themaBollenplaatvloer integraal toegepast7201132themaBollenplaatvloerintegraaltoegepastDe opdrachtDe feitelijke opdracht betrof de volledige engineering, produc-tie en levering van circa 87 000 m? bollenplaatvloer. Hieraanvoorafgaand werd op basis van een engineeringsopdracht inteamverband samengewerkt met Bouwcombinatie JuBi, denevenaannemers voor de installaties, BAM Advies en Enginee-ring en de hoofdconstructeur Zonneveld ingenieurs. Dezevoorbereidingsperiode nam circa een jaar in beslag. Belangrijkezaken van ontwerp en onderzoek waren:? definitief ontwerp van toe te passen vloertypen en ?diktenmet een grote variatie aan vloerbelastingen;? optimalisatie van het constructieve samenspel hoofddraag-constructie, prefab gevels en de bollenplaatvloeren;? het in rekening brengen van verticale belastingen, schijfwer-king in verband met windbelasting en plaatselijk grote hori-zontale belastingen vanuit de ondersteuning van uitkragendegebouwdelen;? tijdens de uitvoeringsfase plaatselijk grote horizontale belas-tingen door de bevestiging van kraanverankeringen aan devloeren;? overige bijzondere belastingen tijdens de uitvoeringsfase;? maximale integratie van installatietechnische voorzieningen,te weten elektrotechnische voorzieningen, het leidingsysteemvoor betonkernactivering en de ventilatiekanalen;? bepaling van de meest effici?nte productie- en uitvoerings-wijze, waarvoor diverse mock-ups zijn gemaakt;? uitvoering van de meest voorkomende vloerelementen in eenbreedte van 2,70 m in plaats van de door BubbleDeck gehan-Bollenplaatvloer integraal toegepast 72011 33Zietekening:2008.0563-041MSMSMS MSVBVBVBVBMSVBVBVBVBMSharinggraatstaalharinggraatstaalVBVBVBVBVB VB VB VB VBharinggraatstaalharinggraatstaalJEJFJIJ1JHJG6 7 9 11 13 15J10MLKJIHGJAJDJ5J4J6J7ACBteerde standaardbreedte van 3,00 m, dit op uitdrukkelijkewens van de architect;? vaststelling van de meest kosteneffectieve totaaloplossing.Het resultaat van deze voorbereidingsperiode was een vergaanduitgewerkt vloerelementenplan met detailleringen en hoeveel-heden (fig. 2). Daarnaast leverde de voorstudie een overzichtop voor alle betrokken partijen van constructieve en uitvoe-ringstechnische uitgangspunten en uiteraard alle in rekening tebrengen belastingen. Tevens was een goedgekeurde mock-upvan het meest voorkomende vloerelement beschikbaar, waarinde gewenste installatietechnische componenten fabrieksmatigwaren opgenomen. Dit resultaat was de basis voor de defini-tieve prijsvorming en opdracht.1ing. Aad FuchsBubbleDeck Nederland b.v.1 Bollenplaatvloeren span-nen van kern naar gevel2 Plattegrond met vloerele-mentenDe bollenplaatvloer was ??n van de besteksmatige opties voor de realisatie vande nieuwbouw van JuBi in Den Haag. De Bouwcombinatie nodigde BubbleDeckin een vroeg stadium uit mee te doen aan de uitwerking van een integrale oplos-sing voor de realisatie van de totale gebouwconstructie inclusief het installatie-concept. Benutting van alle eigenschappen van het vloersysteem in samenhangmet de constructie- en uitvoeringswijze en maximale integratie van installatiesstonden hierbij voorop.2themaBollenplaatvloer integraal toegepast72011343 De bollenplaatvloeren zijn just-in-time geleverd4 Voor het inschroeven van deDemu-ankers zijn langs de kern-wanden bollenrijen weggelaten5 De vloer is aan de bovenzijde bij degevel circa 100 mm ingekeept6 Aansluiting vloer-kern met stekken-bakken (a) en DEMU-ankers (b)JuBi opstellen en hanteren van een re?le en haalbare voorberei-dingsplanning, waarin rekening kon worden gehouden met hetverwerken van de normaal te verwachten onvermijdelijkewijzigingen.Daarin speelde mee dat alle eerste tien lagen van het gebouw-complex door verschillende functies en belastingen inconstructief opzicht verschillend waren en er dus geenrepetitie-effect was.Daarboven splitste het gebouw in twee torens tot en met laag37. Ook daar bleek het repetitie-effect in de praktijk gering. Ditmede door verschillende belastingen en sparingen en vides dieper verdieping konden verschillen.De aansluiting met het feitelijke bouwproces werd gecontro-leerd en afgestemd in wekelijkse werkvergaderingen op debouwplaats van de projectleiders van BubbleDeck en de werk-voorbereiders van de Bouwcombinatie. Dit alles leidde tot eenbeheerste uitvoering en just-in-time leveringen (foto 3).Een bijzondere maatregel van de Bouwcombinatie was deinrichting van een tussenopslagterrein in de Binckhorst te DenHaag. Op dit terrein werden de kritieke leveranties tijdig verza-meld en gereed gehouden voor de laatste fase van transportnaar de bouwplaats in het centrum. Hiermee werd de risicofac-tor van files vrijwel geheel ge?limineerd en konden de vracht-wagens met materialen en bouwcomponenten op strikte afroepnaar het werk worden gedirigeerd.Procesbeheersing ontwerp en uitvoeringDe procesbeheersing van een dergelijke omvangrijke opdrachtvereist vroegtijdige aandacht en betrokkenheid van allepartijen. Hierbij valt te onderscheiden enerzijds proces- enkwaliteitsborging tussen alle partijen, geco?rdineerd door deBouwcombinatie JuBi en anderzijds beheersing binnen deorganisatie van de leverancier van de vloeren, in dit gevalBubbleDeck.Een centraal tekeningensysteem met stringente controle opconsequente input en output en formele statustoekenning waseen kernpunt in het engineeringstraject. Kritieke zaken hierinzijn het op adequate wijze doorvoeren van wijzigingen en hetverifi?ren of deze wijzigingen goed en tijdig werden doorge-voerd door alle betrokken partijen. Een ander belangrijkaandachtspunt was de strikte goedkeuringsprocedure, uiteinde-lijk resulterend in definitief goedgekeurde tekeningen vooruitvoering en productie.Bij de leverancier werd speciaal voor dit project een interneprojectorganisatie ingericht. Deze organisatie werd bemandmet constructeurs, tekenaars en projectleiders onder eindver-antwoordelijkheid van ??n directielid, die gedurende ruimanderhalf jaar permanent aan het project hebben gewerkt.Dit waarborgde de uitwisseling en integratie van kennis en devoortgang en continu?teit van het project.Een belangrijke maatregel was het samen met Bouwcombinatie3Bollenplaatvloer integraal toegepast 72011 35bollenplaatvloerbovenwapening met schenkelhaarspeldenstekkenbakkenkernwandbollenplaatvloerbovenwapening met schenkelhaarspeldenkernwandDEMU-ankersashaarspeldenbovenwapening met schenkelbollenplaatvloerstekkenbakkeninkeping bovenzijdevloer voorzien vankunststof slabprefab geveldelenbollenplaatvloerbovenwapening met schenkelhaarspeldenstekkenbakkenkernwandbollenplaatvloerbovenwapening met schenkelhaarspeldenkernwandDEMU-ankersashaarspeldenbovenwapening met schenkelbollenplaatvloerstekkenbakkeninkeping bovenzijdevloer voorzien vankunststof slabprefab geveldelenbollenplaatvloerbovenwapening met schenkelhaarspeldenstekkenbakkenkernwandbollenplaatvloerbovenwapening met schenkelhaarspeldenkernwandDEMU-ankersashaarspeldenbovenwapening met schenkelbollenplaatvloerstekkenbakkeninkeping bovenzijdevloer voorzien vankunststof slabprefab geveldelen? de uitvoeringsmogelijkheden in het werk;? de economie van de oplossing in zijn geheel.Deze factoren leidden ertoe dat de verbinding zodanig isontworpen dat deze in gelimiteerde mate het inklemmingsmo-ment vloer-gevel kan overbrengen. Waar dit noodzakelijk was,is de vloer aan de bovenzijde bij de gevel circa 100 mm inge-keept door het aanbrengen van een foliestrook op de gevelele-menten (fig. 5). De effectief werkende betondoorsnede voor hetoverbrengen van momenten is daardoor verkleind. Bij dezedoorsnede is de maximaal toelaatbare hoeveelheid steunpunts-wapening bepaald met het oog op het maximaal door de gevelopneembare buigend moment.Vervolgens is gecontroleerd of de gereduceerde doorsnede vande vloer bij de gevel voldoende dwarskrachtcapaciteit heeft.Dimensionering en detailleringBelangrijke aandachtspunten bij de uitwerking van de vloerenwaren constructieve detaillering en uitwerking van:? de aansluiting vloer en prefab gevel;? de aansluiting vloer en stabiliteitskernen;? stabiliteitswapening in de vloer;? installatievoorzieningen in de vloer: kunststof slangen voorbetonkernactivering en ventilatiekanalen.Aansluiting vloer en prefab gevelDe volgende factoren bepaalden de detaillering van deaansluiting van de vloer en de prefab gevel:? beperking van het maximale moment in de prefab gevels;? ontwerp- en detailleringsmogelijkheden van deze aansluitingmet het oog op een constructief verantwoorde oplossing;45 6a 6bthemaBollenplaatvloer integraal toegepast7201136Gedurende dit ontwerpproces zijn de economische aspectenvan deze oplossing voortdurend beschouwd.Aansluiting vloer en stabiliteitskernenBij de aansluiting van de vloer en de in het werk gestorte voor-getrokken stabiliteitskernen speelde eenzelfde beschouwing alsbij de aansluiting vloer-gevel. Zij het dat de kernen meerbuigend moment moesten opnemen vanuit de vloeren. Het washierdoor niet gewenst de vloerdoorsnede te verkleinen. Dit ookomdat de dwarskrachten aan deze zijde groter zijn dan bij degevel door het grotere inklemmingsmoment. De bepalendefactor voor het maximaal op te nemen buigend moment washier de maximaal toepasbare stekkenbak (fig. 6a). Het bleekniet mogelijk op alle plaatsen te kunnen volstaan met stekken-bakken. Ter plaatse van grotere inklemmende momenten zijndaarom Demu-schroefankers toegepast (fig. 6b).Daarna is optredende rotatie in deze doorsnede gecontroleerdop scheurwijdte aan de bovenzijde van de vloer. Ten slotte is dedoorbuiging van de bollenplaatvloer gecontroleerd en is dewapeningsverdeling van de bovenwapening bij de opleggingenen de onderwapening in de vloervelden bepaald.Voor de uitvoering in het werk waren bepalend de maximaalmogelijke zwaarte van de stekkenbakken in de prefab gevel ende uitbuigingsmogelijkheid van deze stekken na het leggen vande vloerelementen. Daartoe zijn in de bollenplaatvloer-elementen langs de gevels enkele bollenrijen weggelaten en ishet fabrieksmatig aangebrachte bovennet voldoende terugge-houden. De benodigde losse bovenbijlegwapening is daarna opde uitgebogen stekken en de bovenwapening van het vloerele-ment gelegd.7Bollenplaatvloer integraal toegepast 72011 377 Ventilatiekanalen in devloerelementenDe kunststof slangen voor betonkernactivering zijn onderin devloer ingebouwd. Bij de bollenplaatvloer betekent dit dat deslangen fabrieksmatig worden bevestigd op het constructieveondernet en derhalve nagenoeg geheel worden opgenomen inde betonschil. Het bijzondere bij het JuBi-project is dat elkvloerelement is voorzien van een dubbel slangenpatroon. Defilosofie hierachter is dat, indien in de gebruiksfase van hetgebouw een kunststof slang wordt aangeboord, altijd 50% vanhet systeem actief blijft.BrandwerendheidAlle vloeren zijn uitgevoerd met een brandwerendheid van 120minuten. De bollenplaatvloer is al vele jaren geleden uitvoerigonderzocht op deze brandwerendheid door CUR-voorschrif-tencommissie 58 `BubbleDeck-vloeren'. De resultaten zijn vast-gelegd in CUR-Aanbeveling 86 `Bollenplaatvloeren'. Deze CUR-Aanbeveling biedt afdoende reken- en detailleringsregels voorde beoordeling en de berekening van bollenplaatvloeren tot eenbrandwerendheid van 120 minuten.Aanvullend experimenteel onderzoek is daarna in opdrachtvan BubbleDeck uitgevoerd bij Warrington Fire te Gent. Ditonderzoek richtte zich op het gedrag van het beton onder enboven de bollen met het oog op eventuele afspatting doordrukopbouw bij brand. Dit afspatten is bij dit onderzoek nietvastgesteld onder de genormaliseerde omstandigheden waar-onder dergelijke brandproeven worden uitgevoerd. Dit bete-kent dat veiligheid van bollenplaatvloeren is gewaarborgd toten met een brandweerstand van 120 minuten.Tot slotDankzij de intensieve voorbereiding waarin door partijen nauwwerd samengewerkt aan een integraal concept van hoofddraag-constructie en bollenplaatvloeren is een optimaal resultaatbehaald. De mogelijkheden van de bollenplaatvloer als maat-werksysteem zijn vergaand uitgenut. En niet het minst belang-rijk: beide JuBi-torens zijn gebouwd binnen een volkomenbeheerst proces binnen de gestelde planning. Voor het uitbuigen van de stekken en het inschroeven van deDemu-ankers zijn langs de kernwanden bollenrijen weggelatenen is hier ook het bovenwapeningsnet op de vloerelementenfabrieksmatig gedeeltelijk teruggehouden (foto 4).Stabiliteitswapening in de vloerDe in de vloer op te nemen stabiliteitswapening volgde uit deberekening van de hoofddraagconstructie en werd derhalvebepaald door de hoofdconstructeur. In principe werd dezewapening gesuperponeerd op de vloerwapening. In enkelegevallen kon worden geoptimaliseerd door op plaatsen waar deaanwezige vloerwapening niet in zijn geheel werd gemobili-seerd, deze mee te rekenen als onderdeel van de stabiliteitswa-pening. Het spreekt voor zich dat bij een dergelijk grotegebouwconstructie de benodigde stabiliteitswapening navenantzwaar is.Dit betekende dat in het werk regelmatig staafbundels moestenworden bijgelegd in en op het vloerelement. Daar waar nodigwas het vloerelement daarop aangepast door bollen en boven-netwapening deels weg te laten.Installatievoorzieningen in de vloerDe belangrijkste componenten die fabrieksmatig zijn inge-bouwd in de vloerelementen waren:? kunststof slangen voor betonkernactivering;? ventilatiekanalen met bochtstukken en de in- en uitstroom-openingen aan de onderzijde van de vloer compleet gemon-teerd (foto 7).Naast deze voorzieningen zijn elektradozen, sparingsvoorzie-ningen en insteekvoetjes voor de tijdelijke valbeveiligingrondom vides en sparingen fabrieksmatig ingebouwd.Vergroting van de bouwefficiency was de voornaamste redenvoor de Bouwcombinatie deze voorzieningen integraal in tebouwen. Het betekende dat tezamen met de vloerelementeneen belangrijk deel van de installatievoorzieningen directomhoog werd gehesen en in het werk werd gelegd. En ditzonder dat er nog veel installatiewerkzaamheden op de gelegdevloerelementen moesten worden uitgevoerd en daaruit voort-vloeiend extra vlechtwerk.Dit resulteerde in beperking van de hoeveelheid:? materialen op de bouwplaats en de diversiteit daarvan;? arbeid op de vloer;? rest- en afvalmateriaal op de bouwplaats.