IUlILlTEITSBQUW IALGEMEENONTWERP I I35 JAAR BETONNEN TORENSir.H.A.Ph.van Roosmalen,adviseur ingenieursbureau Grabowsky & Poort, advlseur R?jksgebouwendienstSinds de jaren vijftig is in Nederland een groot aantal torens en ltlasten gebouwd,voornaltlelijk voor telecolt1lt1unicatie~doeleinden.De ltleeste torens en tnasten zijnontwikkeld binnen een betrekkelijk klein circuit van ontwerpers. De afdelingConstructie van de Rijksgebouwendienst heeft daarbij een belangrijke rol gespeeld.*Het ziet ernaar uit dat een (voorlopig?) einde is gekoltlen aan de grote bouwstrooltlvan torens. Het hoge bouwen in onze binnensteden is daarentegen nog ltlaar juistbegonnen. Het lijkt een goed ltloltlent Oltl een overzicht te geven van wat op dit zeerspecialistische gebied tot stand is gebracht.** .Tabel 1Analyse van 13 masten en 25 torensEen analyse van 13 masten en 25 torensgeeft het in tabel 1 weergegeven beeld.Een toren is in vergelijking met eenbuismast gemiddeld dus:- tweemaal zo hoog;- driemaal zo dik;- de helft slanker;- tienmaal duurder.Mast oftoren?Het is niet eenvoudig het onderscheidtussen masten en torens te defini?ren.Wel kan aan de hand van een aantal ka-rakteristieke grootheden worden vast-gesteld ofhet beter is van een mast danwel van een toren te spreken.Onder een mast wordt hier steeds ver-staan een ongetuide buismast. Dat bete-kent dat de mast uit ??n ofmeer buis-profielen is samengesteld.Vakwerkmasten blijven dus buiten be-schouwing.***toren60 ? 1512 ? 3belangrijkrond ofvierkant; 9 ? 1100 ? 20beton,soms combinatievan beton en staaljaOntwerpProgramma van eisenUit het programma van eisen blijkt ofeen mast ofeen toren noodzakelijk is. Ineen mast met een doorsnede van onge-veer 3m isgeenplaatsvooreenliftofeenechte trap. Als het verticale verkeer uit-sluitend het karakter van service en on-derhoud heeft en ook niet erg frequentplaatsheeft, is een klimladder voldoen-de. De diameter van de mast wordt danbepaald door de hoogte, het aantalCombinaties van torens en masten ko-men ook voor.De bekende Euromast in Rotterdamzou eigenlijk Eurotoren moeten wor-den genoemd. Enigejarenna de bouwisdeze met een stalen buismast opge-hoogd. Zo zijn er in de loop der jarenook televisie- en straalverbindingsto-rens opgehoogd met buis- ofvakwerk~masten.neen20 ? 5rond; 3 ? 1beperkt45 ? 15maststaal, soms beton,soms combinatievan staal en beton4?2(m)(m)totale kostenge?ndexeerd naar1988 (f 100.000)verticaal transporthoogtemateriaal schachtdoorsnedewerkruimten binnenslankheidaspect? Met ere moet hier de naamworden genoemdvan ir.A.Auer, die de ontwerper was van demeeste televisietorens in dejaren vijftig en zes-tig.?? Zonder het speutwerk in de archieven vande R?jksgebouwendienst door de heren ingAde Jong en J.G.N.Grunewald van de afdelingConstructie zou deze publikatie er niet in dezevorm zijn gekomen. Laatstgenoemde leverdebovendien een waardevolle bijdrageaan het te-kenwerk van de figuren.??? In Bouwen metstaal, uitgave december 1990,is van dezelfde auteur een artikel opgenomenover stalen masten.Toepassingen zijn straalverbindingenvoor beeld (televisie), geluid (radio) engegevens (data); meteorologie, metin-gen en verkeersgeleiding.Gebruikers zijn PTT, R?jksluchtvaart-dienst (RLD), marine, politie, KNMI,bedrijven en instellingen.Geheel buiten bespreking blijven de in-dustrieschoorstenen waarbij de nood-zaak voorop staat van een hoog gelegenemissiepunt van (verbrandings)gassen,als ook de watertorens.Ineen dichtbebouwd land als Ne-derland is het een probleem om eengeschikte locatie te vinden voor eenin het oog springend bouwwerk als eenmast ofeen toren. Het aantal instantiesdat bemoeienis heeft met de oprichtingervan is groot. De weerstand bij hetplaatsenvan een hoog ding inde achter-tuinvaniemandisbegrijpelijk.Devoor-bereiding, vooral het verkrijgen vannoodzakelijke vergunningen, kost veeltijd. Het komt voor dat een ontwerpwordt afgewezen op oneigenlijke gron-den. In elk geval moet uit verschillendevarianten kunnen worden gekozen.Te-vens moet in veel gevallen rekeningworden gehouden met een toekomstigeuitbreiding van de instrumentatie.40 Cement 1990 nr. 122 Schachtdoorsnede van destraalverbindingstorens teRoermond en Markelo (1957); eendunne wand met verstijvingsribbenIn 1957 werd deze toren in Roermond~ebouwd, met een hoogte van 102 m(excl. de stalen mast)De stijfheids-eis voor straalverbindings-torens wordt ontleend aan de zekerheidvan de straalverbinding, uitgedrukt inBelastingenDe belangrijkste belastingen zijn dewindbelasting en het eigen gewicht vande schacht, de bordessen, de inrichtingende apparatuur. Heteigengewichtkanin het algemeen eenvoudig worden be-paald. De nauwkeurigheid behoeft nietal te groot te zijn. De gevoeligheid vande schacht en de fundering is niet erggroot voor afWijkingen van de krachts-werking in verticale zin.De windbelasting heeft w?l grote in-vloed, zowel op het ontwerp van deschacht als van de fundering. Sneeuw-belasting op de bordessen is niet vangrote betekenis, omdat het op groterehoogte.altijd waait en ophoping duswordt voorkomen. Voorzieningenvoordeafvoervanregenwaterzijnnietnodig.In de praktijk zijn ten aanzien hiervangeen problemen bekend, ook niet devorming van ijspegels.windvangende objecten dat aan de mastmoet worden bevestigden de aan hetgebruik te ontlenen gewenste nauw-keurigheid. Is erw?l een intensieftrans-port van personen enlof goederen enbovendien behoefte aan werkruimten,dan zullen een lift en een trap niet meerkunnen worden gemist en gaan de ge-dachten uit naar een toren (tabel 1).De windbelastingwerkt op de schacht enop de objecten die op ofaan de mast(to~ren) zijn bevestigd. Vooral de wind-krachten op hoog geplaatste paraboli-sche antennes en op de dikwijls om-r--~-..................-~~------___l vangrijke radar-antennes dragen bij totDe eerste straalverbindingstoren die de grote momenten in de schachtdoorsne-PTT Uet bouwen was deze te Loon opZand. Bou~aar1955, hoogte 86 m, de direct boven de fundering. Daaromdiameter 10,7 m wil de ontwerper hierover graag goedfoto's: indien niet anders vermeld zijn ge?nformeerd. Het is een belangrijkBob de RuiterIVNC hoofdstuk in het programma van eisen.f-----~--~----~-...,....,....j Toch moet ook reserve worden inge- r----~-~-----~~-___lbouwd, zodat de opdrachtgever een re-delijk flexibel ontwerp wordt geboden.DeTGB, algemeengedeelteen belastin-gen, geeft de grootte van de in rekeningte brengen windbelasting alsmede devormfactor van de schachtdoorsnede.Als de (straalverbindings)toren is ont-worpen, met inbegrip van de fundering,kan onder meer de hoekverdraaiing terplaatse Van de hoogst geplaatste para-bool worden bepaald die het gevolg isvan de belasting door wind. Dat is eenbelangrijke grootheid, waaraan door der-l--s-c-h~a-c-h-td-o-o~r-sn-e-d-e-v~a-n-d-e---,--...j opdrachtgever dikwijls nauwkeurigstraalverbindingstorens te Loon op omschreven en hoge eisen worden ge-Zand, Goes, Mierlo en Roosendaal steld. Omdat dit aspect van zeer grote(1955-1957). De schachtdoorsnede van de invloed is op het ontwerp wordt hiertorens te Smilde en IJsselstein (1958) en eerst nader op ingegaan.Amsterdam (1964) is vrijwel identiek;eveneens ronde torens met een gladdeschacht, maar met een afwijkendewanddikte (300 en 350 mm) en anderevorm van het trappenhuisCement 1990 nr. 12 41IUTILITEITSBOUW IALGEMEENONTWERP/"::1 '.. !IIi??? ;.'?? 104+-- 3200 +-~, . ,-~I-rl\ftl5 Opnieuw een rondeschachtdoorsnede. waarop nucannelures zijn aangebracht voor eenbetere optische werking, voor destraalverbindingstorens te Rotterdamen Den Haag (1965-1968). De toren inRotterdam is later verlengd, waartoede bestaande schacht moest wordenversterkt; zie figuur 12Voor de berekening van de grenstoe-stand van de bruikbaarheid lijkt eenoverschrijdingvan eenmaal in de 25jaargedurende ??n seconde een overdrevenstrenge eis. Dat is zo, omdat de referen-tieperiode in NEN 3850 25jaar is en bijde gemiddelde windbelasting wordtuitgegaanvan de gemiddeldewindsnel-heid over ??n uur gemeten. De over-schrijdingskans bij 3,5 maal de stan-daardafwijkingvan de normaalverdeel-de vlaagbelasting is dan 2,3 x 10-4of0,8seconde per uur. Dit alles zit dus beslo-ten in het van toepassing verklaren vanhet normblad, zoals in de hiervoor aan-gehaalde eis van de PTT. Ook de verge-lijking met het nabije buitenland geeftaan dat deze eis te streng is. De interna-tionale eis ligt tussen 10-2 en 10-3?Het voorstel is om een overschrijdinggedurende ??n seconde per 25 jaar terubriek als onderstaand aspect dan keuze voorvan groot belang is staal betonafmetingen hoogte groot +doorsnede groot +werkruimten binnen +kosten stichtingskosten laag +onderhoudskosten laag +lage kosten van toekomstige wijzigingen +funderingskosten laag +grondkosten laag +bouwrente laag +tijd bouwtijd kort +voorbereiding kort 0 0uitvoering/montage snel +eigenschappen sterkte groot 0 0stijfheidroot +slankhei groot +flex?biliteit groot +acceptatie door de omgeving goed +esthetisch aanzien goed 0 0eigen gewicht laag +mogelijkheid tot slopen goed +gebruik lift nodig +trap nodig +klimladder genoeg +aanpasbaarheid groot +extra parabolische antennes verwacht +Tabel 2Checklist voor de materiaalkeuze van de schachtAnalyse van wat deze formulering bete-kent leerde dat de windbelasting, zoalsdeze is voorgeschreven in NEN 3850,volgens de statistische uitgangspuntenwaarop deze belastingen zijn gebaseerd,gemiddeld eenmaal in de 25 jaar gedu-rende ??n seconde zal worden over-schreden.4 Een veelhoekige schachtdoorsnedeis toegepast voor destraalverbindingstoren te Alphen aanden Rijn (1961)'De constructie dient te voldoen aan dein de desbetreffende normbladen gege~ven voorschriften ten aanzien van desterkte en stijfheid, NEN 3850 en NEN3851. De toelaatbare afwijking van dehoofdstraalrichting bedraagt maximaal0,5 graad, zowel in hethorizontale als inhetverticalevlak, gemetenop iederwil-lekeurig punt in de constructie.'de tijd dat het straalpad magzijn onder-broken. Tot eind 1985 luidde de eis vande PTT als volgt:3Schachtdoorsnede van destraalverbindingstoren teMaastricht (1960); een vierkante schacht~ I.--t-+ betekent dat daar, relatiefgezien, de voorkeur naar uitgaato betekent dat daar, relatiefgezien, sprake is van gelijkwaardigheidVoor de bepaling van de vereiste sterkteI------~__---------I van de constructiewordt deze belastingdan nog met een veiligheidsfactor (l,Svoor staal en 1,7 voor beton) vermenig-vuldigd. Aldus is de zekerheid van deverbinding, onder uitsluiting van men-1----------------' selijke fouten, in voldoende mate ge-waarborgd.42 Cement 1990 nr. 12vervangen door ??n seconde per jaar.Het gevolg is interessant genoeg, wantde stuwdruk die bij de laatste grenshoort is ongeveer de helft van die beho-rtmd bij de eerste. De eis luidt dan:'De toelaatbare afvvijking van de hoofd-straalrichting, als gevolg van een wind-belasting welke gemiddeld eenmaal perjaar wordt overschreden, bedraagtmaximaal 0,5 graad, zowel in het hori-zontale als in hetverticalevlak, gemetenop ieder willekeurig punt in de con-structie.'De masten behoevendaardoor in het al~gemeen nietmeeropstijfheid tewordengedimensioneerd, doch op sterkte. Ditgeeft uiteraard een aanzienlijke bespa-ring op de materiaalkosten. Na januari1986 zijn de masten, in overleg met dePTT, volgens de zojuist geformuleerdeeis ontworpen.MateriaalkeuzeDoor hoge eisen aan sterkte, stijfheid enduurzaamheid komen eigenlijk slechtstwee materialen voor de schacht in aan-merking, staal en beton (gewapend en!ofvoorgespannen). Economische over-wegingen leiden in het algemeen tot dekeuze van staal voor masten en van be-ton voor torens, soms ook tot een com-binatie van een betonnen toren metdaarop een stalen mast. De afvvegingomvatechter meer aspecten. In tabe12 isgetracht een 'checklist' op te stellen.Er is natuurlijk geen gelijkwaardigheidI-s~tr-a-a-lv-e-r-b-in-d-l-?n-gs~to-r-e-n-t~e-M~e-g-e-n-.~~-If--Str~a~a-lve--r-b-in-d-in~gs-t~o~r-e-n-t-e-Ar~n-h-e-m~,~~--j van de gegeven aspecten. Voor elk con~Bouwjaar 1965, hoogte 91 m gebouwd in 1968 m. Hoogte betonwerk creet geval moet elk aspect en uiteinde-112 m. In diezelfde periode werden lijk het totaal worden afgewogen, alvo~vrijwel identieke torens gebouwd in rens op basis van argumenten te kunnenDen Haag, Haarlem en Wormer besluiten.6 Schachtdoorsnede van destraalverbindingstoren te Megen(1965)Cement 1990 nr. 127 Verdere ontwikkeling van deronde schacht, voor destraalverbindingstorens te Haarlem,Arnhem en Wormer (1966-1969)Ookde bordessen kunnenzowel instaalals in beton worden uitgevoerd. Uiter-aard zal van staal worden uitgegaan alsook de mast van staal is. Bij een beton-nen toren is de keuze iets langer open.Omdat het programma van eisen op debordessen van een toren meestal om-vangrijker is, wordt dikwijls de voor~keur gegeven aan bordessen van beton.Ook wordt daarbij minder op grotehoogte uit te voeren onderhoud ver-wacht.Bij een zorgvuldige uitvoeringis dat ook het geval. Stalen bordessenhebben echter ook voordelen, zoals hetlage eigen gewicht en de eenvoudigemontage.UitvoeringDe betonconstructies bestaan in hoofd-zaak uit de volgende onderdelen:- fundering;- schacht;- vloeren;43KlimbekistingEen alternatief is het werken met eenhydraulisch klimsysteem. Dit is toege-past bij de torens 3 en 4 (tabel3). Na ver~harding wordt van het onderliggendedeel de bekisting gelost enverplaatst.Bijeen kisthoogte van 1,25 m is het tempodan ook 1,25 m per etmaal. Bij toren 1 iseen stalen bekisting met een hoogte van2 m gebruikt. Afgezien van het lagetempo kan het eigenlijk ook niet op te-:-gen de kwaliteit die met een continuproces kan worden bereikt.Prefab elementenTenslotte komt het stapelen van gepre~fabriceerde betonringeninaanmerking,die met stekken of met voorspanningkunnen worden doorverbonden.Ditlaatsteis gebeurd bij de straalverbin-dingsmast in Hoorn, die intussen enigebekendheid geniet doordat enige jarengeleden een meetprogramma aan dezetoren is uitgevoerd [7].Deze toren is opgebouwd uit 20 cilin-dervormige.geprefabriceerde betonnen9 Opnieuw een vierkanteschachtdoorsnede. Bijzonder zijnde zware, excentrisch geplaatste ribben.Deze doorsnede is toegepast voor destraalverbindingstoren te Hilversull1(1970). Ook voor de toren in Lelystad(1975) werd een vierkante doorsnedetoegepast, ll1aar zonder ribben.moet intensiefworden gewerkt op eenklein werkoppervlak op grote hoogte.Vlechters spelen een cruciale rol. Bijmenig gegleden bouwwerk zijn de pro-blemen voor altijd op het betonopper-, vlak vastgelegd.Een tempo van 3 tot 4 m per etmaal ishaalbaar. Het schijnt, met toepassingvanvertragers, mogelijk te zijn om in deweekeinden te stoppen, waarbij de kistvoortdurend kleine bewegingen moetblijven maken. De auteur heeft met ditlaatste geen persoonlijke ervaring.De noodzaakvan het gereed hebbenvanreservemateriaal blijft steeds bestaan.ClijbekistingIn de meeste gevallen valt de keuze opuitvoering met een glijbekisting. Dat iseenaantrekkelijke methode als de door-snede over grote hoogte conStant is enhet aantal sparingen beperkt is, bijvoor-beeld tot enige deur- en raamope-ningen. Waar na het passeren van deglijkist vloeren moeten worden gestort,zijnvoorzieningen op dat niveau te tref-fen. Glijden is een continu proces datzeer goed moet zijn voorbereid, eengoede organisatie van de (onder)aanne-mer vereist en een goede kwaliteitsbe-heersing vooropstelt. Er is veel verticaaltransport van personen en materiaal; erSchachtDe torens in Nederland hebben eenprismatische schachtdoorsnede. Omdatdit het uiterlijk zeer ten goede komtworden tegenwoordig steeds meer con~structies in eencotVsche vorm, ofals eencombinatie van conus en cilinder ont-worpen. .In de hele wereld staan veel conischeschoorstenen en televisietorens. Zelfspoten van platforms zijn zo uitgevoerd.In hetalgemeen zijn er drie uitvoerings-methoden voor de schachtin gewapendbeton:- glijbekisting;- klimbekisting;- prefab elementen.In principe kunnen met deze methodenzowel prismatische als conische torensworden gemaakt. Uiteraard is er sprakevan een verschil in kosten. Het goed-koopst uit te voeren is een doorsnedewaarvan zowel de breedte als de wand-dikte over de hoogte constant zijn.- liftschacht en trappen;- bordessen.De voor torens niet specifieke onderde-len worden hier niet besproken.Fundering op staalDe resterende 33% werd op een dikkebetonplaat op staal gefundeerd. De dik-te van de plaat varieert van 1,50 m tot3,50 m, debreedte-afmetingenvan 15 mtot 25 m, rond ofvierkant van vorm (ta..;bel 4).Soms was eerst nog een grondver-betering nodig. Een dikke massieve be-tonplaat is een .economische oplossing.Fundering op palenBij 67% van de torens werd een grond-slag aangetroffen die funderen op palennoodzakelijkmaakte.Zowel indegrondvervaardigde als prefab palenzijn toege-past. De diameter ofbreedte van de be-tonplaat moet niet te klein worden ge-nomen, omdat er anders zeer veel palenlangs de omtrek nodig zijn.IALGEMEENONTWERP8Veelhoekige schachtdoorsnedell1et een sterke plastiek, voor destraalverbindingstoren te Tjerkgaast(1970)Opvallend aan deze toren inTjerkgaast, gebouwd in 1970, is desterke plastiek, die ook op grote afstandhet beeld bepaalt. Hoogte 118 111foto's: j.H.K?hne/VNCIUTILITEITSBOUW44 Cement 1990 nr. 12~_.iLiftschacht en trappenInde torensbevindenzichwerkruimtenvan allerlei aard. De bereikbaarheiddaarvan wordt verzekerd door een trapen een lift. De trap is vooral noodtrap.De trap, de lift en de kabelschacht zijnbrandvrij uitgevoerd.De uitvoering met geprefabriceerdeelementen had voor deze mast de vol-gende voordelen ten opzichte van glij-den:- grotere duurzaamheid door hoge be-tonkwaliteit (B 52,5 in plaats van B22,5);- slankere constructie;- demontabele constructie.Beide oplossingen zijn begroot, waarbijbleekdat sprake WaS van ongeveergelij-ke kosten.VloerenIn een gegleden toren kunnen de vloe-ren, dikwijls .ook van gewapend beton,met ??n vloerkist worden gemaakt alsmet de bovenste vloer wordt begonnen.De vloer wordt opgelegd in tijdens hetglijden gespaarde inkassingen. Na ver-harding kan de bekisting dan zakkennaar de positie van de volgende te ma-ken vloer. Een omgekeerde volgorde I---~------~------lkan ook, maar dan moet de bekisting uit De in 1968 in Rotterdam gebouwdetoren, is in 1989 verlengd van 102 m totelkaar worden genomen en door vloer- 163 m (excl. stalen mast). Daartoe moestsparingen naarbovenwordenverplaatst. de bestaande schacht worden versterktmet steunberenDe betonringen met een wanddikte van0,30 m, zijn in secties van 2, 3 of4 stuksgekoppeld met Dywidagstaven, 0 32mm, FeP 1080/1230.Het aantal staven neemt met de hoogteaf en bedraagt 15, 10 respectievelijk 5stuks. De spankanalen zijn niet ge?njec-teerd. De bescherm?ngvan de stavenbe-staat uit een laagje teer, opgesloten dooreen 1,5 mm dikke laag polyethyleen. Opde torenis tenslotte een 9,96 m hoge sta-1en opbouw gemonteerd met een maSsavan 8 t. Er was een noodstroom-generator voorzien op windenergie, dietot heden echter niet is gerealiseerd.Schachtdoorsnede van deverkeerstoren te Schiphol (1964)1011 Voor de verkeer.toren teHerwijnen (1970) is eeneenvoudige ronde schach~ toegepastelementen met een diameter van 3,00m, massa 19 t, hoog 3,04 m, tot eenhoogte van 61,24 m. De elementen zijn'staande' in een stalen mal gestort.Ladders en bordessenzijnophet opslag-terrein in de elementen aangebracht.De elementen zijn met een mobielekraan in drie weken gemonteerd. Rondde toren is met de montage een 'Kwik-form'-steiger geplaatst voor het stellenenvoorhet aankauwen enahverkenvande 22 mm dikke voegen met een sterkesnelverhardende mortel.BordessenEen vrij en onbelemmerd uirzichtis no-dig om via parabolische antennes tekunnen communiceren.Inhetstraalpadmogen geen obstakels aanwezig zijn.De bordessen bevinden zich aan de bui-tenzijde van de schacht.Er zijn daarbij verschillende uitvoe- _.80?._ringsmethoden mogelijk. Bijvoorbeeld -+__~~ __~6 "ofo{d;.... ~c!vWon J'kanworden gedacht aan terplaatsestor- f-~------~--~---___lten op een bekisting, in secties om 12 Versterking van de bestaandescheuren door verhinderde krimp te schacht van de, ------~--------___l voorkomen. De bekisting kan tegen de straalverbindingstoren te Rotterdam,.-- ten behoeve van een ophoging van 102toren worden afgesteund. Ook is het naar 163 m(1989). Het nieuwe torendeelmogelijk om (stalen) balken door uitge- is gebouwd met de originelespaarde openingen in de schachtwand schachtdoorsnedeCement 1990 nr. 12 45IUTILITEITSBOUW IAlGEMEENONTWERPTabel 3 Betonnen torens gebouwd tussen 1955 en 1990, algemene gegevens1 2 3 4- 5 6 7volgn'. plaats bouv.jaar bestemming ontwerp uitvoering M-N-e/R (bk fund) bijzonderheden(MN-m- MN-o)1 Loon op Zand 1955 PIT-telecom Rgd-afd.e IGB 79,0- 4-6,4--0,322 Goes 1955 PTT-telecom Rgd-afd.e Nederhorst3 Mierlo 1955-57 PIT-telecom Rgd-afd. e HEM4- Roosendaal 1956 PIT-telecom Rgd-afd.e JP. v. Eesteren5 Roermond 1957 PTT-telecom6 Markelo 1957 PIT-telecom Rgd-afd. e7 Smilde 1958 PIT-telecom Rgd~afd.C JP. v. Eesteren 62,9- 55,3-0,228 ijsselstein 1958 PIT-telecom Rgd-afd.e HEM 75,6- 61,1-0,24-9 Maastricht 1960 PIT-telecomINATO Rgd-afd. e HEM 17,3- 17,1-0,2310 Alphen a.d. R 1961-63 PIT~telecom HEM 119,8- 74-,9-0,3011 Rotterdam 1968 PTT-telecom Rgd-afd.e JP. v. Eesteren 106,0- 4-6,3-0,4-4-12 Amsterdam 1964--65 PTT-telecom Rgd-afd.e HEM 88,3- 37,5-0,4913 Schiphol 1964--65 verkeersleiding-RLD Rgd-afd.e HEM 19,2- 12,0-0,9714- Megen 1965-67 PTT-telecom HEM 93,0- 59,0-0,3015 Den Haag 1965-67 PTT-telecom Rgd~afd.e mB 121,6~ 4-9,9-0,4-916 Haarlem 1966-68 PTT-telecom Tiemstra17 Arnhem 1968-69 PTT-telecom/SEP Rgd-afd.e BAM 14-7,7- 68,9-0,4118 Wormer 1969-72 PIT-telecom Rgd-afd.e HEM 163,3- 82,6-0,3919 Tjerkgaast 1970-71 PTT-teJecom Rgd-afd.e Tiemstra 169,0-111,3-0,4-020 Hilversum 1970-73 PIT-telecom Rgd-afd.e HEM 377,7-134-,0-0,6321 Herwijnen 1970 verkeersleiding-RLD lRAeO de Rooy22 Lelystad 1975 PTT-telecom Rgd-afd. C van der vliet 189,3-113,1-0,3823 Rotterdam 1989 PTT-telecom Rgd-afd.e me 4-37 -14-7 -0,4-6 281-79-0,65 op 36m24- Hunsel 1989 PIT~telecom Friedhoff&v.H me 14-6,6~ 81,8-0,30 } bordessen gestort25 Gemert 1990 PIT-telecom Friedhoff&vE me 171,6- 87,1~0,33 op maaiveldhoogteTabel 4 Betonnen torens gebouwd tussen 1955 en 1990, gegevens omtrent de constructie9o1 8 9 10 11 12 13 14-volgn'. plaats hoogte t.o.V. dwars- wanddikte slankheid bordessen fundering opbouw staalmv(m) doorsn. (m) (m) kol(8):(9) (m)1 Loon op Zand 86 010,70 0,20 8 5017,70 m staal; plaat dik 2 m2 Goes 86 010,70 0,20 8 5017,70 m palen3 Mierlo 86 010,70 0,20 8 5017,70 m palen; plaat 0 20 x 2m4- Roosendaal 86 010,70 0,20 8 5017,70m palen; plaat 0 16 x 2m 44-m antennemast5 Roermond 102 012,20 0,16 +ribben 8,5 6020,00 m 4-8m vakwerkmast6 Markelo 102 012,20 0,16 +ribben 8,5 6020,00 m7 Smilde 86 010,90 0,30 8 6017,70 m staal; plaat 0 16 x 1,50m 200 x 0 2,50 getuid8 IJsselstein 86 010,90 0,30 8 5017,70m palen; plaat 0 17 x 2,25m 350 x 0 2,50 getuid9 Maastricht 52 9,00x9,00 0,30 6 geen palen; randbalk lxI m 12m'vakwerkmast10 Alphen a.d.R. 87 10,80x10,80 0,30 8 6018,24- m palen; 14-,4x14,4-x1,50m 37m buismast 01,511 Rotterdam 102 010,00 0,35 10 4- 014,00 m palen; plaat 0 18 x 2,35m verhoogd in 198912 Amsterdam 73 010,00 0,35 7 3017,00m palen; plaat dik 2,50m13 Schiphol 50 6,00x3,60 0,30 14- 2 ca 19x14-m palen; plaat 9,9x9,9x2,Om gondel; stalen dome14- Megen 91 9,00x9,00 0,30 10 4- 020,00 m staal; plaat 16x16x1,50m 30m vakw.mast in '815 Den Haag 102 010,00 0,35 10 4-015,00 m staal; plaat 0 20x2,25m antennemast in '8816 Haarlem 111 010,80 0,30 1017 Arnhem 112 010,80 0,30 10 5016,80 m staal; plaat 0 20x2,50m18 Wormer 116 010,80 0,30 11 4- 016,80 m palen; plaat 0 18x3,50m19 Tjerkgaast 118 11,00 achth 0,30 ca 10 4- 018,50 m palen; plaat 0 22x3,Om20 Hilversum 14-4- 9,80x9,80 0,80 15 7020,54- m staal; plaat 25x25x3,50m21 Herwijnen 22 03,60 0,30 6 1 st.6x9m22 Lelystad 138 9,30x9,30 0,60 15 4- 0 19,80m palen; plaat 25x2Sx3,50m23 Rotterdam 163 010,00 0,35 16 4020m palen; ringbalk 2,5x2,5m 20m vakwerkmast24- Hunsel 118 9,00x9,00 0,45 13 4021 m palen; achth. 24-x3,25 m } bordessen langs25 Gemert 129 9,00x9,00 0,45 14- 4- 0 21 m palen; achth. 28,6x3,5 m toren gehesen46 Cement 1990 nr. 12Tabel5 Betonnen torens gebouwd tussen 1955 en 1990, financi?le gegevens (kosten in f 1000, excl. BTW)I 15 16 17 18 19 20 21 22 23volgn?. plaats index index bouwkundige elektro lift tot. in bouv.jaar totaal in 1988 per m toren bijzonder-bij bouwj. 1988 som instaI!. kol (17 dm 19) kol'(20 x 16/15) kol (21:8) heden'69=100I Loon op Zand 57 309 672 87 81 840 4554 532 Goes 57 309 0 03 Mierlo 57 309 715 82 797 4321 504 Roosendaal 57 309 716 56 84 856 4640 545 Roermond ?57 309 0 06 Markelo 57 3097 Smilde 57 309 1143 126 88 1357 7356 86 1)8 IJsselstein 57 309 1343 1343 7280 85 2)9 Maastricht 57 309 376 376 2038 3910 Alphen a.d.R 66 309 1299 1299 6082 7011 Rotterdam 69 309 1150 1150 5150 50 3)12 Amsterdam 76 309 1431 1431 5818 8013 Schiphol 76 309 1136 1136 4619 9214 Megen 83 309 1353 1353 5037 59IS Den Haag 83 309 1376 1376 5123 5016 Haarlem 83 309 0 017 Arnhem 95 309 1702 1702 5536 4918 Wormer 118 309 1817 1817 4758 4119 Tjerkgaast 118 309 2843 2843 7445 6320 Hilversum 130 309 3607 3607 8574 6021 Herwijnen 109 309 0 022 Lelystad 186 309 4584 4584 7615 5523 Rotterdam 314 309 8000 8000 13023; 7873 80; 129 4)24 Hunsel 314 309 5800 1055 575 7430 7312 6225 Gemert 320 309 7175 1125 570 8870 8565 66I) mast 500; tuiblokken 1152) mast 850; tuiblokken 1603) zie ook de verhoging bij n? 234) n? 11 en 23 te zamen, respectievelijk n? 23 alleenToelichting op de tabellen 3. 4 en 5De torens zijn chronologisch genum-merd van I t.m. 25.De schachtdoorsneden, soms voorzienvan de maatvoering van lift- en trap-schacht, zijn in afzonderlijke figurenweergegeven.De kolommen zijn doorgenummerd enlopen Van 1 t.m. 23. Enige kolommenbehoeven nadere toelichting.Kolom 6Hier staan drie getallen vermeld. Heteerste is het grootste voetmoment M datonderinde schacht optreedt ten gevolgevan maximale windbelasting. Het twee~de getal is de normaalkracht N die daar-bij minimaal aanwezig is. Hierin is heteigen gewicht verhoogd met de rusten-de belasting. Het derde getal is het quo-ti?nt elR. Hierin is e= MIN, bij cilindersis R = de halve diameter, bij andereprismatische doorsneden is R = de hal-ve breedte, betrokken op het middenvan de wanddikte.Cement 1990 nr. 12De waarde elR is een relatieve excentri-citeit, waarmee het mogelijk wordt omoverigens zeer verschillende torens quasterkte met elkaar te vergelijken. AlselR. < 0,5 heerst in de gehele doorsnededruk. De meeste torensvoldoenhieraan.Hoewel de torensin Lelystad (22) en inHilversum (20) bijna aan elkaar gelijkzijn, is door het veel groter aantal bor-dessen in Hilversum het windmomentook aanzienlijk groter. Daarom zijn zo-wel de wanddikte als elR in Hilversumveel groter dan in Lelystad. Een waardeelR = 0,70 is zeker nog acceptabel voorcilindervormige torens van gewapendbeton.Verder blijkt dat de toren in Rotterdam(11) met elR = 0,44 na ophoging metcirca 65 m (23) een elR= 0,46 heeft inde doorsnede direct boven de funde-ringsplaat. In [2] wordt uitvoerig op dee/R-verhouding ingegaan.Kolom 11Hier is zichtbaardatde slankheid vandetorens toeneemt van 8 in dejaren vijftigtot 12 ? 15 nu. Bij de (oude) toren vanSchiphol (13), met een slankheid van 14over de smalle zijde, komen bij hevigewindvlagen de trillingen in hetvoelbaregebied.De waarde e/R is dan ook 0,97.Kolommen 14 en 23Hieruit blijkt tenslotte dat bij het ont-werpen van een toren gerekend moetworden op toekomstigeveranderingen,meestal met verzwaringen zoals anten-nemasten.Tabel 5Omvergelijking mogelijk te makenzijnde kosten ge?ndexeerd naar het jaar1988. Niet ingevulde waarden kondennietworden achterhaald. De cijfers heb-ben slechts indicatieve betekenis. Dezeer verschillende omstandigheden ko-men in een tabel uiteraard niet naar vo-ren. Iedere toren heeft zijn eigen ver-haal.47IUTILITEITSBOUW IALGEMEENONTWERPTabel 6Ervaringen met reparatie/onderhoud aan betonnen torens gebouvvd tussen 1955 en1990plaatselijkegebrekenoorzaakspuitbetongescheurd,bescherminggewenstaardonderste 7 m spuitbeton; enigereparatie boven 7 m; coatinggehele schachtboven 7 m reparaties, somstot achter de wapeningspuitbeton; oude reparaties latenlos; roestplekkeninspectie-advies:1990 onderste 20 m weerspuitbeton; 1995 coatingvan gehele schacht gewenstinspectie-advies:1995-2000 schilderenschacht vanafbordessen+ onderzijde bordessen19851966197019851984bouvdaar reparatie/onderhoud195519571957torenn?.7071,p 516stroa1verblndingsverdieplngbovenste? verdepirg~,o...-- .?.?13 Het ontwerp voor de torens teHunsel en Gemert is integenstelling tot alle eerderestraalverbindingstorens niet doorRljksgebouvvendienstverzorgd,maardoor een particulier ingenieursbureau(1989-1990). De ronde bordessen zijn ophet maaiveld gemaakt, langs de schachtopgehesen en in de hoeken van detoren opgelegdnaar buiten te steken en daarop prefabplaten te monteren. De reeds gemaaktebetonvloeren kunnen daarbij van grootnut zijn.Een bouwkraan kan naast de toren wor-den opgebouwd en ertegen worden af-gesteund. Een alternatieve oplossing iseen hijsvoorziening op de toren.791922195819601971197519851985198519801985geen onderhoud nodiginspectie-advies:injectie van enkele scheur;enige reparaties bovenin;1995 coating schachtinspectie-advies:stalen ramen vervangen;inkassingen rond consoles;1995 coating schachtschilderen schacht;betonplekken bijwerken;enige verticale scheurendichten; schilderen schacht;tot 2000 geen onderhoudmeeruitgeloogdoppervlakroestenafzandendoppervlakesthetischglij-haperingtemp.variatiesbegrepen: het metvoldoende nauwkeu-righeid verticaal omhoog gaan van hetbouwwerk, dus het sturen en corrigerenvan de glijkist.KostenHet is erg moeilijk om gedetailleerdekostencijfers te verschaffen die toch al-gemenebetekenis hebben. Steeds zijndeomstandigheden, die kostenbepalendzijn, verschillend. Intabel 5 zijn zo goedmogelijk enige kostencijfers opgeno~men. Hieruit is bijvoorbeeld te zien dateen betonnen toren van 100 ? 20 mhoogte, ge?ndexeerd naar 1988, onge-veer / 50.000 ? /60.000 per m kost.OnderhoudHet is gebleken dat zowel de betoncon-structie van torens als de onderdelen dieinstaal zijn uitgevoerd, enig onderhoudbehoeven. De betonkwaliteit van eengegleden schacht is in het algemeengoed. Toch komt bij elke 'glij' wel eenseen hapering voor. Soms een kleine sto-ring in de logistiek, soms de grilligheidvan hetweer.Dikwijls zijn dit soortpro-blemen voor altijd afte lezen op het be-tonoppervlak. Het betekent overigensniet dat de levensduur van de cOl1Struc~tie in het geding is. Wel betekent het dater plekken of soms zones zijn met eeniets mindere kwaliteit. De variatie indichtheid zal groter zijn dan bij in de fa-briek gemaakte prefab onderdelen.Daaromzijn najarenwel plaatselijke re-paraties nodig. Dergelijke reparatiesmoeten zeer deugdelijk worden uitge-voerd, anders hebben de reparatieplek-ken een te beperkte levensduur.EconomieBouwtijdDe bouwtijd kan alleen kortworden ge-houden als de schacht met glijbekistingwordt uitgevoerd. Met geen andere me-thode kan circa 3,50 m per etmaal wor-den gehaald. In enkele gevallen is erva-ring opgedaan met een klimsysteem. Detijd om boven te komen bedroeg onge-veer het viervoudige van glijden.Kwal?teitscontroleEen goede betonkwaliteit van deschacht kan alleen worden bereikt metinzet van alle betrokkenen. Wapeningheeft vooral secundaire betekenis, zoalsvoor de samenhang van het beton tij~dens het glijden, voor het vastzetten vande sparingen en nabij opleggingen vanvloeren en bordessen.De betondekkingmoetvoldoende grootzijn, circa 40 mm,aangezien gebreken ten gevolge van eente kleine dekking slechts met hoge kos-ten kunnen worden hersteld.Onder kwaliteit is ook de maatvoering23 1989 1990 openingen beter afkitten;afdekken met bitumen vandoorvoeringen en sparingenregendoorslagbij extremeomstandig-heden48 Cement 1990 nr. 12?rtikelprefabCommentaar op het'Straalverbindingsmast inbeton'In Cementnr. 11 is onder bovengenoem-de titel een artikel gepubliceerd vaning.S.Doornbos. Op drie punten heb ikcommentaar.1. In dit artikel wordt naar mijn meningte te gesteld datbuismasten nietop zoudenkunnenwordengedi-mensioneerd. Vanaf1986 is datjuistwelhet geval, zoals ik in mijn artikel '35jaarbetonnen torens' in dit nummer hebbetoogd.2. Bij een diameter van 2 m en eenhoogtevan 34,5 m is eenstalen buismastde goedkoopste en snelst te bouwenop-lossing. In Bouwen met staal van decem-ber 1990 zijn kostencijfers van stalen enbetonnen buismasten vermeld, waaruitblijktdat eenbetonnen mast met gepre-fabriceerde en voorgespannen ringentot de duurdere oplossingen behoort.Een rechtvaardiging ligt alleen in dezeer hoge kwaliteit die kan worden be-reikt met prefab beton.3. Bet ontwerp dat de heer Doornbospresenteert is nagenoeg gelijk aan datvan de straalverbindingsmast die doorde Rijksgebouwendienst in 1984 inHoornis gebouwd.Vermelding daarvanzou op z'n plaats zijn geweest.ir.H.A.Ph. van RoosmalenHet wederwoord van ing.SDoornboszal worden gepubliceerd in hetjanuari-nummer van Cement. - RedactieIn het algemeen blijkt de betondruk-sterkte 30 ? 50 N/mm2te bedragen.De dekking varieert van 35 tot 60 mm;de carbonatatiediepte bedraagt gemid-deld 1 ? 2 mm, incidenteel een keer 4mmoIn tabel 6 zijn de ervaringen tot nu toesamengevat. De torennummers corres-ponderen met die in de tabellen 3 t.m. 5.Bij de torens 6, 7 en 19 zijn eind 1989bovendien verschillende onderhouds-reparaties verricht aan veiligheidsrails,leuningen en bevestigingenvan bordes-sen, als gevolg van corrosie van stalenonderdelen en bevestigingsmiddelen.Dus na 32, respectievelijk 33 en 18 jaar.In sommige gevallen is coating van hetgehele oppervlak aan te bevelen.Daarbij speelt ook het uiterlijk aanzieneenrol.Een coatingkomtaltijd na de re-paraties. Goede voorbehandeling vanhet oppervlak is noodzakelijk.Alleen die systemen komen in aanmer-king die het beton niet aantasten, diegoed hechten, die dampdoorlatend zijnen die bescherming bieden tegen mi-lieu-invloeden.De laatste twee hogestraalverbindingstorens zijn gebouwdin 1989 en 1990 in Hunsel en Gemert,met vierkante schachtdoorsneden.De foto toont de toren te Hunsel, meteen hoogte van 118 mLiteratuur1. Engel, HJJ, Radiotorens in Noord-.Brabant en Zeeland. Cement 1955, nr.11-12.'----~~~~~~----------'2. Engel, HJJ, Enkele algemene be-schouwingen over het bouwen van to-rens in gewapend beton. Beton 19, nr. 13,29 maart 1957.3. Van Roosmalen, H.A.Ph., Onder-houd en renovatie van betonnen gevels.Themanummer 'Beton in de gevel'. Ce-ment 1987, nr. 5.4. Van Weeren, c., Glijdend omhoog;de straalverbindingstoren in Rotterdamvan 106mnaar 167m. Cement 1989,nr. 2.5. Pollemans, PJTh., C. van Weeren enA.M.P. van de Looij, Verhoging van destraalverbindingstoren in Rotterdam.Cement 1989, nr. 10.6. lBC-Bouwlift, april 1989 (over ma-sten en torens).7. SBR-rapport 209, Windbelasting opslanke bouwwerken (metingen aan destraalverbindingsmast in Hoorn). Stich-ting Bouwresearch, Rotterdam, 1990.Cement 1990 nr. 12 49