J.C. van der PlasIngenieursbureau 'Van Rossum',AmsterdamGebouw 'Overhoeks' voorKo.ninklijke/Shell-Laboratorium, Amsterdamuo.c. 693.032.22:624.041 :624.012.45Berekening en uitvoering van een hoog gebouw in gewapend beton(1)*Het tweede gedeelte van dit artikelzal in het komende nummer van Cement(oktober) worden opgenomen.Cement XXII (1970) nr. 9InleidingDe zich snel ontwikkelende aardolie-industrie met al zijn nevenprodukten, heeft tot gevolggehad dat ook de research op dit gebied een grote vlucht nam. De aanvankelijk bescheidenomvang van het Koninklijke/Shell-Laboratorium is in de loop der jaren zo toengenomen envooral de benodigde vloeroppervlakte per research-werker, dat men zich voor huisvestings-problemen op het vrij kleine terrein zag geplaatst, waardoor verschillende diensten over hetgehele complex verdeeld raakten en minder effici?nt konden werken.De wens van de Laboratorium-directie was in het begin van de jaren zestig dan ook, om toteen concentratie van verschillende verspreide diensten te geraken, en een permanent kanto-rencomplex te stichten.In 1963 begon Arthur Staal, architect BNA te Amsterdam, aan zijn definitieve ontwerp; eenhoogbouw van 15 verdiepingen, die door middel van een constructielaag op vier enormegevorkte kolommen rust en schrijlings is geplaatst op een lang gerekte laagbouw: m.a.w.'Overhoeks'.Drie doelen beoogde de architect met dit ontwerp, nl.:1. door de beperkte beschikbare terreinoppervlakte was slechts hoogbouw mogelijk;2. het Koninklijke/Shell-Laboratorium krijgt een eigen gezicht aan de noordelijke IJ-oever,gezien vanaf het Centraal Station of het Havengebouw, is 'Overhoeks' een markant puntgeworden;3. een gebouw met een maximum aan effici?ntie door de korte verbindingslijnen.In een vroeg stadium werd voor advies en uitwerking van de constructie het Ingenieurs-bureau 'Van Rossum' ingeschakeld, dat in overleg met de architect het vloersysteem van derepeterende kantoorlagen en de vierhoofdkolommen ontwierp.De uitvoerige bouwkundige detaillering werd verricht door de sectie civiele nieuwbouw vanhet Koninklijke/Shell-Laboratorium, Amsterdam.De hoofdaannemer, NV. Aannemingsmaatschappij v/h Hillen en Roosen te Amsterdam,kreeg aanvankelijk na de aanbesteding alleen de opdracht voor de ruwbouw, maar in eenlater stadium werd hem ook de afbouw gegund.SituatieHet terrein waarop 'Overhoeks' is gesitueerd, bevindt zich in Amsterdam Noord en wordtbegrensd door het IJ, het Buiksloterkanaal en aan de noordzijde door het Butksloterham-kanaal. De naaste grote buren zOn het Havengebouwen het Centraal Station, beide aan deoverkant van het IJ.De grond waarop het gebouw is verrezen, heeft in de loop der tijden 'een groot aantal be-stemmingen gehad. De smalle landtong waarop de zgn. Volewijkslanden (ook Vogelenwijk,vanwege de vele vogels die het rietland bewoonden) lagen, stak ver het IJ in, zoals men nogkan zien op de kaart van Amsterdam omstreeks 1850. Gedurende vele eeuwen gebruikte destad dit land als plaats om er zOn misdadigers die veroordeeld waren tot de strop 'en pleinpublic' te vonnissen; het Galgeveld. Na 1850 werden de Buiksloterham en de Nieuwen-dammer Ham drooggelegd, waardoor het huidige Amsterdam Noord zijn vorm kreeg (fig. 1).Toen in 1859 (elders) de eerste aardolie aangeboord werd, wilde Amsterdam, altijd al eenvooruitstrevende stad, niet achterblijven bij de handel en verwerking van deze krachtbron.In 1866 werd dan ook op last van de Wethouder van Publieke Werken het terrein geschiktgemaakt als opslagplaats van petroleum.Het opslaan geschiedde nog in vaten, maar spoedig was deze manier achterhaald en pomptemen de olie in tanks. Hiervoor was de opslagloods ongeschikt, ook de tankschepen vondente weinig ligplaats, zodat men het oliebedrijf naar een andere plaats verhuisde. De vrij-komende gebouwen verhuurde men in 1893 aan een lompenhandel.In 1905 evenwel, veroverde de olie opnieuw het terrein; de Dordtsche Petroleum Mij. richtteer een paraffine-fabriek op, waar vandaan de produkten over de hele wereld verzondenwerden. In 1930 tot 1938 werden de oude fabrieken geleidelijk afgebroken en vervangendoor nieuwe, welke laatste nu plaats hebben gemaakt voor 'Overhoeks'.3619510 ton8185 tfmN'=M=Enkele gegevens uit de berekeningBelasting door kern op funderingsplaatMoment door kern op funderingsplaatConstructieve opzet van de hoogbouwDe hoogbouw rust op een 1,80 m dikke funderingsplaat van gewapend beton, die de belas-ting van de kern en de 4 grote hoofdkolommen naar de palen overbrengt.De stabiliteit van de toren is verkregen door middel van de gewapend-betonwanden metkoppelbalken van de kern, die een buitenwerkse maat van 10,80 X 10,80 m bezit. Voor destablliteitskrachten werd de 1?%regel aangehouden, waarbg de afzonderlijke stllfheid vanelke wand evenwlldlq aan de krachtrichting in rekening is gebracht. De kern is dus niet alseen gesloten koker berekend.De kernwanden zijn over de gehele hoogte even dik en wel voor het merendeel 30 cm,terwl]] de tussenwanden resp. 20 en 15 cm dik zijn.De vloeren van de zesde t/m twintigste bouwlaag rusten scharnierend op de gevelbalkjesdie hun belasting doorgeven aan de centrische gevelkolommen die 1,75 m hart op hart staan.De gevelkolommen worden ter hoogte van de vijfde bouwlaag opgevangen op een zeerzware constructielaag die op zijn beurt weer op vier gevorkte hoofdkolommen rust.De vloeren van de bouwlagen zes t/m twintig rusten scharnierend op de gevelbalken. In degevelrandbalkjes onder de vloeren zijn stalen pennen 0 12 mm ingestort en wel 3 stuks inde acht middenvelden en 5 stuks in de 2 maal drie eindvelden. Over deze pennen wordteen thermisch verzinkte stalen strip met afmetingen van 180 X 15 mm geplaatst; deze stripis het scharnier onder de vloer; de stalen pennen verbinden dus balk en vloer aan elkaar(fig. 4).De gevel bestaat uit geprefabriceerde betonelementen in anthracletkleur: voor het glas inde zuid-, west- en oostgevel is 'stopray' toegepast; in de noordgevel zijn de ramen vanthermopane.De eigenlUke toren bestaat uit 24 bouwlagen (fig. 2-3), te beginnen bij de funderingsplaat alseerste bouwlaag, debeqane grondvloer (ca. 65 cm boven het maaiveld) als tweede bouwlaagen de derde en vierde bouwlaag die tot de laagbouw behoren. Op de tweede bouwlaagbevinden zich onder meer de traforuimten en de grote ontvangsthal, de derde bevat detelefooncentrale, terwijl de vierde bouwlaag het dak van de laagbouw vormt.De kantoorverdiepingen beginnen pas op de vijfde bouwlaag en lopen door tot en met denegentiende, waarna de twintigste bouwlaag het dak van de kantoorlagen vormt. De 21ebouwlaag is de uitzichtcabine met achterliggende kernvloeren, de 22e is de liftmachinekamerwaarvan tenslotte de 24e bouwlaag het dak vormt. Een niet te betreden kunststofluifel dieop acht grote overstekbalken is opgelegd, vormt de 23e laag. Over de twintigste laag kaneen glazenwasinstallatie zich langs de gevelrand voortbewegen.De verdiepingshoogte van de kantoorlagen bedraagt 3,40 m gerekend van bovenkant vloertot bovenkant vloer. De constructiehoogte van de vloer met onderhangend plafond is 60 cm;hiervan wordt 24 of 29 cm, afhankelijk van de bouwlaag, ingenomen door de betonvloer,exclusief afwerking.Het kantoorgebouw met lezingzaalHet nieuwe complex bestaat uiteen hoog- en een laagbouwgedeelte. De laagbouw wordtgevormd door o.a. een lezingzaal voor het houden van voordrachten en het vertonen vanfilms. De oppervlakte bedraagt ca. 385 m2?De constructie bestaat uit een gewapend-betonvloer op de begane grond, waarboven overeen klein gedeelte een verdiepingsvloer van beton, onder meer ingericht als filmcabine. Eensamenstel van stalen liggers, afgedekt door een houten kap, vormt het dak van de laag-bouw.De hoogbouw en de laagbouw zijn van elkaar gescheiden door voegen die tot in de fun-dering zijn voortgezet, aangezien er tussen de ca. 80 m hoge toren en de laagbouw enigverschil in zetting te verwachten is.co321421201oiii??IiIIo-e-peil =241=====1485 14853591458+6554+7983+2-3Hoogtedoorsnede gebouw en plattegrondvan de kelder1Uitbreidingsplan Amsterdam-Noord uit begin1900; voor situering 'Overhoeks' zie P?ICement XXII (1970) nr. 9 3622560 ton1508 tfm= ca. 94 m31380 tfmDe heiwerkzaamhedenHet torengebouw is gefundeerd op geprefabriceerde gewapend-betonpalen met een draag-vermogen van 85 tf.In eerste instantie zijn er 7 diepsonderingen en 1 pulsboring gemaakt, die het volgenderesultaat te zien gaven:Vanaf het maaiveld, ca. 1,85 m +NAP. komen tot ca. 12 m -N.A.P.slappe lagen voor,voornamelijk bestaande uit klei, veen en klei met fijn zand.Vanaf 12 m -N.A.P. lopen de conusweerstanden op in een zandformatie, die tussen ca.14,50 en 18,50 m -NAP. weer een teruggang in de conusweerstand te zien geeft. Na18,50 m - lopen de weerstanden op tot hoge waarden en blijven dit tot ca. 28 m -NAP.;hierna wordt de conusweerstand weer snel minder. Uit de sonderingen is voor de paleneen basisniveau afgeleid van 18,50 m - tot 20 m -NAP. met een puntspanning van45 kgf/cm2(fig. 5).Grootste drukkrachtin voet van gevorkte kolom N' =Moment op voet van gevorkte kolom MInhoud gevorkte kolom IMaximaal moment in balk vijfde bouwlaag M4Detail oplegging verdiepingsvloeren aangevelzijdeDe paalafmetingen voor de hoogbouw zijn: 38 X 38 cm voor de schacht en 45 X 45 cm voorde punt. De paallengte werd bepaald door het genoemde basisniveau en het peil van devooraf Uitgegraven bouwput, welke laatste op ca. 3,65 m -N.A.P. lag.De lezingzaal staat op palen met afmetingen van 32 X 32 cm voor de schacht en 45 X 45 cmvoor de punt, toelaatbare belasting 40 tf; het basisniveau is ca. 13 m -NAP., de paal-lengte bedraagt 15 m. In fig,. 6 is het palenplan voor de hoogbouw weergegeven. Zoals uitde grote paaldichtheid onder de kern en de vier hoofdkolommen te zien is, was zwaar hei-werk te verwachten. Het heiwerk is inderdaad moeizaam verlopen; er werd aanvankelijk meteen 0-22 dieselblok gewerkt, maar later werd, om over meer heivermogen te beschikken,overgestapt op een stoomheiblok. Helaas was op dat moment nog geen dieselblokbeschikbaar.Ter plaatse van de kern trad een grote heiverdichting op; gedurende het heien werdencontrole-sonderingen uitgevoerd (foto 7), die aangaven dat de te hoog staande palen noggeen veilige puntdiepte hadden bereikt, waardoor dus verder diende te worden geheidterwijl gebroken koppen met aluminium cement werden opgestort.Een aantal palen is hoger blijven staan dan de sonderingen vooraf aangaven (foto 8), ooktraden bij enkele paalkoppen door het zware heiwerk breuken en afschuivingen op.5SonderingsdiagramNe-,258" 7008 0700_ =schoorpalen 10:16Palenplan van de hoogbouwMV. covoortgezet 015 v_sondering-f unde.r i ngs niveau .o fondformatiemet klei5151030E(1970) nr. 9 3637Contro/esondering tussen de te hoogstaande pa/en8Bouwput tijdef1s het heien9Aanbrengen grindpakket voor funderings-plaatCement XXII (1970) nr. 9De bouwputHet maaiveld is op ca. 1,85 m +NAP. gelegen, de grondwaterstand wisselt van NAP. totca. 0,40 -N.A.P. Ten behoeve van de heiwerkzaamhedenis een bouwput uitgegraven ondernatuurlijk talud; langs de zijde van ??n belending werd een stalen damwand geslagen overeen lengte van ca. 25 m.De diepte van de bouwput was ca. 3,65 m -N.A.P.; er werd gebruik gemaakt van een een-voudige open bemaling. Tijdens het ontgraven stootte men op oude funderingsresten diealle verwijderd werden; tevens trok men een paar honderd houten palen.De fundatieplaat onder de hoogbouw (eerste bouwlaag)Onder de kern en de vier hoofdkolommen is een 1,80 m dikke gewapend-betonplaat toe-gepast, waarop tevens de kelderwand rust.In verband met de plaatsing van de palen onder kern en kolommen heeft de kelder onderde hoogbouw een stervorm gekregen (zie fig. 3).De oorspronkelijke opzet was de fundatieplaat in drie lagen van 60 cm te storten.Het storten in gedeelten had voordelen nl.:? per dag wordt ??n laag gestort van ca. 470 m", een redelijk haalbare hoeveelheid;? door de geringere betondikte loopt de te verwachten temperatuur in de afzonderlijke lagenniet te hoog op;? d.m.v. verticale staven worden de lagen aan elkaar gekoppeld, deze staven nemen tevensde langsschuifkrachten tussen twee platen op.In verband met een te verwachten verkorting van de bouwtijd, werd door de aannemer ge-wezen op de mogelijkheid de fundatievloer volgens de Prepaktmethode te fabriceren.Kortweg bestaat deze methode uit:? het grind, de grove toeslag, wordt vooraf in de bekisting gebracht;? de fijne fractie zand en cement injecteert men later door stalen pijpen van onder af in deholle ruimten tussen het grind.Van de zijde van de bouwdirectie rezen vragen over de wijze, waarop de controle op ditbeton tijdens en na het injecteren moest worden uitgevoerd. Daar bekend was dat bij deStaatsmijnen te Heerlen v??r en tijdens de bouw van een mijnschacht van de mijn 'Beatrix',uitvoerige proeven met injectiebeton zijn genomen, besloot men zich bij deze instantie opde hoogte te stellen. De resultaten hiervan waren zeer bemoedigend; men verwees tevensnaar de publikatie in Cement nr. 4 van april 1962.Na verdere uitvoerige ori?ntatle werd tot het volgende besloten:de funderingsplaat zal gemaakt worden volgens de Prepaktmethode maar:? voor het uitboren van cilinders en eventuele verdere proeven, zullen twee uitstulpingen van0,5 X 2 X 1,8 m aan de vloer gemaakt worden. E?n van deze aanstortingen had als be-kisting een glasplaat waardoor het injectie-proces te volgen zou zijn.? uit deze uitstulpingen zullen na het injecteren cilinders 0 20 cm en lang 60 cm wordengeboord;? toegepast wordt hoogovencement klasse A en wel 300 kg/m3;? iedere 4 uur zullen 2 mortelkubussen van 20 X 20 X 20 cm worden gemaakt, die na 12 uurverharding beproefd zullen worden;? de toe te passen 'Intruslon aid' zal voor het injecteren geanalyseerd worden.Beschrijving der werkzaamhedenDe werkvloer bestond uit een 15 cm dikke gewapend-betonplaat, wegens het grote gewichtvan het grind dat erop gestort moest worden. Op de werkvloer stortte men ca. 15 cm grind,waarop het ondernet van de wapening werd uitgelegd. Vervolgens werd het grind met debouwkraan tot 10 cm onder de bovenkant vloer aangebracht (foto 9), hierop werd het boven-net gevlochten, waarna de resterende 10 cm grind aangevuld werd.De injectiepijpen met een diameter van ca. 3 cm stonden 2,60 m hart op hart en werdenmet een speciale luchthamer tot 15 cm vanaf de onderkant van de vloer ingebracht.36410Gedeelte van een uitgeboorde prepakt-cilinder11Beproeving op waterdoorlatendheid van een10 cm dikke schijf prepaktbeton12Wapening voor de funderingsplaatCement XXII (1970) nr. 9De mortelsamenstelling was als volgt:? hoogovencement klasse A 750 kg/m 3? metselzand, droog 1200 kg/m3? water 300 tot 340 kg/m 3? intrusion aid 5 kg/m 3Met deze mortel is de betonsamenstelling per m3riviergrind grove fractie 30/80 1580 kg/m3mortel 840 kg/m3Het 'lntruslon ald', een uitvinding van de Amerikaan Samuel Wertz wordt toegepast om devolgende eigenschappen:? het houdt de vaste bestanddelen in de mortel in suspensie, waardoor deze als een dunnevloeistof kan worden verpompt en in alle holten van het steenskelet kan dringen;? het vertraagt het bindingstijdstip met ca. 10 uur,Het injecteren van de mortel geschiedde onafgebroken, ook 's nachts. Na ca. ??n week washet karwei gereed.De voorgestelde mortelproeven voldeden wat betreft de sterkte alle aan de verwachtingen;wat verbazing wekte was het optreden van krimp tijdens het verharden van de mortel in deproefkubussen. terwijl juist door deintrusion aid een geringe uitzetting moest optreden.Anders was het gesteld met uitgeboorde controle-cilinders (foto 10); na 50 dagen verhardingbezaten deze een druksterkte die ver onder de gestelde eis van 300 kgf/cm2bleef; de ge-middelde waarde was 185kgf/cm2?De uitgeboorde gaten bevonden zich ca. 40 cm van de buitenrand van de vloer, toch bleekdat in deze gaten achtergebleven water aan de buitenzijde van de betonvloer zichtbaar werd;dit kon op een onaanvaardbare poreusheid van de injectiespecie duiden.Om hierover uitsluitsel te verkrijgen is in het laboratorium van de Shell een proef genomenom de waterdoorlating te bepalen; hieruit bleek, dat het proefstuk veel meer water doorliet(ca. 100 maal) dan een overeenkomstig normaal gestort proefstuk (foto 11). Het watertrans-port had plaats in de grensvlakken van mortel en grindbiggels. Over de mate van water-doorlating van normaal gestort beton bestaan echter geen Nederlandse normen. Wel kanmen stellen dat bijv. 15 cm dik beton waterdicht moet zijn. Aan de natte zijde wordt welwater opgenomen, maar doordat de verdamping aan de droge zijde groter is dan de water-opname, wordt geen vochtige plek zichtbaar.Toch zou volgens deskundigen prepaktbeton een waterdoorlatendheid bezitten die 5 maallager is dan gewoon beton (A. Semelas, De Ingenieur 1956 B55-61). De eis van ondoorlaat-baarheld van water is in het bestek nooit tevoren gesteld. Misschien een idee om dit welte doen; echter, geen enkele aannemer zal door het ontbreken van deze eis in de meningverkeren, dat een keldervloer waterdoorlatend mag zijn.Uit de keldervloer zijn nog vele cilinders geboord en gedrukt, er trad geen of nauwelijksverbetering van de resultaten op, ook al was de verwachting van enkelen dat met de tijdde sterkte van het prepaktbeton zou toenemen.Om kort te gaan, de vloer met de uiterste zorg volgens de Prepaktmethode vervaardigd,voldeed niet aan de verwachtingen. Het zweleffect van de mortel is niet opgetreden; dedruksterkte haalde bij lange na niet de 300 kgf/cm2?Helaas moest tot sloop worden overgegaan; een zwarte bladzijde in de 'Overhoeks'-storyvoor alle bij de bouw betrokkenen. Tijdens het slopen vond men grindnesten van zeer groteomvang; hier was totaal geen mortel doorgedrongen.De nieuwe keldervloer is volgens de oorspronkelijke opzet uitgevoerd (foto 12).Berekening van de constructielaag onder de vijfde bouwlaag en de vier hoofdkoJommenDe zware randbalk bezit als maximale afmetingen een breedte van 220 cm en een hoogtevan 250 cm, boven de vier hoofdkolommen; in het midden van de balk en aan het einde vande overstekken is de balk 220 cm breed en 205 cm hoog.36513a-bSchematisering van randbalk en gevorktekolom13cBelastingschema randbalkSObouwtoag1? bouwlaag146880262413427528balk. 30i126990 126990MzMx13dAanduiding van het aangr?pen der krachten13eBerekende momenten in beik, in y- (boven).x- (midden) en z-richting (onder)rnc m e n teninCement XXII (1970) nr. 98200 142470 147550 126990r-,VV4875r. II8990 I 15250i530 I I. 263.1. 217.1220 1066.\7 X 175De vloer van de vijfde bouwlaag rust op de randbalk. de bovenzijde ligt echter 30 cm onderde bovenzijde van de balk; deze 30 Cm ruimte dient om leidingen en kabelgoten te kunnenonderbrengen waarna de overgebleven ruimte met lichtbeton wordt opgevuld.De gevelkolommen grijpen excentrisch aan t.O.V. het hart van de balk en de verbindings-lijnen van de kolomassen van de hoofdkolommen. Dit veroorzaakt in de balk wringing (Mx) .Voor de controle van de afmetingen van het ontwerp van de balk en de gevorkte hoofd-kolommen is eerst een globale berekening gemaakt met weglating van enkele secundairekrachtswerkingen; hierbij werd de hoofdkolom als zeer vereenvoudigde staaf in de bereke-ning ingevoerd.Naderhand werd met een computer een drie-dimensionaal model doorgerekend, waarbij dekolom nu zo nauwkeurig mogelijk benaderd werd door haar in talrijke staafjes met verschil-lend traagheidsmoment te splitsen.Zo werden alle verplaatsingen, buigende en wringende momenten gevonden; de uitkomstenverschilden in de balk max. 20% en in de kolom van 150% tot 300% van de globale be-rekening. De gevonden waarden van de momenten voor de balk zijn weergegeven in fig. 13.Uitvoering van de grote constructielaagbalk en de vier gevorkte kolommen (fig. 14), de zgn.'Tafelconstructie'Gezien de korte beschikbare bouwtijd om de kern van 1,79 -NAP. naar 14,58 +NAP. opte trekken en tevens de vier hoofdkolommen met de bekisting van de zware randbalk gereedte hebben, werd door alle partijen gezocht naar mogelijkheden dit in 25 werkbare weken terealiseren. Na uitvoerige studies kwam men tot de conclusie dat tijdwinst was te verkrijgendoor:? ver doorgevoerde prefabricage van de bekistingselementen, zowel de ondersteuning als deschotten;? prefabricage van onderdelen van de wapeningskooien van de hoofdkolommen. tot een voorde bouwkraan maximaal toelaatbaar gewicht (ca. 5 ton);? aanpassing van de wapening aan deze prefabricage, door onder meer het wijzigen van deoorspronkelijke kolombeugelvorm, zodat er niet ??n beugel werd toegepast, maar drie af-zonderlijke;? wijziging van de oplegging van de tweede, derde en vierde bouwlaag aan de daarvoor inaanmerking komende kolommen. De tweede bouwlaag wordt na het storten van de tafel-constructie via in de kolom opgenomen stekken met de kolom verbonden. De derde envierde bouwlaag rusten door middel van zware hoekstalen scharnierend op de kolom;? een door de aannemer tot in alle bijzonderheden bestudeerde werkregeling, waarin de vol-gorde en tijdsduur van de verschillende werkfasen werd vastgelegd.Door de bijzondere kolomvorm (fig. 15): het zwaartepunt van de betonmassa ligt nl. verbuiten het zwaartepunt van het voetstuk, moest de aannemer een solide en een zich weinigvervormende ondersteuningsconstructie ontwerpen, die in de praktijk zeer goed voldeed.De stempelconstructie van de hoofdkolom bestond uit twee stel tevoren gereed gemaakteverticale stalen spanten die onderling door kleinere horizontale spantjes werden gekoppeld.36614Kolomwapening6532/15Perspectivisch aanzicht kolom met verschil-lende doorsnedenN.B.: De schaal van de doorsneden 5 en 6 wijkt af van de overigeCement XXII (1970) nr. 9 36716Plaatsen geprefabriceerde wapeningsectiesvoor ??n der hoofdkolommen17Totale kolomwapening18Betonneren van hoofdkolom19Aanbrengen bekisting voor randbalkCement XXII (1970) nr. 9Om een ondersteuning voor deze spanten te krijgen, werd een zware stalen krans metbehulp van Dywidagstaven aan de reeds gestorte onderkolom bevestigd; hierop kwamen deschuine stijlen te rusten, de verticale stijlen steunden op betonnen hulppalen. Na het juistafstellen van de stalen jukken werden de vijf houten binnenschotten geplaatst, waarna deplaatsing van de twee gelijke secties wapeningskooien begon (foto 16). Het inschuiven vande resterende hoofdwapening en de beugels was geen grote rnoetlijkhetd meer.Na een laatste controle van de wapening en de maatvoering (foto 17), die nodig was door-dat het grote gewicht (ca. 15 ton) van de wapeningskooi enige zetting veroorzaakte, slootmen de bekisting d.m.v. drie buitenschotten en twee schotten, om de punt in de vork teformeren. De gehele kolomkist bestond dus uit tien delen, die voor alle vier kolommen toe-gepast konden worden (foto 18).Het storten van de kolommen en later van. de randbalk die zeer grote afmetingen bezaten,was reden om met het oog op de optredende spanningen, een studie van het temperatuur-verloop in het beton tijdens het verharden te maken.De aannemer prefereerde een houten bekisting boven een stalen, wegens de grillige vormen de geringe repetitie van de constructie. Hout is een goede thermische isolator; de tem-peratuur van het betonoppervlak onder een houten bekisting is hoger dan die van de buiten-lucht, afhankelijk van de dikte en de vochtigheid van het hout.Voor de scheurvorming ls dit belangrijk, men kan scheurvorming in massieve constructiesverminderen door zo mogelijk het verschil in temperatuur tussen de betonkern en de binnen-zijde van de bekisting beneden 20? C te houden. Het zal duidelijk zijn dat een stalen bekis-ting minder gunstig is; het staal geleidt de warmte beter dan hout, zodat de temperatuur vanhet betonoppervlak dichter bij debuitenluchttemperatuur komt te liggen.Wordt de bekisting niet natgehouden, dan is het temperatuurverschil tussen de betonkernen het buitenvlak kleiner. In het algemeen ontkist men de zijkanten van balken na twee totdrie dagen juist op het moment dat de door het verhardende beton ontwikkelde warmte hetgrootst is.Door het grote temperatuurverschil van het pas vrijkomende beton met de buitenlucht isdit riskant, er werd met de aannemer dan ook overeengekomen de bekisting van zowel dekolommen als de randbalk zo lang mogelijk te handhaven.De toe te passen cementsoort en de hoeveelheid per m3is eveneens een factor in de be-strijding van te hoge temperatuurspanningen. Zo is de hydratatiewarmte van hoogoven-cement, afhankelijk van het slakgehalte, veel geringer dan van portlandcement. Voor hetstorten van de tafelconstructie werden de volgende maatregelen genomen:? de kolommen en randbalk werden zwaar bebeugeld en vanlangswapening voorzien (foto's19 en 20);? de toegepaste cementsoort was Hoogovencement klasse A, 350 kg/m3; ofschoon dit bedraghoog is en de kans op scheuren vergroot, is uit betonsterkte-overwegingen toch hiertoebesloten;? de gehele randbalk werd rondgaande in lagen volgestort en elke nieuwe laag d.m.V. tril-naalden aan de vorige gehecht;? de zetmaat van de betonspecie varieerde tussen 8 en 10;? het storten van de kolommen geschiedde in ??n keer, waarbij de stijghoogte van de speciemaximaal 1 m/uur mocht bedragen, dit ook vanwege de berekende bekistingsdruk.368Tijdens het storten waren boven de specie steeds vier werklieden aanwezig, nl. twee voorhet verdelen van de mortel met een flexibele stortpiJp en twee voor het verdichten (foto 21).De bouwdirectie wilde de temperatuur tijdens het verharden van het beton controleren.De opdrachtgever kon uiteraard over een groot instrumentarium beschikken en was bereidapparatuur ter beschikking te stellen. Deze apparatuur bestond uit 5 in de randbalk, 2 in devloer en 5 in de kolommen aangebrachte thermokoppels, verbonden aan een ineen nabijgelegen ruimte opgestelde 'Honeywell-Braun Recorder' die de door de thermokoppels ge-meten temperatuur op grafiekpapier weergaf.Figuur 22 geeft een beeld van de geregistreerde temperaturen voor de verschillende rneet-punten over een tijdsverloop van 220 uur. Duidelijk is te zien, vooral in de lijn van meetpunt4, dat de ternperatuur in het beton ca. 30 uur na het storten opgelopen is tot zeer hogewaarden. De gemeten waarde voor meetpunt 4 werd mede veroorzaakt door het zonnigejaargetijde (10 juli 1968); de beschouwde zijde van de balk stond de hele dag in de vollezon.De lijn van meetpunt 3 geeft de temperatuur midden in de zware randbalk weer; ook dezewaarde van 440C is hoog, maar door de goede voorzorg was het optreden van scheurtjesin de balk nihil.Meetpunten 6 en 7, resp. boven en onder in de 25 cm dikke vloer, geven krommen te zien,die een veel grilliger verloop hebben en een lager maximum dan de lijnen 1 t/m 4. Detemperatuur in deze punten blijkt meer afhankelijk van de buitenluchttemperatuur; de maxi-mum en minimum waarden van deze lijnen liggen steeds 24 uur uit elkaar.Resumerend kan worden gesteld, dat men bij het ontwerp en de uitvoering van rnassievebetonconstructies, zich terdege rekenschap moet geven, dat de betontemperatuur tot zeerhoge waarden kan oplopen.".2"._ ? ..........6..... IIIIIstartdatum 10 juli 1968\\ \'.punten5\.\..1\\'.\/,II..II:,.r,:II I?1! ,10 30 50 70 90 110 130 150170 190 210uren na storten22Temperatuurverloop na betonneren van derandbalk (de ctj?er? bt] de lijnen correspon-deren met de ingetekende meetpunten)1 i iI i .\ : 8 _\!8 ??v'8 '.I \I \buitenzijdebalk 431\I \/';/? 57I: 1 / . I, . 1 J :I. ? \\ 5I 6 . I, '1 :: '8\1i i/ , r i \ z.s4948464442403836343230282624222018161141221Betonneren van de kolom23Betonneren van de randbalk (v?fde bouwlaag)20Plaatsen van balkwapening (vijide bouwlaag)Cement XXII (1970) nr. 9 369
Reacties