? utiliteitsbouw ? constructief ontwerp?ir.F.H. van der Linde en ing.L. van Dorp, Ingenieursbureau Zonneveld bv, RotterdamOp de linker Maasoever ligt een groot uitbreidingsgebied van Rotterdam: de 'Kop vanZuid', In dit gebied komen kantoren, woningen en recreatiegebieden. Het plan Wilhelmi?nahof is de eerste fase van ontwikkeling op de Kop van Zuid en krijgt inmiddels aardig ge'stalte. Zowel boven- als ondergronds:zijn bouwactiviteiten aan de gang. Ditartikel gaat inop het ontwerp en de bouw van het kantorencomplex Wilhelminahof. Het artikel 'Metro-station Wilhelminaplein' elders in de:ze aflevering beschrijft hetontwerp en de bouw vanhet ondergrondse metrostation.KANTORENCOMPLEXWILHELMINAHOFROTTERDAM~ 150 m.~ METROTUNNEL~~4d'4dPlantoelichtingHet plan Wilhelminahof omvat een aantalkantoren zoals het Centraal Belasting Ge-bouw, rechtbankkantoren, het Paleis vanJustitie, de Pleintoren en ondergrondse enbovengrondse parkeergarages (fig. 1).Het project is complex vanwege de aanwezi"ge metrotunnel en de gel?kt?dige bouw vanhet metrostation, direct naasten deels on-der de kantoren.paalfunderingen1 Paleis van justitie2 Rechtbonkkantoren3 (entraal belastinggebouw4Pleintoren5 GaLleria6 Ingang metrostation70verkluizingB Metrobuis9 Parkeergarage@ Overzicht van het planHet ontwerpDe constructeurwerd al in een vroeg stadiumbijhet ontwerp betrokken vanwege de b?zon-dere randvoorwaarden voor de constructieen de fundering. Deze hadden onder meerbetrekking op de afstand van de nieuwe ge-bouwfundering tot de tunnel in relatie tot dediepte van het inheiniveau (fig. 2).Daarnaast gold de voorwaarde dat de totalegebouwbelastingen op de ondergrond geenontoelaatbare zettingen en zettingsverschil-len in deconstructie van de metrotunnel ver-oorzaken. Dit soort zettingen kunnen ont-staan door spanningstoename in de laagvan Kedichem (zie artikel 'Wilhelminaplein').@ Randvoorwaardennaast metrotunneldl = equivalente diameter bestaande paal(metro)d2 = equivalente diameter nieuwe paalDe zettingsinvloed van de gebouwen op demetrotunnel is te verminderen door de ge-bouwen op grotere afstand van de tunnel tebouwen. Vaak is dit echter niet mogel?k inverband met de stedebouwkundige rand-voorwaarden, die z?n vastgelegd in het Ste-debouwkundig Matenplan. Er z?n drie ande-re manieren om de zettingsinvloed te ver"minderen:? door de gebouwen op terugliggende fun-deringen te plaatsen (overstek) en de pa-len schoor vanaf de metro te heien;? door de gebouwbelasting te reduceren.Dat kan door een lichte constructie toe tepassen of minder hoog te bouwen. Dit vol-deed echter niet aan andere randvoor-waarden voor het gebouwontwerp;? door de zettingsinvloed te verminderendoor het toepassen van ontlastkelders.20 CEMENT1995/11? Zettingscontouren ontgraving tot NAP - 1,7 mOnder het Centraal Belasting Gebouw, derechtbankkantoren en het Paleis van Justi-tiels een ??nlaagse (ontlast)keldertoege-past. De oplossing voor de Pleintoren lich-ten we hierna toe.HetCentraal BelastingGebouw brachtspeci-fieke zettingsproblemen mee.De toekomsti-ge huurder wil door het gehele gebouw ar-chieven kunnen plaatsen. Omdat de beno-digde archiefzones nog niet bekend zijn ende indelingflexibel moet zijn, zijn alle vloerenberekend op een vloerbelasting van 10kN/m2? Vanwege de invloed van de archie-ven OP de zettingen van de metrotunnel geI-den er beperkingen voorde cumulatieve ver-ticale belastingen per gebouwdeel.??6 I.!rand metrotunnel~1 0,7rond toekomstig metro-station_______ 3.2_____ -12,./- - ------@ Ook de verbindingsconstructie krijgt een kantoorfunctieTijdens de uitvoering van het heiwerk directnaast de tunnel, waren via het monitoring-systeem geringe horizontale verplaatsingenvan de tunnel (die los op op-pers-palen ligt)waar te nemen.Om bij hetverdere heiwerk verplaatsingen tevoorkomen, zijn ontlastgaten geboord(0400 mm, hoh 800 mm) direct naast denog niet gestempelde combiwand aan debuitenzijde van de bouwput van het metro-station.PleintorenDe zettingsinvloed van de Pleintoren op detunnel en het station is minder eenvoudig teverminderen. Door de grote hoogte van dePleintoren (90 m), de smalle funderingsba-sis en de asymmetrie ten opzichte van demetro-as zijn de zettingen en zettingsver-schillen ontoelaatbaar. Deze zettingen zijnbepaald met uitgebreide berekeningen. In fi-guur 3 zijn de zettingscontouren in het gevalvan een ??nlaagse (ontlast)kelder weerge-geven.Deze ontoelaatbare vervormingen wordendeels opgelost bij het station (zie artikel 'Me-trostation Wilhelminaplein') en deels terplaatse van de Pleintoren. De uiteindelijkeoplossing bij de Pleintoren bestaat uit een8 m diepe ontlastkelder onder hetgehele ge-bouwoppervlak. Deze reduceert de span-ningstoename op de diepere grondlagen(Kedichem) door het verwijderen van degrond (= wegnemen bovenbelasting) endoor de opwaartse waterdruk. Hierdoor wor-den de totale zettingen en zettingsverschil-len kleiner.CEMENT1995/11OverkluizingsconstructieIn het oorspronkelijke plan was op een hoog-te van 40 m boven het metrostation tussende Rechtbankkantoren en het Centraal Be-lasting Gebouw een schijngevel ontworpen.Tijdens het ontwerpproces ontstond de be-hoefte om een echte verbinding tussen detwee gebouwen te maken. Deze verbindinggroeide van een eenvoudige brugconstruc-tie uit tot drie volwaardige kantoorverdiepin-gen (foto 4).De eerder genoemde zettingsproblematieknoopte de constructeur de overkluizings-constructie volledig horizontaal en verticaalte dilateren van de onderliggende construc-ties en de belastingafdracht naar de funde-ring zover mogelijk van hetmetrostation van- ? Overklu;zingsconstructie21? utiliteitsbouw ? uitvoeringstechniek?De uitvoering van de ruwbouw van de over-CD Horizontale verplaatsing overkluizingI ~ _ ~~ - 1-~ ~ ~I I ! I:--' - ~-~!-- ~ - ~- :,:--!_!-~I-1I- ~ I II I I- ,I I IC ,I I IC ,I I Ic ,I I Ic ,I I IcI I IcI I ICUitvoering overkluizingsconstructieDe stalen balken worden met behulp van een400 tons mobiele kraan op de definitievesteunpunten (betonkolommen van de over-kluizing) en tijdelijke steunpunten (op dewand van de onderliggende kantoordelen)gehesen. Aan de stalen balken wordt hetwerkbordes gehesen en op z'n tijdelijkesteunpunten geplaatst. De overkluizingmoet tijdens de ruwbouw op vier punten on-dersteund worden. De twee tijdelijke steun-punten kunnen niet op het metrodekwordenafgesteund. Daarom zijn ze in sChuine standgeplaatst (fig. 8). De twee tijdelijke steun-punten perwand worden geplaatstop beton-nen funderingen met elk zes betonpalen.De schuine steunpunten zijn opgebouwd uiteen buis rond 600 mmo Ze worden met knik-verkorters geschoord op hetin aanbouw zijn-de gebouw. Op deze schuine steunpuntenwordt het stalen werkbordes geplaatst metde tijdelijke ondersteuningen voor de ruw-bouwvan de overkluizing. De tijdelijke steun-punten worden met behulp van vijzels (vier100 tons vijzels) op spanning gehouden ende zeegvan 50 mmwordt in de bouwfase ge-handhaafd. De vijzels worden gedragen dooracht HE1000B balken.voorkomen, is om de 5,40 m een voeg van20 mm gehouden. Daarna wordt het buiten-spouwblad ervoorgemetseld. De hoogte vande overkluizing lijkt ter plaatse van de voor~gevel vijf verdiepingen hoog en bij de achter-gevel drie verdiepingen.StaLenkokerconslruc tieBalkwapertingDubbeLe beugelsKoppelstrippenStekankers voorkanaalplo tenn n n11 11 11I; 11 11 :: ~ Kolomwapen;ng1~1I11u U U U 1I U, UDe gevelwanden van de overkluizing zijn inverband met de dwarskrachten in het mid-den van de overspanning 535 mm diken aande uiteinden 735 mmo De beton-sterkteklas-se is B 35, de staalkwaliteit FeB 500HWL.Voor het lassen van de hoofdwapening in detrekzone is gebruik gemaakt van koppelan-kers. De windbelasting op de overkluizings-constructie wordt via de vloeren met behulpvan oplegnokken aan weerszijden van deoverkluizing afgevoerd naar de stabiliteits-kernen van de respectievelijke gebouwen.De uiteindelijk berekende doorbuiging vande overkluizing is 35 mm ten opzichte vanhaar steunpunten. De overkluizing is uitge-voerd met een toog van 50 mmo Na verwijde-ring van de tijdelijke ondersteuningen is dedoorbuiging 11 mmoTussen hetonderliggendekantoordeel en deoverkluizing is een voeg van 20 mm exclusiefde invloed van de toog gehouden.De voorgevel van de overkluizing is hogerdan de achtergevel. Onder de stalen balkvande overkluizingswand worden prefab-ele-menten gehangen met behulp van staalpla-ten, die aan deze balk zijn gelast. Boven deoverkluizingswand wordt een wand gestortmet een dikte van 280 mmo Om het uitknik-ken van deze wand door drukkrachten teQD Wapenmgsdeffinbijba~opffiggmgaangehouden. Aan de Rechtbankzijdeis meteen mogelijke dilatatie van 40 mm rekeninggehouden. De betonpalen onder de kolom-men van de overkluizing en de onderliggen-de kantoordelen zijn als verende ondersteu-ningen ingevoerd.Aan de Rechtbankzijde is de onderlinge af-stand van de kolommen 5,40 m, aan de an-dere zijde is deze onderlinge afstand 7,20 m.Deze situatie, die overigens een bouwkundi-geeis was, heeft tot gevolg dat de overklui-zing in haar eindsituatie met volledige belas-ting circa 20 mm in de richting van het Cen-trale Belasting Gebouw (CBG) verplaatst(fig. 7).Tijdens de uitvoering wordt een deel van de-ze verplaatsing direct verwerkt. Tevens is terplaatse van hetCBG een dilatatie van 40 mmEen deel van de trekkrachten onderin de lig-ger wordt opgenomen door een stalen balk,die tevens dienst doet als bekisting. Dezebalk is voorzien van deuvels (lIJ 20 mm) inverband met de overbrenging van schuif-krachten. De balk is samengesteld uit 20mm dikke staalplaten gemaakt van Corten-staal (fig. 6).De wapening in de wandliggers is berekendmet het eindige-elementenprogramma DIA~NA. De invloed van de wapening is verwerktin de berekening. Bij de berekening van deoverkluizingsconstructie is het onderliggen-dekantoordeel, dat d?zelfde construc-tie-opbouw heeftals de overkluizing, meege~nomen.Deze onderliggende constructie heeft in-vloed op de berekening van de wandliggervan de overkluizing, omdat deze aan beidezijden ongelijk is. De onderliggende con-structie wordt gesteund door twee kolom-men en staat deels op overstek.daan te laten plaatsvinden. Op deze wijze iseen aparte overkluizingsconstructie ge-maakt met een overspanning van 43 m (fig.5).Voor de overkluizingsconstructie vergeleekde constructeur diverse varianten, zowel watbetreft uitvoeringsmethode, bouwtijd enbouwkosten. Verschillende constructies zijndoorgerekend, zowel in staal als in (voorge-spannen) beton.Gekozen is voor dragende gevels van terplaatse gestort beton als wandligger (drieverdiepingen hoog) en kanaalplaatvloerentussen de gevelwanden (in ??n keer over-spannen). De overkluizingsconstructiestaatop vier aparte kolommen, afmeting 755 x935 mm2?22 CEMENT1995/11Kanaalploa tvloerOragende betonwaoverd. De Pleintoren, waarvan de bouw in ok-tober 1995 is gestart, wordt medio 1997 op-geleverd. Op foto 9 is de stand van hetwerk injuni 1995 zichtbaar.? Stand van het werk in juni 1995De totale bouwsom van het thans te realise-ren deel bedraagt circa f 250 miljoen.De Wilhelminahof wordt gebouwd door deBouwcombinatie Dura van Eesteren v.o.f.kluizing bestaat uit de volgende fasen:1. De stalen balk wordt, voorzien van wape-ning, geplaatst.2. De balk wordt volgestort .en in de plasti-sche fase Van het beton wordt detoog van50 mm door middel van vijzels weer in debalk teruggebracht. De vijzelkracht is cir-ca 4 . 87,5 kN per steunpunt.3. Op de volgestorte balken worden kanaal-platen gelegd.4. De wand van het middendeel (dik 535mm) wordt tussen de verdiepingen ge-stort, waarna er in de plastische fase vanhet beton gevijzeld wordt. De vijzelkrachtis circa 4 ? 337,5 kN per steunpunt.5. De wanden aan de uiteinden (dik 735mm) worden gestort, dekanaalplatenworden gelegd ende druklaag wordt ge-stort.6. De middenwanden van de tweede bouw-laag (dik 535 mm) worden gestort, waar- ? Hulpconstructiena er gevijzeld wordt tot een vijzelkrachtvan 4 . 560 kN = 2240 kN per midden-steunpunt.7. Als5.8. De middenwanden van de derde bouw-laag (dik 535 mm) worden gestort, waar-na er gevijzeld wordt tot een vijzelkraChtvan 4 . 750 kN per steunpunt.9. Als 5, waarna de vijzels worden verwij-derd.Na het verwijderen van de vijzels zakt dewand 11 mm, waarna een toog overblijft van39 mm ten opzichte van de steunpunten.Hierna worden de verhoogde gevel in as 5 ende prefab schorten aangebracht.Betrokkenen en voortgangHet totale project wordt ontwikkeld door deOntwikkelingscombinatie Bouwfonds-Burg-investjWilhelminahof v.o.f. De Rijksgebou-wendienst zal een groot deel van de kanto-ren gaan huren. MBO (Maatschappij voor Be-drijfsobjecten) treedt op als financier.De bij het projectbetrokken architecten zijn:? Cees Dam en Partners Architecten? Kraaijvanger Urbis b.v. bureau voor archi-tectuur en stadsontwerp? Zwarts &Jansma? Hok International Limited (London)Het constructief ontwerp en de constructie-ve uitwerking is van Ingenieursbureau Zon-neveld bv.De bouw is gestart in januari 1994. foto's: Tom de Rooij, MoordrechtHet Centrale Belasting Gebouw, de Recht-bankkantoren, het Paleis van Justitie en deparkeergarages worden medio 1996 opgele-?CEMENT:l995j11 23