Vliegdekschip als hoofdkantoor7200976Vliegdekschipals hoofdkantoor1Nieuwbouw voor Dienstencentrum PON te AlmereHet nieuwe kantoor van Dienstencentrum PON in Almere heeftde uitstraling van een vliegdekschip. Het gebouw wordt gedra-gen door uitkragende pylonen. In de uitkragende liggers vandeze pylonen is net als in de vloer voorspanning aangebrachtom de optredende vervormingen te beperken. Door een uitge-breide analyse met een driedimensionaal rekenmodel zijn dezevervormingen zo goed mogelijk benaderd. Het constructiefontwerp was erop gericht in de bouwfasering de zakkingen zoveel mogelijk gecontroleerd te laten plaatsvinden.Vliegdekschip als hoofdkantoor 77Zwevend`brugdek'Het plan omvat de nieuwbouw van een tweelaags dienstencen-trum, opgetild boven het huidige maaiveld. Het maaiveld inAlmere ligt ver onder zeeniveau. Dat gaf aanleiding om debegane grond op te tillen tot 0 NAP. Kenmerkend zijn een inhet werk gestorte `brugdekconstructie' en uitkragende pylonen.Deze constructieonderdelen zijn door IMd beschouwd als eenciviel werk, de tweelaagse bovenbouw als een typisch utiliteits-bouwproject. Deze tweedeling is teruggekomen in de rolverde-ling op de bouwplaats. De hoofdaannemer, een utiliteitsbouwerbij uitstek, heeft de onderbouw laten uitvoeren door een civielezustermaatschappij.Om een zo groot mogelijke transparantie te verkrijgen, warengrote h.o.h.-afstanden van de pylonen wenselijk. Met eenhellingbaan wordt de entree op de `begane grond' bereikt viaeen in het werk gestorte brug op een enkele pijler en wandenvan de techniekruimte. De constructie is optimaal geïntegreerdin het bouwkundig ontwerp. Het uiteindelijke karakter van hetgebouw refereert aan de vorm van een vliegdekschip.Tijdens het schetsontwerp is gezocht naar een optimum vooruitkragingen, zowel in de lengterichting van het gebouw als opde kopse kanten. De uitkraging van de pylonen kwam uiteinde-lijk neer op 9,2 m, voor de vloer aan de kopse zijde 7,2 m(fig. 4). Ten behoeve van een slanke uitstraling is de vloerrandrondom zo laag mogelijk gehouden.De `brugdekconstructie' is volledig in het werk gestort. Depylonen en het dek zijn in een hogere betonkwaliteit (C35/45)uitgevoerd in verband met de vervormingen van het dek. Omdeze vervormingen verder te beperken, zijn de betonnenliggers ter plaatse van uiterste pylonen (bij de kopse kanten vanhet gebouw) uitgevoerd met naspanwapening. Loodrecht opdeze voorspanning, in een deel van de kopse uitkraging van devloer, is ook voorspanning opgenomen. De onderkant van hetdek is uitgevoerd in schoon beton, net als de pylonen en dewanden van de technische ruimte. Mede vanwege het uiterlijkvan het zichtbare beton is het gebouw niet gedilateerd. Doorhet toepassen van scheurinleiders op strategische posities inhet brugdek, worden de scheuren als gevolg van krimp entemperatuur zo veel mogelijk aan het oog ontrokken.BovenbouwBovenop het brugdek staat een heel ander type bouwwerk: eenlichte staalconstructie met kanaalplaten en prefab-betonnenschachtwanden. Ten behoeve van de flexibiliteit en daarmee deduurzaamheid van het dienstencentrum was een kolomvrijeruimte gewenst. De gevel aan de noordzijde heeft een geslotenkarakter. In de ruimtes grenzend aan deze gevel zijn de onder-steunende functies gesitueerd. De kolommen in deze ruimtenzijn voor de flexibiliteit geen probleem. Het wijzigen van dezefuncties zou immers ingrijpender zijn en daardoor niet voor dehand liggend.Voor de verdiepingsvloer en het dak is gekozen voor eenkanaalplaatvloer zonder druklaag met een overspanning van6,0 m respectievelijk 9,6 m. Om de totale constructiehoogtete beperken, is gebruikgemaakt van geïntegreerde stalenliggers. Deze liggers zijn doorgaand uitgevoerd met een zoing. Mischa Andjelic pmse enir. Pim PetersIMd Raadgevende Ingenieurs1 Het plan omvat de nieuwbouw van eentweelaags dienstencentrum2, 3 Het PON Dienstencentrum is opgetild bovenhet huidige maaiveld23Vliegdekschip als hoofdkantoor7200978AABBCCDDEEFFG1G1 G2G2HHIIJJKKLLMM12341'2'3'4'450-240350-2400.01-240L150/150/15Kniklijn -574Kniklijn -240UitkragingPyloon92007200Voorspanning kopse zijde4BEGANE GROND-240 mmKELDER-3540 mm1' 2' 3' 4'-3940voorspanning:4 kabels19C15h.o.h. 415. rechtkabelverloopvoorspanning:5 kabels 1F15h.o.h. 250L=10,0mvoorspanning:10 kabels 1F15h.o.h. 220L=10,0mToog 40mmVMA/VZA-kabels56klein mogelijke overspanning. Dit om de doorbuiging tebeperken. De oplegging van de kanaalplaten moeten immerszo stijf mogelijk worden gehouden om de extra schuifspan-ningen te kunnen beheersen. Dit betekent dat de stramien-maat van de kolommen niet overeenkomt met die van depylonen onder het brugdek. De kolommen zijn dusdaniggepositioneerd dat het merendeel van de belasting zichboven het verticale deel van de pylonen bevindt en niet terplaatse van de uitkragende liggers.VoorspanningDe horizontale voorspanning zorgt voor een grotere stijfheid vanhet brugdek en reduceert daarmee de ongelijk optredende vervor-mingen. De maatgevende doorbuigingen van de hoekpunten vande vloer zijn voornamelijk het gevolg van de doorbuiging van deuitkragende ligger van de pylonen. De primaire voorspanningboven de buitenste pylonen zorgt voor een hogere stijfheid vandeze liggers (fig. 5). Om de uitvoeringskosten te beperken, zijn deVliegdekschip als hoofdkantoor 72009 794 De uitkraging van de pylonen is 9,2 m, voor devloer aan de kopse zijde 7,2 m5 De voorspanning boven de buitenste pylonenzorgt voor een hogere stijfheid6 De ankerkoppen zijn door middel van een inkas-sing in de vloer opgenomen7 Het ontwerp is driedimensionaal uitgetekend endoorgerekend8 Veel rekenwerk was erop gericht de optredendevervormingen in de bouw- en gebruiksfase teanalyseren3D-modelHet ontwerp is driedimensionaal uitgetekend en doorgerekend(fig. 7). Het tweedimensionaal uittekenen was bij voorbaat algeen optie vanwege de geknikte lijnen en verlopende diktes vande constructie. Het tekenmodel is toegepast voor de invoer vanzowel de boven- als onderbouw van het rekenmodel. Er isbewust gekozen om hiervoor twee afzonderlijke modellen tegebruiken. Dit om de rekentijd te verkorten en de interpretatievan de resultaten helder te houden. Bovendien wordt hiermeehet logisch analyseren van de gegevens gestimuleerd. De eerdergenoemde tweedeling van het project in een civiel en een`U-bouwgedeelte' komt hierin terug. Veel van het rekenwerkwas erop gericht de optredende vervormingen in de bouw- engebruiksfase te analyseren (fig. 8).Door te rekenen met verschillende beton- en paalstijfheden enmet de belastingvolgorde in de opeenvolgende bouwfaseringen,zijn de te verwachten vervormingen in beeld gebracht.Gekozen is voor gedeeltelijke voorspanning, waarbij de trek-spanningen leiden tot een plaatselijk gescheurde doorsnede.Tijdens de uitvoering is het belangrijk te weten wanneer ditoptreedt. De gescheurde doorsnede zorgt immers voor eenreductie van de stijfheid, en de vervormingen nemen in dezefase het meest toe.Gecontroleerde zakkingHet was belangrijk de zakking tijdens de uitvoering gecontro-leerd te laten plaatsvinden. De bekistingsconstructie is aan dehand van een speciaal toogplan uitgewerkt. De zakkingenmoesten na de bouwfase het peilniveau hebben bereikt. De toogdie is aangebracht bedraagt 120 millimeter bij de hoekpunten en50 millimeter aan het uiteinde van de uitkragende liggers van deoverige pylonen zo ontworpen dat hier geen voorspanning nodigis. De voorspanning is zo gekozen dat de relatieve rotatie van degevellijn gering is. Hierdoor is een normale situatie gecreëerd voorde gevel in relatie tot zakkingsverschillen. Eventuele vervormings-verschillen die tijdens de levensduur van het gebouw ontstaan,kunnen door de gevel worden opgevangen. Vanwege de slankheidvan de vloer en daarmee de beperkte ruimte voor de voorspanka-bels, is gekozen voor gedeeltelijke voorspanning. De VMA-kabelszijn gepositioneerd bij het maatgevend optredende moment bovende pylonen. Ze hebben een recht kabelverloop met een excentrici-teit ten opzichte van het zwaartepunt van de doorsnede. De veran-keringen van de voorgespannen delen zijn volledig weggewerkt inde vloer zodat deze aan het oog worden onttrokken. Dit komt tengoede aan de uitstraling van het schoon beton. Op de kopse kantvan de uitkraging is een blinde verankering voorzien. Boven depylonen en de afspanzijde zijn de ankerkoppen door middel vaneen inkassing in de vloer opgenomen. Deze inkassing is na hetafspannen aangestort (foto 6). Door het rechte kabelverloop en deinkassing is het mogelijk om de vijzels loodrecht op de doorsnedete plaatsen. Hierdoor wordt optimaal gebruikgemaakt van deexcentrische ligging van de kabels. Een recht kabelverloop is in deuitvoering uiteraard makkelijker aan te brengen. Mede ook doorde relatief geringe lengte van het voorspansysteem, zijn de omhul-lingsbuizen inclusief kabels en verankeringen als een prefab-systeem aangevoerd op het werk.In de uitkragende vloer, loodrecht op de pylonen waren geengrote voorspankrachten nodig. Daarom is hier gekozen VZA-strengen toe te passen.Het ontwerp is uitgegaan van een voorspanning die in een stap van100% per kabel, volledig kan worden aangebracht als het beton vande beganegrondvloer de sterkte van C28/35 heeft bereikt. VoorC35/45 komt dit ongeveer overeen met drie weken verhardingstijd.Na het uitharden van de injectiemortel, is begonnen met hetontkisten en stapelen van de bovenbouw. Tijdens het excentrischvoorspannen bestond het risico dat ongewenste scheurvormingzou ontstaan in het zichtbare gedeelte van het schoon beton.Vooral achter de spankoppen en blinde verankeringen is de kanshierop aanwezig. Door ingestorte roestvaststalen platen ­ diedienen als scheurinleiders ­ is deze scheurvorming gecontroleerd,evenals de scheurvorming als gevolg van krimp en temperatuur.78Vliegdekschip als hoofdkantoor72009809 Tijdens de afbouwfase is een voorbe-lasting in de vorm van zandzakken ophet dak aangebracht10 De optredende zakkingen zijn invooraf bepaalde bouwfaseringengemonitordZo werd tijdens de afbouwfase geprobeerd de vervormingen vande uiteindelijke situatie na oplevering te behalen.Het stalen skelet van de bovenbouw is in de eindfase gekoppeldaan de kanaalplaatvloeren die als een schijf is uitgevoerd. Destalen randliggers dienen als trekband en de gevulde voegen vande kanaalplaten zorgen voor de schijfwerking. De opgelegdevervormingen van de bovenbouw als gevolg van de zakkingenvan de uitkragingen, zijn tijdens de uitvoering zo klein mogelijkgehouden. Daartoe zijn de boutverbindingen zo veel mogelijklosgehouden en de voegen en de sleuven van de kanaalplaten zolaat mogelijk aangestort om de rotatiecapaciteit te vergroten.Nastelbare prefab-randen camoufleren eventuele oneffenhedenals gevolg van minimaal ongelijke vervormingen van hetbrugdek. Ook de uitkragende bordessen van de verdieping zijndusdanig ontworpen dat deze nastelbaar zijn.Het uiteindelijke resultaat geeft een kaarsrecht gevelbeeldtijdens de oplevering van het gebouw. )pylonen. De onderstempeling is omwille van tijdswinst zo snelmogelijk verwijderd. Alleen op de uitkragende koppen blevenkruipstempels langer staan. Ze zijn regelmatig losgedraaid om deconstructie te laten schrikken en daarna weer opgedraaid. Zokon de constructie gecontroleerd zakken. Om te kunnen contro-leren of de optredende zakkingen aan de verwachting voldeden,zijn deze in vooraf bepaalde bouwfaseringen gemonitord. Demeetresultaten komen exact overeen met de verwachtingen (fig.10). Alleen het tijdstip van het scheurmoment ter plaatse van devoorspanning trad iets later op. Het is aannemelijk dat de trek-spanning van beton in dit geval groter was dan de volgens denorm gehanteerde waarde. Tijdens de afbouwfase is een voorbe-lasting in de vorm van zandzakken op het dak aangebrachtvanwege een goede uitvoering van de gevel en afwerkvloeren(foto 9). De tijdelijk aangebrachte belasting kwam overeen metde nog aan te brengen bouwkundige afwerking en werd gestuurdnaarmate er meer bouwkundige onderdelen werden uitgevoerd.9-120-100-80-60-40-20020nulmeting vvm 1 vvm 2 vvm 3 vvm 4aangebrachtetooginhoekpuntvvm 5 vvm 619-11-2008 28-11-2008 12-12-2008 17-12-2008 05-01-2009 16-01-2009 19-05-200913:30 08:00 13:00 07:30 07:30 07:30 07:301 23 45 67 89 1011 1213 1415 1617 1819 20verloop in tijdverloopinmm10I Projectgegevensproject Dienstencentrum PON Almereopdrachtgever PON Onroerend Goeddirectievoering Lendering & Partnersarchitect QUA Associates/ Ruby van den Munckhof/Vincent Beekman i.s.m. INBO Bouwkunde Amersfoortconstructeur IMd Raadgevende Ingenieurshoofdaannemer Heijmerink Bouwonderaannemer brugdek Haverkort Voormolen (Mobiles B.V.)