School in 3D5201080LJC2is een school met sportaccommodatie, beide onderge-bracht in twee afzonderlijke gebouwen, verbonden op deonderste bouwlaag. Het scholencomplex bestaat uit een prefab-betonnen casco. De sportaccommodatie is opgebouwd uit eenstaalconstructie.Het scholengebouw omvat 839 prefab elementen (kolommen,balken, wanden, trappen, kaderelementen, vloerplaten). Zowelde prefab-betonnen als de stalen onderdelen en het montage-draaiboek van het scholencomplex is uitgewerkt in een3D-model (fig. 3). Gezien de complexiteit van het gebouw wasdit noodzakelijk. Extra voordeel was dat het model de niet alle-daagse montagevolgorde voor alle partijen inzichtelijk maakte.School in 3DAan de Boerhaavelaan in Haarlem wordt gebouwd aan eennieuw scholencomplex: LJC2. Het gaat om een brede schoolvoor VMBO die voor het nieuwe schooljaar 2010/2011opent. Door dit gebouw volledig in 3D te modelleren werdtijd gewonnen, werden montagevraagstukken opgelost enwerden passingsproblemen op de bouwplaats en in defabriek voorkomen.1Nieuwbouw VMBO-school LJC2te HaarlemSchool in 3D 52010 81185+3700DEMU2020-?16/M20 lg= 520mmMst20320325775volledig aangietenmin. K70volledig aangieten min. K70kanaalplaat+4320+390562020stellen instelmortel K70stelkozijn bevestigendoor aannemer 140minimaal 45mmvullen met spramixover gehele lengte balkenvoeg aanvullenoplegrubberSBR 50x5 o.g.2028552555205035 50 35 SBR 50x5 o.g.250 30 120200 200 200150400200 200uitstekende wapeningDe prefab binnenwanden in het gebouw verzorgen de stabili-teit. Beide bouwdelen (gescheiden door de dilatatievoeg)verzorgen de eigen stabiliteit. Doordat de wanden op de hoek-punten op een aantal plaatsen rond afbuigen, ontstaat eenaantal extra rotatiekrachten in deze wanden. Deze rotatiekrach-ten moeten in de vloer worden opgenomen.De overige stabiliteitswanden (vooral in lengterichting) zijnopgeknipt op basis van de plaats en afmetingen van de instal-latiesparingen.De prefab-betongevels zijn kaderelementen met een dikte van140 mm. Deze zijn aan de bovenzijde vrijgehouden van debetonbalk (wel horizontaal gesteund), zodat het niet-dragendevulelementen zijn. Enkele gevelelementen zonder penanten zijnopgehangen aan de bovenliggende betonbalken.Constructieve uitdagingenDilatatievoegHet gebouw heeft een lengte van ruim 110 m. Hierdoor is inhet gebouw een dilatatievoeg aangebracht. Door de stramien-Jos Hoonhout enir. Eric van AlphenVeriCon bv1 LJC2is een brede school voor VMBO2 De school opent voor het schooljaar 2010/20113 Het gebouw is volledig in 3D gemodelleerd4 De druklaag loopt door tot over de balkenGebouwHet schoolgebouw huisvest diverse onderwijsfuncties. Op deeersteverdiepingsvloer is een grote aula met tribunetrap aanwe-zig. Op de tweedeverdiepingsvloer komt een theaterzaal (driebouwlagen hoog ook met tribune). Op een klein deel van devierde verdieping is een dakterras met ??n grote boom aanwe-zig. Op het dak van het gebouw komen de installatieruimtes.Het gebouw is opgebouwd uit twee delen gescheiden door eendilatatievoeg. De dilatatievoeg loopt ter plaatse van de helling-baan van de theaterzaal.De kolom- en balkstructuur maakt een open en transparantgebouw mogelijk, met veel glas.Constructie gebouwBelangrijk uitgangspunt van het project was dat het gebouw inkorte tijd moest worden gerealiseerd. Om die reden is gekozenvoor een prefab-betoncasco (betonsterkteklasse C53/65). Destramienmaat van het casco bedraagt 7,75 m. In breedterich-ting zijn er twee tussenstramienen met kolom-balkstructuur(fig. 3). De gevellijn bestaat ook uit een kolom-balkstructuur.De kolommen van het gebouw zijn ?400 mm (enkele kolom-men ?450 mm). De vloeren zijn kanaalplaatvloeren met over-spanning van 10,9 m, 3,9 m en 10,1 m, op alle verdiepingenvoorzien van een gewapende druklaag, nodig in verband metde stabiliteit (behalve het hoogste dakniveau). Deze druklaagloopt door tot over de balken (fig. 4). Tussen de middenbalkenis een prefab vloerplaat met opstort aangebracht. Door debalken via de opstort met elkaar te koppelen, wordt kantelenervan voorkomen.234School in 3D520108225 150 25 Calenberg 150x10mm20 200 20+3700glijfolie2x volgplaat_M24 M82452x draad_M24x350-8.8 M32452x moer_M24-8.8 M4245335ovaalhuls/buisgain rondom ovaalhulsvullen met gietmortel K70.ruimte in ovaalhuls niet vullen!samendrukbaar materiaalover volledige druklaagd=20mmkanaalplaat5 Tussen de balken zijn glijrubbers geplaatst en bij de onderlinge koppeling vande balken zijn rechthoekige kokers in de gains gestort6 Om de theaterwand ter plaatse van de dilatatievoeg te fixeren is de theater-wand op iedere verdieping doorgetrokken in de balkvloeren moesten op een aantal plaatsen stekken 4?40worden toegepast met wapening 8?32. Bij de voegbereke-ning bleek dat de volledige voeg moest worden aangegotenom krachten over te kunnen brengen. Dit is in praktijk lastiguitvoerbaar en levert altijd ongewenste scheurvorming op.Stabiliteit theaterdak & stalen uitbouwenOp dakniveau zijn deuvelkoppelingen gemaakt tussen dekanaalplaten om schijfwerking te waarborgen. Het dakvlakvan het theater is lager gelegen dan de rest van het dakvlak.Schijfwerking van het theaterdak moest uit schijfwerkingvan het hoger gelegen dak komen. Hier is echter maar ??ntot de fundering doorlopende stabiliteitswand aanwezig.Uiteindelijk is door de hoofdconstructeur aangegeven datrotatiekrachten door een balk-kolomverbinding in het thea-terdak moesten worden opgevangen. Om de theaterwand terplaatse van de dilatatievoeg te fixeren is de theaterwand opiedere verdieping doorgetrokken in de balk (foto 6). Ookhier is een dilatatiedetail ontworpen, zodat het gebouw inlengterichting kan blijven vervormen.Door de verschillende stalen uitbouwen aan beide zijden vanhet gebouw ontstond nog eens een extra horizontaalkrachtin het dakvlak. Deze bleek niet opneembaar. Hierdoor iservoor gekozen de zware uitbouw per verdieping als uitkra-gend vloerveld te beschouwen. Op de bovenste laag is alsgevolg hiervan ook een sierdiagonaal aangebracht. Hetgewicht van de dakvloer wordt over de onderliggendeverdiepingen gespreid. Door dit uitgangspunt moest de helestaalconstructie tot het einde onderstempeld blijven.maat van 7,75 m en de vloerbreedte van 1,2 m (kanaalplaat-vloer) leverde dit een aantal knikken op in deze voeg. De dila-tatie in de balk loopt immers niet gelijk met de dilatatie in devloer. Hierdoor is de vloer over een bepaalde lengte verticaallosgehouden van de balk door middel van samendrukbaarmateriaal. In verband met de dilatatie zijn tussen de balken glij-rubbers geplaatst en bij de onderlinge koppeling van de balkenzijn rechthoekige kokers in de gains gestort (fig. 5). Hierdoorkunnen de balken in lengterichting van elkaar bewegen. Ookde trappen zijn op glijblokken geplaatst.Kolommen te slank gedimensioneerdDoor grote normaalbelasting en de momenten in de kolom-men ten gevolge van de excentrische oplegging van de56School in 3D 52010 8318650+P+186507750J I H G7750 7750+13320+9720+216017750+P15120+P11520+P7920+P4320+Ppeil=07 De theaterwand is opgebouwd uit verschillende prefab wanden8 In het 3D-model in Tekla Structures is ook de wapening uitgewerktHet project is volledig in 3D gemodelleerd met Tekla Structu-res. Behalve tijdwinst was een bijkomend voordeel dat er alsgevolg van deze engineering geen passingsproblemen op debouw zijn ontstaan. Bij wijziging van ??n van de onderdelenwerd automatisch het andere mee gewijzigd. In hetzelfde3D-model is ook de wapening uitgewerkt (fig. 8). Hierdoorwerd bij vormwijzigingen de wapening direct meegenomen.Ook bij de productie gaf dit grote voordelen. Er kwamenaanzienlijk minder vragen vanuit de betonfabriek. Theaterwand constructie en montageDe theaterwand is opgebouwd uit verschillende prefab wanden(fig. 7). De wand is in verband gestapeld en door gain-stek-verbindingen en enkele vertandingen met elkaar verbonden.De wand is als een 2D-raamwerk berekend. De vloer van hettheater is opgehangen aan deze wand via een stalen hoeklijn.Het grootste wandelement werd geplaatst v??rdat de tweede-verdiepingsvloer aanwezig was. De wand staat op twee kolom-men, die zijn voorzien van een verdikking ter plaatse van deoplegging. Door een vide moest de wand op een aantal plaatsenworden geschoord naar de eersteverdiepingsvloer.In een speciaal document is de montagevolgorde van de thea-terwand uitgewerkt. Op de bouwplaats heeft vier keer monta-geoverleg plaatsgevonden met montagebedrijf, prefab leveran-cier, aannemer en prefab constructeur. Aan de hand van het3D-model heeft de prefab constructeur aangegeven welkevoorzieningen en volgorde moesten worden aangehouden.Nadat de druklaag van de vierdeverdiepingsvloer was verharden daardoor een horizontale steun voor de puntvormige thea-terwand was gecre?erd, was de wand ??n geheel en kon devloer van het theater pas worden geplaatst. Het theaterdak konpas worden geplaatst, nadat de rest van het dak verhard was.Dit in verband met de stabiliteit die aan het totale dakvlakmoest worden ontleend. Nadat deze constructie gereed was,kon aan beide zijden de kalkzandsteen achterwand van hettheater worden geplaatst.Onderstempelen balkenOorspronkelijk was het uitgangspunt zo min mogelijk balken teonderstempelen. Dit had grote gevolgen voor de volgorde vanmontage. Uiteindelijk zijn toch bijna alle balken onderstempeld(ook onderstempeling onder de schuine balken in de helling-baan). Dit kwam deels doordat de kolommen te slank gedi-mensioneerd waren en momenten niet konden worden opge-nomen (wapening en stekken pasten niet in de toch al zwaargewapende kolommen). Hierbij kwam ook nog de snellemontage in combinatie met de langzame verharding van devoegen tussen de prefab elementen als gevolg van lage tempera-turen in de winter.Planning / tijdsdrukDoor de grote tijdsdruk zijn engineeringswerkzaamheden ineen vroege fase van het bouwproces opgestart. Rode draad inde planning was de productie van de prefab elementen. Om debouw niet te laten stagneren, was het noodzakelijk dezeelementen tijdig ter controle te versturen. Voordeel van opstar-ten in een vroege fase is dat knelpunten tijdig konden wordengesignaleerd en opgelost. ProJEctgEgEvEnsproject LJC2te Haarlemopdrachtgever Dunamare Onderwijsgroep Haarlemarchitect DP6 Architectuurstudio BV Delfthoofdconstructeur Pieters Bouwtechniek Haarlem BVengineering prefab beton en staal VeriCon BVaannemer Heijmans Bouw BV Almereleverancier prefab beton en staal Heijmans Bestcon BVmontage Sarens Beton Montage BV78