IUTILlTElTSBOUW IALGEMEENONTWERP I IKANTOORGEBOUW DE MAAS,ROTTERDAMir.H.Nieuwland, Adviesbureau D3BN civiel ingenieurs, RotterdamHet gezicht van Rotterdam ondergaat wezenlijke veranderingen. Waar dehavenactiviteiten eens zijn begonnen, verrijzen thans hoge kantoorgebouwen. Eendaarvan is het kantoorgebouw De Maas, met .23 bouwlagen. Gestreefd is naar eenconstructie waarin optimaal gebruik wordt gemaakt van de belasting uit eigengewicht, zodat er geen kostenverhoging optreedt ten gevolge windbelasting. Dankzijhet repetitie-effect in de montage van prefab beton en de inzet van eenklimbekisting voor de schachten, kon de gehele ruwbouw in 13 kalendermaandenworden voltooid.Wanneer je als constructeur. het verzoek krijgt het eigenaandeel in de totstandko-ming van een hoogbouwprojekt als 'DeMaas' te Rotterdam te omschrijven, kunje uiteraard niet heen om de architect:Karel Drexhage. Vandaar mijn verzoekaan hem zijn uitgangspunten kort teverwoorden. Hij heeft dat als volgt ge-formuleerd:'Het centrum van Rotterdam maakt insnel tempo gebruik van de mogelijkhe-den die haar ligging aan de rivier biedt.Langs de noordoevervan deMaasverrij-zen bouwwerken op de kade en hogewoon- en kantoorgebouwen langs deBoompjes. De Oude Haven bij hetWit~te Huis, Rotterdams eerste hoge ge-bouw,is eenaantrekkelijkwoon- enuit~gaansgebied geworden.Plannen voor een promenade, vol brui~send leven langs de rivier, worden doorde actieve Dienst voor Stadsontw?kke-ling gemaakt. Tevens worden plannengemaakt voor een tweede brug tussennoord- en zuidoever en voor een nieuwgebruik van de daar liggende oude ha-vengebieden.Intussen is met de bouw van een spoor-tunnel begonnen, ter vervanging van deoude spoorbruggen. De vertrouwdehefbrug zal dan verdwijnen, tenzij ie-mand kans zietdeze inde nieuwgeplan-de oeververbinding te betrekken.Wij zijn er trots op aan dit nieuwe ri~vierfront te kunnen bijdragen. Onzebijdrage bestaat uit het ontwerp vankantoorgebouw 'De Maas', gesitueerdnaast het hoofdkantoor van Pakhoed,een ontwerp uit 1966 van het toengehe-ten architectenbureau Koldewijn enVan Eyck.Rekening moest worden ge-houden met een blijvende bereikbaar~heid van andere kantoorgebouwen, metkademuren en een landhoofd van een52 Cement 1988 nr. 4beweegbare brug, met een zwaar pakketenergie- en communicatieleidingen enmet een waterkering in de eerste lijn.Het ontwerp voorziet in een stapelingvan kantoorruimten rond een kern, eenhoofdingang enhal op hetdijkniveau enparkeerruimte in beperkte omvang optwee niveaus daaronder. Meer parkeer-ruimte is beschikbaar onder de wonin-gen aan de overzijdevan de Rederijbrug.In hetprogrammavaneisenwerd als be-langrijke eis genoemd: het maken vaneen compleet plan, wat op het momentvan de beslissing tot bouw in een kortetijd zou kunnen worden gerealiseerd.Daarbij kwamen devolgende randvoor-waarden:- geen opslag op het terrein mogelijk endus zoveel mogelijk gebruik makenvan geprefabriceerde constructies enonderdelen;- installatiewerk en gevelmontagemoetenkunnen starten, terwijl op ho-gere etages wordt gewerkt aan dedraagconstructie;- de wens om haikloze vloeren toe tepassen;- de gevels, voorzien van zowel uitste-kende zon- en geluidwering als eenuitstekende thermische isolatie.Het gehele pakket van eisen is in team-verband opgesteld en uitgewerkt; eenteam waarin architect, aannemer, pro-jectontwikkelaar, constructeur, instal~latie-adviseur en glasadviseur samen-werkten.Dat deze formule werkt, moge blijkenuit de tot nu toe zeer snelle bouwtijd',aldus Karel Drexhage.Na deze opmerkingen van de architect,zullenwe ons nu bepalen totde ontwik-keling en uitwerking van het construc-tieve ontwerp, zoals dat is uitgevoerddoor Adviesbureau D3BN (de project~leiders waren ing.R.'t Hart en ing.M.vander Linden).Indien de dimensies van de draagcon-structie voor het gebouw alleen zoudenworden bepaald door het optredendeeigen gewichtenvariabele belastingzouer geen sprake zijn van hoogbouw. Ty-perend voor hoogbouw is dat de afme-tingen van de constructie mede bepaaldworden door de horizontale belastingenten gevolge van wind e.d. De toegestaneuitbuiging van het gebouwen de toege-stane gebouwtrillingen ten gevolge vanhorizontale belasting zijn immers ingrootte beperkt. Het is de opgave voorde constructiefontwerperomhetmeer-dere materiaalverbruik en de daarmeeverbondenbouwkosten, tengevolgevanbovengenoemde invloeden, tot een mi-nimum te beperken. Bij de beste oplos-singen zijn de meerkosten voor het op-nemen vanwindbelasting en de invloedvan trillingen nihil.Voor wat betreft de verticale construc~tie-onderdelen geldt daarnaast dat bijhoogbouw de krachten in de dragendedelen ten gevolge van de diverse belas-tingen een langereweg moeten afleggennaar de fundering dan bij een meer ge~spreide bouwwijze.Het meerdere materiaalgebruik ten ge-volge van ditverschijnsel wordt ten delegecompenseerd door het concentrerenvan de funderingsconstructies.Normaalkracht als voorspan11?ngDe toe te passen ontwerpmethodiekverloopt in twee stappen. De eerste fasebetreft het bepalen van de afmetingenvan balken, kolommen, schachten enfundering aan de hand van eigen ge-wicht en variabele belasting van het ge-bouw. In de tweede fase wordt de in-vloed van de windbelasting onderzochtop de in de eerste fase vastgesteldedraagstructuur. De vergroting van af~metingen ofde versterkingvan de door-sneden ten gevolge van deze invloed,dient minimaal te zijn, zowel in de fun-dering als in de bovenbouw.Uiteraard zullen naarmate de hoogte ofslankheid van een bouwconstructie toe-nemen, andere constructieschema's ge-hanteerd kunnen worden. Dit blijft hierechter buiten beschouwing.Bij kantoorgebouw 'De Maas' is geko-zen voor een centrale schacht, waarvande afmetingen zijn bepaald door demeest gunstige indeling van de kan-toor-plattegrond (fig. 1). De gevelkol-ommen1 Normale plattegrond van dekantoorverdiepingen Kl tot KIS7 6 5 4 3rl I -l-- ,41~PI???l ' ~5,," 7200 __.J200......... __ 72007"" 5400 l~oo .--t--.,~'1 1 I I 1iICement 1988 nr. 4- 53ICONSTRUCTIEFONTWERPen -balkenen devloeren - die overspan-2 Dwarsdoorsnede, schematischnen van de gevel naar de centraleschacht - zijn geprefabriceerde onder-~ r t ?-delen. 7200 5400 mlAlle afmetingen zijn bepaald volgens Ihet eerste-fase-concept en bij de twee- II1de-fase-toetsing gehandhaafd. iIIEr is in wezen geen kostenvermeerde-I Iring ten gevolge van de windbelasting. 72360++---De optimale dimensionering heeft tot70890~gevolg dat er een slanke draagconstruc-tie is ontstaan, met een circa 30% lager K2D 66570"-eigen gewicht dan de tot nu toe gebrui-kelijke hoogbouwconstructies. K19 632(,Q+Nauwkeurig zijn de vervormingen tengevolge van horizontale belasting en deK18grootte van de optredende versnellin- 59910+gen nagegaan. Beide grootheden blijvenbinnen de toegestane begrenzingen. K17 95S80-+-Op een en ander wordt in de beschrij-ving van de constructie nader terugge-K16komen. 53750"Draagconstructie K15 1,9920+I----De gevelconstructie is voor hetgedeeltetoten met kantoorlaagK2 uitgevoerd inK14 1.659l?ter plaatse gestort beton, voor de lagenK3 - K20 in geprefabriceerd beton lfig,2). K13 (,3260"Devormvan dekleine schacht, kernIl, isbepaald door de onderdoorgang ten be- K12 mJO;hoeve van de Hertekade. De indelingboven laag K2 en deze onderdoorganghebben tot gevolg dat alleen dewand op Kll 366O!l'as 6 over de gehele hoogte ononderbro~ken doorgaat. KIO 33270"Ter plaatse van as 7 is de buitenwand inde onderste bouwlaag teruggelegd inK9verband met de aanwezigheid van lei- mLO"dingen, zodat de kopgevel overkraagt.I IK8__26~1!?...Een en ander betekent dat de kracht-overdracht in de bouwlagen Kl en K2KL-"328Jl:...extra voorzieningen in de draagcon~ -structie nodig maakt Daarbij ontbreektde koppeling van beide kerngedeelten Kfi__ ,,,,,,,.tot laag Kl en verspringt de kleine kerntussen de vloeren Kl en K2 (fig. 3). MetK!;! .. ~JQ?2Q,'_behulp van het computer-programmaDIANA zijn de'krachten in de bouwla- igen Kl, K2 en K3 bepaald. Deze krach- Kt. uro~_ 1ten worden via extra wapenil. in de-~-~balken en vloeren opgenomen ig,4),K3,De verlenging van deze koppelcon-structies bedraagt in laag Kl 5 mm, in , ~laag K2 3 mm en in laag K3 1 mrn. De K2 &530+_--Iverplaatsing van de fundering van hetkleine kerndeel is circa 4 mmoK.l 3300'c-DDe constructie van K2 tot en met K20 isIin geprefabriceerd beton uitgevoerd. De PeIlbest. gebouw.I Ii......gevelbalk!kolom~aansluiting is weer- 1"'J"r'J'jh~.Igegeven in foto S. De koppeling van de "[I(J) ,nJTI Igevels aan de kernen geschiedt via een Igewapende druklaag op de prefab ka- HA!' I iI Inaalplaten. De aa.nsluitingva.nde gepre- I1UTILITEITSBOUW54 Cement 1988 nr. 43 Stabiliteitsschema4 Voorzieningen in vloer K2 voorkrachtoverdracht uit overkragendekopgevel8-+-4-C-+-4-fabriceerde vloerplaat op de kern isweergegeven in figuur 6.Vanaf laag KIS en hoger is .de platte-grond rechthoekig. Daaronder zijn dehoeken afgeschuind. Daartoe wordt oplaag KIS de belasting uit de hoekkolomopgevangen door een ondersteuningvan twee schuin staande kolommen enop de lagen daaronder afgevoerd viatwee slanke hoek-kolommen. De hori-Cement 1988 nr. 4I1\I . .IIII1r-;I"!i~ hl: ~zontale ontbondenen worden opgeno-men door extra betonstaal in de druk-laag op deprefabvloervanlaag 15 (f?to 7).StabiliteitDe stabiliteit wordt ontleend aan detwee kernen, die respectievelijk 77% en23% bijdragen aan de totale stijfheid.Met behulp van binnen ons bureau ont-wikkelde computer-programmatuur,73500 + dak 102 I69270 + K20 2065940 + K 19 262610 + K 18 659280 ? K17~55950 + K16 152620 + K15 049290 + K1445960 + K1342630 + K12 039300 + Kl1 535970 + Kl0 1332640 + K9 2029310 + KB 725980 + K 7 6822650 + K 6 23819320 + K 5 44915990 + K 4 34212660 + K 3 1189330 + K 2 5796000 + K 1 1190 kN2700 + P 20 + P 1druk ~trekop een niet-lineair elastische basis, is be-paald dat de effectieve traagheidsmo-menten van deze kernen 70% bedragenvan die van de ongescheurde doorsne-den.Onderinachtname van deze reductie opde volledige stijfheid wordt, inclusiefhet effect van de veerstijfheid van depaalfunderingen der kernen, gevondendat de eerste eigen-frequentie van het55I_UT_-IL_ITE-._I_T_SB_O_UW__~~~~_I_u_ITV__O-E_Rl__N_G-STE_.-C-H-NlE_.~K~~.L-..~~ __~~~~~~---'~m:MU 1980 - q) 16 x220 h. _h_ 400 kwaliteit 46_DEMU 1980- ~15 x220l:J,o_JQQ. kwalit?it -".-2.M16 -35 m 8.8 NEN 2359 oh 400L 200100 12.J5.,..3J1__,