C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU t il i teit sb o u wcement 2003 172De opdeling van de unitaire pro-vincie Brabant in twee zelfstan-dige provincies Vlaams-Brabanten Waals-Brabant dateert alweervan 31 december 1994. Vlaams-Brabant kreeg als provinciehoofd-plaats Leuven toegewezen en nes-telde zich in afwachting van debouw van een eigen huis in deomgeving van het spoorwegsta-tion. Van daaruit liet het provin-ciebestuur zijn oog vallen op eenperceel grond van de Belgischespoorwegen.B o u w p r o g r a m m aHet bouwprogramma van hetnieuwe provinciehuis werd in-gebed in het stedenbouwkundi-ge plan dat ooit voor het totaleLeuvens stationsgebied is opge-zet. Basis voor dit plan vormt eenstudie door prof. Marcel Smetsvan de KU Leuven over de ge-wenste stedenbouwkundige ont-wikkeling in de stationszone.Deze studie heeft geresulteerd ineenaantalbijzondereplannenvanaanleg (BPA), alle door de rijks-overheidgeformaliseerd.Ookvoorde locatie van het provinciehuisbestaat er zo'n BPA.Het provinciehuis is een belang-rijk onderdeel in het steden-bouwkundig plan voor de bewus-te zone. Het project vormt im-mers letterlijk de afsluiting van destedenbouwkundige vernieuwingin de stationsomgeving. Het ge-bouw, dat volgens de stedenbouw-kundige voorschriften moet be-staan uit een voorplein, een toren-en een langsvolume, sluit aan opde bebouwing (kantoren, handel,woningen) die tussen provincie-huis en station wordt gerealiseerd(foto 1).S e l e c t i eVoor het ontwerp werd ? geheelvolgens de Europese richtlijnen ?een Europese architectuurwed-strijd uitgeschreven.Uit 28 inzen-dingenselecteerdedejuryvijfont-werpteams, die een uitgewerktvoorontwerpeneenkostenramingmochten indienen. De winnaarwerd op 19 november 1998 be-kendgemaakt. Het uitvoerings-ontwerp werd een klein jaar lateringediend.Voor de realisatie koos de provin-cie voor een zogenoemde `pro-motieovereenkomst', vanwege desnelheid van uitvoering, een zobeperkt mogelijke administratie-ve rompslomp en een vooropge-steld budget. Bovendien beschik-te de provincie niet over de be-nodigde specialisten om een der-gelijk grootschalig en technischingewikkeld gebouw te kunnenontwerpen.M a t e r i a a l g e b r u i kZowel omwille van de verhoudin-genalsvandemateriaalkeuzezijnde drie verschillende onderdelen? voorplein en torenvolume aande noordzijde (richting station),een lager en langer achterlichaamaan de zuidkant (richting Tiense-poort) en een park ? van hetontwerp geen losse stukken dieaan elkaar zijn geplakt, maar drieonderdelen van hetzelfde geheeldie aan elkaar worden gelinkt viaeen gelijkvloerse `publieke gang'aandewestzijdeeneen`monoliet'geluidsscherm aan de spoorzijdeoost, (foto 2).De meeste kantoorfuncties zijngevestigd in de ongeveer 50 mhogetoren;deresterendefunctieszijn in het achterlichaam onder-gebracht. De 160 m lange pu-blieke gang ? de ruggegraat vanNieuwe provincie zetelt in LeuvenToegankelijk Vlaams-Brabantir. J. Vyncke, Antwerpse Bouwwerkenir. F. Foncke, SECODe nog jonge provincie Vlaams-Brabant heeft binnenkort haar eigen provin-ciehuis. Binnen de contouren van het stationsgebied van Leuven is in relatiefkorte tijd een imposant bouwwerk verschenen. Geheel volgens de actuele ont-werptradities voor overheidsgebouwen ademt dit gebouw maximale transpa-rantie, verwezenlijkt door grote vlakken van doorzichtig glas. Ook de aan hetspoorcomplex grenzende achterzijde van het gebouw (31 000 m2bvo) is op-vallend te noemen: een grote sokkel van zwarte baksteen met daarboven een`hangende' betonwand van maar liefst 100 x 6 m2.1 | Vanaf 31 maart 2003operationeel: het nieuweprovinciehuis vanVlaams-BrabantC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gUtiliteitsbouwcement 2003 1 73het gebouw ? start onderin detoren en verbindt de vier groteonderdelenvanhetachterlichaam:een halfrond, een grote semi-nariezaal, een tentoonstellings-ruimte en een restaurantruimte.Tussen deze vier onderdelen zijnergrotebinnenpatio'sdiedelicht-en luchttoevoer naar de verschil-lende onderdelen bevorderen.Het hoofdmateriaal van het ge-bouw is blauwe hardsteen die inhorizontale lijnen is gesculpteerd.Deze steen zal ook op het nabij-gelegen Martelarenplein wordengebruikt en typeert het gebouw.De sokkel, die enkel zichtbaar isvanaf de overzijde van het spoor,is uitgevoerd in zwarte baksteen.Verder is er zeer veel doorzichtigglasgebruiktomdebeoogdetrans-parantie te bereiken. Ten slottezullenmetaalkleurige,aluminiumlamellen de zuidelijke wandenvan het gebouw beschermentegen te grote lichtinval op warmedagen.Deze materialen zijn zowel voorhet torenvolume als voor het ach-terlichaam gebruikt, zodat beidedelen onmiskenbaar deel uitma-ken van hetzelfde geheel.S t a b i l i t e i t t o r e nDe constructies zijn grotendeelsuitgevoerd in (prefab) beton.Enkele details behoefden extraaandacht.AlgemeenNoord-en zuidenwind worden op-genomen door twee grote schij-ven op beide kopse zijden (assen1 en 23) van het gebouw (fig. 3).Uitgangspunt was dat de schijvenieder 50% van de windlast zoudenopnemen. De schijf op as 1 isechter tussen niveau 0 en 2 gevoe-lig versmald, met op de koppenenkeleenbetonnenkolom(fig.4).Onderzocht is hoeveel windlastrespectievelijkdoordekolommenen de gereduceerde schijf tussenniveau 0 en 2 zou worden opge-nomen. Berekening van de stijf-heden gaf een verdeling van 40%naar de koppen en 60% naar debetonnen wand.Met behulp van een EEM-pro-gramma werd een verdere verfij-ning doorgevoerd. Als input werdhet gehele frame in 3D ingegeven(kolommen, balken en wandend.m.v. diagonale trekkers). Vast-gesteld werd dat een aantal liftko-vw kkRf60Rf120Rf120Rf30Rf30Rf30Rf30Rf30Rf30a b c d01020307050406080910181112131416151722201921235700 6350 5750edcba+63.450+52.950+56.450+59.950+66.950+70.450+73.950+77.450+80.950+85.900+32.650+37.850+29.530+42.450+45.95+49.950+27.5305700 6350 57507500F HG JI LK NM PO Q SRAA2511elementopasGelementopasHkopstuk123456798101213141516171819202122elementopasL242339elementopasO29272628303132333435363837elementopasR4140424344454647484950515253eindstuk555410171641641642 | Zicht op de laagbouwvanaf het spoor3 | Plattegrond typeverdiepniveau 24 | Aanzicht kopgevelwandas 1; tussen niveau 0 en 2ontbreekt de wandgrotendeels5 | Overzicht van de `hangende' wandC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU t il i teit sb o u wcement 2003 174kers ook nog een zekere stijfheidheeft naast de eerder genoemdeschijven en dat deze samen 20%van de windlast opnemen. De ver-deling op as 1 op niveau 0-2 bleek50% door de wand en 50% doorde koppen. De wapening werdnaar beide scenario's bepaald.Deoost?enwestenwindwordtdoorde vier assen (A,B,C en D) opge-nomen. Hier kwam men na bere-kening op een verdeling van 10-40-40-10, wat impliceert dat demiddelste assen het stijfst zijn,wat logisch is door de aanwezig-heid van voldoende verstijvendewanden.Kolommen as DOp as D en tussen as 10 en 20 opde begane grond bevinden zichzes kolommen met een door-snede van 280 x 280 mm2 en eenlengte van 8 m (slankheid!). De opte nemen verticale last voor de-ze kolommen bedraagt ongeveer2200 kN (UGT) en een minimalewindlastvan3,6kN/m.Daarnaastdiende nog de nodige aandachtbesteed te worden aan de brand-weerstand van de kolommen.Nagegaan werd of men de krach-ten kon opnemen met een `mixedstructure'. De berekening werdaangevangenmetdestudievandekniklengte. In het vlak van as Dkon deze door de aanwezigheidvan de verstijvende wand op ?1beperkt worden tot 6,5 m; in hetvlak loodrecht erop werd eenkniklengte bepaald van 8,1 m.Verschillende profielen (kokers,HEM, enz ) zijn beschouwd. Omhet geheel van krachten op tekunnen nemen werd al snelduidelijk dat een niet-standaardprofiel moest worden gekozen.Zelfs met een aangepast profielkwam daar evenwel nog het pro-bleem bij van voldoende brand-werendheid (twee uur). Om aanalle eisen te voldoen werd tenslotte gekozen voor een volstalenkolom van 180 x 180 mm2 meteen staalkwaliteit van AE355, enrondom een dekking in beton van50 mm.Aan de aanzet van de kolom werdeen voldoende grote kopplaat ge-last om te hoge betondrukspan-ningen te vermijden. Bovenaanwerd een profiel gelast om dekrachten in de volstalen kolom inte leiden.G e v e l w a n dAan de achtergevel van het langeachterlichaam bevindt zich eenarchitectonische gevelwand (h =6,08 m, l = 101,72 m), die is op-gelegd op vijf steunpunten inoverkraging ten overstaan van deeigenlijkegevel(opdeassenG,H,L, O en R, fig. 5). In het oor-spronkelijk ontwerp was de wandopgebouwd uit een stalen ge-raamte van zes HEB 400 door dia-gonalen verbonden en bekleedmet aluminium. De architectdroomde van een monoliete be-tonnen wand, maar dit idee werdniet weerhouden: te zwaar entechnisch niet haalbaar. Daaromis door de aannemer een alterna-tief ontwerp uitgewerkt in holleprefab-betonelementen, die aanelkaar gelijmd en door naspanka-bels met elkaar verbonden zijn.Dewanddiktevandezeintotaal63prefab-betonelementen bedraagt70 mm en de totale dikte is 470mm (fig. 6). Aan de zichtzijde iseen ruwe afwerking in zwarte gra-nulaten aangebracht.De elementen hebben vier kabelsen drie openingen gevuld metpolystyreen (foto 7). Ze zijn ver-vaardigd in een maatvaste stalenbekisting (betonkwaliteit mini-maal C50/60; kwaliteit voorspan-staal: strengen met fpk= 1860N/mm2, A = 150 mm2; wapening:BE 500).BerekeningNaast de gebruikelijke belastings-gevallen als eigen gewicht, wrin-ging, wind en temperatuur, zijnvooral de zettingen van de steun-punten bepalend. Gezien de grotestijfheid van de wand door zijngrote hoogte hebben zettingsver-schillenvandesteunpuntengroteinvloed op de momentverdelingondereigengewicht.Dewandkanals het ware in overkraging rustenop het middelste steunpunt.Indeberekeningwerdendesteun-punten met verschillende veer-constanten ingevoerd om de om-hullende van de momenten endwarskrachten te vinden. Door desteunpunten met vijzels uit terusten is de berekende waardevan de reacties ingevoerd, zodatdeogenblikkelijkevervormingkonworden gecompenseerd. Aange-zien het gebouw volledig op palenis gefundeerd, werden slechtsgeringe zettingsverschillen ver-wacht. De uitgevoerde zettingme-tingenbevestigendit(enkelemm).De wand werd berekend met in-voering van verschillende veer-constanten voor de steunpunten.?95/100granulaten?95/100+46.470?95/100?95/10015401670100150150150150167010010010033070 7047015m30010060806 | Doorsnede overstandaardelementC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gUtiliteitsbouwcement 2003 1 75Demaximalemomentenendwars-krachten werden op deze wijzegezocht. Er werden relatief slap-pe veren ingevoerd om grotezetingsverschillen te verkrijgen.De berekende zettingsverschillenliggen in de ordegrootte van 6 ? 7mm.Dezevervormingenzijnniette verwachten wegens de paal-fundering en de compensatie vande ogenblikkelijke elastische ver-vorming door de platte vijzels. Demetingen bevestigen deze uit-gangshypothese.Om een evenwichtige spannings-verdelingteverkrijgenisonderenboven een lichtere voorspankabelvoorzien dan de beide in hetmidden (fig. 8, foto 9). De resul-taten van de betonspanningen bijaanvangennalangetijdlatenziendat zelfs bij samengestelde bui-ging (maximale windlast en eigengewicht)nergenstrekspanningenworden gevonden. De maximaledrukspanningen blijven ook be-neden de toelaatbare waarden van0,5 fckof 0,45 fck.De schuifspanningen worden op-genomen door de steeds aanwe-zige drukspanningen en door dedoorlopende voorspanwapening.De maximale schuifspanningentreden op ter plaatse van steun-punten L en O; daar zijn ook demomenten het grootst.Er is nog een reserve om dewringing op te nemen. EC2 geeftechter geen formules voor wrin-ging in voorgespannen beton.Aangeziendewringingrelatiefge-ring is (schuifspanningen slechts7%vandeschuifspanningendoordwarskracht) zal deze hier nietbepalend zijn. Verder werd ookeen meest nadelig wringmomentbepaald. De massa van de grovegranulaten aan de buitenkant zalin de praktijk tot een minimumworden beperkt.OpleggingenDe opleggingen zijn zo ontwor-pen dat de thermische uitzettingkan worden opgenomen. In hetmidden wordt een vast steunpuntuitgevoerd(asL,fig.10).Deopleg-gingen zijn uitgerust met plattevijzels, zodat de berekende reac-164160807-8-9 | Inbouw wapening eindstukC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU t il i teit sb o u wcement 2003 176tiekracht per console kan wordeningevoerd. Door zettingsverschil-len van de steunpunten kunnendan lichte variaties optreden in dekrachtswerking. Bij de berekeningwerd van zeer onveilige waardenuitgegaan. Naast de oplegtoestel-len zijn openingen voorzien waarvijzels met lage inbouwhoogtekunnen worden geplaatst. Dezevijzelswerdenookingezetvoordedefinitieve afregeling van deplatte vijzels onder de oplegtoe-stellen met krimpvrije mortel.Later kunnen deze vijzels op-nieuw ingebouwd worden om dereactiekrachten opnieuw te con-troleren.Ter plaatse van de opleggingenzijn openingen in de achterkantvan de elementen gemaakt vanongeveer 0,80 x 0,66 m2. Een bij-komende berekening van despanningenisuitgevoerdmeteenverminderde doorsnede en aan-gepaste weerstandskarakteristie-ken. Ter plaatse van as L wordende toelaatbare drukspanningenlicht overschreden. Verder is erplaatselijk ook lichte trek tevrezen bij dubbele buiging in hetmeest negatief geval. Aangeziendeze toestand zich volledig bin-nen 1 element afspeelt kan bijko-mende wapening worden ge-plaatst. Voor de naastliggendeelementen is de standaardbereke-ning van toepassing. Links enrechts van de openingen wordtextra ophangwapening geplaatstdie de reactie kan opnemen. Doorde opening kan de opleggingworden nagezien en eventueelgecontroleerd.UitvoeringDe elementen werden op een stel-ling geplaatst en uitgeregeld. Deprefab-betonelementenzijntegenelkaar gekleefd door toepassingvan een dunne verlijming. Na demontagewerdendenaspankabelsingebracht en werd de wand na-gespannen. De verliezen werdenopgemeten, zodat de spankrachtvan de rekennota is aangebracht.Gezien de geringe verliezen werdde spanning beperkt tot de waar-den in de norm; meer in het bij-zonder tot 0,7 x fpof 0,7 x 1860N/mm2 = 1302 N/mm2.De opleggingen aan de consoleszijn voorzien van platte vijzels omde berekende reactiekracht in dewand te brengen. De ogenblikke-lijkeelastischevervormingenwer-den op deze mannier gecompen-seerd. Gedurende minimum eenmaand werden de vijzels gecon-troleerd en indien nodig de reac-tiekrachten bijgeregeld. Naast hetoplegtoestel zijn aan beide zijdenopeningen gelaten om vijzels ofborgingen te plaatsen, zodat opelk moment de oplegreacties kun-nen worden gecontroleerd. Even-tueel kan dan een bijkomendeondervulling worden voorzien.Oplegtoestellen kunnen de hori-zontale uitzetting onder tempera-tuursinvloedcompenseren.Deop-legtoestellen hebben een dubbeleveiligheid: zowel het gefretteerdeneopreen als de teflon-inoxplatenkunnen horizontale vervormingopnemen.T e n s l o t t eDeproductievandeprefab-beton-elementen en hun montage iszonder noemenswaardige proble-men verlopen. Bij het naspannenwas de wrijving zeer gering (co?f-ficient 0,2 tot 0,3 of vijf maalkleiner dan gebruikelijk bij eenwobbeleffect van 0,005). Tijdenshet injecteren van de kabelgaineswerden in de voegen enkele on-dichtheden vastgesteld, zodat be-slist werd alle voegen bijkomendop te kitten. Nadien werden dekabels volledig ge?njecteerd. Deplatte vijzels werden ge?njecteerdmet krimpvrije mortel en defini-tief vastgezet; de bijkomende zet-tingen van de fundering waren teverwaarlozen en vielen binnen demeettoleranties.Het gebouw is eind december2002 opgeleverd en wordt op 31maart 2003 officieel in gebruikgenomen. Projectgegevensopdrachtgever:Provincie Vlaams-Brabantontwerp:Tijdelijke Vereniging OntwerpteamProvinciehuis Vlaams-Brabant, waarinGon?alo Byrne Arquitectos LdaBVBA WIT architectuurvennootschapBureau voor architectuur en stabiliteitDirk JaspaertNV Partnerspromotor:Tijdelijke Vereniging, waarinNV Artesia Banking CorporationNV Maurice DelensNV Van RymenantNV Antwerpse Bouwwerkencontrolebureau:SECOleverancier prefab gevelwand:Maes NVnaspanning en oplegtoestellen:Freyssinet Belgium NVas 234711053012501000400 835140835515023901510140100037032070 70170017202010 | Wapening console as L