? utiliteitsbouw ? uitvoeringstechniek?H.A.J.Flapper, NBM,Amstelland Utiliteitsbouw, ArnhemlN..Groen, Nelissen van Egteren Bouw, HoofddorpC.Mul, Nelissen Van Egteren Bouw, HoofddorpUitvoering en ontwerp liggen in elkaars verlengde. Het waarom van veel beslissingen dieals voorbereiding op de uitvoering worden genomen, blijft vaak onduidelijk. Aan de handvan enkele uitgevoerde utiliteitsbouw-projecten wordt het bouwproces geanalyseerd ominzicht te geven in het werk van bedrijfsbureaus bij aannemersbedrijven.Begonnen wordt met het uiteenrafelen van de betonconstructie voor het PTT-Telecomge-bouw in Amsterdam-Sloterdijk. De uitvoeringsaspecten worden uitvoerig beargumen-teerd, omdat keuzes in het ontwerp verstrekkende gevolgen hebben voor de uitvoerings-methodiek. In de komende uitgaven zullen ook andere projecten worden besproken.UITVOERINGSTECHNIEK: PTT-TELECOM48Gekozen is voor het betonskelet van hethoofdkantoor van PTT-Telecom in Amster-dam-Sloterdijk, omdat de vormgeving en deordening van de gebouwen tot uitvoerings-technische oplossingen hebben geleid,waarvan de argumentatie ook voor anderebetonskeletten kan gelden.Het betonskelet was door architect en con-structeur ontworpen in prefab. Bij de uitvoe-ringstechnische uitwerking ervan is bij eenaantal constructie-elementen voor in situ(ter plaatse storten) gekozen. De argumen"tatie hiervan kan ook bij het ontwerp van an-dere betonconstructies bruikbaar zijn.Plan van aanpak voor uitvoeringstechniekStap 1: de projectanalyseHoe zit het project in elkaar, hoe groot is het,wat is de essentie van hetbetonskelet, watzijn de uitgangspunten geweest van hetbouwkundig- en het constructief ontwerp.Stap 2: de uitvoeringsanalyseWat is de constructieve bouwvolgorde, welkeconstructiedelen zijn gelijkvormig en lenenzich voor seriematige produktie, wat is hetoptimale produktietempo, wat is de optima-le bouwvolgorde.Uit de uitvoeringsanalyse moet een beeldontstaan van de optimale uitvoeringsmetho-diek van het betonskelet.Stap 3: de constructievariantenVanuit het optimale plan voorde uitvoerings-methodiek worden de belangrijkste onder-delen van het betonskeletgetoetstop de uit-voeringswijze als onderdeel van het totaleplan. Hieruit ontstaan uitvoeringsvarianten.Stap' 4: optimaliseren van het uitvoerings-procesMet de gegevens van de uitvoeringsanalyseen de gegevens van de constructievariantenwordt het optimale produktieproces ontwor-pen metde condities die nodig zijn om dezeoptimale keuze mogelijk te maken.Stap 5: de uitvoeringswijzeVanuit het ontwerp van het optimale produk-tieproces wordt nu voor elk constructiedeelde uitvoeringswijze ontworpen en vastge-legd.Stap 1: de projectanalyseHet project bestaat uit een hoogbouw vandrie vleugels (gemerkt A, Ben C) met elk 11bouwlagen, om een vide, met daaromheennog enkele lagere gebouwen (fig. 1).Elke vleugel heeft 11 vloeren van 880 m2 =9680 m2, dus in totaal 29 040 m2?De drie vleugels van de hoogbouw zijn con-structief zelfstandige gebouwen met eigenstabiliteit. Alleen op het niveau van het dakligt een zware vloer over de vide, met daaropde technische installaties. De dakopbouwloopt door over het dak van gebouw B.Tegen de hoogbouwstaan twee laagbouwenvan drie bouwlagen. Voor de uitvoering vande hoogbouw zijn deze minder belangrijk,omdat ze pas gebouwd behoeven te wordenals de hoogbouw grotendeels gereed is.Om het ronde plein staan nog twee anderegebouwen van drie en zes bouwlagen. Hoe-wel het principe van de betonconstructiehetzelfde is als voor de hoogbouw, wijken :zeaf door een andere vormgeving.CEMENT1994/6Hoofdkantoor van PTT-Telecom te Amster-dam, foto: Photo Holland, Teuge AirportCD De hoogbouw bestaat uit drie vleugelsdie een vide omsluiten. De gevels van ge-bouwAen Caan het ronde plein hebben eenstraal van 34,30 m en de overige gevels eenstraal van 51,60 mIn dit artikel zijn de laagbouwen en de plein-gebouwen buiten beschouwing gelaten, ten-einde de essentie van de uitvoeringstech-niek gericht te houden op het betonskeletvan de hoogbouw (fig. 2).Stap 2: de uitvoeringsanalyseUitgangspunt van opdrachtgever, architecten constructeur was, het betonskelet in ge-prefabriceerde betonelementen uit te voe-CEMENT1994j6ren om de bouwtijd zo kort mogelijk te hou-den.De taak van de uitvoeringsdeskundigen vanhet bouwbedrijf is een plan te maken voor deuitvoering van het betonskelet, waarbij hetoptimum moet worden gevonden tussenbouwkosten en bouwtijd.Het gaat dus om het optimaliseren van hetproduktieproces. Hiervoor zijn echter geeneenvoudige vuistregels beschikbaar die bijelk project tot een ondubbelzinnige keuzeleiden.Bij een gecompliceerd hoogbouwprojectspeelt een aantal uitvoeringsfactoren eenrol die tot tegengestelde adviezen leiden.Het is de taak van de uitvoeringsdeskundigeom voor de verschillende aspecten het maxi-male effect te bereiken en uit de verschillen-~49? utiliteitsbouw ? uitvoeringstechniek?@ De drie gebouwen hebben in principedezelfde doorsnede. Er is een verschil in ver-diepingshoogte. De onderste drie bouwla-gen zijn 4,50 m hoog en daarboven 8 bouw-lagen van 3,60 m. Er is verschil in de dragen-de gevels: bouwlaag 1 heeft betonwanden,bouwlaag 2 kolommen en bouwlaag 3 dra-gendegevelwanden, maar dan 4,50 m hoog11 110 I9 I8 .100'"enIxco76 15 1 I11 4 1~300IJ)...;:2 xenJ [J Ie-+--~ 1~ ~r variabel-r 5.400? ,"de mogelijkheden een optimum te zoekentussen bouwtijd en bouwkosten en daaruiteen optimaal uitvoeringsproces afte leiden.Maximaal produktietempoVoor de bouw van een betonskelet is een uit-voeringsploeg nodig. Het maximale produk~tietempo van een bouwploeg met kraan,kisten mensenligttussen 70 en 100 m2vloerop-pervlak per dag. Bij grote gebouwen boven20 000 m2vloeroppervlak is dat produktie-tempo in relatie met de bouwtijd te laag enzijn twee bouwstromen nodig.Bij dit project van circa 29 000 m2ligt hetmaximale produktietempo tussen 150 en200 m2per dag. De produktietijd voor hetbe"tonskelet moet dan liggen tussen29000/150 = 193 dagen en29 000/200 = 145 dagen.Minimale cyclustijdBij een groot betonskelet dat maar enkelebouwlagen hoog is, kan het maximale pro-duktietempo als uitgangspunt worden geno-men. Maar bij hoogbouw ontstaat een uit-voeringstechnische relatie tussen de verti-cale en de horizontale constructies perbouwlaag. De cyclustijd van een bouwlaag isde som van de intervallen tussen de opeen-volgende activiteiten die nodig zijn om eenbouwlaag te realiseren. Bij hoogbouw wer-ken de stabiliteitskernen en de vloercon-structie vaak negatief op de cyclustijd.Bij een betonskelet van enkele bouwlagen isals vuistregel een cyclustijd van 15 dagenaan te houden. Extra maatregelen (kosten)om de cyclustijd te verkorten zijn hierbij nietrendabel.Bij middelhoogbouw (van 5 tot 10 bouwla-gen) wordt het rendabel om extra voorzienin-gen te treffen omde cyclustijd te verkorten.Maar tegelijkertijd worden er hogere eisengesteld aan de stabiliteitsconstructie, waar-door de uitvoering van de kernen moeilijkerwordt. Bij middelhoogbouw moet worden ge-streefd naar verkorting van de cyclustijd perbouwlaag tot circa 10 dagen, mits de kernendaarop zijn ontworpen en alle bouwlagen ge-lijk zijn.Bij hoogbouw boven de twintig bouwlagengaat de cyclustijd per bouwlaag zo'n grote rolspelen in de totale bouwtijd, dat het ontwerpvan de stabiliteitsvoorzieningen moet wor-den afgestemd op verkorting van de cyclus-tijd. Als dat constructief niet mogelijk is, zalde aannemer investeren in bijzondere kern-uitvoering met glijbekisting of zelfklimmen-de kernbekisting. Bij hoogbouw boven 20bouwlagen moet worden gestreefd naar eencyclustijd van circa 5 dagen.De verticale betonconstructie (fig. 3), nodigvoor hetmaken van de vloer, zal ongeacht ofhet betonskelet prefab of in situ wordt uitge-voerd, de cyclustijd van een bouwlaag on-gunstigbe?nvloeden. De onderste drie bouw-lagen zijn afwijkend door verdiepingshoogteen gevelconstructie. De optimale cyclustijdvan de onderste driebouwlagen zal liggen op15 dagen en voor de cyclustijd van de daar~boven liggende acht bouwlagen moet wor-den gestreefd naar een cyclustijd van 10 da-gen, watgezien deverticale constructiesnieteenvoudig zal zijn.Optimaliseren produktiemiddelenOfeen betonskelet prefab of in situ wordt ge-maakt, in beide gevallen ontstaan betoncon-structies pas wanneer het beton in een be-kistingsmal is gestort en verhard. Bij prefabmoet de betonfabriek investeren in bekis-tingsmailen, bij in situ moet de aannemer in-vesteren in bekisting.Bedrijfseconomisch gezien is bekisting eenproduktiemiddel. De kosten van het produk-tiemiddel moeten worden verdeeld over hetaantal produkten dat met het produktiemid-del wordt gemaakt. Hoe meer betondelenmet dezelfde bekisting kunnen worden ge-maakt, hoe lager de kosten van dat beton-deel.Maximale seriegrootte prefab betonIn het algemeen krijgt de betonfabriek pasopdracht voor de levering van prefab ele-menten als de aannemer de opdracht heeftvoor het gehele bouwwerk. De betonfabriekstart daarna pas met het maken van de be-tonvormtekeningen voor de betonmallen.De produktie van de elementen kan pas star-ten als de mallen gereed zijn; het produktie-tempo is ??n element per mal. Het eersteelement moet ruim voorde start van de mon-tage gereed zijn en het laatste element voorde montage van de laatste bouwlaag (zie ta-bel 1).Vooral bij prefab betonelementen met eenbijzondere vormgeving vergt de produktie-voorbereiding tussen opdracht en stortenvan heteerste element zoveel tijd, dat de be-50 CEMENT1994/6Tabe/lProduktietijd prefab elementen in relatie totmontage/? De verticale betonconstructie bestaatuit dragende gevelwanden inclusief de kop-gevel, een ingewikkelde kern, een leiding-schacht, een trappehuis, wanden en kolom-menschikbare tijd voor het produceren ongunstigwordt be?nvloed.De maximale uitvoeringstijd voor het gehelebetonskelet zou moeten liggen tussen 145en 193 dagen. Als de tijdsduur voor de pro-duktievoorbereiding van de betonfabriekkorter zou zijn dan de tijdsduur van opdrachttot start montage voor de aannemer en debetonelementen zouden op alle bouwlagengelijk zijn, zou de beschikbare produktietijdvoor een betonmal 150 dagen kunnen wor-den. Met een produktietempo van ??n ele-ment per mal per dagzou de maximale serie-grootte 150 elementen zijn.In de praktijk ligt de maximale seriegrootteaanzienlijk lager. In ditgeval is dit afhankelijkvan de volgende aspecten:? de tijdsduur van de produktievoorberei-ding van prefab betonelementen van op-dracht tot storten van het eerste elementCEMENT1994/6loopt vaak uit, doordat er zoveel partnersbij hetontwerp en de uitwerkingvan de ele-menten betrokken zijn;? de onderste drie bouwlagen zijn hoger,waardoor de verticale elementen verschil-lend zijn; hoger en zwaarder geeft trans-portproblemen;? de gevels hebben een verschillende straal,waardoor de elementen per gevel verschil-lend zijn;? bij stabiliteitskernen zijn de vertikale be-lastingen van de onderste naar de boven-ste bouwlaag niet gelijk, waardoor de ele-menten OP alle bouwlagen niet hetzelfdebehoeven te zijn;? afwijkingen aan elementvormen kan bete-kenen dat deze nietzonder meerin dezelf-de mal zijn te maken en er een aparte malmoet worden gemaakt.In de praktijk streven prefab-betonbedrijvennaar een seriegrootte van 50 tot80 elemen-ten per mal. De produktietijd is dan ook mini-maal 50 dagen per elementtype.Dragende gevelelementenEen gevel heeft in principe een lengte van 8stramienen van 5,40 m. Als het gevelele-ment 5,40 m lang kan worden, is per gevelvan elk gebouw een maximale seriegroottevan 8 elementen/laag x 8 lagen = 64 ele-menten mogelijk. Bij gebouw A en C hebbende voor- en achtergevel een verschillendestraal; de maximale seriegrootte is bij tweegevels met dezelfde straal van twee gebou-wen dus 2 x 64 = 128 elementen.KemwandelementenDe kernen van de drie gebouwen zijn ver-schillend. Hetverschil tussen gebouw Aen Cis hetspiegelbeeld. De maximale seriegroot-te per kern is 8 met dezelfde verdiepings-hoogte. Bij de uitwerking moet worden ge"~51? utiliteitsbouw ? uitvoeringstechniek?zocht naar de mogelijkheid de verschillendekernen zodanig in elementen op te delen,dat met dezelfde mal meer elementtypes temaken zijn.Trappehuise/ementenDe drie gebouwen hebben hetzelfde trappe"huis aan de kopgevel. De bovenste acht la-gen hebben dezelfde verdiepingshoogte. Bijdrie gebouwen is een seriegrootte van 24elementen mogelijk. Dit is te weinig. Bij deuitwerking moetworden gezocht naar de mo-gelijkheid per bouwlaag meer elementtypesmet dezelfde mal te maken.Tabel 2Types gevelelementenVerdiepingsvloerenEr zijn in principe per gebouw dezelfde 11vloeren. Bij drie gebouwen geeft dit een se-riegrootte van 33. In een vloer moeten meerdezelfde elementen mogelijk zijn. Optimali-seringvan hetprefab beton moetvooral in devloeren worden gezocht.Produktievolgorde versus montagevolgordeEen gevel van een gebouw bestaat uit 9bouwlagen vanelk8prefab gevelelementen.De elementen aansluitend aan de kopgevelszijn afwijkend. De elementen van de eerstebouwlaag zijn afwijkend van hoogte en deelementen van de bovenste bouwlaag zijnafwijkend doorde dakrand. Bij gebouwAen Chebben de gevels een verschillende straal,waardoor de elementen per gevel afwijkendzijn.In tabel 2 is een overzicht gegeven van de ty-pes gevelelementen. Hieruit blijkt dat mini"maal 18 types nodig zijn, A t.m. R. Voor deproduktie van de elementen is een maxima-le seriegrootte alleen te bereiken als elktypeachter elkaar in dezelfde mal kan worden ge-produceerd. De montage van de elementenis alleen bouwlaag voor bouwlaag mogelijk.Van de hoekelementen G-I-J-L is per bouw-laag maar ??n element nodig, terwijl er ze"ven van gemaakt moeten worden.Optimalisering van de bouwkraanEen bouwkraan voor de montage van prefabbetonelementen heeft een maximale hijsca-paciteit bij een bepaalde hijsafstand. Als98% van de elementen binnen een bepaaldemassa valt en maar 2% daarboven, danmoeten ook die te zware elementen wordengehesen. De bouwkraan moet voor die paarelementen extra zwaar worden of voor die52paar elementen is een aparte zwaarderekraan nodig. Elementen die een maximalehijsmassa ver overschrijden zijn dus oneven"redig duur bij het monteren.Er is een beperkt aantal types bouwkranenbeschikbaar. Voor dittype en vorm gebouw iseen torenkatkraan van 258 tm zeer ge-schikt. Bij een gieklengte van circa 32 m is demaximale hijsmassa 7,3 ton, inclusief hijs-frame.Elke hijs vergt een bepaalde tijd, of de last 1of 7 ton is. Bij 1 ton wordt de hijscapaciteitvan de bouwkraan onvoldoende benut. Opti-male benutting van de bouwkraan wordt be-reikt wanneer alle elementen een massahebben tussen 6 en 7 ton. Betonconstruc-ties moeten daarom zodanig in elementenworden opgedeeld, dat elk element zo dichtmogelijk de 7 ton benadert. Vanuit dit uit-gangspunt zijn de vloeren, kernen, dragendegevelwanden en trappehuizen in elementenop te delen.Maximale seriegrootte bij in situ betonBij in situ beton moet op het bouwwerk wor-den ge?nvesteerd in bekisting. Hiermeemoet zoveel mogelijkbeton worden gemaaktom de kosten vande bekisting per m2beton-oppervlak zo laag mogelijk te houden. In depraktijk blijkt een seriegrootte van 10 tot 15maal gebruik redelijk optimaal te zijn.De kernen zijn per gebouw verschillend. Pergebouw is de maximale seriegrootte 11 x alsde kernbekisting zowel voor de onderste alsvoor de bovenste bouwlagen te gebruiken is.Per gebouw moeten 11 vloeren worden ge-maakt, de seriegrootte is redelijk als eenvloerbekisting voor alle 11 vloeren van eengebouw te gebruiken is.Maximale kraanbezettingscapaciteitEen oouwkraan heeft voor hettransporterenvan een prefab element vanaf de wagennaar de plaats in het gebouw een bepaaldetijd nodig, de chargetijd. Een pakket op devloer neerleggen gaat snel.lerdan het monte-ren van een wandelement, dat na het plaat-sen eerst met schoren moet worden vastge-zet voordat de hijshaak eraf kan.Als een bouwkraan per uur gemiddeld vierelementen kan monteren, is het maximumper dag 32 elementen. Als een bouwlaag be-staat uit 300 elementen dan is de minimalecyclustijd meer dan 10 dagen.Keuze van produktietempo en -volgordeUit alle hiervoor genoemde uitvoeringsas-pecten moet voor dit gebouw een optimumworden gezocht. De eerste benadering istwee bouwstromen. Dat is bij een hoogbouw'van drie gebouwen erg ongunstig. De bouw-tijd van het betonskelet is dan de tijdsduurvan twee gebouwen en niet van anderhalf.Van belang is de cyclustijd per bouwlaag. Bij15 dagen voor de drie onderste en 10 dagenvoor de 8 bovenste is de bouwtijd van hetskelet 3 x 15 +8 x 10 = 125 dagen. Als tweegebouwen na elkaar worden gebouwd, is debouwtijd 2 x 125 = 250 dagen. Dit is aan-zienlijk langer dan de bovengrens van 193dagen.De montage van de technische installatiesop het dak kan pas starten als het dakvan devide gereed is en dit kan pas starten als alledrie gebouwen op hoogte zijn (fig. 4). Dit iseen belangrijk argument om de drie gebou-wen tegelijk uit te voeren. Vanaf het heiwerkis er een faseverschil tussen de drie vleu-CEMENT1994/66? I 606?@ Oe drie gebouwen omsluiten een vide.Het dak van de vide is tevens de vloer van dedakopbouw voor de technische installaties.Het videdak steunt op alle drie gebouwen enis pas te maken als alle drie gebouwen ophoogte zijn15 vloerveld.diktes/9?9? /60 \ 6?6?? Oe vloer heeft in principe een overspan-ning van 7,20 m, maar is gebogen. Bij dekopgevels is de vloer 250 mm dik en in hetmidden 180 mm, met als middenondersteu-ning een verzwaarde strook van verschillen-de diktes9? \9? \gels. Bij een cyclustijdvan 15 dagen is hetge,wenst een faseverschil van 5 dagen tussende vleugels aan te houden om een spreidingin werkzaamheden te krijgen.Stap 3: de constructie-variantenUitgangspuntvoor de verdere uitwerkingvanhet betonskelet is:? uitvoering zoveel mogelijk in prefab;? de drie gebouwen tegelijk uitvoeren;? cyclustijd van 10 dagen voor de 3,60 mbouwlagen;? maximale massa van prefab betonele-menten 7 ton.VloerconstructieZo mogelijk uitvoeren in prefab betonele,menten binnen een cyclustijd van 10 dagen.De meest economische prefab betonvloer ishet systeem van voorgespannen kanaal~plaatelementen. Deze worden in een streng-perssysteem gemaakt. Het essenti?le ken-merk van dit produktiesysteem is de stan-daardbreedte van 1,20 m en een variabelelengte, doordat ze na verharding op lengteworden doorgezaagd.De vloerconstructie heeft echter een gebo-gen vorm (fig. 5). Als de kanaalplaatelemen-ten loodrecht op de gevel worden gelegd,ontstaat tussen elke twee elementen eentapse voeg van 0 naar 200 mmo Onder elkevoeg is een bekisting nodig om de voeg tekunnen vullen met beton.CEMENT1994/6De gebogen vorm van de gevel maakt toe-passing van kanaalplaatvloeren niet renda-bel.Loodrecht op de gevel gelegd geeft tapsevoegen en loodrecht op de gebouwas geeftvariabele afschuining van de einden van deelementen.Als de kanaalplaatvloeren loodrecht op degebouwas worden gelegd, moet elk elementop een andere schuinte worden afgezaagd.Deze overspanningsrichting is vooral bij dekopgevels erg ongunstig. De prijs van de ele-menten wordt zeer ongunstig beinvloed om-dat door de verschillende schuintes dubbelgezaagd moet worden en materiaalverliesontstaat.Bij deze gebogen vioervorm is de rechte ka-naalplaat geen ideale oplossing.De volgende mogelijkheid is een halve pre-fab-oplossing met breedplaatvloeren. Dezehebben een standaardbreedte van 2400mm en indien ze niet worden voorgespannenis het in principe mogelijktapse platen te pro-duceren. Het prijsniveau van breedplaatele-menten is gebaseerd op het principe vanstandaardplaten, breed 2400 mm, met ??nsluitplaat per vloerveld.Elkvloerveld heefteen lengtevan 8 x5,40 m.Het gevelstramien is 1800 mm, terwijl debreedplaten een standaardbreedte hebbenvan 2400 mm. Deze twee breedtematenstroken niet met elkaar. Door een combina-tie van twee breedplaten van elk 2400 mmmet een spieplaat van 600 mm bij de gevel,ontstaat een gevelstramienmaat van 5400mm (fig. 6). De verhouding standaardplaat-pasplaat wordt dan 1 : 3.De verzwaarde strook in het midden van hetgebouw is niet in prefab elementen te ma-ken, doordat de vormgeving en de onder-steuning te afwijkend zijn. Een vloerveldwaarbij de middenstrook in situ en de vloer-velden in breedplaat worden uitgevoerd,geeft een goede oplossing.GevelwandenVoor de gevelwanden is de keuze voor prefabbeton duidelijk. De grote raamsparingen ma-ken het verticaal storten in situ onmogelijk.Om zoveel mogelijk dezelfde elementvor-men te krijgen, moet de verdeling van de ge-velwand in prefab elementen op de stra-mienmaat van 1800 mm plaatshebben.Bij de bovenste bouwlagen met een verdie-pingshoogte van 3600 mm heeft een ele-mentvan 1800 mm breedte een massa vancirca 1800 kg. De absolute maximale massavoorde bouwkraan is 7t. Een elementvan4x1,8m heeft een massa van 7,2t, maarop dederde bouwlaag is de verdiepingshoogte 4,5m. De optimale elementgrootte wordt dan5,4 m met een massa van 5,4 t. Het grootsteelement op de derde bouwlaag heeft eenmassa van 6 t. ~53? utiliteitsbouw ? uitvoeringstechniek?? Legplan breedplaatvloer; twee rechteplaten en spieplaatCD De gevel/engte is in principe 8 x 5,4 m.Daardoor is de meest gunstige indeling zesdezelfde elementen van 5,4 m en aan dekopgevels kleinere paselementenTabel 3Aantal/en gelijke gevelelementenPergevel van elke bouwlaagzijn zes dezelfdegevelelementen mogelijk (fig. 7). Gebouw Aen Chebben aan de voorgevel een straal van34,3 m en aan de achtergevel 51,6 m. Bij ge-bouw B hebben beide gevels een straal van51,6 m. De bovenste acht bouwlagen heb-ben dezelfde verdiepingshoogte.In tabel 3 zijn de aantallen gelijke geveIele-menten weergegeven.De maximale seriegrootte voor de produktievan de elementen is 96 elementen, waar-voor dan maar drie mallen nodig zijn. Bij eenproduktietempo van ??n element per dagisde produktietijd 92 dagen, dat blijft binnende bouwtijd van het skelet van 125 dagen.54KopgevelDekopgevels van de gebouwen bestaan uitvlakke betonwanden met variabele raamo-peningen. Deze kopgevels hebben een be-langrijke functie voor de stabiliteit van elkevleugel. De verdelingvan de kopgevels in pre-fab betonelementen wordt in principe be-paald door de maximale toelaatbare massavoor de bouwkraan.Voor de maximale benutting van de bouw-kraan en voorde maximale seriegrootte voorde produktie is een opdelingvan de kopgevelin gelijke elementen gewenst (fig. 8). De kop-gevel heeft echter ook een belangrijke func-tie voor de stabiliteit van het gebouw. De ver-ticale voeg maaktde kopgevel te zwak, daar-om is gekozen voor een halfsteens verband.Het aantal types elementen wordt daardoorgroter.KernenDe kernen van gebouw A en C hebben eenontwikkelde lengte van circa 30 m. De ver-diepingshoogte is 3,6 m, de wanddikte is200 mmo Bij een maximale hijsmassa van 6 tmag een element maximaal 3,4 m lang wor-den (fig. 9). Het minimale aantal elementenwordt dan 10 stuks. De bijzondere vormge-ving van de kernen dwingt echter tot een an-dere indeling in elementen.CEMENT1994/61-=-,.~_ 2! ~-~( ----------,----------I -I -----..---._I ~.III? Plattegrond van een kern met opdelingin prefab betonelementen. Bij een maximalehijsmassa van 6 t en gunstige plaatsing vande koppeling zijn voor een kern minimaal 10elementen nodig. Tussen de elementen isruimte nodig voor natte verbindingenA B A B [A B 0 EA B A B [--~ ~JL-------.. ----~= = ===? Opdeling van de kopgevel met een verti"kale voeg of in halfsteens verbandfoto: De Bock, HoofddorpDe kernen hebben een belangrijke functievoor de stabiliteit van het gebouw. De verbin-dingen tussen prefab elementen moeten de-zelfde constructieve waarde hebben als deelementen zelf. Dit is alleen mogelijk metnatte verbindingen, waarbij aan de element-einden stekken of haarspelden uitsteken,die met wapening aan elkaar worden ge-vlochten. Bij elke verbinding is een bekistingnodig om de koppeling tussen de elementenin situ te maken. Daarnaast is de koppelingvan de kern naar de vloeren een probleem.De elementen moeten worden voorzien vanlange stekeinden, die in de vloer worden in-gestort.Naast de prefab oplossing voor de kern isook de in situ mogelijkheid bestudeerd. Naafweging van alle uitvoeringsaspecten is ge-kozen voor in situ.TrappehuisHettrappehuis op elke bouwlaag bestaat uittwee gebogen wanden, een hoofdbordes,een tussenbordes en tweetrapelementen.De ontwikkelde lengte van een trappehuis-wand is circa 5 m. Bij een dikte van 200 mmen een verdiepingshoogte van 3,6 m heefteen trappehuiswand minimaal een massavan 8,6 t. Bij de onderste bouwlagen van4,5 m hoog zelfs 11t Dit is ver boven de ma-ximale hijsmassa. De trappehuiswand moetdaarom worden opgedeeld in twee elemen-ten. Het trappehuis staat buiten de gevel. Bijhet monteren van de elementen is het af-schoren aan het gebouw een probleem. Ge-kozen is voor een verdeling van de trappe-huiswand in halve verdiepingshoogten.LeidingenschachtDe kleine leidingenschacht is in tegenstel-ling tot de kern wel in prefab betonelemen-ten gemaakt Bij in situ is de diepte van deschacht te gering voor de spanten van dewandbekisting.KolomschijvenDe kolomschijven als ondersteuning van deverzwaardevloerstrook in het middengebiedzijn circa 2 m lang. De vormgeving is nietvlak,maarde schijfbestaat uittwee penanten, dik300 mm, met een dunner tussendeel.Vanuit de bijzondere vormgeving gezien is~CEMENT1994/6 55? utiliteitsbouw ? uitvoeringstechn?ek?VLOERVELD I VLOERVELD 11DAG 1 kernbekisting stellen vlechten vloerveldvlechten tussenwand aanbrengen koppelankersDAG 2 stellen rest binnenkernbekisting vlechten vloerveldvlechten kernvlechten +storten kolom Astellen prefabDAG 3 bekisten, sluiten, vlechten vlechten vloerveldstellen +aangieten prefabvlechten + storten kolom BDAG 4 breedplaat leggen in kern stortklaar makenstorten kernDAG 5 stellen tafels + onderslagen storten vloerveldontkisten kernDAG 6 breedplaat leggen +vlechten maatvoerenvoorbereiden prefabDAG 7 vlechten vloerveld storten kolom Cveiligheidsvoorzieningen stellen prefabstellen tafelsDAG 8 vlechten vloerveld stellen prefabstellen +vlechten binnenkernkist stellen onderslagen +tafelsDAG 9 stortklaar maken 2e slag trappenhuis afmakenvlechten kern +vloerveld traditioneel bekisten bordesonderslagen stellenDAG 10 storten vloer ontkisten tafels + onderslagenDAG 11 maatvoeren leggen breedplaatontkisten tafels + onderslagensparingen +vlechtenDAG 12 stellen rest binnenbekisting vlechten vloerveldvlechten +storten kolom Astellen prefabprefab een goede keuze, vanuit tweezijdigschone beton zou een verticale kist in situbeter zijn. Dekolomschijf was berekend voorB45, wat ook een argumentatie voor prefabis.Seriegrootte vier per bouwlaag, maximaal 4x33 = 132 elementen, waarvan 4 x24 = 96met dezelfde verdiepingshoogte van 3,6 m.Stap 4: optimaliseren van het uitvoerings-procesVan alle belangrijke constructiedelen is af-zonderlijk een uitvoeringsanalyse gemaakten is een keuze gemaakt voor prefab ofin si-tu. De volgende stap was de samenhangtus-sen de verschillende uitvoeringsmethodente onderzoeken. Het gaat daarbij vooral omde bouwknopen tussen de verschillendeconstructiedelen.Bij dit project is de belangrijkste bouwknoopde verbinding (de oplegging) van de vloer opde dragende gevelwand. Voor de gevelwandis gekozen voor prefab en voor de vloer voorbreedplaat en in situ. De bouwknoop tussenbeide is als volgt geoptimaliseerd.De gebogen gevel is niet rond maar gefacet-teerd uitgevoerd. Dit bleek voor de afbouw,zoals voor de vensterbaken en het systeem-plafond, gemakkelijker dan rond.Het prefab gevelelement is verdiepingshoogtot bovenkantvloerTerplaatse van de ramenis aan de bovenkant een inkassinggemaakt(tig. 10). Hierdoorwas hetmogelijk de breed-plaat-elementen rechtstreeks op het geveI-element te leggen, waardoor bij de gevelgeen ondersteuning van de breedplaat no-? Doorsnede gevelelemento56- vlechten vloerveld 11- demu koppelingen aanbrengenII@ In dit draaiboek van een cyclustijd (zietabel 4) is te zien welke constructiedelenwanneer en in welke volgorde moeten wor-den uitgevoerdTabel 4I- kernkist (binnen staot gesteld)- vlechten tussenwandCEMENT1994j6dr.R.F.M.Bakker, Cementfabriek Ijmuidendr.W.M.M.Heijnen, TNO BouwH.H.M.Soen, Mebin afdeling Technologische Adviezening.). de Vries, Bouwdienst Rijkswaterstaat afdeling Bouwspeurwerk.De laatstejaren isveel geschreven overhetfenomeen alkali-silicareactie (A5R), ook in dittijdschrift. Veel onrustis gezaaid, maarook zijn nuttige adviezen gegeven. Een praktischeuitwerking ontbrak echter tot nu toe. Met het verschijnen van CUR-aanbeveling 38 heeftde bouwwereld een document gekregen waarin do.or middel van praktische richtlijnen desamenstelling van beton(specie) kan worden getoetst op het risico van schadelijke A5R.MAATREGELENOMDEALKALI-SILICAREACTIEINBETONTEVOORKOMENCUR onderzoekcommissie B56In maart 1991 is door CUR onderzoekcom-missie B 56 'Alkali-silicareactie in beton'in-gesteld. Aanleiding tot deze activiteit washet gegeven dat in Nederland steeds meerandere toeslagmaterialen voor beton op demarkt kwamen zonder dat duidelijk was ofsommige van deze materialen aanleidingzouden kunnen geven tot het optreden vande alkali-silicareactie.De oorspronkelijke taak was als volgt gefor-muleerd:1. Door middel van literatuuronderzoek eninterviews nagaan welke toeslagmaterialen,dig was. Ter plaatse van de kolommen loopthet gevelelement over de volle breedte dooren dit is het steunpunt voor de stapeling vande elementen op elkaar. Bij deze oplossing isgeen randkist voor de vloer nodig.De gevel heeft een stramien van 1,80 m, ter-wijl de breedplaat2,40 m breed is. Per geve1-element van 5,40 m kunnen twee rechtebreedplaten van 2,40 m worden toegepastmet een spieplaat die bij de gevel 0,60 mbreed is. De breedplaten zijn samen ook5,40 m breed, gelijk aan het gevelelement.Stap 5: de uitvoeringswijzeMet de hiervoor omschreven constructieva-rianten moet nu een draaiboek worden ge-maakt met als uitgangspunt dat een norma-lebouwlaag in een cyclustijd van 10 dagen isuit te voeren (fig. 11).CEMENT1994/6mede afhankelijk van de wingebieden, onderNederlandse omstandigheden risico's ople-veren ten aanzien van alkali-silica schade inbeton.2. Opstellen van een procedure ter beoorde-ling van de gevoeligheid voor alkali-sili-careacties van in Nederland te gebruikentoeslagmaterialen voor beton.3. Opstellen van richtlijnen met betrekkingtot de wijze waarop duurzaam beton kan wor-den vervaardigd met toeslagmaterialen diegevoelig zijn voor alkali-silicareacties.4. Verzorgen van kennisoverdracht omtrenthet onder 1, 2 en 3 gestelde.In een cyclustijd van 10 dagen moeten zowelde verticale constructiedelen als de vloerworden geproduceerd. Daarvoor zijn tweeverschillende produktiestromen nodig, diecontinu kunnen werken. Datis alleen moge-lijk als de vloer in verschillende delen wordtgestort. Een bouwlaag moet in ten minstetwee delen worden opgedeeld om zowel deproduktie van de vertikaIe als de horizontaledelen continu?teit te kunnen geven.Dit draaiboek is het uitgangspunt voor deverdere uitwerking van de uitvoeringswijzevan de verschillende constructiedelen. Bij dekeuze van de variantoplossingen moet deoptimale uitvoeringswijze taakstellend zijn.ConclusieAan de hand van het PTT-Telecom-gebouw isdeuitvoeringstechniek van het betonskeletDoordatin 1991duidelijke gevallen van alka-li-silicareactie in Nederland bij de commissiebekend zijn geworden [1], heeft de commis-sie haar doelstelling en prioriteiten gewijzigden zich ten doel gesteld de volgende vragente beantwoorden:1. wat is de oorzaak van deze schade;2. hoe kan deze schade in de toekomst wor"den voorkomen.CUR-Aanbeveling 38 (bijlage bij dit nummervan Cement) geeft antwoord op de laatstevraag. Ditartikel gaat in op de achtergrondenen motivering van de aanbeveling.in vijf stappen onder de loep genomen. Ver-duidelijkt is welke rol het bedrijfsbureau ineen bouwbedrijf vervult bij het zoeken naarhet optimum tussen bouwkosten en bouw-tijd waar het gaat om de uitvoering van hetbetonskelet.In volgende uitgaven van Cement komt het-zelfde probleem bij andereprojecten aan deorde.BetrokkenenArchitect: AGS architecten, HeerlenConstructeur: Raadgevend Bureau ir.Buis-man i.s.m. Adviesbureau D3BN civiel inge-nieursAannemer: Nelissen van Egteren BouwHoofddorp i.s.m. BAM Amsterdam?57