede kwartaal 2018 Amstel Tower siert skyline Amsterdam 3 2018