M.C.M. van MaarschalkerwaartMedewerker van het Adviesbureau voorBouwtechniek NV. te Arnhem1situatie2dwarsdoorsnede over laagbouwCement XIX (1967) nr. 4De constructie van het Logeer-gebouw voor het KoninkliJkInstituut voor de Tropen teAmsterdamUD.C. 725.35 : 693.95Logeergebouw met betonskeletAlgemeenHet logeergebouw is ontworpen door lr.Tj.Dljkstra b.i. van de architektengroep Verster,Dijkstra en Cannegieter te Amsterdam.Het gebouw, dat Internationaal Centrum zal worden genoemd, is bestemd voor het huis-vesten van artsen, technici, landbouw- en andere deskundigen en deelnemers aan het Jon-geren Vrijwilligers Programma die in het kader van de ontwikkelingshulp zullen worden uit-gezonden, en daartoe in het gebouw van het Koninklijk Instituut voor de Tropen (vroegerKoloniaal Instituut) een 'briefing-cursus' van enige maanden volgen, om bekend te gerakenmet de omstandigheden en leefgewoonten in de landen waarheen zij zullen worden uitge-zonden,Het te beschrijven gebouw is geen opleidingsinstituut, doch slechts een huisvestingsgebouw,waardoor het meer te vergelijken is met een hotel-pension.Ook voor uit te zenden echtparen biedt het gebouw accommodatie.Het gebouwencomplex bestaat uit een zgn. hoogbouw, waarin zich daloqeerapparternentenbevinden, en een zgn. laagbouw, waarin de eetzaal, de zaal voor indoortraining, e.d. zijnondergebracht, evenals een beheerderswoning.Het gebouw is gelegen in de 'tuin' van het Instituut, geheel opgenomen in de zich daar be-vindende vegetatie en een prachtig uitzicht biedend op het Oosterpark.Figuur 1 geeft de situering van het gebouwencomplex weer. Uit deze situatie blijkt, dat delaagbouwen op de hoogbouw aansluiten en zodoende een patio omsluiten.Ontwerpa. De laagbouwDe constructie van de laagbouw is geheel traditioneel ontworpen: de begane grond be-staat uit een betonvloer met betonbalken. gedragen door geprefabriceerde betonpalen. Opde betonvloer zijn de muren gemetseld, nodig om de diverse ruimten te vormen.Op de muren zijn stalen balken aangebracht die de Durisolmevriet-dakplaten dragen.De lateibalken in de gevels zijn uitgevoerd in gewapend beton, en worden ondersteunddoor ronde gewapend-betonkolommen (0 23 e-n). Plaatselijk is een kruipruimte onder debeganegrond-vloer aangebracht van 8 cm dik ongewapend beton, (fig. 2).b. De hoogbouwVoor het constructiemateriaal van de hoogbouw is bijna uitsluitend beton, al of niet gewa-pend, gekozen.De constructie van de hoogbouw is te onderscheiden in het zgn. torengedeelte met tiengelijke verdiepingen, de foyer, de hal, trappehuis en liftschacht en een buiten de hoogbouwgehouden kelder. De kelder is van de hoogbouw gescheiden door een dilatatievoeg, teneinde de aannemer de vrijheid te geven deze kelder eventueel in een later stadium te bou-wen, om zo snel mogelijk met het repeterende torengedeelte aan te vangen. V??r dat dekeuze van het constructiemateriaal beton, al of niet gewapend, werd gemaakt, zijn drie moge-lijkheden voor de dragende wanden van het torengedeelte onderzocht en wel:? een constructie in betonnen vulblokken;? een constructie in betonstenen;? een constructie, geheel in beton, al of niet gewapend (het zgn. gietbouwsysteem).Inde vergelijking zijn de volgende uitgangspunten gehanteerd: kosten, bouwsnelheid, ver-werking van leidingen in de wanden, stukadoorswerkzaamheden, akoestiek, gelijkheid inwanddikte in verband met uniforme bouwkundige detaillering, gelijke maatvoering voor alleverdiepingen.Gezien de hoogte van het torengedeelte, moest voor de onderste verdiepingen uit span-ningsoverwegingen gewapend beton worden toegepast.Echter, de kostenvergelijking gaf aan dat de uitvoering in beton, al of niet gewapend, hetmeest economisch was, waarbij vooral het vervallen van de stukadoorswerkzaamheden enhet tienmaal gebruiken van eenzelfde bekisting de doorslag gaf.Om de keuze van de uitvoering in beton niet alleen van adviseurskant te benaderen, heeft146I111in het ontwerpstadium met vier verschillende aannemers (mogelijke kandidaten voor de uit-voering) een gesprek plaatsgevonden. De resultaten van deze gesprekken waren zowelleerzaam als merkwaardig.Drie van de vier aannemingsmaatschappijen waren unaniem van oordeel, dat het toren-gedeelte zeer geschikt was voor uitvoering in gietbouw (hieronder bevond zich eenaanne-mer, die zelf betonstenen fabriceert).De vierde aannemer (g??n betonsteenproducent) was echter van oordeel dat betonsteneneconomischer waren, hoewel voor de onderste twee lagen betonwanden nodig geachtwerden.De wanddikte zou over de hoogte per drie verdiepingen moeten vari?ren in verband metoptredende spanningen.Geruggesteund door de bevestiging van de drie aannemingsmaatschappijen is het ontwerpverder uitgewerkt, gebaseerd op beton, al of niet gewapend, temeer omdat de onderstetwee lagen in gewapend beton moesten worden geconstrueerd. Een bekisting hiervoor wasdan toch reeds aanwezig, zodat het weinig kosten zou geven om deze bekistingsschotten teperfectioneren voor een minstens tienmalig gebruik.Uit het gesprek is echter een waardevol gegeven naar voren gekomen ten aanzien van degevelconstructie;Het bouwkundig ontwerp was aanvankelijk afgestemd op een vlakke gevel, waarvan deborstweringsgedeelten waren ontworpen in gewapend beton met bekledingsplaten. De borst-weringen waren boven de vloeren gelegen, in tweede fase gestort om het ontkisten, c.q,verwijderen van de tafelbekisting mogelijk te maken.Voor de rr.ontage van de gevelpuien en het aanbrengen van de borstweringbekleding buiten,zou onherroepelijk een steiger nodig zijn geweest. Dit steigerprobleem stond onder meerook op het vragenlijstje, dat tijdens het gesprek werd gehanteerd. Aangezien ook dit ge-bouw een betrekkelijk klein bouwbudget had, spraken de steigerkosten ende gevelkosteneen hartig woordje mee.Na ampele overwegingen kon aan de architekt een advies over deconstructie worden uit-gebracht, dat duidelijk de keuze van beton weergaf, en het advies om de gevelpuien in zogroot mogelijke delen te prefabriceren.Een en ander heeft geresulteerd in een geheel andere gevelstruktuur, namelijk gevelpuienvan vloer tot vloeren rondom het gebouw een omloopbordes op alle verdiepingen.4doorsnede over kern3aanzicht endoorsnedegeprefabriceerdeborstweringenDe constructieHet torengedeelte is een samenstel van vlakke platen, dik 15 cm, die gesteund en gedragenworden door al of niet gewapende, 18 cm, resp. 20 cm dikke betonwanden.De vloeren zijn gedeeltelijk in ??n richting overspannend, gedeeltelijk driezijdig ondersteund.Deze vloeren hebben rondom de gebouwomtrekeen uitkragend gedeelte van ca. 80 cm.Het glijden van de zgn. kern is in dit ontwerp geen voordeel gebleken, temeer omdat de mo-gelijkheid voor uitvoering in 'schoon beton' dan niet aanwezig was. Tijdsvoordelen waren erniet uit te halen. Daarom werd per verdieping de schacht tegelijk opgetrokken met behulpvan een zgn. 'trekkist'.De balkons van het torengedeelte zijn voorzien van een geprefabriceerde borstwering (ziefig. 3, foto's 6 en 7). Deze borstweringen zijn op de bouwplaats gemaakt ineen stalen be-kistingsmal en door middel van bronzen bevestigingen aan de balkonplaat vastgezet.De eerste verdiepingvloer van het torengedeelte bestaat uit een balkensysteem en dikkevloergedeelten, waarvan de onderkant een in het zicht blijvend, aan de buitenlucht bloot-gesteld plat vlak is, terwijl de bovenkant is afgedekt met een Datovloer.De ruimte onder de Datovloer, tussen de balken en dikke plaatgedeelten, is benut om deverschillende leidingen onder te brengen en af te voeren naar deleidingschacht in de kern.Het behoeft geen betoog, dat de warmte-isolatie voor de eerste verdieping hierdoor eengemakkelijk oplosbaar probleem werd.De kern met liftschacht, trappehuis, schoorsteen en leidingkanaal loopt vanuit de funderingtot boven het dak van de hoogbouw door en is, zoals fig. 4 aangeeft, weliswaar symme-trisch, doch gesitueerd aan de buitenzijde van de plattegrond (fig. 10).Deze dragende kern alleen is dan ook niet voldoende om het torengedeelte te ondersteunen.Zeven gewapend-betonkolommen 100 cm dragen het torengedeelte mede.De halen foyer worden afgedekt met een ca. 2,00 m onder de eerste verdiepingvloer gecon-strueerde dakvloer van gewapend beton, welke vloer deels uitkraagt uit en draagt op dekern en de zeven gewapend-betonkolommen (zie fig. 8).De beganegrond-vloer bestaat uit een balkenvrije gewapend-betonplaat, die over de poe-ren, C.q. strokenfundering is gestort.De voordelen van dit omloopbordes zijn:? geen steigers nodig voor de montage van de gevel;? glazenwasprobleem opgelost;? een zeer redelijke zonwering;? grotere balkons ter plaatse van de loggia's;o vluchtweg bij eventuele brand;? bescherming van de gevel tegen regenwater door de overstekken en afvoer van het regen-water per verdieping. Als gevolg hiervan mogelijkheid tot het toepassen van veel goed-koperepuiconstructies (houten kozijnen met stalen bewegende delen).4 - beg. grond364+dak foyer3468 + dak256,5- kelderCement XIX (1967) nr. 4 1475bekistingsconstructie vooreerste verdiepingsvloerII8525750689voorzover nietDe kern is uitgevoerd in gewapend-betonwanden.De eerste verdiepingsvloerconstructie draagt het daarboven gelegen torengedeelte en zorgtdoor middel van een balkensysteem en massale vloergedeelten (85 cm dik), dat de belas-ting naar de zeven gewapend-betonkolommen 0 100 cm wordt overgedragen.Interessant is nog te vermelden de overdracht van de belasting van het links en rechts vande kern gelegen torengedeelte, op de daaronder staande kolommen 0 100 cm, die geenbetonwanden boven de kolomassen hebben. De belastingoverdracht wordt verkregen doorde reeds genoemde 85 cm dikke betonplaat. die beschouwd kan worden als opgelegd opde betonwanden van het torengedeelte en die door hun hoogte als oneindig stijf zijn te be-schouwen.De kolombelasting (= belasting uit de bovenbouw) is dan te beschouwen als een gecon-.centreerde last op een dikke plaat, die in hoofdzaak op schuifspanningen en ontbinding vankrachten berekend moet worden, zoals bi] funderingsstiepen het geval is, aangezien de bui-ging door het geringe verschil in inwendige hefboomsarm en afstand van de last tot deopleggingen, van secundaire aard wordt.De dakconstructie' van de hal en foyer, monoliet verbonden met de kern en de kolommeno 100 cm bestaat uit een balkrooster, waarvan het balkenpatroon afgestemd is op het uit-kragende karakter van deze dakconstructie.6,7balkons voorzien van geprefabriceerdeborstweringen8dakconstructie foyer7Cement XIX (1967) nr. 4 1489schema verdiepingsopbouw10plattegrond eerste verdiepingsvloer metdoorsnedendo o r sn e d e 0-0doorsnede c - cCement XIX (1967) nr. 4Ter plaatse van de kolonmen zijn de uitkragende balken meer geconcentreerd en, om dedoorbuigingen van de balken gelijkelijk te laten optreden, zijn er dwarsbalken aangebracht.Voor een overzicht van deze dakconstructie, zie figuur 8.Het balkenpatroon blijft als schoon beton in het zicht. Inde verdiepte gedeelten wordt deverlichting in de vorm van heldere lampjes aangebracht.De funderingVoor de hoogbouw zijn geprefabriceerde palen toegepast (schachtafmeting 40 x 40 cm2enpuntafmeting 45 x 45 cm') met een bruto draagvermogen van 100 tf, Het basisniveau vandeze palen reikt tot in de tweede zandlaag op ca. 18,50 m + NAP.Voor de laagbouw en de kelder zijn geprefabriceerde palen met verzwaarde punt, afmeting32/50, de zgn. woningbouwpaal, toegepast, met een draagvermogen van maximaal 40 tf. Hetbasisniveau van deze palen bevindt zich op ca. 13,00 m + NAP, de zgn. eerste zandlaag.Om de draagkrachtige laag voor de palen onder de laagbouw niet te verstoren, zijn de palenonder de hoogbouw niet voorgespoten. Het heiwerk heeft geen uitzonderlijke moeilijkhedengegeven.In eventuele verschillen in zetting, die zich na het gereedkomen van het gebouw zoudenkunnen voordoen, is voorzien in de vorm van consequentedilatering van hoog- en laag-I 25 x 130 i iI-II c_.I 0I ,II1-,x O100I ..... .' :::I 50 x125I0 130 245 130 245 130 335 100 194 1140 0I00........... ....... .?..? ??????o0 00 ,1 aI?1100Irr.I2367III -I erI:............................. ?.?......25x 130 Ialbouw, onder meer: ter plaatse van de kelderaansluiting met de kern van de hoogbouw, ende aansluiting van de balken van de beganegrond-vloer laagbouw rr.et de bsqaneqrond-vloer hoogbouw. Dit eveneens. het geval bij de verhoogde foyervloeraansluiting rondomde kolommen 100 cm en de kern, en de aansluiting van de zuidwestgevel van de foyermet de dakvloer ervan, waarvoor, mede in verband met de kruipvervormingen van deze uit-kragende betonconstructie, een 'ruimte is vrijgehouden.StabiliteitDe stabiliteit van de hoogbouw beneden de eerste verdieping wordt verzekerd door dekern, de behalve deze kern dragende kolommen 100 cm en de daarboven gelegen bal-ken van de eerste verdiepingsvloer.Het statische hoofdsysteem van de constructie is op te vatten als een portaalconstructie,waarvan de 'bovenregel', gevormd door het torengedeelte met de betonwandconstructie, on-eindig stijf is. Als kolommen van het 'portaal' fungeren de kern en de kolommen 100 cm.De beganegrond-vloer is in dit schema het element dat de afstand van de 'kolom'-voetengarandeert.Het buigend moment, veroorzaakt door de op de toren werkende horizontale belasting wordtopgenomen door trek- respectievelijk drukkrachten in de kolommen en de kernwanden, ter-wijl de dwarskracht in hoofdzaak door de kern wordt opgenomen.De uitvoeringDe kelder is het eerst uitgevoerd, daarna de fundering van de hoogbouw.De aannemer heeft geen gebruik gemaakt van de mogelijkheid om de kelder later te bou-wen, aangezien het aantal arbeiders voldoende was en deze 'kelderploeg' de fundering vande laagbouw voor haar rekening nam, terwijl de andere ploeg de hoogbouw uitvoerde.De dakvloer van de foyer wordt in een tweede fase van de uitvoering van de hoogbouw ge-maakt (stekwapening uit de kolommen) om zo snel rr.ogelijk het repeterende hoogbouwge-deelte te bereiken. De eerste verdiepingsvloer (fig. 10) is in twee fasen gestort, eerst hetmassieve 25 cm dikke plaatgedeelte, daarna de randbalken en de overigeopstortingen.De wanden van het torengedeelte zijn telkens in twee gedeelten per verdieping uitgevoerd,waardoor slechts de helft van de bekisting per verdieping nodig was. De schotten kondenhierdoor 20 keer gebruikt worden, dank zij de symmetrie van de plattegrond. De vloerenzijn per verdieping alle in zijn geheel bekist.14911montage loopbordes12oostgevel logeergebouw; op deachtergrond het Tropeninstituut13constructie voor het op afstandhoudenvan de bekistingsschottenCement XIX (1967) nr. 4Voor oe vJoerbekisting heeft de aannemer gebruik gemaakt van twee stellen bekisting, dochvan ??n tafelconstructie rnet loopbordes. Deze randbekisting kon tijdig voor de volgendevloer ontkist en weer benut worden, zodat hiervan in het geheel 10 maal gebruik werd ge-maakt. De genoemde twee stellen zijn dus elk 5 maal gebruikt.De wanden op de eerste en tweede verdieping zijn geheel gewapend, terwijl de daarbovengelegen wanden slechts gedeeltelijk zijn gewapend (namelijk aan de uiteinden en rondom dedeursparingen, een en ander conform de door de overheid gestelde eisen).De wanden van de kern zijn tot aan het dak gewapend.Het vrijwel ongewapend zijn van de wanden maakte een snelle en ge.l1akkelijke uitvoeringmogelijk; de in te storten contactdozen en aansluitende elektrapijpen leverde echter nog eenuitvoeringsprobleem op, omdat door het ontbreken van wapening, de mogelijkheid van vast-maken, zoals op de eerste en tweede verdieping was gebeurd, niet op dezelfde manier konplaatsvinden.Voor de ongewapende wanden is toen een andere werkwijze gevolgd. Het deksel van dedozen is tezamen met een houten klos aan de bekisting vastgemaakt, de doos werd toen aanhet deksel vastgezet en in het boven de doos gelegen plastic pijpgedeelte werd een wape-ningsstaaf aangebracht om de verticale stand tijdens het storten te verzekeren.Het opstaande gedeelte van de vloerranden is in een keer tezamen met de vloeren gestort.De randen blijven als schoon beton in het zicht. Op deze randen worden ter plaatse van deloggia's de geprefabriceerde borstweringen gemonteerd. Deze borstweringen zijn op debouwplaats gemaakt in een stalen cassettebekisting en een houten buitenschot. Aangeziener twee verschillende lengten voor de borstweringen voorkwamen, is er een stalen mal ge-maakt, waarmede beide lengten te realiseren waren; het inleggen van twee zijkanten in debekistingmal maakte dit mogelijk. De voorkant van de borstweringen zijn tegen ongeschaaf-de delen gestort, de achterkant bezit een cassettevorm.Het schoon betonwerk ('zichtbeton')Uit de beschrijving is reeds duidelijk geworden dat van de hoogbouw diverse onderdelenin zgn. schoon beton (zlchtbeton) is uitgevoerd, waarbij de bekisting bestond uit ruw onge-schaafd hout.Ter verduidelijking worden de onderdelen nog eens genoemd en wel: de kernwanden, dedakvloer van de foyer en de zeven kolommen 0 100 cm, de randen van de omloopbordessenvan het torengedeelte, de onderkanten zijkant van de eerste verdiepingsvloer van de hoog-bouwen de borstweringen ter plaatse van de loggia's.De aan beide zijden ongeschaafde bekistingdelen zijn gesorteerd op verschil in dikte. Ditverschil moet 4 mm bedragen om het beoogde effekt te verkrijgen.Voor de aanvang van het betonwerk zijn er proefstukken gemaakt; ten einde te kunnen be-oordelen of de bekisting na enige keren gebruikt te zijn nog aan de gestelde eisen voldeed,zijn met ??n bekisting vier proefstukken gemaakt. Uit deze proef volgde, dat het bekisting-hout zonder bezwaar verschillende keren gebruikt kon worden.Voor de wandbekisting is een speciale techniek toegepast om de schotten op de juiste af-stand van elkaar te houden. Hiervoor zijn niet de gebruikelijke centerpennen met conussentoegepast doch bekistingspanners met een ankerstaaf 0 8 mm, die omhuld werd door eenplastic kous; de bekistingschotten worden van elkaar gehouden door middel van ongewa-pende betonblokjes die in de directe orngeving van de bekistingspanners worden aange-bracht, ??n en ander volgens fig. 13.15014zuidgevelfoto's: Bob de Ruiter15detail schoon betonwerkCement XIX (1967) nr. 4Als met het storten het niveau van onderkant blokje wordt bereikt, dan wordt het beton-blokje met een zware staaf kapotgestoten, waardoor dit in de betonspecie verdwijnt. Slechtshet gaatje van de ankerstaaf 0 8 mm blijft dan na het verharden en entkisten zichtbaar.De uitvoering van het .Slchtbeton' heeft aan alle verwachtingen voldaan, ja, heeft dezezelfs overtroffen.Staalconstructie hoogbouwDe dakrand van de hoogbouw bestaat uit een staalconstructie, bekleed met staalplaat van4 mmo Voor dit staalwerk is zgn. Cortenstaal toegepast.Oortenstaal heeft als chemische samenstelling in 0/0: C: 0,12; Si: 0,25-0,75; Mn: 0,2-0,50; P:0,07-0,15; S: 0,05; Cu: 0,25-0,55; Cr: 0,3-1,25; Ni: 0,65. Het bezit de eigenschap dat de weer-stand tegen corrosie 4 tot 6 keer hoger is dan bij gewoon staal en dat een beschermendeoxydatiehuid gevormd wordt.Het staal is in dit geval in een vroeg stadium gestaalstraald en in de buitenlucht opgesla-gen, om zo gelijkmatig mogelijk het eerste roestproces te ondergaan. In deze toestand wordthet geheel in het afbouwstadium aan de hoogbouw gemonteerd en verder onbehandeld ge-laten. Hierdoor wordt bereikt, dat de dakrand zich aftekent in een natuurlijke roestbruinekleur, die zich goed met het 'zichtbeton' laat combineren.De natuurlijke kleuren zijn op deze wijze goed uitgebuit, zonder gebruik van een kunstma-tig hulpmiddel als verf.Om het eventuele roestwater, dat van de beplating nog kan afdruipen, niet op de betoncon-structie te laten komen, is aan de onderkant van de dakrand een kanaalprofiel als goot aan-gebracht.Ten behoeve van de temperatuurinvloeden zijn voegen en flexibele verbindingen (neopreen-vullingen) toegepast.Bouwfysische aspektenIn verband met geluidsisolatie zijn de vloeren 15 cm dik gemaakt, de gangwanden 18 cm diken de appartementscheidingen 20 cm.De omloopbordessen zijn gewapend met een temperatuurwapening en zonder zaagsnedenuitgevoerd.Het gebouw wordt verwarmd met radiatoren.De afkoeling van de betonvloeren ter plaatse van de overgang tussen binnen en buiten is,mede als gevolg van de plaats van de radiatoren voor de puien en de dikte van de. aan debuitenzijde ge?soleerde betonwanden. nergens zodanig dat gevaar zou bestaan voor conden-satieverschijnselen.De bouwfysische aspekten zijn in samenwerking met de Technisch Physische Dienst T.N.O.en T.H. onderzocht.MateriaalverbruikVoor de hoogbouw werd 1600 m3beton en voor de laagbouw 460 m3verwerkt. Met een ge-bouwinhoud voor de hoogbouw van 13000 m3betekent dit 0,125 m3beton per m3gebouw,voor de laagbouw met een inhoud van 5 600 m": 0,085 m3per m3gebouwinhoud.Te bekisten oppervlakte: hoogbouw 11 055 m2, laagbouw 2073 m2?Verhouding m2bekisting tot m3beton:hoogbouw 6,35 m2per 1 m3laagbouw 2,62 m2per 1 rn",Wapeningstaalverbruik:hoogbouw: 120 ton (75 kg/m3) , waarvan 25 ton bouwstaalmatten,laagbouw: 33 ton e72 kg/m3) .Bouwtijd van het torengedeelte: Met de eerste verdieping werd 19 augustus 1966 begonnenen de 10e verdieping was 12 januari 1967 gereed. E?n en ander betekent twee weken perverdieping.Het geheel wordt uitgevoerd door de aanne.ntnqsmaatschappt] NV. Voorbij te Wilnis.151