De nieuwe Pier te Scheveningendoor ir. M.WierdaU.D.C. 627.6 (492.611):624.012.46pier van voorgespannen betpn (ScheveningenInleidingTer vervanging van het 'Wandelhoofd Koningin Wilhelmina', deoude Scheveningse Pier, die in de laatste wereldoorlog verlorenging, besloot de N.V. Exploitatie Maatschappij Scheveningen in1954 tot de bouw van een nieuwe pier,Hiertoe werd aan de Rotterdamse architecten Maaskant, Dijken Apon opdracht gegeven tot het maken van een ontwerp, het-geen uiteindelijk resulteerde in de vormgeving zoals deze blijktuit de maquettefoto (foto 1), dus een ca. 370 m lange, oplopendepromenade, gedeeltelijk in 2 verdiepingen, met daaromheen ge-groepeerd een drietal 'eilanden'.te weten:a. een restauranteiland waarop een restaurant en zonneterrassen,b. een vermaakeiland met ontspanningsmogelijkheden voor jongen oud,c. een eindeiland in 3 verdiepingen waar bovenuit een torentot 47 m + N.A.P.Tijdens een op 29 juni 1960gehouden lezing voor de Betonvereni-ging werd dit ontwerp nade rtoegelicht door architect Maaskant(De Ingenieur 72 (1960) Nr. 47, biz. Bt. 143/145).De aannemerscombinatie Intervam - Hollandsche Beton Maat-schappij N.V. verwierf de opdracht om in nauw overleg met archi-tecten en adviseurs dit ontwerp constructief uit te werken en inuitvoering te nemen.Na een periode van bestedingsbeperking kon hiertoe op 17 Sep-tember 1959 door de burgemeester van Den Haag een symbolischbegin met de werkzaamheden worden gemaakt.Materiaalkeuze en constructieVoordat de architecten tot een definitief ontwerp konden komen,moest uiteraard eerst over de materiaalkeuze, de hoofdpeilmatenen het constructieprincipe een besluit worden genomen.Een door architecten en aannemers gezamenlijk ondernomenstudiereis naar Engeland leerde, dat daar zowel ijzer, hout alsbeton als constructiemateriaal waren gebezigd. Ijzer- en staal-constructies bleken hier zeer veel onderhoudskosten met zich tebrengen; een ervaring die ook reeds werd opgedaan met de oudeScheveningse Pier.Houtconstructies, uitgevoerd in paalwormbestendigehoutsoorten,bleken wel gunstiger te zijn, doch zij toonden het bezwaar dat hetvrijwel uitgesloten is om in hout een luchtige constructie van vol-doende draagkracht te bouwen, hetgeen naast de architectonischebezwaren, bij het bouwen in zee het gevaar met zich brengt datde golven gemakkelijk vat krijgen op deze constructie.Besloten werd daarom om de dragende constructies voor dezepier uitte voeren in beton.Na overleg tussen de waterbouwkundige adviseur van de princi-paal, ir. A. G. Wiersma, en het Waterloopkundig Laboratoriumte Delft, werd als uitgangspunt voor de peilmaten aangehouden,dat geen onderkanten van kespen of dekelementen lager zoudenliggen dan 6,60 m + N.A.P., hetgeen voldoende geacht werd omdeze constructie te vrijwaren voor zware opwaartse golf klappen.Deze maat stemt overeen met bovenkant strandmuur langs deboulevard, hetgeen inhield, dat de bovenkant van het pierdekhoger kwam te liggen dan het trottoir van de boulevard, zodatbij de pieraanzet een trap noodzakelijk werd.Terugkaatsing van de golven tegen de steile strandmuur brengteen belangrijke verhoging van de terugkaatsende golf met zichmee en hield daarmede gevaar in voor het boven het strand ge-legen pierdek. Daarom werd na modelproeven in het Waterloop-kundig Laboratorium besloten om hier een glooiing te maken, diede golven afremt en daarna daet afvloeien in een achtergelegenwoelkamer (fig. 2)De door de architecten gewenste luchtige constructie deed onszoeken naar een oplossing waarbij:a. kruisverbanden tussen de palen werden vermeden; b. een, bijredelijke kosten, zo groot mogelijke paalafstand werd bereiktDe eerste voorwaarde maakt een buigingsvaste verbinding tussenpalen en dek gewenst, daar immers zonder deze verbinding dehorizontale krachten, door wind en golfslag, uitsluitend opge-nomen zouden moeten worden door de bodeminklemming van depalen. Ook bij een buigingsvaste verbinding tussen palen en dekblijken de optredende paalmomenten, vooral ten gevolge van dehoog aangrijpende windbelasting (windschermen, winkels, neon-reclames), nog zeer aanzienlijk te zijn.De mogelijkheden voor de tweede voorwaarde worden bepaalddoor de nuttige belasting, het gewicht van de dekconstructie endetoete laten paalbelasting.Toename van de paalafstanden geeft bij gelijkblijvende paaldoor-snede:a. geen verandering van de momenten als gevolg van de golf-krachten;b. een evenredige verhoging van de verticale paalbelasting als ge-volg van nuttige dekbelasting, en een evenredige verhogingvan de momenten als gevolg van de windbelasting;c. een onevenredige sterke verhoging van de verticale belastingals gevolg van het eigen gewicht van de dekconstructie.Voor alle begaanbare pierdekken werd een nuttige belasting aan-gehouden van 500 kg/m2, met uitzondering van enkele gedeeltenvan restaurant en vermaakeiland, waar met het oog op de nog nietgedetailleerde gemetselde bebouwing een gelijkmatige dek-belasting van 1000 kg/m2werd aangehouden.Voor het bereiken van een dekconstructie met geringe construc-tiehoogte en gering eigen gewicht is voorgespannen beton hetaangewezen materiaal, temeer daar dit de beste waarborgen biedttegen scheuren, hetgeen zeker in dit zoute milieu van groot be-lang is. Voorts werd besloten om het dek samen te stellen uitgeprefabriceerde elementen en wel om twee redenen:a. geprefabriceerde, fabrieksmatig vervaardigde betonelementengeven de beste waarborgen voor een hoge betonkwaliteit;b. alleen door toepassing van prefabricage was het mogelijk om in??n seizoen degehele uitbouwte realiseren (zie uitvoering).foto 1. maquette van de nieuwe Pierfoto: PersdienstZeebad Scheveningenfig. 2. plattegrond en zij-aanzicht van de PierCement 13 (1961) Nr. 5263foto 3. het oppakken van een nolle paal ? 80 cmfoto: Bart HofmeesterDe vereiste paalafmetingen worden bepaald door: a, draagkrachtvan de vaste laag, b. verticale paalbelasting en paalmomenten.Hierbij dienen echter door de uitvoering te stellen grenzen be-treffende lengte, gewicht en afmetingen, in acht te worden ge-nomen, opdat de paal nog onder de stelling te brengen en nog teheien is (foto 3).Voorgaande beschouwingen resulteerden in een voorde architec-ten aanvaardbare principe-constructie, bestaande uit:Voorgespannen holle palen met een diameter van 80 cm en eenwanddikte van 12,5 cm (foto3). De voorspanning is voor het stortenaangebracht. De draden zijn dus direct in het gestorte beton op-genomen. De minimum dekking op het staal is 5 cm. Gebruikt is400 kg hoogovencement per m3beton, terwijl veel aandacht werdbesteed aan de dichtheid van het beton.De palen worden geleverd door de N.V. Schokindustrie. Zij wor-den al spuitende geheid, behalve de laatste twee meter waar alleenwordt geheid (foto 4).Het draagvermogen is bepaald op ca. 110 ton, behalve bij de torenwaar de palen tot een vastere laag worden ingeslagen en waaronder een combinatie van zeer extreme belastingen maximaal150 ton wordt toegelaten.De blijvende voorspanning bedraagt 44 kg/cm2.Na het heien worden deze palen zuiver op hoogte afgehakt, waar-na hierop gelegd worden de geprefabriceerde voorgespannenkespen, die om architectonische redenen zo laag mogelijk ge-houden zijn, hetgeen werd bereikt door hen tussen de dekelemen-ten in te werken (fig. 5).fig. 5. bovenaanzicht en doorsneden gedeelte promenadeDe verbinding paal/kesp wordt achteraf tot stand gebracht door,middels een in de kesp gespaarde stortopening, de palen metbetonspecie te vullen en in dit vulbeton een 4-tal Dywidag-stavenin te betonneren, die, na verharding van het vulbeton, op de kespworden aangespannen en zodoende een buigingsvaste verbindingtussen paal en kesp tot stand brengen.Op de kespen rusten de voorgespannen, n-vormige dekelemen-ten.De vormgeving van deze elementen is robuust gehouden, zowelmet het oog op de betondekking als om het aantal voegen zoveelmogelijk te beperken. De elementen zijn normaal 1,50 m breed;in de promenade hebben ze 12 m overspanning bij 0,50 m hoogte,in het restauranteiland en vermaakeiland 6,75 m overspanning en0,40 m hoogte. De lange elementen zijn voorzien van twee ver-stijvingsschotten, de korte van een verstijvingsschot.De dwarsvoorspanning geschiedt met Dywidag-spanstaven.Foto 6 geeft een beeld van de onderzijde van de promenade.De minimum dekking op de in de fabriek gemaakte elementen is3 cm; op in het werk gestort beton 4 cm, behalve aan de boven-zijde (het dek wordt namelijk van een asfalt deklaag voorzien).foto 4. het heien van de betonpalen foto: KLM Aerocarto N.V. foto 6. onderaanzicht promenade264 Cement 13 (1961) Nr. 5foto 7. het leggen van een dekelement op het restauranteilandDe geprefabriceerde elementen worden grotendeels door deN.V. Ned. Spanbeton Mij. vervaardigd. Een beeld van de montagetoont foto 7.De verbinding van de dekelementen en de kespen zijn hier nietvoorgespannen. In ditgeval zijn namelijk de steunpuntsmomentenvrijwel alleen een gevolg van de nuttige belasting en derhalveniet groot. Wij hebben gemeend, deze momenten geheel metgeribd zachtstaal te kunnen opnemen. Om ook enige trek aan deonderzijde te kunnen opnemen zijn twee staven per element doormiddel van lassen door de kesp heen verbonden (fig. 8).Daar het aantal toepassingsmogelijkheden van korte randelemen-ten zeer gering was op de eilanden, werd het, in tegenstelling totde lange elementen, niet lonend geacht hiervoor een aparte malte vervaardigen, zodat de weinige rechte randen op deze eilandensamen met de vele gebogen randen in het werk werden gestort(fig. 9). Degrote vrije paallengte maakte het mogelijk om het aan-tal dilatatievoegen te beperken tot een voeg in de verbindings-brug tussen de promenade en elk der eilanden en twee voegenin de promenade voor de driesprong.fig. 9. plattegrond restauranteilandfig. 8. verbinding van dekelementen en kespenDe dilatatie werd verkregen door de dekelementen aan ??n zijdevan de kesp op te leggen met een tussenlaag van rubber, dik 8 cm(fig. 10). De voegen werden afgedekt met een geruite staalplaat.Zoals fig. 10 aangeeft, werd de kop van deze voegdekelementenuitgevoerd in een van het normale model afwijkende vorm.Ook onstaat door de vrije oplegging bij de voeg een groter veld-moment in de aanliggende dekelementen en een groter steun-puntsmoment bpven de naastgelegen kespen. Een en ander leidtertoe, dat bij deze geprefabriceerde constructies, hoe eenvoudigook van opzet, het aantal te vervaardigen typen reeds op zuiverconstructieve gronden vrij groot wordt, tenzij men natuurlijkalle elementen op deze extremen dimensioneert.Alleen bij een zeer goed overleg tussen architect en constructeuris een sterke verdere uitbreiding van het aantal typen, op archi-tectonische gronden, te vermijden.De hier beschreven principe-constructie geldt voor de prome-nade, het laagste niveau van het restauranteiland en het laagsteniveau van het vermaakeiland.Het dak van het restaurant en het dak van de scooterbaan werdenuitgevoerd als traditionele balkenvloeren, en wel omdat:a. de vormgeving van deze daken toch aanleiding zou geven totgrote, in het werk te storten delen (foto 11, biz. 266);b. toepassing van geprefabriceerde eenheden van de hierbovengeschetste afmetingen voor de daken een forse montage-apparatuur nodig zou maken, die niet eenvoudig op de reedsgemaakte, geprefabriceerde vloeren zou kunnen wordenondersteund en vervoerd;c. een bekisting hier eenvoudig op reeds gemaakt werk kon wor-den ondersteund, zodat in het werk storten, waar het de uit-voeringsduur betrof, zeker niet ongunstiger was dan een ge-prefabriceerde constructie.Het eindeiland, bestaande uit 3 verdiepingen en een toren, koneveneens niet met de in het voorgaande beschreven elementenvervaardigd worden.De cirkelvormige, 4 m brede visring op 7,50 m + N.A.P. langs debuitenkant van het eiland vormt de onderste verdieping.Binnen deze ring werd met het oog op de aanvaardbare paallengteen een goed verband tegen knik, een rooster van voorgespannenkespen geprojecteerd (fig. 12, biz. 266).fig. JO. doorsnede di/atatievoegCement13(1961)Nr.5 265foto 11overzicht vande eilanden;heistellinggereed voorafvoer over zeefoto:KLMAerocarto N.V.Deze doorgaande kespen en de visring werden uitgevoerd als ge-prefabriceerde elementen, nu echter in verband met de vele matenen vormen niet in de fabriek, doch op de bouwplaats vervaar-digd.Het grote gewicht van de toren -een betonnen schacht met om-liggende trappen- maakte, rekening houdende met de ongunstig-ste windbelasting, een ondersteuning op 9 palen noodzakelijk.Daar de torenschacht echter slechts een diameter van 4 m heeft,terwijl met het oog op de golfaanval gestreefd diende te wordennaar paalafstanden van min. 4 m, diende hier door middel van eenstijf balkenfratne de vereiste belastingspreiding over de palen teworden bereikt (foto 13).Door een voeg te houden tussen de torenwand en de doorsnedenvloeren op 11,60 m+ en 15,30 m + , is ervoor gezorgd, dat detoren bijsterke wind kan vervormen zonder horizontale krachtenop deze vloeren uitteoefenen.In verband met de vrij willekeurige vorm en de reeds genoemdeuitvoeringsbezwaren werden zowel de vloer op 11,60 m + , als devloer op 15,30 m+ uitgevoerd als vlakplaatvloeren.fig. 12. plattegrond onderste verdieping eindeilandUitvoeringBij de uitvoering van een dergelijk bouwwerk kunnen natuurlijkvele wegen worden ingeslagen. Zonder hier diep op te willen in-gaan, diene tot goed begrip echter het volgende:Wat mogelijke bouwwijzen betreft is dit bouwwerk te splitsen indrie delen, zoals ook blijkt uit de lijnen voor gemiddeld hoog-enlaag water in fig. 2 (biz. 263), te weten :a. een gedeelte, dat bij normaal weer boven het droge strand ligten zich dus leent tot bouw vanaf het strand;b. een gedeelte, dat boven het natte strand ligt, plus een hieropaansluitend gedeelte dat in ondiep water ligt; deze delen zijndus noch voor bouw vanaf het strand noch voor bouw metdrijvend materieelgeschikt;c. een gedeelte, dat in redelijkdiep water ligt en dus met drijvendmaterieel gebouwd zou kunnen worden.Met het oog op branding, wind en stroming leent zich echter hetnormaal in havens gebruikelijke drijvende hei- en montage-materieel niet bijzonder voor werken in zee, althans niet wanneereen bouwwerk, zoals hier het geval was, in betrekkelijk korte tijdgereed dient te komen.Hiervoor zou dus drijvend materieel gebouwd moeten worden,dat zich middels 'spuds' bij onrustig water boven de golven zoukunnen verheffen.Een bezwaar blijft dan echter, dat deze werkmethode alleen voordeel c toe te passen is, zodat dus voor de delen b en a toch nog eenandere bouwwijze gevolgd moet worden.foto 13. torenfundatie266Cement 13 (1961) Nr. 5fig. 15. diverse stadia van heien en monterenfig. 14. dwarsdoorsnede promenade met hulpsteigersEen zowel voor a en fa als c bruikbare werkwijze is de 'uitbouw'door het hei- en montagematerieel te laten voortbewegen overreeds gemaakt werk. Bij nadere uitwerking van deze werkwijzebleek, dat door de ingewikkelde plattegrond van de pier en deniveau-verschillen, een continue voortgang van het werk niet een-voudig te realiseren was.Een derde mogelijkheid is ten slotte het gehele bouwwerk uit tevoeren vanaf hulpsteigers, een werkwijze dus, diea. evenals de voorgaande, zowel voor de gedeelten a, fa als cbruikbaaris,b. doordat de materiaalaanvoer via deze hulpsteigers geschiedt,een grotere vrijheid in het volgen van de ingewikkelde platte-grond mogelijk maakt;c. echter het bezwaar met zich brengt, dat er meer werk naar debouwplaats wordt gehaald dan bij voorgaande oplossingen, ter-wijl bovendien, ten einde niet tot een exorbitant dure steiger-constructie te geraken, de onderbouw in de maanden april toten met September gereed moest komen, dus binnen de periodewaarin de geprojecteerde hulpsteigers redelijk veilig in zeekunnenstaan.Dergelijke hulpsteigers werden reeds eerder in zee toegepastdoor de Gemeente 's-Gravenhage, namelljk bij de bouw van derioolmond te Scheveningen.Na rijp beraad werd besloten om de uitbouw in zee met behulpvan hulpsteigers uit te voeren. In September 1959 kon, na beeindi-ging van het badseizoen, met de werkzaamheden worden gestart.Omdat de bouw van hulpsteigers met het oog op de naderendewinter te riskant was en'bovendien weinig zin had, zolang de in-geschakelde fabrieken in verband met de vele voorbereidingennog geen palen en dekelementen konden leveren, was besloten inhet najaar niet alleen de reeds genoemde glooiing met woelkamerte bouwen, doch tevens de eerste ca. 60 m pierdek boven hetstrand uit te voeren; en wel als een 50 cm dikke betonplaat opkolommen. De hiervoor benodigde in het strand te heien fun-deringspalen 40/40 blekensnel leverbaar.Deze uitvoeringsmethodewas te meer aantrekkelijk, orndat dit eerste gedeelte van de pierbij de aanzet belangrijk breder is dan verder zeewaarts en het zichhierdoor en door vele op, te nemen leidingkokers, die meer zee-waarts in de luifel konden worden opgenomen, slecht leende voorprefabricage.Tevens werd deze periode benut voor de voorbereiding en het op-stellen van materieel voor de uitbouw.De werkwijze voor de uitbouw wordt in principeaangegevenin defiguren 14 en 15. De hulpsteigers werden gebouwd met kleineverrijdbare Hollandse stellingen (foto 16). Op elke hulpsteigerzijn twee hulpsporen gelegd, zodat de aan- en afvoerwegen vrijzijn van het eigenlijke bouwwerk.foto16. heiwerk hulpsteigersfig. 17. doorsnede promenade met onderbrug (links);doorsnede bruggen naar restauranteiland (rechts)Cement 13 (1961) Nr. 5 267foto 18. heiwerk bij nacht foto's:Bart Hofmeester foto 19. heiwerk eindeilandTussen elk paar sporen is ruimte voor een zware railbalk, waar-over zich een grote traverse kan bewegen. Op de traverse staatweer een zware rijdende heistelling. Figuur 15 (biz. 267) toontdeze opstelling in zij-aanzicht. De heistelling op de traverse kaneerst de palen heien, vervolgens op de afgehakte palen de geprefa-briceerde kesp leggen en ten slotte hierover weer de dek-stukken. In de rechte delen van het bouwwerk kan de heistel-ling bij storm op hetgemaakte werk vluchten..Hoewel bij de eilanden, het promenadegedeelte in twee verdie-pingen en de verbindingsbruggen (fig. 17, biz. 267) uiteraard enigevariaties nodig waren, werd ook hier volgens het aangegevenprincipe gewerkt. Zo werd bij de promenade in twee verdiepin-gen, eerst de onderste verdieping gemonteerd en de kespen aan-gespannen op de paalkoppen; nadat dit gebeurd was, werden dande voorspanstaven verlengd, de holle kolommen 0 80 geplaatsten de bovenkespen gelegd. Deze konden nu direct op de kolom-kop gespannen worden.Op 29 juni 1960 tijdens een voor de zomermaanden uitzonderlijkzware storm met windkracht 10 vernielde de zee, met een slechteens per 30 jaar in dit jaargetijde voorkomende waterstand, demeest zeewaarts gelegen hulpsteigers. Hierbij stortte een derbeide zware heistellingen op traverse in zee. Deze ernstige tegen-slag betekende naast het verlies van materieel ook een aanzien-lijke achterstand op het tot dat tijdstip goed aangehouden werk-programma. De uitbouw kon niet eerder worden voortgezetdan na het ruimen van de zeebodem, terwijl bovendien de aan-maak en aanvoer van nieuw materieel naar de kop van hetwerk zeer tijdrovend was.Een en ander maakte ons duidelijk, dat het uitgesloten was omhet gehele werk nog voor eind September vanaf hulpsteigers ge-reed te krijgen, zodat bij vasthouden aan deoorspronkelijke opzethet risico bestond, dat deze hulpsteigers zware najaarsstormenzouden moeten trotseren, waarop zij niet werden ontworpen.Besloten werd daarom, het restauranteiland en het vermaak-eiland af te bouwen volgens de oorspronkelijke opzet, doch voorhet eindeiland de reeds genoemde werkwijze toe te passen vanuitbouw over gemaakt werk.Hiertoe werd een zware onderwagen ontworpen waarmee, dankzij ca. 50 ton ballast in de staart, een Menck-heistelling op 6 m voorhet laatste steunpunt de volgende paalgroep kon heien. Tevenswas deze onderwagen zodanig samengesteld, dat hiermee na hetbereiken van het meest zeewaarts gelegen punt van het eind-eiland, door een betrekkelijk eenvoudige dwarsmontage, met be-hulp van de heistelling, ook de buiten de rechte strook gelegenpalen van het eindeiland konden worden geheid (foto's 18-19).Ten einde het zeer moeilijke in het werk brengen van een nieuweMenck-stelling, ter vervanging van de in zee gestortestelling, tevermijden, werd voorts besloten om als tweede heistelling eenveel gemakkelijker op te stellen zware Hollandse stelling aan tevoeren en hiermee de onderbouw van het vermaakeiland temaken. Deze 22 m hoge stelling, ongetuid gemonteerd op eenonderwagen, die weer verrijdbaar was over een op de hulp-steigers rijdende traverse, bleek uitstekend in staat te zijn om deca. 13 t zware palen 0 80 te heien en het dek te monteren (foto 20).Dank zij een periode van hei- en montagewerk in dag- en nacht-ploegen, waarbij, vooral in de koude winternachten, zeer veelvan de heiploegen werd gevergd, gelukte het om een groot deelvan de, door de stormschade veroorzaakte, achterstand in telopen.De verdere afbouw van de eilanden gaf na het gereedkomen vande basisconstructies geen bijzondere problemen, en zo kon op14 april j.l., na 4 dagen continu betonstorten in de glijbekisting,de vlag gehesen worden op de 25 m boven het eindeiland uit-stekende torenschacht (foto 21).foto 21. de torenschacht is op hoogtefoto 20. heiwerk met Hollandse heistelling foto's: Bart Hofmeester