\037 \037\036\037\036\037\037 \037\037\036\037\037 \037 \031\036\024\013\035\030\013\025\r\n\t\020\013\r\025\r\013\035 \037\036 \037\036\035\036\034\033\032\031\032\030\027 \037\037 \037 \037\037\036\035\034\034\033\035\032 \020\033\035\021 \037\036\035\034\037\033\032\031\034\030 \032\035\024\034\037\023\013 \034 \007\025\037\n\035 \035\022\037\006\035\034\037\f\035\032\031\022\024\037\035\026\017 \035\035\022\037\f\035\n\026\021\004\030\037\033\031\026\034\022\035\026\ \037\003 \024\035\022\021\035\034\037\035\035\022\037\031\031\022\034\013 \032\035\022\005\037\t \032\021\n\025\031\031\034\020\016\006\031\033\033\035\022\005\037\024\026\ \017 \033\026 \036\035\f\037\004\035\037\027\027\023\037\021\022\034\013 \n\035\022\005\037\022\035\035\025\037\n\031\022\037\016\027\022\034 \025\035\034\020\005\037\037\036\035\034\033\032\035\031\030\033\027\033\030\035 \037 \037\036\035\034 \032\031\030\027\036\034\030\026 \037\036\035\036\034\033 \037 \036\035\035\034\037\033\032\035\032\037\030 \037\013\013\013 partners CEMENT 7 2022 ?1 2? CEMENT 7 20 22 42 Ontwikk eling van z elfverdichtende mengsels T oepassing van geopolymeerbeton in infr astructuur onderzocht. 58 Const ructieve veiligheid en bouwcontracten D e bouw kent verschillende contract- vorme n. Welke taken en verant- woor delijkheden horen hierbij? 65 fi b Awards for Outstanding Concr ete Structures 2022 Ee n toelichting op de projecten die di t jaar zijn onderscheiden met een fib Award for Outstanding Structures. Artikelen 6 Bouw en op een postzegel H et project Post Rotterdam bestaat uit tr ansformatie van een bestaand monume nt en een nieuwe 154 m hoge t oren op een tafelconstructie. 18 Ontw erp Singelgrachtgarage T oelichting op het ontwerp van de Singelgr achtgarage - Marnix, van t enderontwerp naar DO. 28 Ontw erp en afzinken bodemroosters D e bodemroosters in de sluiskolk v an de Nieuwe Sluis Terneuzen zijn onde rdeel van het nivelleersysteem. 6 28 Foto voorpagina:?Bouwkuip Singelgrachtgarage - Marnix, foto: Mobilis/Gitte Spinder COLOFON Cement, vakblad over betonconstructies, is hét vakblad van en voor constructeurs en verschijnt 8 keer per jaar. Het vakblad is een onderdeel van het kennisplatform Cement, een uitgave van Aeneas Media bv in opdracht van het Cement&BetonCentrum. Uitgave Aeneas Media bv, Veemarktkade 8, Ruimte 4121, 5222 AE 's-Hertogenbosch T 073 205 10 10, www.aeneas.nl Redactie prof.dr.ir. Max Hendriks (hoofdredac- teur), ir. Paul Lagendijk, ir. Jacques Linssen, ir. René Sterken, ir. Cindy Vissering, ing. Henk Wapperom, dr.ir. Rob Wolfs Redactieraad ir. Edwin Vermeulen (voorzitter), ir. Paul Berendsen, ing. Dick Bezemer, prof.dr.ir. Jos Brouwers, ir. Henco Burggraaf, ir. Maikel Jagroep, ir. Hans Kooijman, ir. Ad van Leest, ing. Michael van Nielen PMSE, ir. Paul Oomen, ir. Dirk Peters, ir. Kees Quartel, ir. Ruud van der Rakt, ir. Hans Ramler, ir. Paul Rijpstra, ir. Dick Schaafsma, ing. Roel Schop, dr.ir. Raphaël Steenbergen, prof.dr.ir. Kim van Tittelboom, dr.ir. Rutger Vrijdaghs, ing. Jan van der Windt, prof.ir. Simon Wijte Uitgever/vakredacteur ir. Jacques Linssen j.linssen@aeneas.nl, T 073 205 10 22 Planning en coördinatie Hanneke Schaap h.schaap@aeneas.nl, T 073 205 10 19 Eindredactie Hanneke Schaap Ontwerp Twin Media bv, Miranda van Agthoven Vormgeving Twin Media bv, Maarten Bosch Media/advies Leo Nijs, l.nijs@aeneas.nl, T 073 205 10 23 Klantenservice klantenservice@aeneas.nl T 073 205 10 10 Website www.cementonline.nl Overname artikelen Overname van artikelen en illustraties is alleen toegestaan na schriftelijke toestemming. Lidmaatschappen 2022  Kijk voor meer informatie over onze lidmaatschappen op www.cementonline.nl/lidworden of neem contact op via abonnementen@aeneas.nl of 073 205 10 10. Voorwaarden Je vindt onze algemene voor- waarden op www.cementonline.nl/algemene- publicatievoorwaarden Hoewel de grootst mogelijke zorg wordt besteed aan de inhoud van het blad, zijn redactie en uitgever van Cement niet aansprakelijk voor de gevolgen, van welke aard ook, van handelingen en/of beslissingen gebaseerd op de informatie in deze uitgave. Niet altijd kunnen rechthebbenden van gebruikt beeldmateriaal worden achterhaald. Belang - hebbenden kunnen cont act opnemen met de uitgever. ISSN 0008-8811 Inhoud Vakblad over betonconstructies CEMENT 7 2022 ?3 Wat is de meest gebruikte grondstof? Tip: het is ook een van de grondstoffen van het meest gebruikte bouwmate- riaal. Water dus. Een gewaar- deerd redactielid wees me erop dat water in dit nummer ver- rassenderwijs een belangrijke rol speelt. Een beetje dollend, dit nummer heeft dus een hoge W/C of water-cementfactor en ik maak me dan ook geen zor- gen over de verwerkbaarheid van dit nummer. De Singelgrachtgarage - Marnix in Amsterdam komt onder water, inderdaad, onder de Singelgracht en boven een on- derwaterbetonvloer. In het ont- werp speelde de maakbaarheid een grote rol. Het opdrijven en afzinken van bodemroosters in de sluiskolk van Nieuwe Sluis Terneuzen gaat over het balan- ceren met water, onder meer door ballast bovenop het dak te plaatsen. En natuurlijk werkt deze sluis uiteindelijk ook tegen het water. W Columnist Dorien Staal vaart op het water midden in een overdrachtelijke storm. Gelukkig is er zicht op verbetering. René Sterken schrijft over waterdichte contracten. Ik denk aan een quote van Talent van het Jaar Joris Hesselink, eerder dit jaar in Cement: 'We leven steeds meer in een tijd waarin het niet meer uitmaakt of het dak waterdicht is, zolang het docu- ment dat aantoont dat het dak waterdicht is, maar waterdicht is'. Ik zat afgelopen week sinds lange tijd weer eens in een vliegtuig. Voor me zaten twee forse heren, die voor vertrek - 10 uur 's ochtends - op het vliegveld van Trondheim al flink hadden ingedronken. Bij de laatste ronde in het vliegtuig gaf de stewardess aan dat ze geen bier of andere alcohol meer serveerde. Met zichtbare tegenzin stemden de heren in met een glas water. 'Dat is bijna hetzelfde als bier', zei de stewardess terwijl ze de drankjes vriendelijk aanreikte. Ik heb het nagezocht: de W/B of water-bierfactor is 0,90 - ze had gelijk. Max Hendriks Voor reacties: cement@aeneas.nl PS: Nog één keer water: op pagina 1 prijkt het logo van Rijkswaterstaat, onze nieuwste partner. Welkom! 58 En verder 5 Gesponsor de artikelen Constructief onde rzoek vloeren Jumbo-supermarkten. 3D-ge print beton voor De Wadden & D e Duinen. 16 D e rol van de constructeur in de digit ale wereld Column van Construct eur van het J aar Mathew Vola. 38 St orm voor de stilte Column van D orien Staal. 40 De jonge const ructeur Gee rt Hoogerwaard deelt zijn e rvaring bij IMd bij het project PC H ooftstraat 5-11. 52 Geslaagd e xperiment Bet on in beeld over Brush House in M elbourne, Australië. 68 Gele zen in Structural Concr ete Vol. 23/4 Ee n Nederlandstalige samenvatting van de meest int eressante papers. 72 R ekenen in de praktijk (20) O ver het toetsen van een poer op de vast e grondslag, belast op buiging e n afschuiving. 4? CEMENT 7 20 22 auteurs ir. Sander van Dalen CI Engineers / BAM Infraconsult p. 28 ? 36 ing. Hans Laagland Witteveen+Bos p. 18 ? 27 ir. Koen van Doremaele BAM Infraconsult p. 28 ? 36 dr.ir. Mladena Lukovi? TU Delft p. 42 ? 50 ir. Geert Hoogerwaard IMd Raadgevende Ingenieursp. 40 ? 41 ir. Kirsten Hannema Freelance architectuurjournalist p. 52 ? 57 ir. John Ros Witteveen+Bos p. 18 ? 27 ir. Dorien Staal Voorbij Prefab p. 38 ? 39 ir. Shizhe Zhang TU Delft p. 42 ? 50 ir. Mathew Vola Arup p. 16 - 17 ir. Rob Doomen RO Pieters Bouwtechniek p. 6 ? 15 ir. Steven van Eck Pieters Bouwtechniek p. 6 ? 15 ir. Arno Poels Royal HaskoningDHV p. 18 ? 27 ing. Jorrit van Ingen MSEng RC WSP p. 72 ? 76 Hendrik Herder Haitsma Beton p. 42 ? 50 ing. Arend Scharringa Provincie Fryslân p. 42 ? 50 ir. René Sterken RO BAM Advies & Engineering p. 58 ? 64 dr. Guang Ye TU Delft p. 42 ? 50 Aan dit nummer van Cement werkten mee: CEMENT 7 2022 ?5 gesponsorde berichten Het renovatieproject De Wadden & De Duinen aan de Baskeweg in Den Helder ondergaat een ware meta- morfose. De meest opvallende aanpassing zijn de 3D-geprinte betonnen dubbelgekromde gevel- schermen. Het is de grootste toepassing van 3D-geprint beton in Nederland. Ook de constructie achter de balkonschermen is inventief. De oude balkons zijn bewaard gebleven maar daar- overheen zijn nieuwe, grotere balkons in superslank ultra-hoge- sterktebeton (UHSB) van Hi-Con geplaatst. Deze balkonplaten zorgen voor de belastingafdracht van de zware balkonschermen naar de achterliggende construc - tie. De balkonplaten zijn bij de gevel op de bestaande balkons opgelegd en aan de voorzijde van de oude balkons op een nieu- we kolom- en portaalconstructie in traditioneel beton. 3D-geprint beton voor De Wadden & De Duinen Ingenieursbureau Maters en De Koning voert doorlopend constructief onderzoek uit voor jaarlijks tientallen nieuwe en bestaande supermarkten van Jumbo. Vast onderdeel daarbij is de beoordeling van de vloer. Is die geschikt voor de gebruiksbelasting? Kan een extra tegellaag over de be - staande heen? Archiefstukken zijn daarbij essent ieel. Op basis daarvan wordt de oorspronkelijke bouw ge - analyseerd. "De vloeropbouw laten w e in het werk checken", vertelt Cris Krijger, constructeur bij Maters en De Koning. Soms laat het ingenieurs- bureau (destructief) onderzoek uit -voeren, waarbij in het werk beton- en wapeningsmonsters worden genomen die in het laboratorium w orden beproefd. Hoewel niet zo vaak het geval, kan blijken dat de vloer niet geschikt is voor de nieuwe gebruiksfunctie en dat versterkende maatregelen nodig zijn. Bij rekentechnische controles wordt altijd BRISwarenhuis geraadpleegd. Krijger waardeert het flexibel kunnen zoeken in deze digitale bouwbiblio - theek. " Groot voordeel voor ons is dat BRIS altijd actueel is, met als pluspunt dat de nationale bijlagen integraal zijn opgenomen in de normen." Non-stop constructief onderzoek WWW.CEMENTONLINE.NL/JUMBO Meer over het constructief onderzoek van Jumbo-supermarkten en de rol die BRISWaren- huis daarbij speelt, staat in het artikel Non- stop constructief onderzoek vloeren voor nieuwe winkels Jumbo op Cementonline.nl/jumbo . WWW.CEMENTONLINE.NL/ DEWADDENENDEDUINEN Meer over het renovatieproject De Wadden & De Duinen en de rol van Pieters Bouwtech- niek, staat in het artikel Achter de schermen van De Wadden & De Duinen op Cementonline.nl/ dewaddenendeduinen. Renovatieproject De Wadden & De Duinen in Den Helder Betondrukproef in het laboratorium Bouwen op een postzegel Het project Post Rotterdam bestaat uit transformatie van het bestaande monument en een nieuwe 154 m hoge toren op een tafelconstructie 1 Impressie Post Rotterdam, bron: Forbes Massie, ODA 1 6? CEMENT 7 20 22 Al sinds 2008 is Pieters Bouwtech- niek betrokken bij de herontwik - keling van het rijksmonument. De originele plannen voor een 100 m hoge toren en een leisure center, destijds bedacht met UN Studio en Braaksma en Roos, zijn helaas gestrand in crisistijd. In de crisisjaren die daarop volgden was het stil aan de Coolsingel. Totdat Omnam Group, een Israëlische ont- wikkelaar, in 2016 het pand aankocht met het ambitieuze plan om een 200 m hoge woonto- ren te realiseren op de bestaande binnen - plaats waarin de toren gefundeerd wordt. Samen met ODA Architecture uit New York en Braaksma en Roos uit Den Haag wist Omnam Group de gemeente Rotterdam te overtuigen van een woontoren van 154 m. Weliswaar niet de beoogde 200 m, maar desalniettemin imposant, mede gezien de krappe binnenplaats. De 40 verdiepingen tellende woontoren wordt straks gevuld met 305 appartementen, terwijl het monument wordt getransformeerd tot luxe hotel met 224 kamers. Transformatie bestaande bouw Transformaties van bestaande gebouwen zijn altijd spannend, vooral als die hun origi- nele levensduur al ruim hebben overschre- den. Op wat visuele gebreken na heeft het pand aan de Coolsingel echter de tand des tijds goed doorstaan. Er zijn tal van materi- aalkundige proeven uitgevoerd op de houten palen, de betonvloeren en de metselwerk- wanden, en geen van allen bleek dusdanig verslechterd te zijn dat versterking nodig was. De constructieve ingrepen voor de transformatie tot hotel blijven dan ook be- perkt tot het creëren van enkele nieuwe tus- senvloeren, het realiseren van aanvullende trappenhuizen, en het maken van aanvul- lende sparingen voor de doorvoer van in- stallaties. De originele constructie van mas- sieve metselwerkwanden, gefundeerd op een betonnen kelderbak op 6.000 houten palen, blijft verder ongemoeid. Ode aan het monument Iedereen die wel eens het postkantoor heeft bezocht, herinnert zich de publieke hal met het iconische betonnen boogdak dat 30 m overspant (fig. 4). ODA bedacht aan de oost- zijde een nieuwe en aanvullende publieke centrale hal met een vergelijkbare boog- vorm (fig. 5 en fig. 6). Dit is mogelijk door de woontoren op een 18 m hoge tafel te plaat- sen, waaronder plek is voor de hal (fig. 6). Het optillen van de woontoren was noodza- kelijk omdat het monument de nieuwe toren driezijdig afbakent. De tafel wordt ondersteund door 2,5 x 2,5 m² grote megakolommen waar op het zwaarste punt 130.000 kN naar beneden komt (komt neer op 20,8 N/mm²). Om het nog wat complexer te maken werd tijdens het ontwerpproces duidelijk dat er parkeerplekken nodig waren onder de toren. De eerder bedachte fundering werd daarom herontworpen tot een tweelaagse, IR. ROB DOOMEN RO Partner / Constructief Adviseur Pieters Bouwtechniek IR. STEVEN VAN ECK Constructeur Pieters Bouwtechniek auteurs Het voormalige postkantoor van Gustav Cornelis Bremer aan de Coolsingel in Rotterdam viert volgend jaar zijn 100e verjaardag (foto 2). Op 23 kogelgaten en een bomsinslag aan de Meentzijde na heeft het pand de Tweede Wereldoorlog redelijk ongeschonden doorstaan, maar helaas staat het al ruim een decennium leeg. Jarenlang leek er geen beweging te komen in de herontwikkeling van het rijksmonument, maar in april dit jaar is dan eindelijk de eerste Tubex groutinjectiepaal 65 m diep de grond in geboord. Het beoogde eindresultaat? Een 154 m hoge toren op de oude binnenplaats en een monument dat in ere hersteld en getransformeerd wordt tot een luxe 5-sterren hotel. CEMENT 7 2022 ?7 2 Foto uit de jaren 20 met het postkantoor (rechts) naast het bestaande stadhuis (links), bron: Beeldbank NIMH 3 Het 581 tekeningen tellende archief van voormalig eigenaar KPN bleek ook een enorme schat aan informatie, met pareltjes zoals de originele grafostatische berekeningen van de boogconstructies in de publieke hal PROJECTGEGEVENS project Post Rotterdam opdrachtgever Omnam Investment Group architect ODA New York en Braaksma & Roos Den Haag constructieadviseur Pieters Bouwtechniek bouwkundig en brandtechnisch adviseur ABT leverancier paalsysteem Fundex-Verstraeten aannemer POST-bouw JV (Besix NL en Rizzani de Eccher) 2 3 8? CEMENT 7 20 22 Bestaande monumentNieuwe toren 4 De publieke hal van het postkantoor met het iconische betonnen boogdak, bron: Forbes Massie, ODA 5 De nieuwe centrale hal, bron: Forbes Massie, ODA 6  Programmatische doorsnede over het monument en de toren. Oranje/geel = openbaar, groen = hotel, blauw = wonen, bron: Forbes Massie, ODA 5 6 4 CEMENT 7 2022 ?9 5,5 m diepe kelder onder de binnenplaats (fig. 6). Om zoveel mogelijk parkeerplekken te realiseren was er afstemming tot op de centimeter nodig tussen de betonconstructie en het automatische parkeersysteem. Nieuwe toren: krap, krapper, krapst Om ruimte te maken voor de nieuwe woon- toren moest de Rodezandvleugel van het originele postkantoor worden gesloopt (foto 7). Deze vleugel werd ooit direct aansluitend op het oorspronkelijke pand gebouwd, maar was in de eerste plannen van het postkan- toor niet voorzien en had daarom niet dezelfde monumentale status. Nadat het besluit was gevallen deze vleugel te slopen, werd de contour van de nieuwe hoog- bouwtoren vastgesteld (fig. 8). Ondanks de extra ruimte door de sloop, werd het een hele opgave om een toren van 154 m in de bestaande binnenplaats in te passen. Om het oppervlak van de plattegrond te maxi- maliseren moest de toren nauw aansluiten op het bestaande monument. De plattegrond van de woontoren is circa 29 x 39 m². Omdat de funderingen van het bestaande monument breder uitlopen, was er slechts een oppervlak van 24 x 34 m² beschikbaar voor de fundering van de nieu- we toren (fig. 8). Uitgangspunt was wel om bestaand en nieuw constructief volledig los te houden en ook geen nieuwe constructies voor de torenfundering door het bestaande monument heen te slaan. Waar men nor- maal gesproken de fundering onder een hoogbouwtoren breder zou uitvoeren dan de bovenliggende toren om de hefboomsarm te maximaliseren, was er hier dus sprake van het tegenovergestelde. Dit alles vroeg om een zeer stijve fundering om de wind- momenten uit de toren af te voeren. De tweede zandlaag Funderen van hoogbouw in Rotterdam roept bij elke constructeur dezelfde vraag op: gaan we naar de eerste of de tweede zandlaag? Tussen deze zandlagen zit name- lijk de laag van Kedichem, een dikke kleilaag tussen circa NAP -35 m en NAP -55 m. Kos- tentechnisch is het (afgezien van de risico's op langetermijnzettingen) vrijwel altijd voor- 7 Monument met de gesloopte Rodezandvleugel (onder), foto: Ossip van Duivenbode Op de binnen - plaats komt een centrale hal, wat mogelijk is gemaakt door de woontoren op een 18 m hoge tafel te plaatsen 7 10? CEMENT 7 20 22 kelder -6650-6650 Level 0 bk ruwe vloer-100 Level 1 bk ruwe vloer+5900 Level 2 bk ruwe vloer+11230 Level 3 bk ruwe vloer+16360 T1T2T3 T4 T5 T6 T7T8T9 Level 4 bk ruwe vloer+21500 Roof+147820 Bulkhead+153150 SCREEN+157550 Level 5 bk ruwe vloer+28080Level 6 bk ruwe vloer+31100Level 7 bk ruwe vloer+34120Level 8 bk ruwe vloer+37140Level 9 bk ruwe vloer+40160Level 10 bk ruwe vloer+43180Level 11 bk ruwe vloer+46200Level 12 bk ruwe vloer+49220Level 13 bk ruwe vloer+52240Level 14 bk ruwe vloer+55260Level 15 bk ruwe vloer+58280Level 16 bk ruwe vloer+61300Level 17 bk ruwe vloer+64320Level 18 bk ruwe vloer+67340Level 19 bk ruwe vloer+70360Level 20 bk ruwe vloer+73380Level 21 bk ruwe vloer+76400Level 22 bk ruwe vloer+79420Level 23 bk ruwe vloer+82440Level 24 bk ruwe vloer+85460Level 25 bk ruwe vloer+88480Level 26 bk ruwe vloer+91500Level 27 bk ruwe vloer+94520Level 28 bk ruwe vloer+97540Level 29 bk ruwe vloer+100560Level 30 bk ruwe vloer+103580Level 31 bk ruwe vloer+106600Level 32 bk ruwe vloer+109620Level 33 bk ruwe vloer+112640Level 34 bk ruwe vloer+115660Level 35 bk ruwe vloer+118680Level 36 bk ruwe vloer+121700Level 37 bk ruwe vloer+124720Level 38 bk ruwe vloer+127740Level 39 bk ruwe vloer+130760Level 40 bk ruwe vloer+133780Level 41 bk ruwe vloer+136800Level 42 bk ruwe vloer+139820 top mega column+18500 Level 4M bk ruwe vloer+24795 Level 43 bk ruwe vloer+143820 top of the screen+148650EMR+150440 kelder -4650-4650 +151300 +151300 kelder -6650-6650 Level 0 bk ruwe vloer-100 Level 1 bk ruwe vloer+5900 Level 2 bk ruwe vloer+11230 Level 3 bk ruwe vloer+16360 T1T2T3 T4 T5 T6 T7T8T9 Level 4 bk ruwe vloer+21500 Roof+147820 Bulkhead+153150 SCREEN+157550 Level 5 bk ruwe vloer+28080Level 6 bk ruwe vloer+31100Level 7 bk ruwe vloer+34120Level 8 bk ruwe vloer+37140Level 9 bk ruwe vloer+40160Level 10 bk ruwe vloer+43180Level 11 bk ruwe vloer+46200Level 12 bk ruwe vloer+49220Level 13 bk ruwe vloer+52240Level 14 bk ruwe vloer+55260Level 15 bk ruwe vloer+58280Level 16 bk ruwe vloer+61300Level 17 bk ruwe vloer+64320Level 18 bk ruwe vloer+67340Level 19 bk ruwe vloer+70360Level 20 bk ruwe vloer+73380Level 21 bk ruwe vloer+76400Level 22 bk ruwe vloer+79420Level 23 bk ruwe vloer+82440Level 24 bk ruwe vloer+85460Level 25 bk ruwe vloer+88480Level 26 bk ruwe vloer+91500Level 27 bk ruwe vloer+94520Level 28 bk ruwe vloer+97540Level 29 bk ruwe vloer+100560Level 30 bk ruwe vloer+103580Level 31 bk ruwe vloer+106600Level 32 bk ruwe vloer+109620Level 33 bk ruwe vloer+112640Level 34 bk ruwe vloer+115660Level 35 bk ruwe vloer+118680Level 36 bk ruwe vloer+121700Level 37 bk ruwe vloer+124720Level 38 bk ruwe vloer+127740Level 39 bk ruwe vloer+130760Level 40 bk ruwe vloer+133780Level 41 bk ruwe vloer+136800Level 42 bk ruwe vloer+139820 top mega column+18500 Level 4M bk ruwe vloer+24795 Level 43 bk ruwe vloer+143820 top of the screen+148650EMR+150440 kelder -4650-4650 kelder -6650-6650 Level 0 bk ruwe vloer-100 Level 1 bk ruwe vloer+5900 Level 2 bk ruwe vloer+11230 Level 3 bk ruwe vloer+16360 T1T2T3 T4 T5 T6 T7T8T9 Level 4 bk ruwe vloer+21500 Street Level bk ruwe vloer-1350 top mega column+18500 Level 4M bk ruwe vloer+24795 kelder -4650-4650 kelder -6650-6650 Level 0 bk ruwe vloer-100 Level 1 bk ruwe vloer+5900 Level 2 bk ruwe vloer+11230 Level 3 bk ruwe vloer+16360 T1T2T3 T4 T5 T6 T7T8T9 Level 4 bk ruwe vloer+21500 Street Level bk ruwe vloer-1350 top mega column+18500 Level 4M bk ruwe vloer+24795 kelder -4650-4650 6895 omschrijving wijziging datum getekend onderwerp projectopdrachtgever architect projectnr. datum tekenaar schaalformaat projectleider tekeningnr. versie ED C B A fase Poortweg 4JPieters Bouwtechniek 2612 PA Delft015-2190300 info@pbt-delft.nl www.pietersbouwtechniek.nl 3 31 16 6 - -1 12 2 5 5 T T O O- -9 9 0 01 10 0 A004-09-2020R.M.J. Doomen MScR. de Bloeme C C o oö ö r rd d i in n a at ti ie e i in n s st ta a l ll l a a t ti ie e s s p pa ar ri in n g g i in n w w a an n d de en n a a s s T T E E e e n n T T G G P P o os s t t R R o ot tt t e e r rd d a am m H H i ig g h h - -r ri is s e e, , R R o ot tt te e r rd d a a m mO O M M N NA A M M G G r ro o u up pO O D DA A N N e ew w Y Y o or rk k , , L L o oc ca a l l a a r rc ch h i it t e e c ct t: : A A B BT T d de ef fi in n i it t i ie e f f Technisch Ontwerp R. de Bloeme 22-10-2020 installatie sparingen verwerkt A A 1 : 200Sparingen wand as TE 1 : 200Sparingen wand as TG beoordeling installatie sparingen o.b.v. model KVMC dd 19-09-2020 1 : 200Sparingen wand as TC 1 : 200Sparingen wand as TI De beperkte hefboomsarm van de fundering van de nieuwe toren vroeg om een zeer stijve fundering 8 Doorsnede over het onderste deel van de toren. De arm van de fundering is smaller dan de bovenbouw 8 deliger om op de eerste zandlaag te gaan staan, maar de tweede zandlaag is vele ma- len stijver en draagkrachtiger. Hoewel er doorgaans voor beide opties wat te zeggen valt, was er voor Post Rotterdam geen keuze; het zou in de gegeven plot fysiek onmogelijk zijn om genoeg palen met voldoende draag- kracht op de eerste zandlaag kwijt te kun- nen om een toren van dit formaat te dragen. Daarnaast zouden de bestaande houten pa- len op NAP -17 m verzakken als de kleilaag onder de eerste zandlaag zou gaan inklinken na de bouw van de toren. Er moest dus hoe dan ook op de tweede zandlaag worden ge- fundeerd. De vraag was echter: waarmee? Uit de eerste sonderingen bleek al snel dat een paalpuntniveau van circa NAP -65 m nodig was. Maar in die vroege ontwerpfases werd niet alleen gedacht aan palen. Één van de eerste opties die werd overwogen was het maken van diepwand- baretten van 2,8 m x 1,0 m met een draag - kracht van circa 22.500 kN per baret. Ook boorpalen met een diameter van 1,5-2,0 m zijn overwogen. Maar uiteindelijk is de keuze gevallen op Tubex-palen Ø762/950 met een draagvermogen van 12.135 kN. De reden hiervoor was tweeledig. De leverancier van deze palen had al goede er- varingen met dit paalsysteem in de gemeen- te Rotterdam en zou ze kort daarna gaan toepassen bij de bouw van de Zalmhavento- ren. De andere reden was dat deze palen met een schoorstand konden worden inge- bracht, waardoor een hart-op-hartafstand aan de bovenzijde van 1,5 m mogelijk was (fig. 9), terwijl ze bij de punt wel minimaal 2,15 m uit elkaar zouden komen te staan. Hierdoor was er voldoende plek om de palen direct onder de kolommen van de tafelcon- structie te plaatsen, om de belastingen uit de bovenbouw rechtlijnig naar de onder- grond af te voeren. Doordat de palen niet vanaf het uitein- delijke, afgewerkte paalkopniveau worden ingebracht, maar vanaf een hoger werkni- veau, was er vanwege de schoorstanden een enorme coördinatieslag nodig om tot werk- baar palenplan voor de uitvoering te komen. Elke paal heeft daardoor eigenlijk drie posi- ties: een inbrengpositie, een afhakpositie, en een paalpuntpositie. CEMENT 7 2022 ?11 Stabiliteit Medio 2017 begon het ontwerp van de toren langzaam vorm te krijgen, maar of die 150 m of 200 m hoog zou worden was voor ieder- een nog een vraag. De opdrachtgever, zelf constructief aangelegd, wist dat de sleutel lag in een hel- dere draagconstructie voor de toren en gaf in de eerste fase de vrije hand om de beste oplossing aan te dragen. Een van de eerste ideeën was een buis-in-buisconstructie, maar het grillige gevelbeeld bleek al snel niet toereikend om te benutten voor enige vorm van stabiliteit. In de periode daarop volgden talloze ontwerpstudies, uitgevoerd voor zowel een 150 m als een 200 m variant. Voor de 200 m variant zou een 'boter-kaas- en-eierengrid' van wanden over de gehele hoogte nodig zijn. Voor de 150 m variant bleek dat dwarswanden over de onderste helft van de woontoren al voldoende zouden zijn, de zogenoemde shear walls (fig. 10). Deze shear walls werken tevens als flenzen aan de kern als de toren over de smalle zijde wordt aangeblazen. Outriggers bovenin de toren zijn ook overwogen, maar vanwege de verkoopbaarheid van de luxere woningen boven in de toren, werd ervoor gekozen om de dwarswanden zo laag mogelijk in de doorsnede te concen - tr eren. Drie onderdelen De uiteindelijke constructie kan in drie on- derdelen worden opgeknipt (fig. 10). Het on- derste gedeelte (groen in fig. 10) bestaat uit een 8 m hoge kelderconstructie met forse megapoeren onder de megakolommen, die onderling zijn gekoppeld met 2,5 m hoge funderingsbalken. Samen met de tafelcon- structie vormt dit een stijf raamwerk. De ta- felconstructie (rood in fig. 10) bestaat uit zes megakolommen aan de monumentzijde, en vier wandschijven van een meter dik aan de Rodezand-zijde, Het tafelblad (roze in fig. 10) is een holle wafelconstructie om gewicht te besparen en om de technieklaag in te huis- vesten. Daar bovenop komt de 650 mm dikke hoogbouwkern (blauw in fig. 10), voorzien van 500 mm dikke shear walls over de eerste helft van de woontoren. Eenmaal boven de shear walls uitgekomen, verjongen de kern- wanden langzamerhand naar een minimale dikte van 350 mm. Voor de stabiliteit had een oplossing met shear walls over de onderste 20 lagen de voorkeur boven een buis-in-buis- constructie en een 'boter-kaas- en-eierengrid' 9 9 Palenplan op werkniveau 12? CEMENT 7 20 22 Best guess-model De vervorming van de toren kan worden opgedeeld in drie componenten: de rotatie v an de fundering, de (afschuivings)vervor - ming van de tafelconstructie en de (buig)ver- vorming van de torenkern met shear walls ( fig. 11). De complexe interactie van deze on - derdelen heeft ertoe geleid dat door de jaren en f ases heen uiteindelijk een kleine 400 SCIA-modellen zijn gemaakt, variërend van ontwerpstudies voor stabiliteitssystemen, deelmodellen voor onder andere de tafelcon - structie, en gevoeligheidsanalyses voor mo- delleringswijzen en stijfheidsparameters. In elk e fase is het basis 3D-rekenmodel van de grond af aan opnieuw opgebouwd, met de lessen uit de vorige fase erin verwerkt. Dit gaf een aanvullende vorm van interne controle, doordat de modellen op hoofdlijnen met elkaar konden worden vergeleken. Dit basismodel werd intern ook wel het best guess-model genoemd: het model wat naar verwachting en analyses de beste vertegen - woordiging was van de werkelijkheid. Stijfheid toren Het onderdeel waar wellicht de meeste tijd in heeft gezeten is de stijfheidsanalyse van de torenkern (inclusief de shear walls). Waar normaliter de vervorming uit de bovenbouw circa 60-70% bedraagt van het totaal, geldt voor Post Rotterdam dat de bovenbouw verantwoordelijk is voor ruim 80% van de vervorming. Zelfs met de gereduceerde hefboomsarm is de fundatie op de tweede zandlaag zeer stijf, met dynamische veer- stijfheden van 600.000 kN/m per paal. An- derzijds betekende dit ook dat de meeste ruimte voor optimalisatie in de bovenbouw zat. Aangezien de torenkern met shear walls het leeuwendeel van de stabiliteit van de bovenbouw uitmaakte, lag hier de focus op. De doorsnede van de torenkern, uitge- voerd in C55/67, varieert over de hoogte van de toren. Zoals gezegd worden die over de onderste (20) lagen aan weerszijden versterkt door shear walls. Daarboven vervallen de shear walls en loopt enkel de torenkern door, die op zijn beurt qua wanddikte verjongt naar boven toe. De normaalkracht op deze kerndoor- snede verloopt nagenoeg lineair over de 10 10  De hoofdonderdelen van de stabiliteitsconstructie CEMENT 7 2022 ?13 11 12 11 Schematisatie stabiliteitsconstructie, met verschillende componenten voor de vervorming12 M-N-?-diagram doorsnede kern met shear walls 14? CEMENT 7 20 22 hoogte, weliswaar met een sprong ter plaatse van de overgang naar de shear walls. Maar het windmoment neemt logischerwijs kwa- dratisch toe. De meest kritische zones zijn dus bij de o vergang naar de shear walls en de overgang naar de tafelconstructie. Als deze zones enkel op sterkte zouden worden gewa - pend, dan zouden er twee zwakke plekken ontstaan in de k ern. Om het vervormingsge - drag te verbeteren zijn daarom per verdie- ping M-N- ?-diagrammen gemaakt, waarbij er in de kritische bouwlagen op stijfheid wordt gewapend om een zo homogeen moge - lijke stijfheid over de hoogte te bewerkstelli- gen. Dit heeft in de uiterste grenstoestand g eleid tot een E-modulus van 27.500 N/mm² voor de kern met shear walls en een E-mo - dulus van 23.500 N/mm² voor de kern zon- der shear walls. In de bruikbaarheidsgrens- toestand is de gehele kern met shear walls, op de lateien na, volledig op druk belast en reageert deze dus ongescheurd. Deze waarden zijn vervolgens inge- voerd in het best guess-model. Randvoor- waarde voor deze aanpak was wel dat de kerndelen met elkaar samenwerken, on- danks lokale verzwakkingen ter plaatse van de lateien. De lateien werken niet enkel als trek-drukkoppeling, maar brengen signifi- cante momenten en dwarskrachten over om de delen van de kern te laten samenwer- ken. Respectievelijk maximaal 1500 kNm en 2200 kN in een doorsnede van 620 x 650 mm². Daarom zijn de gescheurde lateien gemodel- leerd met een gereduceerde E-modulus van 7.500 N/mm². Een doorsnede in het 3D-reken - model laat zien dat, zelfs met de lokale ver- zwakkingen, er voor het belastinggeval wind een trapezoidaal spanningsverloop over de gehele doorsnede ontstaat (fig. 12). Blik op de toekomst Het is nog steeds moeilijk om te beseffen dat een project waar inmiddels al anderhalf de- cennium aan wordt gewerkt, er nu eindelijk echt gaat komen. De Joint Venture van Besix en Rizzani de Eccher is inmiddels van start gegaan. Alle palen zitten in de grond en in 2023 zal de constructie boven maaiveld al snel vorm beginnen te krijgen. 13 13 Spanningsverloop in de kerndoorsnede CEMENT 7 2022 ?15 16? CEMENT 7 20 22 In de twintig jaar dat ik het vak van construc- teur uitoefen, heb ik veel hulpmiddelen zien veranderen. Het tabellenboekje, de tekentafel en de faxmachine werden FEM-modellen, digitale tekeningen en e-mail. Vervolgens kwamen parametrisch ontwerpen, BIM en Sharepoint-omgevingen. In deze opeenvolgende transities is er steeds een spanning tussen de early adopters, de vaak jonge ingenieurs die enthousiast de nieuwe technieken en hun mogelijkheden uitproberen, en de laggards, de vaak wat meer ervaren vakbroeders die wat sceptisch tegenover deze verandering staan. Een veel gehoord argument van de laggards is dat er te veel vertrouwen wordt gelegd in de nieuwe hulpmiddelen waarmee het vakmanschap van con- structeur wordt verbloemd of in ieder geval niet wordt ontwikkeld. Nu is het inderdaad zo dat je bij verkeerd gebruik met een 3D-eindig-elementenmodel meer uit- Constructeur van het Jaar In november 2021 werden Mathew Vola (Arup) en Joris Hesselink (BAM) door een onafhankelijke jury uitgeroepen tot respectie- velijk Constructeur van het Jaar en Talent van het Jaar. Deze jaarlijkse verkiezing wordt georganiseerd door VNconstructeurs. In een serie columns, die Cement in samenwerking met VNconstructeurs publiceert, geven beiden hun visie op een aantal belangrijke ontwikkelingen in het constructeursvak. In deze vijfde aflevering is het de beurt aan Mathew Vola. Wat is de rol van de constructeur in een digitale wereld? komsten kunt genereren en daarmee grotere fouten kunt veroorzaken dan met een tabellenboekje. En dat je met een parametrisch model hier nog een schepje bovenop kunt doen. Elk jaar wordt de digitale gereed- schapskist bovendien een beetje groter: meer en meer berekeningen worden geautomatiseerd, waarbij ook onze praktische kennis meer en meer wordt vastge- legd in digitale systemen. "Vooralsnog is de computer voornamelijk een uitvoerende dienst, die alleen de berekeningen uitvoert die door mensen worden opgedragen" Constructeur van het Jaar Mathew Vola IR. MATHEW VOLA 48 jaar WERK 2001 ? 2006 constructeur bij DHV 2007 ? heden achtereenvolgens constructeur, projectleider en (project)directeur bij Arup; betrokken bij diverse toonaangevendebouwwerken in Europa, Australië en Azië; duurzaamheid, innovatie en digitalisering staan daarbij centraal OPLEIDING1994 ? 2001 Bouwkunde, TU Eindhoven 2010 Chartered engineer, Engineers Australia CEMENT 7 2022 ?17 Wat is de rol van de constructeur in een digitale wereld? constructeur van het jaar (5) Toepassing van deze systemen is niet voor iedereen weggelegd en uitkomsten moeten zeker niet zomaar blind worden geloofd. Echter bij juist en dus doordacht gebruik leidt deze digitalisering tot significante kwali- teitsverbetering en tijdsbesparing. Een tijdsbesparing die we vervolgens in verbetering van het ontwerp kun- nen stoppen. Er is een brede consensus dat de digitale transitie nog wel even doorzet. De vraag die opkomt is of de com- puter het vak van de constructeur gaat overnemen en of we in de toekomst nog wel relevant zijn. Ofwel: wat is de rol van de constructeur in een digitale wereld? Meer en meer onderdelen van ons werk zullen worden geautomatiseerd. Een deel van onze huidige scope komt daarmee te vervallen. Een computer is simpel gezegd beter in het uitvoeren van berekeningen en kan deze sneller, nauwkeuriger en consistenter uit- voeren dan een mens dit kan. Hierdoor zal de balans tussen human intelligence (HI) en artificial intelligence (AI) voorlopig blijven verschuiven in het voordeel van het laatste. Vooralsnog is de computer echter voornamelijk een uitvoerende dienst, die alleen de berekeningen uit- voert die door mensen worden opgedragen, op een wijze die door mensen wordt voorgeschreven. Of dit nu eenvoudige berekeningen zijn, complexe algoritmen of database getrainde neurale netwerken. Beoordeling van de resultaten, context, implementatie, creativiteit en innovatie blijven het domein van de constructeur. Precies hierin ligt de toekomst van ons vakgebied ver- scholen. Wellicht dat in de verre toekomst computersyste- men zo geavanceerd worden dat ze zelf praktische ken- nis kunnen gaan ontwikkelen op basis van big data, in- telligente zoekfunctionaliteiten of machine learning, maar dit is v oorlopig nog niet aan de orde. Voor de toekomst van ons vakgebied is het dus belangrijk de nadruk te leggen op de onderdelen, waarbij er een synergie ont - staat tussen mens en computer. We zullen hiervoor een tr ansitie moeten doorvoeren waarbij we onze mensen niet langer opleiden als specialisten of T-shaped professi - onals, dus vakmensen met een diepgaande, vaak enkel- voudige specialisatie die naar verloop van tijd mogelijk meer gener alistische taken oppakken in projectma - nagement of leiderschap. In plaats hiervan moeten we de ontwikk eling van key-shaped professionals stimuleren, waarbij iedereen zich ontwikkelt op meerdere vakgebie - den, ieder met een specifieke diepgang naar keuze. Als v erschillende tanden van een sleutel dus. Voor de constructeur blijft het uiteraard belangrijk om een diepgaand begrip te hebben van de werking van hoofddraagconstructies. Waarom blijven ze staan en wat zijn de risico's op instorting of schade? Hiernaast denk ik dat de moderne constructeur zich in toenemen- de mate op een aantal aanpalende vakgebieden of vaardigheden moeten ontwikkelen, zoals: Duurzaamheid: Wat is de milieu-impact, het adaptieve vermogen, de circulariteit en het effect op (of de kans voor) biodiversiteit van de hoofddraagconstructie? Hoe kan je als constructeur hier invloed op uitoefenen? Kri- tisch leren denken is van belang. Dat een bepaalde som goed wordt uitgevoerd kunnen we in toenemende mate aan de computer overlaten. Welke berekening de meest duurzame oplossing verschaft is steeds meer het werkveld van de constructeur. Modeleren, programmeren en optimaliseren: Hoe kun- nen we beter worden in de aansturing van computers en hoe kunnen we de resultaten beter beoordelen? Materiaal en productontwikkeling: Hoe kunnen we nieuwe duurzame materialen en producten ontwikke- len en inzetten? Innovatie: Hoe kunnen we onze creativiteit aanwenden om nieuwe manieren te bedenken die aan de vraag- stukken van deze tijd voldoen? Is het mogelijk om hier- mee innovatie in ons vakgebied versnellen? Adviesvaardigheden: Hoe kunnen we onze diensten beter voor het voetlicht brengen en hiermee innovatie stimuleren? Bij Arup zijn we al enige tijd bezig met de ontwikkeling van deze key-shaped professionals en plukken hier nu al de vruchten van. Bij universiteiten en hogescholen zien we echter nog grote verschillen in het aanbod, maar begint de transitie langzaam maar zeker ook vorm te krijgen. De toenemende holistische benadering, creativi- teit en innovatiekracht kunnen we aanwenden voor een proactievere houding in het proces. Dus ons in grotere mate positioneren als vertrouwde adviseur die oplossingen voorstelt die passen in de context, in te- genstelling tot de specialist die constructies uitrekent binnen al gestelde randvoorwaarden. Zetten we hier op in, dan denk ik dat er voor de constructeur een mooie toekomst in het verschiet ligt.? Ontwerp Singelgrachtgarage - Marnix Van tenderontwerp naar DO 1 Bouwkuip Singelgrachtgarage - Marnix, foto: Mobilis / Gitte Spinder 1 18? CEMENT 7 20 22 De Singelgrachtgarage - Marnix is gepositioneerd tussen de (historische) bebouwing van aan de ene zijde de Marnixkade (oos- telijk) en aan de andere zijde de Nassaukade (westelijk) (fig. 2) . De in-/uitrit is gelegen aan de noordzijde ter plaatse van het Frederik Hendrikplantsoen. De zuidzijde, met de ventilatieschacht, be- vindt zich bij het Tweede Marnixplantsoen. De garage bestaat uit twee parkeerlagen ge- heel onder het water van de Singelgracht. De parkeergarage biedt ruimte aan minimaal 800 parkeerplaatsen en heeft een lengte van zo'n 420 m. Met de realisatie van de parkeergara- ge wordt bijgedragen aan de ambitie van de gemeente Amsterdam om de binnenstad zo- veel mogelijk autovrij te maken en de grach- tengordel deels parkeervrij. Met het oog op de toekomst worden bij ingebruikname van de parkeergarage al 10% van de plekken voorzien van elektrische laadpalen. In het ontwerp van de garage is rekening gehouden met de mogelijkheid om dit aantal uit te breiden naar 100%. Bijzondere eisen in relatie tot ontwerpkeuzes Voor het ontwerp golden een aantal niet alle- daagse eisen. Zo is de aanwezigheid van een gr oot aantal oude (deels monumentale) bomen kenmerkend voor het project. Deze bevinden zich aan weerszijden van de gracht, waarbij met name de bomen aan de zijde van de Nassaukade sterk overhellen richting de gracht. Bij een groot aantal bomen hangt de kroon grotendeels boven de gracht en reiken de takken zelfs tot in het water. Het behouden van deze gezichtsbepa- lende bomen was een contractvereiste. Het behoud ervan heeft dan ook sterk meegewo- gen in de te maken keuzes in het ontwerp van de parkeergarage. Mede hierdoor is er- voor gekozen de ontwerpbreedte van de parkeergarage te beperken tot circa 25,5 m. Deze breedte is qua interne parkeerruimte niet het meest efficiënt, aangezien er in dwarsrichting maar drie rijen met voertui- gen kunnen parkeren en er twee rijbanen nodig zijn. Om de bomen ter plaatse van de in-/ uitrit te kunnen behouden, zijn in het voor- traject een aantal bomen door gemeente Amsterdam verplaatst. Op een deel van de in-/uitritconstructie moest in het ontwerp rekening worden gehouden met een belas- ting van eventueel in de toekomst geplante extra bomen. Ook voor de voetgangersentrees werden speciale eisen geformuleerd. Twee van de vijf voetgangersentrees bevinden zich aan de zijde van de Marnixkade binnen de contouren van het parkeergebouw. Dit betekent dat deze voetgangersentrees in de gracht liggen (fig. 3). Daarom was aan drie zijden een aan- vaarbescherming voor vaartuigen nodig. IR. ARNO POELS ¹ ) Constructeur Witteveen+Bos IR. JOHN ROS Constructeur Witteveen+Bos ING. HANS LAAGLAND Constructeur Witteveen+Bos auteurs In het centrum van Amsterdam, onder de Singelgracht, wordt gewerkt aan een nieuwe tweelaagse parkeergarage: Singelgrachtgarage - Marnix. In het ontwerp golden enkele bijzondere eisen, waarbij ook maakbaarheid een grote rol speelde. Een review van het tenderontwerp leidde tot een aanpassing van prefab naar in situ. 1) Sinds 1 september 2022 werkt Arno Poels bij Royal HaskoningDHV CEMENT 7 2022 ?19 Tenderontwerp Aan het tenderontwerp van de garage lag een variantenstudie ten grondslag, waarbij is gevarieerd met het aantal parkeervakken, de hoek van de parkeervakken en het aantal parkeerlagen in relatie tot de beperkte breedte van de Singelgracht. Dit heeft geleid tot een tweelaagse parkeergarage van ongeveer 420 m lang en 25,5 m breed (fig. 4). Beide parkeer- lagen bestaan uit drie rijen met parkeervak- ken en twee rijbanen. Aan de noordzijde van de parkeergarage bevindt zich de interne hellingbaan, die aansluit op de in-/uitrit. De parkeergarage heeft vijf entreevoorzienin- gen. De positie en lay-out van deze entree- voorzieningen op het maaiveld zijn vooraf in samenspraak met de omgeving bepaald en daarmee een vast gegeven voor het ontwerp. Behoudens de lay-out is in de tenderfase uiteraard gekeken naar de maakbaarheid en bouwmethode. Uitgangspunt was een beton- constructie die wordt gerealiseerd in een bouwkuip, bestaande uit damwanden, een éénlaags stempelraam onder w ater, GEWI- ankerpalen en een vloer van onderwaterbe- ton, die in de eindfase samenwerkt met de constructievloer. Mede op basis van de EMVI-aspecten (zoals het minimaliseren van vervoers - be wegingen en zoveel mogelijk transport over het water), het behoud van de bomen, de beperkte bouwruimte, logistieke moge- lijkheden en bouwtijd, is in het tender - ontw erp gekozen voor toepassing van een prefab betonconstructie. Hierbij worden op de vloeren prefab voorzetwanden en 2 Situatieschets Singelgrachtgarage - Marnix 3 Voetgangersentree Marnixkade, bron: Mobilis TWEELUIK Dit is het eerste deel van twee artikelen over de Singelgrachtgarage - Marnix. Dit eerste deel gaat het over het ont- werp, in het tweede deel wordt nader ingegaan op de uitvoering. PROJECTGEGEVENS project Singelgrachtgarage - Marnix opdrachtgever Gemeente Amsterdam opdrachtnemer Mobilis architect Studio Leon Thier constructief ontwerp Witteveen+Bos 2 3 20? CEMENT 7 20 22 kolommen geplaatst waar vervolgens een tussenvloer van kanaalplaten met druklaag op aangebracht wordt. Voor de bovenste parkeerlaag geldt hetzelfde stapelbare prin- cipe, waarbij het dek uitgevoerd wordt met volstortliggers.Uitgangspunt bij deze methodiek was om telkens moten van circa 30 m van onder tot boven te realiseren. Hierbij zou een hijs- kraan op de reeds gerealiseerde constructie worden gebruikt om de volgende moot te bouwen. Wijziging van prefab naar in situ Na gunning zijn de gemaakte keuzes tijdens de (vrij korte) tenderfase opnieuw afgewogen. Risicogestuurd is daarbij met name gekeken naar de volgende aspecten: grondkerende- en waterkerende functies van de verschillende elementen; waterdichtheid van de constructie en met name de aansluitingen tussen verschillende elementen; spanningswisselingen in de constructie door het snel aanbrengen van bovenbelas- ting van de kraan, op de reeds gerealiseerde moot; haalbaarheid van de uitvoeringsplanning gelet op de contractuele mijlpalen; logistiek van de prefab elementen in relatie tot beperkte bouwruimte en kraancapaci - teit; mogelijkheden om meerdere bouwstromen gelijktijdig uit te voeren. Bij het bouwen met prefab elementen was er onvoldoende vertrouwen in het realiseren van een waterdichte constructie en in de haalbaarheid van de bedachte bouwfasering, waarbij een kraan op de net gebouwde con- structie zou worden gepositioneerd. Daarom is besloten om voor een relatief beproefde en robuuste constructie te kiezen, waarbij deze in het geheel in situ wordt gerealiseerd. Hierbij speelde ook de betrouwbaarheid van de uitvoeringsplanning een rol. Definitief ontwerp Algemene doorsnede? De algemene door- snede van de parkeergarage bestaat uit een geheel van in het werk gestorte wanden, vloeren en kolommen (fig. 5). De garage kent twee ongelijke overspanningen van 9,5 m en 15 m. De stabiliteit in dwarsrichting wordt verzorgd door de momentvaste knopen. De waterdichte schil wordt gevormd door de betonconstructie, waarbij de damwanden grondkerend zijn in de eindfase. Tussen de damwanden en betonwanden wordt een opbouw van waterdruk aangenomen, aange- zien de verbinding tussen dek en damwand niet waterdicht is gedetailleerd. Daarnaast zijn de damwanden zelf ook niet waterdicht en is lekkage door de damwandsloten en aansluitingen aannemelijk. Bij het bepalen van de wapening is conform de Eurocode rekening gehouden met een strengere scheurwijdte-eis vanwege de waterdruk op de wanden en vloeren. 4 Plattegrond tenderontwerp Het behouden van de gezichtsbepalende bomen was een contractvereiste 4 CEMENT 7 2022 ?21 5 6 De keldervloer bestaat uit een definitieve geïntegreerde staalvezelver- sterkte onder- waterbetonvloer 5 Algemene doorsnede, bron: Mobilis 6 Detail poeren De keldervloer bestaat uit een geïntegreerde staalvezelversterkte onderwaterbetonvloer (OWB-vloer), bestaande uit 800 mm onder- waterbeton en een 400 mm constructieve vloer. De tussenvloer en dekvloer hebben diktes van respectievelijk 450 mm en 800 mm. Het afschot van de vloeren is in de construc- tieve vloer meegenomen, waardoor de vloer ter plaatse van de kolommen 75 mm dikker is. Naast de wanden zijn kleine afvoergoten met een diepte van 20 mm opgenomen. Ook deze zijn in de constructieve vloer opgeno- men. De wanden aan de Nassaukade zijn 300 mm dik, aan de Marnixkade 400 mm. De afwijkende wanddiktes zijn het gevolg van de ongelijke overspanningen. De kolommen hebben afmetingen van 600 x 400 mm² en zijn afgerond tot een ovale vorm met een straal van R = 200 mm. In het definitief ontwerp is de algemene doorsnede volledig uitgewerkt. Deze algeme- ne doorsnede diende als basis voor de uit- werking van alle afwijkende doorsneden in rekenmodellen: zuidelijke kopzijde met installatieruimte, ventilatieschacht en voetgangersentree; voetgangersentree B aan de Nassaukade; voetgangersentree A aan de Marnixkade; noordelijke kopzijde met interne helling- baan en opening naar de in-/uitrit. Vanwege gelijkwaardigheid was het niet voor alle voetgangersentrees nodig aparte reken- modellen te maken. Definitieve (gewapende) onderwaterbeton- vloer? De OWB-vloer dient in de bouwfase als waterkering voor de bouwkuip en als 22? CEMENT 7 20 22 nok/opstort op het betondekstaalconstructie (buizen en profielen) fender (soort rubber) op de stalen profielen stempel tussen de damwanden. In de eind- fase vormt de OWB-vloer een geïntegreerde vloer met de constructieve betonvloer. De samenwerking tussen beide vloeren wordt verzorgd door deuvels, die worden inge- boord in de OWB-vloer. Het deuvelpatroon is gebaseerd op de optredende dwarskrach- ten in de vloer, waarbij een groter stramien is toegepast in de velden dan bij de wanden en kolommen. De OWB-vloer wordt ondersteund door GEWI-ankerpalen in een stramien van 2,65 x 2,5 m² en damwanden aan weerszij- den van de parkeergarage. In de bouwfase worden alle palen op trek belast. In de eind- fase worden de GEWI-ankerpalen nabij de damwanden en de middenkolommen op druk belast, terwijl de veldpalen op trek belast blijven. Voor de trekpalen is een schotel in de OWB-vloer én een schotel in de constructie- ve vloer geplaatst. De ponskegel van de trek - paal wordt immers gevormd door de hoogste schotel en daarbij geldt: hoe hoger, hoe beter. Voor de trek-drukpalen worden beide scho- tels in de OWB-vloer geplaatst. De ponskegel van de drukpalen wordt gevormd door de k olomomtrek. De hoogte van de schotels in eindfase is minder van belang. In de bouw - f ase treedt ter plaatse van de (dan nog niet aanwezige) middenkolommen echter de hoogste trekkracht op, waardoor het aan - brengen van twee schotels in de OWB-vloer gunstig is. Ter plaatse van de kolommen worden in de OWB-vloer wapeningskorven toegepast. Deze worden over de palen op de schotels geplaatst (fig. 6), waarna de OWB-vloer wordt gestort. De korven voorzien in de moment- en dwarskrachtcapaciteit ter plaatse van de kolom en worden doorgetrokken tot het punt waar de capaciteit van de constructieve vloer in staat is het moment en de dwarskracht op te nemen. De korven hebben een afmeting van 10 x 4 m² (l x b), en liggen in verband met de afwijkende overspanningen links en rechts 50 cm excentrisch naar de zijde van de Marnixkade. Naast korven onder de middenkolom zijn ook wapeningskorven toegepast onder de wanden van de interne voetgangersen - trees aan de Marnixkade en ter plaatse van de interne hellingbanen. Ook hier treedt een te groot moment en dwarskracht op om met enkel de constructieve vloer op te nemen. Voor deze wapening is hetzelfde principe aangehouden als voor de korven onder de kolommen, waarbij deze dus zijn doorge- trokken tot het punt waar de constructieve vloer de belasting alleen kan opnemen. Aanvaarbescherming? Zoals benoemd, liggen twee voetgangersentrees in de gracht. In figuur 3 is te zien dat de trap bovenkomt in het water van de Singelgracht, waarna de kade wordt bereikt via een loopbrug. Omdat de voetgangersentrees zich in het water bevinden, is rondom een aan - 7 7 Aanvaarbescherming voetgangersentree CEMENT 7 2022 ?23 vaarbescherming voor vaartuigen gereali- seerd (fig. 7). De aanvaarbescherming be- staat uit een stalen raamwerk, dat tegen een nok op het dek van het parkeergebouw wordt bevestigd. Ter hoogte van de bovenste vloer in de voetgangersentree bevindt zich aan de buitenzijde een fenderconstructie, bestaande uit rubberen elementen waarmee energie kan worden geabsorbeerd. Doordat de fender zich niet ter hoogte van de impact bevindt, wordt de kracht over een grotere lengte van de fender verdeeld. Hierdoor kan ter hoogte van de impact een grotere ver - plaatsing optreden en dus een grotere ener- gie worden opgenomen, en daarmee een la- gere belasting op de betonnen constructie. 420 m zonder dilataties? De gehele parkeer- garage is uitgevoerd zonder dilataties. Na re- alisatie bevindt de parkeergarage zich in een geconditioneerde omgeving ? bijna volledig onder water ? waardoor de temperatuurs- invloeden beperkt zijn. Daarnaast zou het toepassen van een dilatatie over de gehele doorsnede van de parkeergarage leiden tot gevoelige constructieonderdelen, die nader- hand niet meer bereikbaar zijn wanneer toch lekkage zou optreden. Ter onderbouwing van de keuze geen dilataties toe te passen, is een analyse ge- maakt van de optredende krachten en mo- menten in de constructie door verhinderde vervorming ter plaatse van de voetgangers- entrees buiten de hoofdkuip. Hier treedt immers de grootste verhinderde vervorming op vanwege de damwanden om de voetgan- gersentrees die zich buiten de contour van het parkeergebouw bevinden. Er is een bovengrenssituatie en een realistische situatie beschouwd. In de bo- vengrenssituatie zijn de horizontale onder- steuningen door de damwanden als star beschouwd, terwijl in de realistische situatie een onderbouwde veerwaarde is gegeven aan de ondersteuningen. Hieruit is gebleken dat de wapening in de constructie voldoende is om de verhinderde vervorming op te ne- men, zelfs in de bovengrenssituatie. Tussen de parkeergarage en de in-/uit- rit is wel een dilatatie toegepast. Hiertoe is besloten vanwege het verschil in funderings - niveau van de in-/uitrit en de parkeergarage, en het gr ote verschil in bovenbelasting door grond en verkeer ten opzichte van alleen wa - ter. De dilatatie gaat door een kolom, die als g evolg hiervan in tweeën is gesplitst. In-/uitritconstructie? De in-/uitritconstructie bevindt zich in het Frederik Hendrikplant- soen en onderkruist de Nassaukade (fig. 8). Na de tenderfase is deze constructie gewij- zigd. Oorspronkelijk was hiervoor een vlak- ke vloer voorzien die daarna een helling van 10% naar het maaiveld maakt. Om een ver- keersveiligere aansluiting op de bestaande weg te kunnen creëren, is de lengte van de in-/uitrit geminimaliseerd door de vloer in het oorspronkelijk vlakke deel onder een helling van 3% te leggen. Hierdoor was het ook mogelijk om een veiligere kruising Omdat twee voetgangers- entrees zich in het water bevinden, is rondom een aanvaarbe- scherming voor vaartuigen gerealiseerd 8 8 In-/uitrit in Frederik Hendrikplantsoen, bron: Mobilis 24? CEMENT 7 20 22 tussen auto's en fietsers te realiseren. De in-/uitritconstructie bestaat uit in het werk gestorte wanden en vloeren. De overspan- ning bedraagt circa 10 m in het brede ge- deelte en circa 6,8 m in het smalle gedeelte. Ter plaatse van de aansluiting met de par- keergarage waaiert de breedte van het brede gedeelte uit (fig. 9). De aansluiting van de in-/uitrit op de parkeergarage bevindt zich op niveau -1 en betreft een gesloten bakcon- structie (fig. 10a). De aansluiting van de in-/ uitrit op de weg bestaat uit een open bak- constructie (fig. 10b). Hierbij is rekening ge- houden met opspanning van de grond door uitzetting als gevolg van zonaanstraling van het betonoppervlak. Om optimaal gebruik te maken van de beperkte ruimte tussen de bomen zijn de dubbele in -/uitriteilanden (het gedeelte tus - sen twee rijstroken) verschoven ten opzichte v an elkaar ontworpen (fig. 11). Hiermee bleek een breedte van circa 10 m realiseerbaar. Interne hellingbanen? In het tenderontwerp was een dubbele rechte hellingbaan ontwor- pen met het hart op de kolommenrij. Na de tenderfase is dit gewijzigd naar een wokkel- constructie aan de noordelijke kopzijde van het gebouw (fig. 11). Deze wijziging was het gevolg van een optimalisatie op basis van een rijcurvesimulatie. Daaruit bleek dat niet alle manoeuvres met auto's konden worden uitgevoerd. Dit heeft geleid tot een andere oplossing en positie van de interne helling- baan. De wokkelconstructie wordt onder- steund door wanden, die op de -2-vloer een volledige ondersteuning voor de hellingbaan verzorgen. Naar het dek toe zijn de wanden gesegmenteerd (fig. 11). De reguliere kolom- menstructuur wordt hier dan ook onderbro- ken, waarbij de ondersteuning van het dek door de gesegmenteerde wanden wordt ver- zorgd. Dit heeft constructief tot gevolg dat de richting van de krachtswerking verandert. In de algemene doorsnede is deze over de korte richting van het parkeergebouw, bij de interne hellingbanen is dit over de lange richting. Toleranties Toleranties spelen in het ontwerp van de parkeergarage een grote rol. Enerzijds zijn er (standaard) toleranties op de dikte van de OWB-vloer, anderzijds zullen er toleranties optreden in de plaatsing van de damwanden, GEWI-ankerpalen en wapeningskorven in de OWB-vloer. Voor de toleranties op de plaatsing van de GEWI-ankerpalen en de wapeningskorven zijn grenswaarden opge- geven. Bij overschrijding van de grenswaar- den wordt een constructieve analyse uitge- voerd naar de invloed op de krachtswerking en wordt bepaald of wijzigingen ten opzichte van het oorspronkelijke wapeningsontwerp nodig zijn. 9 9 In-/uitrit in Frederik Hendrikplantsoen CEMENT 7 2022 ?25 De gehele parkeergarage is uitgevoerd zonder dilataties 10b 10a 11 10a Gesloten bakconstructie van de in-/uitrit 10b Doorsnede open bakconstructie van de in-/uitrit 11 In- en uitrit definitief ontwerp 26? CEMENT 7 20 22 Voor de plaatsing van de damwanden geldt dat een te grote tolerantie kan leiden tot een clash met de betonwand of een te grote af- stand tussen de betonwand en de damwand. Hiermee is in het ontwerp rekening gehouden door de volgende toleranties aan te houden: 200 mm voor locaties waar de damwanden vanaf het water aangebracht moeten worden (alle damwanden voor de parkeergarage in de gracht); 100 mm voor locaties waar de damwanden vanaf het land worden geplaatst (in-/uitrit). De toleranties (positionering, scheefstand en uitbuiging na leegpompen) worden hier- mee geacht voldoende te zijn afgedekt. In- dien alsnog een clash tussen damwand en betonwand wordt gevonden, wordt per situ- atie de invloed op het wapeningsontwerp beschouwd. Indien de afstand tussen de betonwand en damwand groter wordt, zal een kleiner aandeel van de dwarskracht in de -2-vloer, als gevolg van normaalkracht in de wand, via directe krachtsafdracht naar de damwand vloeien. Daarnaast wordt de effectiviteit van de stiftdeuvels aan de dam- wand (t.b.v. de verbinding van de -2-vloer) negatief beïnvloed en zal het moment in de -2-vloer onder de betonwand toenemen. Planning Ten tijde van het schrijven van dit artikel is de bouwkuip van de parkeergarage volledig gerealiseerd, en de ruwbouwfase in volle gang. De vloeren op niveau -2 zijn nagenoeg gereed en ook de eerste tussenvloeren zijn inmiddels gestort. De komende periode wordt de bouwstroom voor het dek van de garage opgestart. Ook ter plaatse van de in-/uitrit zijn de eerste moten gerealiseerd. De verwachting is dat de ruwbouwfase medio 2023 gereed zal zijn. 12 12 Impressie interieur parkeergarage CEMENT 7 2022 ?27 1 Realisatie van bodemroosters in bouwkuip 1 28? CEMENT 7 20 22 Het sluizencomplex bij Terneuzen is dé toegangspoort naar Terneu- zen en Gent in de haven van North Sea Port en zorgt voor een scheep- vaartverbinding tussen Nederland, België en Frankrijk. Sinds eind 2017 wordt hier volop gebouwd aan de Nieuwe Sluis Terneuzen. Deze gaat voor een betere toegang en vlottere doorstroming van het toenemende scheepvaartverkeer zorgen, voor zowel binnenvaart- als zeeschepen. Ook neemt de capaciteit van de sluizen toe, waardoor de wachttijd voor binnenvaart- schepen afneemt. In 2023 vaart het eerste schip door de Nieuwe Sluis. Functie bodemroosters in sluiskolk De sluis bestaat uit een binnen- en buiten- hoofd met daartussen een 427 m lange sluis- kolk. Het nivelleersysteem bestaat uit een inlaat bij elk van de sluishoofden, die in ver- binding staat met het nivelleerkanaal, dat langs de volledige lengte van de kolk loopt. Het nivelleerkanaal sluit aan op een beton- nen caisson (fig. 3), dat op twee symmetri- sche locaties in de kolk is gepositioneerd en openingen in het dak bevat ten behoeve van de nivelleerfunctie. Vanwege deze geometrie worden deze constructies bodemroosters genoemd. Eisen en uitgangspunten ontwerp De inwendige vorm van de bodemroosters is gemodelleerd met stromingsmodellen en lag al in een vroeg stadium vast. De eisen voor het ontwerp: Gaten in het bodemrooster zijn rond met een diameter van 300 mm. De h.o.h.-afstand van de twee verst uit el- kaar gelegen gaten moet in breedterichting van het bodemrooster 14,5 m zijn. De h.o.h.-afstand van de twee verst uit el- kaar gelegen gaten moet in lengterichting van het bodemrooster 43 m zijn. IR. KOEN VAN DOREMAELE Constructeur / Hoofd Site Engineering BAM Infraconsult IR. SANDER VAN DALEN Constructeur door CI Engineers gedetacheerd bij BAM Infraconsult auteurs Ontwerp en afzinken bodemroosters In de sluiskolk van de Nieuwe Sluis Terneuzen bevinden zich twee betonnen caissons. Deze zijn in een droge bouwkuip gemaakt en opgedreven na het installeren van diverse waterafdichtingen. Het afzinken is gedaan met praktisch ontworpen afzinkpontons. De vele afdichtingen en uitwendige ballast vereisten een goed doordachte en risicobewuste aanpak om dit succesvol uit te kunnen voeren. Bodemroosters in sluiskolk van Nieuwe Sluis Terneuzen onderdeel van nivelleersysteem CEMENT 7 2022 ?29 diepwand omloopriool westelijke kolkwand(combiwand) bodemrooster holle ruimte De vloer heeft een helling van 1:22,5 met op het hoogste punt in het bodemrooster een verticale wand van 1,5 m hoog. Om een duiker toegang te verlenen is een wegneembaar toegangsluik nodig. Op basis van deze eisen zijn de bodemroos- ters uitgevoerd als rechthoekige constructies van 57,25 x 17,0 m² en 4,90 m hoog (fig. 4). De zone in het nivelleerkanaal heeft vijf in- stroomopeningen met een gekromde ramp. Er zijn vier binnenwanden om de dakbalk met daarop de damwand en prefab-panelen van het nivelleerkanaal te ondersteunen. In het gedeelte onder de kolk zijn 2 x 8 wand - kolommen geplaatst om het dak te onder- steunen. Die zone is ook voorzien van een hellingbaan om te voldoen aan de hydrauli- sche randvoorwaarden. In het dak zijn 43 x 16 = 688 ronde (Ø300 mm) doorstroom- openingen voorzien. Ontwerpoverwegingen Bouwmethode? Bij een eerste conceptont- werp werd uitgegaan van een in-situ bouw- methode. Hierbij was een droge bouwkuip nodig die, inclusief onderwaterbetonvloer, tot circa NAP -23,5 m zou moeten worden uitgegraven. Omdat het ontwerp van de kolkwanden vanwege de waterdruk dan nog veel zwaarder en daarmee mogelijk onhaalbaar zou worden, is een alternatieve bouwmethode bedacht. Daarbij zijn de volle- dige bodemroosters, inclusief dak, gemaakt in de tijdelijke (bemalen) bouwkuip in de (destijds) nog niet ontgraven sluiskolk (foto 1). Na voltooiing van het betonwerk is de bouwkuip onder water gezet, waardoor de bodemroosters opdreven. Vervolgens zijn de bodemroosters geparkeerd langs de kolk- wand en, na ontgraven van de kolk, getrans- porteerd naar hun eindlocatie en daar afge- zonken. 2 Bovenaanzicht sluis met in het midden de sluiskolk en twee bodemroosters 3 Isometrisch aanzicht bodemrooster (over de breedte van de kolk) PROJECTGEGEVENS project Nieuwe Sluis Terneuzen opdrachtgever Vlaams-Nederlandse Scheldecommissie (VNSC, een samen- werkingsverband tussen het Nederlandse Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat en het Vlaamse Departement van Mobiliteit en Openbare Werken) opdrachtnemer (incl. constructief ontwerp) Consortium Sassevaart (een samenwerking van BAM, DEME, Stadsbader Constractors, van Laere en Equans) contractvorm Design & Construct (UAV-GC) 2 3 kolkwand westzijde kolkwand oostzijde 30? CEMENT 7 20 22 Hellingbaan en ramp? In eerste instantie was de gedachte om de hellingbaan en ramp onder water te storten als de bodemroosters op hun definitieve locaties zouden liggen. Bij nader inzien bleek dit vanwege de grote diepte en de beperkte toegang een lastige (zo niet onmogelijke) operatie te worden met de nodige risico's. Om deze reden is ervoor ge- kozen om de hellingbaan en ramp al in de bouwkuip aan te brengen. Om het gewicht van de bodemroosters te beperken is slechts de bovenste 300 mm van de hellingbaan uitgevoerd in beton. De zone eronder is voorzien van geëxtrudeerd polystyreen (XPS). Ondanks die optimalisa- tie, bleek voor de hele constructie nog steeds een lichter betonmengsel nodig te zijn om de bodemroosters drijvend te houden tijdens de bouwfase. Berekeningsaanpak Om de krachtswerking in de verschillende bouwfaseringen inzich