C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU tiliteitsbou wcement 2005 824Het architectonisch ontwerp is hetresultaat van een samenwerkingtussen de Londense vestiging vanhet Amerikaanse architectenbu-reau Kohn, Pederson, Fox Associa-tes (KPF) en het bureau Van denOever, Zaaijer & Partners. Dezelaatste was ook verantwoordelijkvoor het bestek. Het project is indrie fasen opgedeeld. In eersteinstantie zijn de bestaande gebou-wen aan elkaar gekoppeld en uit-gebreid met een nieuwe E-toren;dit is voltooid in april 2002. In hettweede kwartaal van 2004 is detweede fase opgeleverd, een 104 mhoog kantoorgebouw en een laag-bouw met atrium aan de overzijdevan het Zuidplein.Aan het einde van de tweede faseis gestart met het laatste deel vanhet masterplan: de aanleg van eentweelaagse parkeerkelder met eenbetonnen dek ge?ntegreerd methet ontwerp van het plein. Dezetweelaagse kelder zorgt voor eenondergrondse verbinding van debestaande bebouwing met de uit-breiding. Tegelijkertijd fungeertde kelder als openbare fietsenstal-ling.C o n s t r u c t i e b e s t a a n d eg e b o u w e nOver de constructie van hetbestaande gebouw is eerder gepu-bliceerd in Cement [1]. Daarinwerd in het kort uiteengezet welkeonderzoeken en berekeningenzijn verricht om tot het construc-tief ontwerp te komen. Hiernawordt volstaan met een relevantesamenvatting.Bij de keuze van de stramienma-ten hebben destijds de optimaleindelingsmogelijkheden van dekantoordelen voorop gestaan. Devier hoogbouwtorens A t.m. D? twee kantoortorens van zeventienen twee van twaalf bouwlagen ?zijn ontworpen op een stramienvan 7,2 + 5,4 m in dwarsrichtingen 7,2 m in langsrichting. Descheidingswanden konden daar-door op een stramien van 1,2 mworden geplaatst.Bij de kelder is er een afweginggemaakt tussen parkeermogelijk-heid in samenhang met stramien-keuze. Daarnaast is rekeningge-houden met constructiehoogte enkosten. Dit heeft uiteindelijk gere-sulteerd in een stramienkeuze van7,2 x 7,2 m2in de kelder met tus-senmaten van 5,4 m onder dehoogbouwtorens.FunderingUitgebreid grondonderzoek leiddetot de conclusie dat belastingenvan enige betekenis op een niveaucirca NAP -20,0 m moestenRenovatie en uitbreiding World Trade Center AmsterdamZakencentrum terug opWereldniveauir. D.J. Kluft, Van Rossum Raadgevende IngenieursHet Amsterdamse World Trade Center is twintig jaar na oplevering geheelgerenoveerd. De stormachtige ontwikkelingen op de kantorenmarkt vormdenhiertoe de aanleiding. Projectontwikkelaar Trimp & Van Tartwijk werd door deeigenaren ING Real Estate en Kantorenfonds Nederland uitgedaagd een stra-tegie te ontwikkelen om de verhuurbaarheid en toegankelijkheid van hetomvangrijke zakencentrum aan de Strawinskylaan en langs de A10-Zuid teverbeteren. De Gemeente Amsterdam en Projectbureau Zuidas ontwikkeldentevens samen een masterplan voor de ontwikkeling van de Zuidas. Dit planomvatte enerzijds de renovatie en uitbreiding van het bestaande gebouw enanderzijds nieuwbouw aan de andere kant van het Zuidplein. De oorspronke-lijke vloeroppervlakte van 55 000 m2is na de grootscheepse renovatie meerdan verdubbeld (foto 1).1 |Het WTC-complex zoalshet er anno 2005 uitziet.Links de nieuwe, 104 mhoge toren en helemaalrechts de 60 m hogeE-torenfoto: Your CaptainC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU tiliteitsbou wcement 2005 8 25worden gefundeerd. Er is uitein-delijk gekozen voor een funderingvan geprefabriceerde voorgespan-nen betonpalen, geheid vanaf debouwputbodem. De paalafmetin-gen zijn afhankelijk van de belas-ting gekozen. Poerconstructiesbrengen de belastingen uit kolom-men en kern over naar de palen.De benodigde bouwput van 6,5 mdiepte is zodanig uitgevoerd datde grondwaterspiegel in de omge-ving niet noemenswaardig kondalen. Uit verschillende onderzoe-ken en beschouwingen is geble-ken dat bij het gemiddelde jaar-maximum van de stijghoogte hetspanningswater geen gevaar konvormen voor het openbarsten vande bouwputbodem. In samenhangmet het kelderontwerp is uiteinde-lijk gekozen voor een permanentedamwand, waarbij groutankerszorgden voor tijdelijke veranke-ring. De groutankers werden ver-ankerd in de zandlaag van circaNAP -12,0 m tot -15,0 m.KelderconstructieDe kelder is gebouwd volgens hetpoldersysteem, wat betekent datde kelder wordt omsloten doordiep- of damwanden tot in dewaterdichte lagen. Tegelijkertijdvormt de onderste keldervloer eenopen constructie, bijvoorbeeldbestrating. De eis van verticaalevenwicht van de grondlagenboven het spanningswater ismede bepalend geweest voor hetniveau van de laagste keldervloer(NAP -4,6 m). Uiteraard is er reke-ninggehouden met fluctuaties vande stijghoogte. De waterhuishou-ding van de bouwput en de kelderzijn aan elkaar gelijk. Het kwel-en lekwater wordt permanentopgevangen door een drainagenet.De hoeveelheid werd destijdsgeraamd op 3 ? 10 m3per etmaal.Gekozen werd voor een wandcon-structie bestaande uit stalen dam-wanden. De eerste keldervloer enhet kelderdek zijn als vlakke plaat-vloer met kolomplaten uitgevoerd.De vloeren zijn door twee dilata-ties in vlakken van maximaal 75 x85 m2verdeeld. Extra wandentussen de eerste en tweede kelder-vloer waren nodig om ??nzijdigegrond- en waterdruk (ontstaandoor het aanbrengen van de dila-taties) tegen te gaan.StabiliteitSchijfberekeningen van de kern-wanden toonden aan dat deinklemming vrijwel geheel doorde paalfundering onder de kern-poer kon worden geleverd. Dehoogbouw heeft in elke toren eenkern van circa 14,4 x 12,6 m2.Volgens de pseudo-lineaire elasti-citeitstheorie treden er in dekernen vrijwel geen trekspannin-gen op. In verband met de toepas-sing van klimbekisting voor dekern werden de vloeraansluitin-gen gemaakt met een sponningvan 30 mm en ankerbussen metdraadeinden. Een 2,5 m dikkepoerconstructie van circa 17 x15 m2, grotendeels gesitueerdtussen de kelderniveaus, zorgtvoor het overbrengen van dekrachten uit de kernen naar depaalfundering.BetonskeletVoor het gehele WTC-gebouw isgekozen voor een gelijke kolom-doorsnede van 600 mm in terplaatse gestort beton (B 22,5; mk1). Voor de kelderlagen en enkeleverdiepingsvloeren zijn traditioneelgewapende vlakke plaatvloeren metkolomplaten toegepast. De vloer-dikte is aangepast aan verschil-lende belastingniveaus en varieertvan 0,24 tot 0,40 m. Voor de veran-derlijke vloerbelasting van de hoog-bouwtoren, inclusief de verplaats-bare scheidingswanden, is 3 kN/m2aangehouden; de belasting uit degevel bedraagt 2 kN/m.De uit aluminium en glas be-staande gevelelementen, metafmetingen van 1,2 x 3,5 m2,rusten op de vloerrand. Een door-buiging van de vloer zou resulte-ren in doorbuiging van de gevel.Om op economische wijze dedoorbuiging te beperken heeftmen gebruikgemaakt van eenvlakke plaatvloer met gedeeltelijkevoorspanning.Beperking van de doorbuigingdoor voorspanning is mogelijkdoordat er sprake is van opwaartsgerichte krommingdrukken eneen grotere vloerstijfheid. De matevan voorspannen heeft uiteraardinvloed op het terugdringen vanscheurvorming als gevolg vanopgewekte drukspanningen.In de ontwerpfase heeft mendiverse voorspansystemen enkabelverdelingen onderzocht.Gekozen is voor het kolomstro-kensysteem BBR, omdat ditvoldoet aan de eis van scheurwijd-tebeperking ook in de uitvoerings-fase v??r het spannen. Daarnaastis gekozen voor voorspanning metaanhechting (VMA). Deze combi-natie resulteerde in een kwalitatiefhoogwaardige vloer. De vloerdiktebedraagt 0,24 m.U i t b r e i d i n g b e s t a a n d eg e b o u w e nHet WTC is uitgebreid met tweeentreegebouwen aan het Zuid-plein, de 60 m hoge `E-toren' endrie podiumgebouwen die eenverbindend element vormentussen de bestaande torens(fig. 2).podiumgebouwtoren Aentreegebouwtoren Cpodiumgebouwtoren Bpodiumgebouwpodiumgebouwtoren Etoren D2 |Eerste fase: uitbreidingvan het bestaande com-plexC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU tiliteitsbou wcement 2005 826In feite zijn alleen de bestaandetorens en de twee kelderlagenblijven staan. De podiumgebou-wen konden op de oorspronkelijkekolomconstructie van de onderge-legen kelderlagen worden gefun-deerd. Door de bij de oorspronke-lijke bouw van de kolommentoegepaste standaardisatie? 600 mm en tweepaalspoerenmet dezelfde inheidiepte voor depalen ? was hier bij de huidigerekenmethodieken sprake vanenige overdimensionering. Hierkwam bij dat voor de berekeningvan de palen was uitgegaan vaneen reductie van de conuswaardendoor de ontgraving, maar met eenelektronische sondering konworden aangetoond dat dezeaanname zeer conservatief was.Door toepassing van een lichtevloerconstructie, zoals een kanaal-plaat-, staalplaatbeton- of bubble-deckvloer, was het mogelijk omtwee extra lagen op de bestaandefundering te bouwen. In overlegmet de hoofdaannemer is uitein-delijk gekozen voor bubbledeck-vloeren, enerzijds vanwege goedeervaringen bij andere projecten,anderzijds omdat deze eenvoudi-ger aansloten op de omliggendebestaande constructie. De voordeze vloeren geadviseerde diktebedraagt 280 mm, bij een vloer-overspanning van 7,2 x 7,2 m2en onderliggende kolommen?400 mm.De nieuwe vloeren zijn doormiddel van `handen' op debestaande vloeren gelegd (fig. 3).Deze verbinding is tevens de dila-tatie tussen de bestaande gebou-wen, zodat deze glijdend in eenbepaalde richting of vast wordtuitgevoerd.E-torenDe E-toren moest uiteraard op eennieuwe fundering worden aange-legd. Gekozen is voor grout-injec-tiepalen met een paalbelasting van3500 kN. Deze palen zijn metlicht materieel vanaf het kelderdekaangebracht door vooraf in hetdek en de eerste parkeerlaaggeboorde gaten. De funde-ringspoeren zijn boven het alsstempelconstructie fungerenderaster in funderingsbalken aange-bracht, zodat weinig constructiefsloopwerk noodzakelijk was.Het gebouw bestaat uit zestienlagen van gelijk oppervlak metafwijkende verdiepingshoogtevoor de onderste en bovenste ver-dieping. De meest logische uit-werking van het masterplan wasom zoveel mogelijk werkplekkenaan de A10-zijde te cre?ren. Daar-door bevindt de kern van denieuwe toren zich aan de kop vande D?toren (fig. 4).De E-toren meet 17 x 44 m2enheeft een stramien van 7,2 m inlengterichting en aan beidekoppen een overstek van 3,5 m. Indwarsrichting zijn stramienen van9 en 6 m toegepast. Voor de stabi-liteit zorgt een kern van 7 x 20 m2met wanddikte van 300 tot500 mm. De kern wordt in ??nrichting eenzijdig door de vloerenbelast. Hierdoor moest in de fun-dering een overdrachtsconstructieworden voorzien, zodat de ont-stane trekbelasting kan wordengecompenseerd door de verticalebelasting in de gevelkolommenaan de kant van de A10. De ver-schillende randvoorwaarden ? een60,0 m hoog gebouw en een 7,0 mdiepe kern die ook nog eens ??n-zijdig wordt belast ? resulteerdenin de rekenfase in trekspanningenen dus aanzienlijke wapening.De gevel van het gebouw is uitge-voerd als een tweede-huidgevel inverband met het willen openzet-ten van ramen in combinatie met2501250/13502500/27006026026026060450 450900280402202003034060030120250300302206030201250/13502060030plaat 900x480x30100% lassen (laskwaliteit Fe510)gaten voorboren met steenboor over 100mmmaatvoering ankersgat ?24, diep 400mm4M20 ankers 8.8 ingelijmd3320+UNP320krimpvrije specieondersabelen met100mm terughoudenvoorgestorte plaat3460+alles 100% lassen!3x t=15mmspeciebed B25aangelaste hrsp. ?12-150Jbestaande vloerplaat 900x200x30aspeciebed 20mm terugvastlassen aan plaat 900x200x30plaat 900x250x303 |Detail oplegging nieuwevloer op bestaande vloermet `handen'C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU tiliteitsbou wcement 2005 8 27het geluid van de A10. De eis voorde nuttige vloerbelasting was4,0 kN/m2, inclusief plafond enscheidingswanden (cq 400 kg/m2).EntreegebouwenDe beide entreegebouwen hebbenzeven verdiepingen en een soort-gelijke vloerindeling als de E-toren: een kern in het ene gebouwen een trappenhuis in het anderegebouw met een afsteuning tegentoren A. De kern heeft dusdanigeafmetingen dat deze in staat is omeenvoudig te stabiliseren metdrukspanningen in het rekensta-dium, ondanks een eenzijdigebelasting door de aanpalendevloeren. Ook hier zijn voorgespan-nen breedplaatvloeren(d = 80 mm) toegepast met eentotale vloerdikte van 220/320 mm,afhankelijk van de overspanning(afwerklaag: d = 60 mm).De vloeren worden naar de kolom-men afgedragen met versterktestroken (b = 1800 mm,d = 400 mm) die in het werk zijnnagespannen (randstroken:b = 1200 mm, d = 400 mm). Dekolommen hebben afmetingenvan 450 mm of ?400 mm. Deconstructie is uitgevoerd in sterk-teklasse B 35.De fundering van het entreege-bouw is ge?ntegreerd met hetbestaande raster van funderings-balken, dat tevens dienstdoet alsstempel. Deze balken konden nietzonder meer worden weggehaald,zodat eerst aanvullende construc-tieve maatregelen zijn verricht. Opde daarvoor aangewezen plaatsenwerden vloeren gestort die alsschijf de stempelkracht kondenravelen naar naastgelegen funde-ringsbalken. De neerkomendekolommen conflicteerden met ditaanwezige raster in de balken,zodat deze maatregelen noodzake-lijk waren. Daarnaast moest eruiteraard ter plaatse van dekernen een funderingsplaatworden aangebracht.U i t b r e i d i n g v a n h e t W T CDe hoogbouw van 104 m bestaatuit gelijke lagen met daarop eentopverdieping die aan ??n zijde is`terug'gebouwd. Het gevelontwerpbestaat uit een `at random' beeldvan elementen die gesloten zijn ofmet glas van vloer tot vloer zijningevuld (zie foto 1). Een deel aande zijde van de A10 en Zuidpleinis ingevuld met een geventileerdetweede-huidgevel. Het gevolg vanhet gevelbeeld was dat de verticaleconstructie niet kon worden ge-combineerd met de dichte gevelele-menten en dat een aparte kolom-constructie noodzakelijk was.Er zijn kolommen toegepast?700 mm met een toenemendebetonsterkteklasse van boven naarbeneden van B 25 tot B 65. Deopgesloten tussenvloeren zijngestort in sterkteklasse B 35 enB 45. Volgens VBC-artikel 9.14.2is ter plaatse van de kolomdoor-snede met een verhoogde toege-stane betonspanning gerekend.Voor de stabiliteit zorgt een cen-trale betonnen kern (fig. 5) diemet een zelfklimmende bekistingis uitgevoerd. De cyclustijdbedroeg na het opstarten vijfwerkdagen. Door de kernafmetingmet bijbehorende wanddikte eneen belasting van aanpalendevloeren rondom, zijn in de kernslechts zeer beperkte trekspannin-gen aanwezig. Het gevolg hiervanwas ook een zeer beperkt wape-ningspercentage: maximaal90 kg/m3. De wapeningshoeveel-heid is zoals bekend voor eengroot deel bepalend voor decyclustijd van een klimbekisting.De hoogbouw is gefundeerd opprefab-betonpalen 450 mm meteen inheidiepte van NAP-24 ? -25 m. Onder de kern zorgteen 2,0 m dikke funderingsplaatvoor de overdracht naar de funde-ringspalen. De palen onder defunderingsplaat staan in eenraster van 2,0 m. Bij het heien isdus sprake van een aanzienlijkeverdichting en om paalbreuk tevoorkomen is geadviseerd dezevoor te spannen met 6 N/mm2.Tijdens het heien is uiteindelijktoch een paal gebroken, maar meteen bovengelegen funderingsplaatis dit niet onoverkomelijk.LaagbouwDe laagbouw bestaat uit zevenlagen met daaroverheen eengolvend dak dat de kantoorvleu-gels rond het atrium tot eengeheel maakt. De karakteristiekegevel van de hoogbouw wordtgeaccentueerd door het gebruikvan natuursteen in de laagbouwter plekke van de dichte gevel-elementen.Ook hier was een betonconstruc-tie noodzakelijk. De glazen ele-menten reiken van vloer totonderzijde koof in het plafond.Dit beperkte de balkdikte, zeker in574072001899720060757200907535053055720030017002502860270020036002805720030025043035051720180250bestaandvloer 80mm gedilateerdbalk 250x820 bk. 15- afgewerkte vloerniveau4 |Typische plattegrond vande E-torenC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU tiliteitsbou wcement 2005 828relatie tot kolomafstanden dievari?ren van 7,2 m tot 10,8 m eneen vloer met overspanning van14,4 m. Balken en kolommen zijnin prefab beton vervaardigd. Debalken zijn als pi-frame uitge-voerd, met nokken op de plaatsvan het momentennulpuntvanwege de beperking in con-structieve hoogte. De vloeren zijnuitgevoerd met 320 mm dikkekanaalplaten met daarop eengewapende druklaag. Deze druk-laag is niet alleen toegepastvanwege de schijfwerking, maarook vanwege stijfheidseisen. Dezevloer is meer passend bij degevraagde huurprijzen.De eigenaren eisten verder eenkolomvrije overspanning. Dehoogte van de laagbouw was dus-danig dat deze eenvoudig konworden gestabiliseerd doorrondom de lift en trappenhuizeneen kern te cre?ren met 250 mmdikke betonwanden. De aannemerkoos voor uitvoering van de kernmet een klimbekisting, terwijl eenopbouw in prefab beton wellichteerder voor de hand zou hebbengelegen. In dat geval zou namelijkde oplegging van de kanaalplatenaanzienlijk eenvoudiger zijngeweest. Doorslaggevend wasechter dat de eigenaren een hoog-waardige afwerking eisten, waarbijeen deling in prefab-betonelemen-ten niet toelaatbaar werd geacht.O n d e r b o u w i n g Z u i d p l e i nDe tweelaagse kelder vormt de ver-binding tussen het bestaande deelen de nieuwe hoogbouw. Detweede keldervloer is geheel par-keergelegenheid. De eerste kelder-laag is daarnaast ook openbare fiet-senstalling. Beide functies wordengescheiden door een brede gangdie ook de verbinding vormttussen het bestaande en de uitbrei-ding van het WTC. De garage isuitgevoerd als een poldergarage.Het betonnen dek is ge?ntegreerdin het ontwerp van het plein (foto6). Het ontwerp bestond uit eencombinatie van boombakken enlangwerpige bloembakken. Om deboombakken niet te hoog te latenworden zijn ze verdiept aangelegdin het dek. Het verdiepte gedeelteis in prefab uitgevoerd. De ver-zwaarde stroken van 2,4 x 0,4 m2komen hierop aan. Tussen de ver-zwaarde stroken is een 250 mmdikke breedplaatvloer toegepast bijeen kolommenraster van 7,5 x8 m2.Omdat het dek bij calamiteitenbereikbaar moet zijn voor de hulp-diensten, is er rekeninggehoudenO v e r l a s t m i n i m a l i s e r e nBij het constructief ontwerp voor de renovatie is rekening gehouden met hetspecifieke karakter van het kantoorgebouw. Het WTC is 24 uur per dag ingebruik; er zijn constant mensen aan het werk. Het minimaliseren van deoverlast in de vorm van geluid en trillingen is een belangrijk aandachtpuntgeweest gedurende het proces van uitbreiding van het vloeroppervlak rondhet bestaande gebouw. Dit gold voor de aanvullende fundering en de opleg-ging van de vloer door middel van `handen'. Het dak is als zelfdragendeconstructie ontworpen, zodat ook hier zware verbindingen met hetbestaande gebouw niet nodig waren.3200340087009000900024200720064007200280015013006400720072007200200028001300150 23003503200 2300640015015023003506400strookh=variabelh=370p=+52.500poly-plaatvloerh=210?700?700strookh=370metprefabkistbak?700?700?700h=4705 |Typische plattegrond 104m hoge nieuwbouwtorenC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU tiliteitsbou wcement 2005 8 29met een verkeersklasse 30. Waargeen hulpdiensten hoeven tekomen is met een nuttige belas-ting van 5 kN/m2gerekend.Gedurende de bouw moest hetplein te allen tijde bereikbaarblijven voor de voetgangers dievan en naar stadsdeel Zuid enstation Amsterdam Zuid/WTCmoesten. Hiervoor zijn eerstvanaf maaiveld stalen buizen(?356 mm) geschroefd met grout-injectie. De buizen hebben eendubbele functie, namelijk funde-ringspaal en kolom. Naast hetgedeelte met de stalen buizenbleef het plein beschikbaar voorvoetgangers. Een extra voordeelvan geschroefde buispalen is debeperking van trillingen op debelending. Op deze buispalen isvervolgens een 14 m brede strookvan in het werk gestort betongemaakt, die tijdens de rest van debouw de gewenste bereikbaarheidvan het station garandeerde(foto 7). Hierna is onder de strookde grond weggegraven om de tweekelderlagen te kunnen maken.De rest van de garage is gefun-deerd met prefab-betonpalen( 320 mm) met een inheidieptevan NAP -21,5 m. In plaats vanstalen buizen staan hier prefab-betonkolommen ( 400 mm). Voorde eerste kelderlaag is een con-structie gemaakt van hoedliggersen kanaalplaten (d = 200 mm) meteen constructieve druklaag(d = 80 mm). De druklaag wordtgebruikt als een stempel voor dedamwanden. Door toepassing vanhoedliggers is de benodigdehoogte beperkt gebleven.Bij de laag -2 is tussen een rastervan funderingsbalken bestratingaangebracht.De in het werk gestorte construc-ties zijn uitgevoerd in sterkte-klasse B 25 of B 35, de prefabdelen zijn in B 45 uitgevoerd. nL i t e r a t u u r1. Dijk, H.A. van, D.G. Mans,World Trade Center Amster-dam; De Constructie. Cement1983 nr. 8.Projectgegevensopdrachtgever:ING Real Estate en KantorenfondsNederland, is samenwerking metGemeente Amsterdam en Projectbu-reau Zuidasgedelegeerd projectontwikke-laar:Trimp & Van Tartwijk Property Perfor-mancearchitect:Kohn, Pederson, Fox Associates (KPF)en Van den Oever, Zaaijer & Partnersarchitectenconstructeur:Van Rossum Raadgevende IngenieursAmsterdam bvhoofdaannemer:Bouwcombinatie Zuidplein (jointventure van HBG en BAM)6 |Het Zuidplein; een com-binatie van boombakkenen langwerpige bloem-bakken7 |Bouwput voor de kelderonder het Zuidplein;rechts de verbindings-weg die de bereikbaar-heid van het station teallen tijde garandeerde