Bouw van een magazijn methoofdliggers over 3 steunpunten vanVOORGESPANNEN SCHOKBETONdoor Ir. H. Lammers, architect B.N. A.De opstallen van W. J. Stokvis' Kon. Fa-briek van Metaalwerken N.V. te Arnhemwerden door de oorlogshandelingen ernstiggetr?ffen. Als gevolg daarvan werd mijenige jaren geleden de opdracht verstrekt,op een terrein aan de Rijnkade eengroothandelsgebouw te projecteren. Ditzou moeten bevatten:OP DE BEGANE GROND: een magazijn,waarachter een ruim opslagterrein,OP DE VERDIEPINGEN: de directiekan-toren, administratie, showroom, congierge-woning en verscheidene bijruimten.Gezien het advies van het Laboratoriumvan Grondmechanica en de aard van hetgebouw werd een betonskelet als basisvoor de constructie van het drie --laterwellicht vier -- verdiepingen hoge gebouwgekozen, terwijl toentertijd te voorzienwas, dat het achter het hoofdblok door-lopende beganegrondse magazijn hetmeest economisch in een lichte staalcon-structie zou kunnen worden uitgevoerd.Door allerlei oorzaken buiten de wil vande Directie zat er echter in de voorbe-reiding geen schot, zodat zij door ruimte-nood gedwongen, in het begin van hetvorig jaar besloot, alvast het boven-genoemde achtergedeelte van de be-gane grond te bouwen; hierdoor zou al-thans ruim 900 m2magazijn benevens een1 500 m2opslagterrein in bedrijf genomenkunnen worden.In het ontwerp voor het gehele gebouwwas reeds vastgelegd, dat de 46 m bredeconstructie 7 travee?n zou krijgen, terwijlde Directie de diepte van het voorlopigte bouwen magazijn op 20 m, in casutwee maal 10 m, vaststelde.Gezien de wijzigingen van de materiaal-prijzen sinds Korea werd toen een be-groting voor uitvoering in gewapend be-ton gemaakt en werden prijzen aange-vraagd voor een staalconstructie en eenconstructie van op het werk te monterenschokbetononderdelen. Alhoewel, gezienvorige ervaringen, het onwaarschijnlijkwas te achten, dat een dergelijk be-trekkelijk klein object economisch verant-woord in voorgespannen beton zou kun-nen worden uitgevoerd, kwamen van deN.V. Schokbeton drie aanbiedingen bin-nen:a. een aanbieding overeenkomstig de aan-vraag in op het werk te monterenschokbetononderdelen,b. een aanbieding in voorgespannenschokbeton, waarbij het plan overigenswas aangehouden,c. een aanbieding in voorgespannenschokbeton, waarbij de middensteun-punten waren vervallen en een vrijeoverspanning van 20 m met een con-structiehoogte van 0,90 m werd voor-gesteld.Cement 4 (1952) Nr 21-22tek. 2. verloop van de kabelsBij deze drie aanbiedingen zou door haarhet skelet, bestaande uit kolommen,hoofdliggers en gordingen benevens dedakplaten, de lichtkappen inclusief kop-schotten en roeden, worden geleverd engemonteerd.Naast deze aanbiedingen werden nog 3offerten ontvangen van staalconstructie-bedrijven, terwijl als vergelijkingsmateriaalook nog de eigen begroting voor eengewapend-betonconstructie aanwezig was.De aanbieding b. lag zeer concurrerend.Dat bovendien in de toekomst een mini-mum aan uitgaven voor onderhoud zouzijn te verwachten, gaf de doorslag. DeN.V. Schokbeton ontving de opdracht enmet de staf van de fabriek in Kampenwerden over en weer in snel tempo deverschillende details uitgewerkt.Hier was tot dusver alleen voorgespannenvolgens het systeem Freyssinet. Menheeft hier te maken met voorgespannenbeton met voorgerekt staal. Naverharding van het beton wordt d.m.v.het strekken van kabels in daartoe aan-gebrachte sparingen een aanvangsspan-ning opgewekt. De N.V. heeft reeds en-kele werken in dit systeem uitgevoerd,doch een vergelijkbaar object met hetonderhavige nog niet. Door inklemmingvan de middenkolom, veroorzaakt doorhet voorspannen over drie steunpunten,ontstaat nl. een statisch onbepaalde con-structie (zie tek. 1 en 2). Een nog nietalgemeen bekende bijzonderheid van der-gelijke liggers op drie steunpunten is,dat ter plaatse van het middensteunpuntten gevolge van de kabels en d be-halve een druk ook een moment ontstaat,dat positief is. Volgens de berekeningenwas de grootte van dit moment de helftvan het aan de einden der liggers doordeze kabels veroorzaakte negatieve mo-ment. Het positieve moment werkt na-tuurlijk gunstig tegenover het negatievemoment, dat door de later aan te bren-gen belasting ter plaatse ontstaat.De voorstellen van de fabrikante voor dealgemene opzet van de constructie en dedimensionnering en vormgeving vanhoofdliggers en gordingen gaf mijnerzijdsweinig aanleiding tot opmerkingen. Hetwas de bedoeling om elke 20 m langehoofdligger in zes ongeveer even langestukken op het werk aan te voeren. Opde grond zouden dan 10 m lange balkenworden samengesteld, welke na het aan-voegen en het inbrengen en aanspannenvan de kabels (12 draden ? 5) voldoen-de stijfheid zouden bezitten om op dekolomen te worden gehesen (tek. 2).353tek. . doorsnede over de constructieLENGTESCHAAL = 1/5 HOOGTESCHAALfoto 1. de eerste liggerhelft geplaatst ende hoedkabels voor de eerstehelft aangebrachtMen ziet, hoe de kabels door dekolom worden gevoerd.Aan de detaillering van de lichtkappenwerd veel zorg besteed; in onderlingoverleg kwam hier iets tot stand, dat invele opzichten de toets der critiek goedkan doorstaan.Ondertussen was op het werk de funde-ring gemaakt. Het bovenste deel van dekolomvoeten had een vierkante (0,75 mdiepe) iets tapse uitsparing gekregen,waarin de kolommen konden worden ge-steld en aangegoten. De montage van deschokbetononderdelen verliep vlot. Menstelde de kolommen, terwijl reeds eenenkel balkstuk van 10 m op het terreinin voorraad werd gereed gemaakt. Toende eerste balk omhoog ging, was het-- ondanks de wetenschap dat alles inorde was-- een merkwaardig gezicht,deze ruim 3 ton zware, duidelijk uit stuk-ken samengestelde balk in de takel tezien hangen. Op foto 2 is hier iets van tezien.Na het plaatsen van de balken begon hetinbrengen en aanspannen van de kabelsfoto Missetfoto Missettek. 3a. doorsnede van eenhoofdligger foto 2. het hijsen van de tweede liggerhelftc-d, en e-f (tek. 2); ook dit verliep vlot.De foto's 1, 3 en 4 geven een duidelijkbeeld van de gevolgde werkwijze. Nahet spannen werd door het holle centrumvan de verankeringconussen onder grotedruk een mortel van cement en zandgeperst, waardoor de kabels geheel wer-den omhuld; van de goede werking hier-van is men overtuigd. Door de fabrikantewerden reeds herhaaldelijk metingen ver-richt met de bedoeling om eventuele slipvan de kabels vast te stellen. Behalve bijde eerste twee door haar gemaakte wer-ken in voorgespannen schokbeton, toende vijzels nog niet onberispelijk werkten,is echter nooit enige slip geconstateerd.Nadat alle hoofdliggers gereed waren,werd met de verdere montage begonnen.De gordingen, welke niet voorgespannenzijn, liggen zo tussen de - hoofdliggers,dat de bovenkant van de dakplaten gelijkfoto 3. het afspannen van dedoorlopende kabelsCement 4 (1952) Nr 21-22foto Misset354foto Steffenfoto 5. oplegging en bevestigingvan de gordingenligt met de bovenkant van de hoofd-liggers (tek. 3b). Aan de bovenzijde vande gordingen bevindt zich een neus, zo-dat de dakplaten aan alle zijden zijn op-gesloten en na het aangieten een stijfdakvlak vormen. Op deze constructie isoctrooi verleend.De koppen van de gordingen zijn ge-contramald tegen het lijf van de hoofd-ligger (tek. 3a). Zij rusten op een daar-toe aangestorte stoel; de eigenlijke be-vestiging komt tot stand door een paarstalen moerbouten, welke twee tegen-overliggende gordingen aan elkaar kop-pelen door de hoofdligger heen; foto 5geeft hiervan een duidelijk beeld.Op de montagetijd is met deze bouw-wijze ten opzichte van ter plaatse ge-stort gewapend beton een aanmerkelijketijdwinst te behalen. Daar men in ditlaatste geval juist de bekisting van defoto Missettek. 3b. doorsnede van eengordingfoto 4. het spannen van de hoedkabels foto Steffenbalken tot het laatst zal moeten hand-haven, was het bij de uitgevoerde con-structie mogelijk zeer snel met de buiten-muren aan te vangen. Ten opzichte vaneen uitvoering in staal zullen de bouw-tijden elkaar weinig ontlopen.Wat de vormgeving en ruimtewerkingbetreft, is een resultaat bereikt, dat bij-zonder prettig aandoet. De constructieziet er elegant uit en heeft een slankheid,welke --mede door de I-vorm der balk-doorsneden -- ver uitgaat boven een ge-wone gewapend-betonconstructie; hetinterieur (foto 6), ofschoon nog onafge-werkt, geeft hiervan een goed beeld.Vermelding verdient nog het feit, dat eendemonstratie tijdens het monteren envoorspannen van deze statisch onbepaal-de constructie over drie steunpunten veelbelangstelling bestond van de zijde vancollega's en betontechnici.foto 6. het interieurCement 4 (1952) Nr 21-22355
Reacties