ir.J.A.H.HartmannManaging directorN.V. Jackblock InternationalCement XXII (1970) nr. 1Industrieel bouwenvan woontorensin het Jac.kpanelsysteemTekst van een lezing uitgesproken tijdens de op 20 november jl. gehoudenBetondag, te 's-GravenhageUD.C.693.5.057:624.012.3:728.2.011.27Woontorens uit geprefabriceerde betonelementenJackbleekIn deze voordracht wordt een uiteenzetting gegeven van het jackpanelsysteem dat, afgeleidvan Jackbloek, is ontwikkeld ten behoeve van de bouw van hoge woongebouwen van 16 ofmeer verdiepingen. Daar de grondgedachten en de hoofd-componenten dezelfde zijn voorhet bouwen in Jackblock en in Jackpanel, zal nogmaals in het kort het Jackblocksysteemin de herinnering worden opgeroepen.Jackblock is oorspronkelijk in Engeland toegepast in het Coventry woongebouw van 17verdiepingen door Hichard Costain Ltd. Tezamen met, en speciaal door, de HollandscheBeton Groep is daarna het systeem verder ontwikkeld in de door hen opgerichte N.V.:Jackblock Internationaal.Jackblock is geboren uit de reeds langgevoelde behoefte het bouwen te industrialiseren.De bouw komt slechts langzaam tot een industrie, welke met regelmaat produceert.Een van de eerste eisen waaraan moet worden voldaan om over een industrie te kunnenspreken, is een zo groot mog.elijke onafhankelijkheid van de weersomstandigheden: regensneeuw, ijs, wind en temperatuur. Verder moeten grote aantallen van gelijke constructie-onderdelen worden gemaakt en moet de arbeidende mens meer worden gebonden aan deplaats waar hij met regelmaat die arbeid kan verrichten.Bij het beschouwde systeem wordt, nadat de fundering is gemaakt, de dakverdieping ge-bouwd. Onder deze dakverdieping worden een aantal vijzels geplaatst die het gehele ge-bouw na afbouw kunnen dragen. Alle vijzels maken gezamenlijk een slag, waardoor hetgeheel over een bepaalde hoogte, de blokhoogte, wordt geheven. Daarna worden de vijzelsalternerend afpelaten.en telkens ??n blok tussengeschoven. Wanneer het gebouw ??n ver-diepingshoogte is geheven, wordt het beton voor de vloer en de trappen in de vaste be-kisting gestort. Ook de nodige hangwanden worden direct meegestort. Na verharding vanhet beton wordt de cyclus hervat, waarbij automatisch vloeren en trappen uit de vaste be-kisting worden geheven. Door inde dakverdieping de voorzieningen onder te brengenzoals verwarmingsketels, liftmachines, transformatoren enz., kan tijdens de bouw spoedighet verticaal transport worden ingeschakeld, en de nodige warmte-, water- en toiletfacili-teiten worden geleverd.Door het plaatsen van een lage tent om het gebouw over de hoogte van een paar verdie-pingen kunnen de afbouw-werkzaamheden, zoals het stellen van de gevelelementen, deramen met beglazing en het afschilderen aan de buitenzijde van het gebouw in deze faseplaatshebben. De overige afbouw-werkzaamheden, vloerafwerking, elektrische leidingen,airconditioning, verwarming, separatie-wanden en dergelijke kunnen alle direct daaropvol-gend op de nog laaggelegen verdiepingen worden verricht. De voordelen zijn duidelijk.In tijd betekenen deze: geen vertraging door weersomstandigheden, de afbouw kan begin-nen direct nadat de eerste (dak-)verdiepingsvloer verhard is. Dit levert dubbel voordeel inkorte bouwtijd en de zekerheid dat de vastgestelde opleveringsdatum kan worden gehaald.Dus gegarandeerde datum veor verhuur. En niet te vergeten rentewinst.Voordeel in hulpmateriaal en -materieel: een vaste vloer- en trapbekisting, geen torenkranen.Voordeel in arbeidstijd: geen verlies door verticaal transport van mensen en materiaal.Voordeel in kwaliteit: door alle bouwfasen binnenshuis te doen plaatshebben, constantekwaliteit, onafhankelijk van weersomstandigheden. Verder is het werkklimaat ingesteld opde fabriek.Bij de traditionele bouw wordt in de huidige tijd het buitenwerken steeds minder acceptabel.Om de vijzelprocedure veilig en goed te doen verlopen, moeten zowel aan de vijzelappara-tuur als aan het in te brengen draagmateriaal eisen worden gesteld. Hoofdeis is dat op elkmoment van de bouw alle punten van de constructie eenzelfde verticale verplaatsing onder-gaan. Aan de vijzelapparatuur stelt dit de eis dat elke vijzel ongeacht de op deze vijzelrustende belasting - steeds hetzelfde stapje doet als alle andere vijzels. En daarnaast, datde fout in deze stapjes niet door het aantal daarvan groter wordt, ofwel geen sommatie vanfouten; tevens worden de nog optredende fouten automatisch geregistreerd en ge?limineerd.32Detail van de verbinding m.b.v. betonnenconussen tussen vloer en wandDe blokken worden in dit geval alleen gebruikt als montageblokken. en worden, nadat inetappes van blokhoogten is gevijzeld, in totaal vervangen door verdiepingshoge panelen.Bij de gebruikelijke verdiepingshoogte van 2,80 m, wordt hiertoe 4 X 70 cm gevijzeld (fig.1a-b).Als afmetingen,van de wandpalen zijn gekozen een breedte van 1,10 m bi] een hoogte van2,80 m en een dikte van 28 cm. Deze afmetingen zijn afhankelijk van de belasting en debetonkwaliteit. De dikte kan vari?ren van 20 tot 40 cm.De wandpanelen zijn aan de zijkanten van tandingen voorzien voor het overdragen van dedwarskrachten. De panelen zUn vervaardigd van in principe ongewapend beton in de ge-wenste betonsterkte. en boven en onder vlak en haaks geslepen. De tolerantie hierbij is 0,2mm per strekkende meter. De panelen dragen koud op elkaar (fig. 2).Door proeven bij TNO is vastgesteld dat de draagkracht van de wanden hierdoor niet wordtbernvloed. Het betonpaneel is tevens aan boven- en onderzijde verjongd over de halvevloerdikte met 2 cm per zUde. Voor het aanbrengen van de vloeren is op deze wijze eeninkassing ontstaan. In dit deel zijn tevens conische gaten aangebracht, waardoor wapeningwordt gestoken, voorzien v?n een conische betonomhullinq. De koppeling tussen vloeren endragende wanden wordt op deze wijze tot stand gebracht. Dit systeem wordt ook bij debuitenwand doorgevoerd door het aanbrengen van een randbalk aan de buitengevel. Derandbalk vervult in aanzet de vloerfunctie. De werkwijze met de conische betonomhullingis gepatenteerd.Hier mag nog opgemerkt worden dat de horizontale naad tussen de panelen overal middenin de vloeren ligt. Door deze werkwijze zijn de wandpanelen, zowel in het gebouw als aande gevels, volledig opgesloten. Dit is gunstig in verband met onverwachte belastingen.De hoogte van de genoemde gebouwen was uttslultend afhankelijk van de toegestanebouwhoogte of het benodigde bouwvolume. Zoals bekend werd in Den Haag aan deSchedeldoekshaven een gebouw van 140 m hoogte ontworpen, uit te voeren volgens deJackbleek methode. De toegestane hoogte werd echter later beperkt tot 70 meter.In dit verband zij nog opgemerkt dat Jackbleek alleen een andere bouwtechniek is en geenbepaald soort gebouw produceert. Na afloop van de bouw in Jackblock is het gebouw het-zelfde als ware het volgens traditionele bouwmethoden gebouwd.Als stapje is gekozen een halve millimeter, in verband met de stijfheid van de betoncon-structie. Een verticale relatieve verplaatsing van een millimeter in de betonconstructie isnog onschadelijk en aanvaardbaar. De verplaatsingstolerantie moet daarbinnen blijven. Defilosofie hiervan met de wijze waarop dit is opgelost zal nader door ir.J.W.Jansz wordenbelicht (blz. 10-11).In het Jackblocksysteem is gebouwd het 18 verdiepingen hoge CRM gebouw (Ministerievan Cultuur en Recreatie), in den Boogaard te Rijswijk. Hiervoor zij verwezen naar 'HetJackblocksysteem' in De Ingenieur, no, 30 en 32 van 1965, geschreven door ir.G.J.Timmers,directeur van de Hollandsche Beton Maatschappij NV.De cyclustijd van dit gebouw was 1 verdieping per 2 weken, evenals bl] het daarna ge-bouwde Transitorium te 's-Gravenhage, dat 20 verdiepingen hoog is. Bij het 22 verdiepingenhoge Transitoriurn van de Rijksuniversiteit te Utrecht werd een cyclustijd van 2 verdiepin-gen per 3 weken gerealiseerd.De fundatie van een nieuw gebouw in Jackbleek voor Albert Hefjn in Zaandam is nagenoeggereed. De vijzelwerkzaamheden hiervoor zullen april 1970 aanvangen. Inmiddels is op-dracht ontvangen voor een gebouw in Jackblock in Groningen voor de Rijksuniversiteit.Aan weerszijden van een set wandpanelen worden kopstroken in situ gestort (fig. 3a-b).Deze kopstroken zijn elk ten minste 90 cm breed. Ze worden gewapend, waarbij de wape-ning over de verdiepingen doorloopt. De kopstroken tezamen met de vloeren sluiten dedragende wandpanelen op, waardoor de schuifkrachten kunnen worden opgenornen en dedure blijvende dwarsvoorspanning van Jackblockkan worden ontgaan. De afstand tussen depanelen is gesteld op 10 cm, welke ruimten -voegen- worden gebetonneerd, vo?rafgaandaan het storten van de kopstroken en overige benodigde hangwanden.De voeg tussen de panelen kan worden gebruikt voor het aanbrengen van leidingen enstopcontacten.JackpanelHet gebruik van blokken bi] Jackblock maakt het noodzakelijk in verband met de stapelingde wanddikte niet onder een bepaalde maat te stellen, zodat knik uitgesloten is.Kantoorgebouwen en hoge woongebouwen verschillen op ??n punt zeer belangrijk.Kantoorgebouwen eisen grote ruimten met grote overspanningen, dus dikkere dragendewanden en eventueel kolommen. Dus een bescheiden aantal steunpunten.Woongebouwen zijn voorzien van een groot aantal dragende scheidingswanden, dus veelsteunpunten van bescheiden dikte. Blokkenstapelingen lenen zich niet voor dunne wanden.Bovendien moeten zij nog van een afwerklaag worden voorzien.Het is dus duidelijk dat voor woongebouwen de ontwikkeling wees in de richting van wand-panelen ter vervanging van de blokken.IIIIVERBINDING TUSSEN VLOERENWANDla-bAanzichten van een paneel en een verticaledoorsnede over de verbinding vloer-wand(-------- - ----------- ---De techniek van het bouwenDe keldervloer wordt gebruikt voor opstelling van de Deze vloer kan uiteraard ookop maaiveldhoogte gelegen zijn (fig. 4, blz. 6).Cement XXII (1970) nr.1 4VLOERBEKISTINGGJUK VOOR VULSLOR11I1111111I1111111"1111111111I1I1IJ11INSlTUVOfG------...VLDERBEKISTINI>.3a-bOverzicht van de stand waarin het terplaatse gestorte beton wordt aangebracht Aan de ene zijde van de vijzelreeks wordt de ruimte ingenomen door de aan de vijzels be-vestigde rekken met elk 3 montageblokken. De vierde hoogte die variabel is, is de vijzel-slag. Aan de andere zijde van de vijzelreeks moet ruimte worden vri] gehouden voor hetaanvoeren van de panelen. In de volgende figuren kan de volgorde van de handelingen opde juiste wijze worden bekeken (zie fig.De vaste bekisting wordt opgesteld de hoogte van de tweede vloer, dit om de benodigdehoogte te verknjqen voor de vijzelapparatuur en de aanvoer van de wandpanelen.Ook aan de vijzelkop worden speciale eisen gesteld. Een slappe ondersteuning door devijzel van het wandpaneel doet splUting optreden. Proeven TNO-IBBC hebben op eco-nomische gronden geresulteerd in een kop met een traagheidsmoment van ca. 160000 cm",Hierbl] is de breukbelasting van de panelen tot 8% lager dan de maximum breukbelastingvan de panelen bij volledig stijve ondersteuning.5Steunrol ter beperking van de kniklengte6a-bDe voegen, kopstroken en de vloer zijngestort; de tijdelijke voorspanning isaangebracht. De vijzels hebben slagvoltooid; de steunvijzels zijn vrijgekomenDe werkprocedure verloopt nu als volgt, uitgaande van de hier getoonde stand. De kop-stroken zijn ondersteund door steunvijzels die alleen werken bl] het inbrengen van blokkenof panelen. Zolang de in figuur zichtbare onderste vloer er nog niet is, is het nood-zakelijk de kniklengte van de panelenwand te beperken. Zonder maatregelen zou dezekniklengte maal ,de verdiepingshoogte bedragen.Nu ter hoogte van de vaste bekisting. steunrollen aangebracht tegen de wandgeleiding(fig. 4, 5). De kniklengte wordt daardoor gereduceerd tot anderhalf maal de verdiepingshoog-te. Nadat de voegen, kopstroken en de vloer zijn gestort, wordt een tijdelijke voorspanningaangebracht, zoals in figuur 6a-b te zien is.De voorspanstaven zijn ter weersztlden van de panelen aangebracht. In fig. 6 hebben devijzels hun slag voltooid, waarbij de steunvijzels vrij komen. De vloeren, trappen en wandenworden door deze vijzelslag uit de bekisting getild.II,Cement XXII (1970) nr. 1 54Maten van de vijzelopsteJling mettoebehoren'012PROFIEL120.60.10VOORBEKISTINGVERT,VQEGEN STEUNROLGELEIDING.VASTE VlOERBEKISTlNGVASTE VLOERBEKISTING.-MONTAGEWAGEN.!I!IIaeo.200I ii ',Illl"I'I i1ii\' I, II PREFAB WANDPANEELI 1I II II iII:IIIIIIIIIII,_T'.JDEL'JK VULBLOKDRMGJUKVOOR52Op de steunvijzels worden vulblokken aangebracht en door het op spanning brengen vandeze steunvijzels aangedrukt (fig. 7a-b). De kracht die door de steunvijzels op de kop-stroken wordt uitgeoefend is ongeveer de helft van de belasting op ??n hoofdvijzel.Hierna kunnen de vijzels stuk voor stuk worden afgelaten, waarbij bl] elke wand in hetgebouw de blokken worden ingebracht en verticaal aangedrukt.Daarna wordt het gehele gebouw door de vijzels over een blokhoogte geheven (fig.8a-b).De steunvljzels worden van vulblokken voorzien, waarna opnieuw een blokkenreeks wordtingebracht (fig. 9a-b).Deze procedure wordt nog ??nmaal herhaald. waarna de stand optreedt zoals in fig. 10a-b-cis aangegeven.Cement XXII (1970) nr. 1 6lOcBb.IpI III-8a-bAlle vulblokken Z?n ingebr?lcht (a), waernaover ??n blokhoogte gevijzeld wordt (b)lOb""'I"""119bI\P9a7a-bDe vulblokken boven de steunvijze!? zijn?l?lngebracht; twee t?del?ke vulblokkenboven de vijzels gepl?l?ltstDe vljzels worden ??n voor ??n ei?eleienwaarna de tweede r? vulblokken wordtingebr?lcht. Tevens worden blokken bovende hulpv?zels gepl?l?ltstl Oe-b-cNe het vijzelen over een blokhoogte (a)wordt de derde rij blokken enopgev?zeld (b); de peneten wordeneenqevoerd (c) ne?e: boven de steunvijzelsblokken zijn gepl?l?ltstCement XXII (1970) nr. 1 711b, ,14b13b13a14aNa het invullen van de blokken boven de steunvijzels worden de hulpblokken boven devijzels door definitieve panelen vervangen (fig. 11a-b).Nu wordt de tijdelijke dwarsvoorspanning verwijderd, evenals de hulpondersteuningen (fig.12). Inmiddels is de vloerbekisting schoongemaakt en de wapening aangebracht, alsmedede onderdelen voor elektra, gas en water. De bekisting van kopstroken en voegen wordtnu gesteld. De voegen,kopstroken, trappen en vloer worden gestort. Na verharding van hetbeton, kan cyclus van handelingen opnieuw beginnen.De cyclustijd voor een verdieping is door het toepassen van 300 tons vijzels, grotere blok-ken en het elektronische besturingssysteem, teruggebracht tot ??n verdieping per week.Het storten van de vloer met toebehoren is op vrijdag te stellen. In de beklstlnq is elektri-sche verwarming ondergebracht. zodat 60 uur na het storten het beton uit de bekisting kanworden gedrukt.Na het verharden van de laatste vloer worden de vijzels per wand ??n voor ??n verwijderd.In elk te stellen paneel is een platte Freyssinet vijzel verwerkt, welke op de benodigdespanning wordt gebrachten daarna ge?njecteerd (fig. 13a-b).Na het storten van de voegen en de laatste kopstroken kan de bekisting worden wegge-broken en de geprefabriceerde eerste verdiepingsvloer worden ingebracht.Om de stabiliteit van het gebouw tijdens de montage te verzekeren, zullen in het algemeen2 steuntorens nodig zijn met een hoogte van ca. drie maal de verdiepingshoogte (fig. 14a-b).12b12a-bDe t?del?ke voorspanning en hulponder-steuningen worden verwijderd; het terplaatse te storten beton wordt nuaangebracht (zie 3a-b)13a-bDe laatste panelen met platte Prevestnet vijzelworden ??n voor ??n geplaatst en opspanning gebracht14a-bDe steuntorens die zorg dragen voor destabiliteit tijdens de bouw12a11a-b 11aDe tijdelijke vulblokken vervangt men doorpanelenGELEIDEROlLENVERWUOERD ?ISTORTNIVEAU IIIDEMONTABELE GEPREFABRlCEERDE STEUNTORENCement XXII (1970) nr. 1 815Proefopstelling bij TNO-laaC; schaal 1: 516E?n vijzel is afgelaten17Plattegrond van een woontoren met alleenwanden; de kopstroken zijn gearceerd18Plattegrond met wanden en kolommenHierbij moet men bedenken dat de hoogte van het onderhuis circa twee maal de verdie-pingshoogte is. De doorsnede van deze toren wordt bepaald door de stijfheid, nodig voorhet opnemen van de horizontale belastingen op de woontorens. De verplaatsing aan de topvan de steuntoren moet beperkt blijven tot 2 ? 3 mmo De horizontale krachten van de woon-toren worden op de steuntorens overgebracht door rollen, die aan de onderste gestortevloer zijn bevestigd. Tijdens het heffen wordt het gebouw op deze horizontaal gesteund.Onder meer bij TNO-IBBC is een groot aantal proeven genomen waarvan er reeds enkelegenoemd zijn. Andere proeven betroffen de verbinding wand-vloeren de vijzelkop.Foto 15 toont de beproeving van de wandpanelen, schaal 1 op 5. De proef is gedaan opeen stel panelen van drie hoog en vier breed. Van onder naar boven toont de foto achter-eenvolgens: de hefvijzels; de vier panelen zonder voegvulling; de vier panelen met voeg-vulling en horizontale voorspanning (hierbij mag nog worden opgemerkt dat tussen depanelen zonder en die met voegvulling daarboven, nog geen vloer aanwezig is); de boven-ste reeks van vier panelen met voegvulling en de daaraan aan de onderzijde gestorte vloer.Foto 16 toont een detail van dezelfde proefopstelling, waarbij ??n hefvijzel is afgelaten.Bij de beproeving zijngeensteunvijzels gebruikt. Het ligt in de bedoeling dat de theoreti-sche achtergronden van het systeem nog nader in publikaties zullen worden belicht.Tot besluit worden nog enkele plattegronden getoond van uitgewerkte woontorens:Figuur 17 toont een woningtype met alleen wanden. De kopstroken zijn gearceerd.Figuur 18 laat een plattegrond zien, waarin wanden en kolommen voorkomen.Als conclusie mag gesteld worden dat met deze werkwijze de afbouw in de ruwbouw wordtge?ntegreerd, d.w.z. dat de afbouw direct kan beginnen nadat de eerste (bovenste) verdiepinggereed is en dank zij' deze integratie de voordelen van het jacksysteem tot hun recht komen.11!i iI"ij !ikt ,-----j,zzza jj ij .:,,,, ii" " !I ij"- ----_ _-- --- - ---------II== ===Cement XXII (1970) nr.1 9