C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU til iteitsbouwToren H onderscheidt zich na-drukkelijk van de bestaande be-bouwing door zijn vormgeving.De toren heeft een niervormigeplattegrond met een enkele ellips-vormige kern die voor de stabiliteitzorgt (fig. 2). Zoals projectarchi-tect Chris de Weijer verklaart: "Deeisen die aan de kantoren wordengesteld, zijn aan verandering on-derhevig. Om aan de wisselendeeisen tegemoet te komen, is flexi-biliteit voor dit ontwerp het sleu-telwoord. Het is een open platte-grond met een vrije indeling. Hetenige vaste element op elke verdie-ping is de kern, met daarin toilet-ten, liften en ruimte voor installa-ties. Daarnaast bevindt zich opelke verdieping een kast, waarinruimte is voor de faciliteiten voorde werknemers. Deze kast is flexi-bel indeelbaar. De open platte-grond maakt veel indelingen mo-gelijk. Met relatief kleine ingrepenkan een verdieping worden omge-bouwd."Een ander belangrijk uitgangs-punt voor het ontwerp vormt hetuitzicht. Doordat het glas van degevel tot de vloer doorloopt, ont-staat het gevoel dat je met hetbureau `in het landschap' zit. Dezonwering die aan de buitenzijdevan de gevel is aangebracht,bestaat uit vaste elementen die degevel plastiek geven.Tijdens het ontwerp van Toren Hmoest rekening worden gehoudenmet de bestaande onderbouw, eenop rechte stramienen gebaseerdebetonconstructie. Het gebruik vande bestaande fundering op staalhad de voorkeur boven het makenvan nieuwe funderingspalen doorde vloeren heen. Ook mochten erals het maar enigszins mogelijkwas, geen kolommen in de kelderworden bijgeplaatst. Volgens DeWeijer waren overgangsconstruc-ties vooral zeer kostbaar en tevensarchitectonisch minder gewenst.Omdat ook de constructieve moge-lijkheden in de bestaande onder-bouw beperkt waren, moest inieder geval worden gekozen vooreen vloersysteem met een beperktgewicht."Voornoemde randvoorwaardenleidden tot de conclusie dat voorde keuze van het vloertype eigen-lijk alleen een in twee richtingendragende, vlakke vloerplaat in aan-merking kwam", geeft Jan Kraakvan Rijksgebouwendienst, Advies& Architecten aan. Zo is, medegezien het streven van de Rijksge-bouwendienst innovatieve technie-ken en producten toe te passen,gekozen voor de bollenplaatvloer.K o l o m m e n p l a a t s i n gKraak vertelt verder dat de plaats-bepaling van de kolommen eenvan de grootste puzzels in de con-structieve opzet was. Vanuit de on-derbouw moest enigszins wordenaangesloten op de bestaande kel-derstructuur. Belangrijk voor dekolommen langs de buitengevelwas de contour van de nieuweplattegrond. Bij de middenkolom-men moest rekening worden ge-houden met de scheiding tussende verblijfsgebieden en de ver-keerszone. Om voldoende gewichtop de kern te laten rusten,mochten de kolommen hier niet alte dichtbij worden geplaatst. Tenslotte mocht de overspanning vande vloervelden niet te grootworden, omdat dat bepalend wasvoor de benodigde vloerdikte endaarmee het gewicht op de onder-bouw. Kraak merkt op dat "de be-heersing van te verwachten door-buigingen daarbij een belangrijkcriterium was, met name langs deonverstijfde vloerranden waaropde verdiepinghoge glazen gevelsrusten. Door de vloer al in diteerste ontwerpstadium in eeneindige-elementenplatenpro-gramma te modelleren, kon in in-tensief overleg met de architectMet bollenplaatvloer lagere belastingNieuwe toren voorBelastingdienst ApeldoornHet Centrum voor ICT van de Belastingdienst in Apeldoorn ? hetWalterboscomplex - onderging en ondergaat een grootschalige verbouwing.Het totaal aan plannen dat gefaseerd wordt uitgevoerd omvat onder meer hetrenoveren van bestaande gebouwen, de bouw van parkeergarages, een ener-giegebouw, een plintgebouw en twee kantoortorens. Toren H is de eerste kan-toortoren die in uitvoering is genomen (foto 1). In de ontwerpfase werd ervanuitgegaan dat deze boven een bestaand gebouw zou worden gemaakt. Ditgebouw, met een kelder en een begane-grondlaag, was erop berekend te kun-nen worden uitgebreid met veertien verdiepingen. Inpassing van dit gegevenheeft een aantal ontwerpkeuzes mede bepaald.cement 2004 3521 | Toren H in de maakC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gUtiliteitsbouween zowel architectonisch als con-structief optimale kolomplaatsingworden vastgesteld."W i n d b e l a s t i n gNaast plattegrondoptimalisatiewas het de vraag welke windbelas-ting op de draagconstructie in re-kening moest worden gebracht.NEN 6702 geeft voor gebouwenmet een niervormige plattegrondgeen vormfactoren. Daarom wasnader onderzoek nodig.Nu wilde het geval dat voor hetgehele terrein van de Belasting-dienst een onderzoek naar dewindhinder in voorbereiding was.Besloten werd dit windtunnelon-derzoek uit te breiden met metin-gen naar de windbelasting opToren H. Als assenstelsel zijn dehoofdtraagheidsassen van de el-lipsvormige kern genomen.Gemeten zijn de statische belas-tingen op funderingsniveau; eerstvoor de toren in de geplande situ-atie met andere hoogbouw in dedirecte omgeving, daarna vooreen, in een bebouwde omgeving,vrijstaande toren.Voor elk van de 24 onderzochtewindrichtingen werd gevondendat de toren zich als een vleugelgedraagt. Bij wind in een richtingis er ook belasting in de richtingloodrecht daarop. Maar dat nietalleen: het gebouw wil ten gevolgevan de wind ook om de verticale asdraaien. Kraak concludeert danook dat torsie van het gebouw alsgeheel zonder het windtunnelon-derzoek gemakkelijk zou kunnenzijn verwaarloosd.cement 2004 3 532 | Plattegrond verdiepingmet legplan vloerele-mentenA3000 3000 3000 30003000 30003000300030003000300030003000< (3000)< (3000)foto: Pieter VandermeerC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU til iteitsbouwD i m e n s i o n e r i n gDe stabiliteit van het gebouwwordt gehaald uit de ovale, volle-dig in het werk gestorte kern.Deze kern staat excentrisch in hetvloerveld. In combinatie metwindbelasting ontstaat lichte trekaan ??n kant, aan de onderzijdevan de kern. Eric Crielaard vanIngenieursbureau Zonneveld be-rekende dat deze trekkrachten zogering zijn dat het eigen gewichtvan de funderingsplaat voldoendeis om dit te compenseren. Demaximale uitbuiging aan de topkwam uit op 65 mm.De op staal gefundeerde plaat isvariabel in dikte. Om de plaat-dikte te bepalen, is gezocht naareen optimale verhouding in detoepassing van minimale ponswa-pening en een minimale verla-ging van de grondwaterstand. Degrondopbouw is gunstig voor deverticale draagkracht; de maxi-maal toelaatbare grondspanningis 1430 kN/m2. De maximaal op-tredende grondspanning is 932kN/m2, met een zeer geringe teverwachten zetting van ongeveer7 mm.De funderingsplaat is uitgevoerdin betonsterkteklasse B 35. Deplaat is in twee delen verdeelddoor een leidingtunnel. Hierinlopen leidingen voor de W-instal-laties vanaf een secundair ener-giegebouw naar Toren H en detwee bestaande torens F en G.De dwarskrachtvervorming doorde tweedeling wordt tegengegaandoor deze krachten door delateien boven de deursparingenop de verdiepingen te voeren.Deze deursparingen bevindenzich exact boven de leidingtunnelin de funderingsplaat.Voor de kern en de kolommen isvoorgeschreven dat de uitvoeringmoet voldoen aan de ENCI-publi-catie `Schoon beton...Mooi werk'.Gekozen is voor zelfverdichtendbeton, dat in de afbouwfase alleennog wordt voorzien van een door-zichtige lazuurcoating.De kern is uitgevoerd in B 45, dekolommen in B 65.B e l a s t i n g e nVoor de standaard verdiepings-vloeren is, naast eigen gewicht enrustende belasting van 6,4 kN/m2,een veranderlijke belasting aange-houden van 4,0 kN/m2( = 0,5),inclusief eigen gewicht lichtescheidingswanden. Voor de tech-nische ruimte op de elfde verdie-ping is een veranderlijke belastingvan 8,0 kN/m2( = 0,8) aangehou-den:Niveau 2 is de eerste laag waarophet bollenplaatvloersysteem wordttoegepast. De onderliggendevloeren zijn volledig afwijkend.Aan de westzijde sluit de torenaan op de parkeergarage; de on-derste laag van de garage ligt opniveau ?2. De bovenkant van dezevloer is gelijk aan de bovenzijdevan de funderingsplaat, zodat degarage over de plaat doorloopt.Het dak van de garage (niveau 0)is een vijver met een maximalewaterhoogte van 700 mm. Dezevijver loopt door over niveau 0 vande toren tot de gevel die naarbinnen ligt ten opzichte van degevel op de bovenliggende verdie-pingen.In de vijver staan samengesteldekolommen van circa 7 m lang, diedoorlopen tot de onderzijde vanniveau 2. Aan de oostzijde sluit defunderingsplaat aan op een ver-diepte tuin; hier staan op de fun-deringsplaat dezelfde samenge-stelde kolommen die ookdoorlopen tot de onderzijde vanniveau 2. Deze kolommen zijn on-geveer 11 m lang.De samengestelde kolommen zijnopgebouwd uit drie, ten opzichtevan elkaar gedraaide stalen buizen?273 mm.U i t v o e r i n g e nb o u w l o g i s t i e kHet Walterboscomplex kentdiverse bouwfaseringen, die voort-komen uit het logistieke plan vande Rijksgebouwendienst voor derealisatie van de nieuwe gebou-wen. Onderdeel hiervan is hetcement 2004 3543 | Vloerveld volgt kern opde voetC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gUtiliteitsbouwleegkomen van bestaande gebou-wen, die daarna kunnen wordengesloopt of gerenoveerd. HenkFrederiks van BAM Utiliteitsbouwgeeft aan dat zodoende voor de fa-sering van de nu onderhandenzijnde projecten is gekozen voorhet zes maanden later starten vande bouw van de deels onder TorenH ontworpen parkeergarage. Debereikbaarheid van de ruwbouwvan Toren H is hiermee gediend.De consequentie is wel dat daarnade bouw van de parkeergarage inzeer korte tijd moet plaatshebben.Aansluitend aan het gereedkomen van de ruwbouw vanToren H wordt tevens begonnenmet de renovatie van twee be-staande torens en de tweede fasevan nieuwbouw van een tussenbe-bouwing.B o u w s n e l h e i dDe besteksmatig aangegeven tijdvoor het realiseren van Toren H isachttien maanden. Gezien de eisenaan het afwerkniveau van deafbouw en de daarvoor benodigdetijd is ervoor gekozen de ruwbouwuit te voeren in een cyclustijd vanzes werkbare dagen per verdieping.Om dit te kunnen realiseren wordtde betonnen kern vooruit geklom-men en worden de vloeren hierdirect achteraan gelegd (foto 3).De vloeren worden per verdiepingin twee fasen gestort, wat inhoudtdat elke drie werkbare dagen eenhalve verdiepingsvloer wordtgestort. Frederiks: "Op hetmoment dat de eerste vloeren vrijvan ondersteuning zijn, wordtdirect begonnen met het aanbren-gen van de gevelsluiting. Dit ge-schiedt overigens geheel steiger-loos van binnen uit".Om de complete ruwbouw en degevelsluiting te kunnen realiserenin de beschikbare tijd zijn twee to-renkranen nodig. De afbouwwerk-zaamheden geschieden van ondernaar boven achter de gevelsluitingaan.Z e l f v e r d i c h t e n d b e t o nAan het uiterlijk van de kernwan-den en de betonkolommen zijnhoge esthetische eisen gesteld. Inhet bestek is voorgeschreven metzelfverdichtend beton aan dezeeisen te voldoen.Voor het uitvoeren van kolommenwas toepassen van zelfverdichtendbeton niet nieuw. Echter, het reali-seren van een dergelijk hoge be-tonnen kern, waarvoor ongeveer60 m3zelfverdichtend beton perverdieping nodig was, vormdevoor Frederiks en zijn uitvoerings-team een nieuwe uitdaging. Ditgold ook voor de betonmortelcen-trale, zeker gezien de eis aan degrijstint-kleurafwijking van plus ofmin 1.Het zelfverdichtend beton wordtgestort met de kubel. Na 18 uurmoet een betondruksterkte van14 N/mm2zijn bereikt om het mo-gelijk te maken de kernbekistingbinnen de beoogde cyclustijd eenverdieping hoger te plaatsen.B o l l e n p l a a t v l o e r e nDe toren telt zestien bollenplaat-vloeren BD 280 vanaf de tweedeverdieping tot en met de dakvloer.De totale constructiehoogte vaneen vloer bedraagt slechts 280 mmbij de gegeven vloerbelastingen eneen maximale kolomafstand vancirca 8,0 m (fig. 4). Met de plaatsvan de kolommen kon vanwege deaard van het vloersysteem bij hetontwerp worden `gespeeld'. Devloeren zijn geheel ontworpen enberekend als puntvormig onder-steunde vlakke plaatvloerenvolgens de rekenregels van deVBC en CUR-Aanbeveling 86 `Bol-lenplaatvloeren'.Aad Fuchs van BubbleDeck Ne-derland merkt op dat de eenvouden effici?ntie van het legplan ken-merkend zijn voor het vloersys-teem (zie fig. 2). Zelfs bij dezegrillige plattegrond bestaat de tij-delijke onderstempeling voorna-melijk uit evenwijdige stempel-rijen in ??n richting met eencement 2004 3 554 |Doorsnede BD 280 vloerzoals toegepast bijToren H25220602802535622512C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU til iteitsbouwmaximale h.o.h.-afstand van 1,80m. Het legplan is geoptimaliseerden afgestemd op de uitvoerings-wensen in nauwe samenwerkingmet de aannemer. Alle detaillerin-gen en aansluitingen tussen ver-schillende constructiedelenwerden doordacht ontworpen.De stortvoegen tussen de verschil-lende vloerhelften worden gereali-seerd met zogenoemd ribben-strekstaal, dat fabrieksmatig in devloerelementen is aangebracht(foto 5).De vloerelementen alsmede dewapening in de elementen sluitenmet geringe segmentatie aan opde rond verlopende buitenomtreken de ovale kern in het middenvan de vloer. Het maximale peilvan deze segmentatie bedraagt 30mm. Tezamen met de gekozentolerantiemaat van 80 mm bijvloeruiteinden en aansluitingenbetekent dit dat de vloerelemen-ten en de wapening met een tus-senruimte van minimaal 80 enmaximaal 110 mm de vorm vande vloer volgen (foto 6). "Dit re-sulteert in zeer geringe aanstort-vlakken, waarbij nauwelijks extravlechtwerk hoeft te worden ver-richt", merkt projectleider Frankvan Berge Henegouwen vanBubbleDeck Nederland op.De betonschil van de elementenis rondom aan de onderzijdevoorzien van een kleine velling-kant. Aan ??n langszijde is aan debovenzijde een vellingkant aange-bracht volgens CUR-Aanbeveling86. Dit ter waarborging van debrandweerstand en de duurzaam-heid van de op de betonschil aante brengen koppelstaven (fig. 7).AansluitingenDe aansluiting tussen de ovalekern en de vloer kreeg bijzondereaandacht. De constructieve ver-binding wordt gevormd door wa-pening uit te buigen vanuit stek-kenbakken, die zijn aangebrachtin de betonnen kernwand. Dezestekwapening is bereikbaargemaakt voor de uitvoering doorhet bovennet van de elementenover voldoende afstand terug tehouden. Bij dit project is ervoorgekozen de stekken voor hetleggen van de vloerelementen uitte buigen. De vloerelementenworden vervolgens onder dezestekken door op hun plaatsgelegd. Aan de kernwand is terplaatse een extra ondersteuningbevestigd voor de betonschil. Nadeze werkzaamheden wordt debovenwapening rond de ovalekern aangevlochten.De eveneens ovale middenkolom-men in de toren worden omslo-ten door de vloerelementen vanrechthoekige uitsparingen tevoorzien (foto 8). De ruimtetussen uitsparing en kolom isrondom ten minste 100 mm.Daarmee loopt de eerste periferievan het ponsmechanisme ondereen hoek van 45 volledig doorhet opstortbeton, waardoor de vol-ledige vloerdikte in rekening kanworden gebracht. De uitsparingbiedt uiteraard de noodzakelijkeruimte om geringe maat- enplaatsingsafwijkingen op tevangen.De vloer wordt in het werk afge-stort na het aanbrengen van denoodzakelijke bijlegwapening inhet werk, voornamelijk bestaandeuit koppelstaven en koppelnettenop de elementvoegen, de noodza-kelijke ponswapening, kolom-strookwapening en de bovenwa-pening bij de ovale kern.Productie vloersysteemVoor dit project worden de ele-menten op afzonderlijke bekis-tingstafels gemaakt. Vorm en uit-sparingen worden gezien hetrepetitie-effect gemaakt methouten malvormen op een stalenbekistingstafel. De onder- en bo-venwapeningsnetten worden meteen volledig geautomatiseerde net-cement 2004 3567 | Randdetail bollenplaat-vloer5 | Ingebouwd ribbenstrek-staal6 |Productie in fabriekVellingkantbovenzijdebekistingsplaatvloerVellingkant onderzijdelangszijdebekistingsplaatvloerVellingkantonderzijde kopzijdebekistingsplaatvloerC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gUtiliteitsbouwtenmachine zonder enig knipver-lies direct in de gewenste vorm ge-produceerd.De sterkteklasse van het beton isB 35, waarin bollenplaatvloerengewoonlijk worden ontworpen. Demilieuklasse is 1 (droog milieu) ende brandweerstandseis 90minuten. "De bollenplaatvloerenvoldoen hieraan ruimschoots, aan-gezien deze standaard kunnenworden geleverd met een brand-weerstand van 120 minuten", steltFuchs.Het beton is normaal grindbetonin consistentiegebied 4 met eenmaximale korrelafmeting van31,5 mm. De ervaring opgedaan bijde uitvoering van inmiddels ruim350 000 m2bollenplaatvloer in onsland heeft geleerd dat bollenplaat-vloeren goed worden afgestort metdeze maximale korrelafmeting enconsistentie. De maximale korrelaf-meting blijkt niet te wordenbepaald door de onderlinge afstandtussen de kunststof bollen, dochwordt net als bij elke andere gewa-pend-betonvloer slechts gelimi-teerd door de wapeningsdichtheidc.q. de minimaal aanwezige tussen-afstand tussen de staven van de bij-legwapening. Projectgegevensopdrachtgever:Rijksgebouwendienst, Directie Projec-ten, Arnhemarchitect:DP6architectuurstudio, Delftbouwkundige uitwerking/direc-tievoering:Bureau Bouwkunde, Rotterdamconstructief ontwerp:Rijksgebouwendienst, Advies & Archi-tecten, Den Haaghoofdconstructeur:Ingenieursbureau Zonneveld, Rotter-damaannemer:BAM Utiliteitsbouw, Utrechtleverancier bollenplaatvloeren:BubbleDeck Nederland, Leidenproducent bollenplaatvloeren:Westo Prefab Beton Systemen, Coe-vordenleverancier betonspecie:EBC, Apeldoorncement 2004 3 578 |Vloerveld met rechthoe-kige sparingen rondomovale kolommen