C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU t i l i tei t sb o u wcement 1999 656Het Van Goghmuseum (foto 1en 2) trekt jaarlijks vele honderd-duizenden bezoekers vanuit degehele wereld. Naast de vaste col-lectie, de schilderijen en prentenvan Vincent van Gogh, wordtjaarlijks een aantal tijdelijkeexposities georganiseerd. Dezezijn zo succesvol dat het museum-gebouw, daterend uit eind jarenzestig, uit zijn voegen barstte.De beschikbare ruimte voor tijde-lijke exposities was, in het doorRietveld ontworpen gebouw, tebeperkt. Ook waren er problemenvan bouwfysische aard: de lucht-behandelingsinstallaties waren tekrap bemeten en er waren talrijkekoudebruggen. Tijdens de bouwvan de nieuwe vleugel is hetbestaande gebouw gerenoveerd,waarbij met name deze aspectenzijn verbeterd. Op deze renovatiewordt in het volgende nummervan Cement nader ingegaan.B o u w k u n d i g o n t w e r pVanaf het Museumplein (fig. 3)gezien valt de ellipsvormige op-bouw in het oog. De ellipsvormwordt benadrukt door de natuur-stenen bekleding van Deerbraungraniet. De platen zijn met de ver-lopende straal van de ellips uitge-voerd, slechts de boven elkaargelegen platen zijn hetzelfde!Het grootste deel van de nieuwevleugel bevindt zich onder hetmaaiveld. De kelder heeft eenoppervlakte van circa 5000 m2enisgebouwdrondomdeellipsvorm;hier bevinden zich expositie- eninstallatieruimten. De beganegrond is een grote expositieruimtedie per tentoonstelling vrij inge-deeld kan worden. De eerste ver-dieping is het prentenkabinet. Indezegeslotenvierkantedoostreedtnauwelijks daglicht toe; een voor-waarde voor het exposeren van dekwetsbare papieren prenten.C o n s t r u c t i e f o n t w e r pIn het voorontwerp zijn diversemogelijke toe te passen construc-tiematerialen vergeleken. Metname voor de opbouw van de con-structie boven het maaiveld is,naast de uiteindelijk gekozenbetonconstructie, een alternatiefin staal onderzocht. Boven hetmaaiveld wordt de constructieNieuwe vleugel voor hetVan Goghmuseumir. W.M. Faas en ir. E.T.J. Holla*, D3BN civiel ingenieurs*ir. Holla is thans werkzaam bij T&E ConsultDankzij een genereuze schenking van de Japanse verzekeringsmaatschappijYasuda Fire & Marine Insurance Company, was het voor het VanGoghmuseum mogelijk een lang gekoesterde wens in vervulling te laten gaan:een nieuwe vleugel voor de vele succesvolle tijdelijke exposities. De bouw hier-van startte begin 1997 en na een grondige verbouwing van het bestaandegebouw heeft het museum zijn poorten in juni weer voor het publiekgeopend.1 | Verbindingsgebiedtussen bestaand museum ende nieuwbouw (foto boven)foto: Bob de Ruiter2 | Kenmerkend voor denieuwbouw, de halve ovalevormfoto: Van Gogh museumDe nieuwe tentoonstellingsvleugelis een ontwerp van de Japansearchitect Kisho Kurokawa. Overde gehele wereld, zoals in Parijs,Tokio en Sydney, heeft deze archi-tect zijn sporen verdiend met hetontwerpenvanmusea,stadionsenkantoorgebouwen. Zijn stijl wordtgekenmerkt door strakke rechtelijnen, gecombineerd met gebogenvormen zoals de ellips of cirkel.Na het schetsontwerp van Kuro-kawa is een ontwerpteam begin1995begonnenmetdeuitwerking.PKB Bouwadviseurs uit Amster-dam verzorgde het projectma-nagement, Bureau Bouwkunde(Rotterdam) vertegenwoordigdesamen met een medewerker vanhet bureau Kurokawa de archi-tect. Deze medewerker was gesta-tioneerd in Parijs, waar de archi-tect een vestiging heeft. Andereadviseurs waren Huisman enVan Muijen (installaties), VanDorsser (bouwfysica) en deFranse lichtadviseur, GeorgeBerne. De engineering van voor-ontwerp tot en met de opleveringop constructief gebied was inhanden van D3BN civiel ingeni-eurs, vestiging Amsterdam. Deaanbesteding had plaats eind1996. Aannemer was J.P. vanEesteren bv, Rotterdam/Amster-dam.C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU t i l i tei t sb o u wcement 1999 6 57gekenmerkt door de ellipsvor-mige en schuinstaande wanden,uitkragingen en een grote over-spanning van de begane grond.In de staalvariant waren dewanden opgebouwd uit stalenkolommen met kalkzandsteen-blokken ertussen. De vloerenwaren hierbij als staalplaatbeton-vloeren gedacht.Een kostenvergelijking tussen deoplossingen in beton en staal,waarin ook aspecten voor deverdere afbouw waren meegeno-men, wees uit dat de varianten inprijs nauwelijks verschilden. Desterke voorkeur van de architectvoor beton heeft bepaald dat dievariant verder is uitgewerkt. Demogelijkheidhetbetonexactindegewenste ellipsvorm te kunnenstorten was een belangrijk argu-ment. Bij toepassing van kalk-zandsteen zou de ellipsvorm inkleine segmenten ter grootte vande blokken moeten worden opge-bouwd.B o u w p u tDe grondslag ter plaatse bestaatuit het bekende Amsterdamseprofiel: tot circa NAP - 12,0 mafwisselend klei- en veenlagen; dewaterafsluitende veenlaag vancirca NAP - 13,0 tot - 17,0 m; detweede zandlaag begint op circaNAP - 19,0 m.Er is overwogen de kelder volgenshet polderprincipe uit te voeren,hetgeen een aanzienlijke bespa-ring had betekend. In samen-spraak met de opdrachtgeveren de adviseur voor de installatiesis hiervan echter afgezien,omdat de gewenste vloerafwer-king en de klimaateisen eenwaterdichte vloerconstructie ver-eisten. Gekozen is voor een water-dichte betonconstructie.De 6 m diepe bouwput voorde kelder is uitgevoerd met eentijdelijke damwand (foto 4), diedoorliep tot de onderkant van dewaterafsluitende veenlaag. Deverankering had plaats met grout-ankers in de tweede zandlaag,onder een hoek van 45? met dedamwand.Aansluiting nieuwbouw -bestaande bouwIn de eindsituatie komen debezoekers vanaf de begane grondin het bestaande museum via eenroltrap naar het kelderniveau vande nieuwbouw. Het aanlegniveauvan de nieuwe vleugel ligt echter2mlagerdandatvandebestaandebouw (fig. 5).Voor het realiseren van de ver-binding dienden delen van debestaande kelderwand en kelder-vloer te worden verwijderd. Ineerste instantie is tegen hetbestaande pand een damwandgeslagen tot hetzelfde niveau alsde damwand aan de drie overigezijden. Deze damwand werd ver-ankerd aan het bestaande ge-bouw, waarvoor in de keldervloergaten zijn geboord. Hierbij werdonder de museumvloer een hori-zontale spleet geconstateerd, ont-staan door het inklinken van deveenlagen. Omdat tijdens uitvoe-ring van de aansluiting via dezespleet veel water zou kunnen toe-stromen, is de spleet met groutgedicht door injectie via de reedsgeboorde gaten. Door het contro-leren van de druk waarmee hetmengselonderdegrondwerdver-3 | Situatie bestaandgebouw en uitbreidingmuseum1 gerenoveerd museum2 uitbreiding museum3 concertgebouw4 stedelijk museum4 | Bouwput met bestaandgebouw op de achtergrondfoto: E.Holla5 | Plattegrond kelder(fig. onder)A opgang naar bestaandmuseumB expositiegangC expositieruimteD buitengebied1234C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU t i l i tei t sb o u wcement 1999 658pompt, was enige controle moge-lijk of voldoende was ge?njec-teerd.Nadat een deel van de nieuwe kel-dervloer was gerealiseerd, is dedamwand tegen het bestaandemuseum ter plaatse van de door-braak tot onder de nieuw aange-legde keldervloer afgebrand (fig.6). De eerste dagen was er eengrote toevloed van water. Hetbleek noodzakelijk op een aantalplaatsen extra te injecteren. Inde omgeving van het Van Gogh-museum bevinden zich enkelepanden die op houten palen zijngefundeerd. Met peilbuizen is degrondwaterstand in de omgevingcontinu gevolgd. Bij ??n pand iseenretourbemalingtoegepast.Naenige tijd ontstond een stabielesituatie, waarna het sloopwerkkon beginnen. In totaal heeft hetvier maanden geduurd voordat deaansluiting was gerealiseerd. Deverbinding tussen nieuw- enoudbouw is met dilatatievoegen-band waterdicht uitgevoerd.F u n d e r i n gOmdat het grootste deel vande nieuwe vleugel zich onderde grondwaterspiegel bevindt,worden de meeste palen op trekbelast. De palen tussen de kolom-men staan respectievelijk 2,40 men 3,60 m hart op hart. De trek-belasting op deze palen bedraagt400 kN. Gekozen is voor prefabpalen van 400 x 400 mm2met eenpuntniveau op NAP - 20 m. Dezepaalafmeting voldoet tevens voorde palen die op druk wordenbelast. De 340 palen zijn vanuitde bouwput geheid. Bij hetheiwerk is een aantal malen opoude funderingsresten gestotenvan fabrieken die in de vorigeeeuw op het Museumpleinhebben gestaan en die zijn afge-broken bij de uitbreiding vanAmsterdam in het begin van dezeeeuw.K e l d e rBelangrijk uitgangspunt van deconstructie van de keldervloerwas het feit dat de architect geendilataties in de expositieruimtenaccepteerde, waardoor de gehelekelder zonder dilataties is uitge-voerd. De vloer is circa 5000 m2groot en heeft verschillende peil-maten voor de expositieruimtenen de lager gelegen ondiepewaterpartij. Deze vormt het bui-tengebied op kelderniveau enheeftdevormvaneenhalveellips.De met leisteen beklede vloerwaarover een dunne waterfilmloopt, is niet ge?soleerd.De vervormingen in de kelder-vloer als gevolg van krimp en tem-peratuurwisselingen worden ver-6 | Dwarsdoorsnede7 | Keldervloer tijdens hetwapenenfoto: E.Holla8 | Begane grond(fig. rechts onder)1 kelderdek2 vloer met holle kokers3 liftschachten4 buitengebied5 betonnen balustradeC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU t i l i tei t sb o u wcement 1999 6 59hinderd door het ontbreken vandilataties. In verband met debenodigde waterdichtheid isdaaromveelaandachtbesteedaande scheurwijdteberekening. Deverhinderde vervormingen vanhet beton, in combinatie met dewaterdruk tegen de keldervloer,bepalen de wapening in de vloer.Bij een vloerdikte van 300 mm isde wapeningshoeveelheid opti-maal (foto 7). Gekozen is voor eenbasiswapening ?12-75 mm. Hier-voor zijn wapeningsnetten opmaat geproduceerd.In verband met mogelijke toe-komstige activiteiten op het ver-nieuwde Museumplein is door degemeente Amsterdam een mini-male gronddekking voorgeschre-ven,evenalsdevariabelebelastingvan 10 kN/m2. De totale belastinguit het eigen gewicht van het kel-derdek, de gronddekking en eenbeschermlaag tegen calamiteiten,bestaande uit betonnen platen,bedraagt circa 50 kN/m2. Om deconstructiehoogte te beperken isgekozen voor een vlakke plaat-vloermetkolomkoppen.Deafme-ting van de kolomkoppen is zogekozen dat bij een optimalevloerwapening geen ponswape-ning benodigd was.De kolommen zijn in verbandmet de hoge repetitie en latereafwerking in prefab uitgevoerd enmet een enkele dook aan de kel-dervloer verbonden.B e g a n e g r o n dDe begane-grondvloer heeft eenoverspanning van 13,5 m. Ommateriaal te besparen is een aldecennia oud recept toegepast:gewichtsbesparing door karton-nen buizen in de vloer op tenemen (fig. 8). De vloerdiktebedraagt 500 mm, de toegepastekokers zijn ?300 mm. Het toe-passen van voorspanning bood teweinig voordelen. De vloer kon indat geval wel slanker worden uit-gevoerd, maar door de ponswaren dan kolomkoppen nodig.V e r d i e p i n g e n w a n d e nDe stabiliteit wordt ontleend aande twee schachten voor liften entrappenhuizen. De schachtwan-den zijn in drie fasen gestort.De 14,5 m hoge ellipsvormigewanden sluiten hierop aan. Omde wanden in de ellipsvorm tekunnen storten, is een bekis-tingssysteem (Paschal) toegepastwaarmee, door het aandraaienvan wartels, elke gewenste radiusingesteld kon worden (foto 9).Deze wanden zijn waar mogelijkin twee fasen gestort.De doosconstructie op de eersteverdieping (het prentenkabinet)bestaat geheel uit betonnenwanden en vloeren (fig. 10). Degesloten betonnen wanden die uitde gevel steken `balanceren' op de(scheefstaande) gevelwand en opeen rij kolommen evenwijdighieraan. In de zijwanden bevin-den zich de toegangen tot hetkabinet. Boven deze openingen9 | Gebogen wanden inuitvoering10 | Eerste verdieping(fig. links onder)11 | ExpositieruimteC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU t i l i tei t sb o u wcement 1999 660treden in de gereduceerde beton-doorsnede grote trekspanningenop, die door enkele voorspansta-ven zijn ge?limineerd. In het dakvan het kabinet is voorspanningtoegepast in de balk die de kolom-men van het dak draagt.D a k c o n s t r u c t i eHet dak bestaat uit een in tweerichtingen gebogen vlak, dat totcirca 5 m aan alle zijden uitkraagt(foto 11). Deze vorm is ontstaanuit de wens van de architect omweinig direct zonlicht in de expo-sitieruimtes toe te laten. Wanneerin de avonduren de verlichting inhet gebouw wordt ontstoken, ont-staat een lichtband door het glasdirect onder het dak. Zo lijkt hetdak als het ware te zweven bovende rest van het gebouw.Voor dit dak is een aantal con-structies onderzocht. Zo is eencompleetgestortbetonnenschaal-dak de revue gepasseerd, maardit bleek al snel prijstechnischniet re?el gezien de benodigdebekistingsconstructie. Een stalenruimtevakwerk bood wel moge-lijkheden, maar door onder meerdegebogenvormendepositievande ondersteuningspunten, vielook dit alternatief snel af.Uiteindelijk is een `traditionele'staalconstructie gekozen. Dehoofdliggers, bestaande uit ge-bogen IPE-liggers, overspannenin de kortste richting en verzor-gen zo tevens de uitkragingen(fig. 12). De hoofdliggers rustenop een gebogen buis, die de verti-cale krachten over de vele slankestalen pendelkolommen verdeelt.Het dak bestaat uit stalen platendie over de stalen liggers zijngebogen. Hierop zijn titaniumsandwichplaten gemonteerd.De pendelkolommen zijn niet instaat windkrachten af te voerennaar de ondergelegen betoncon-structie. Daarom is in het dakvlakeen windverband aangebracht,dat de windkrachten afvoert naartwee `vaste punten'. Deze zijngelegenopdehoekpuntenvanhetgebouw. De hoogte van het dak-vlak is op deze punten nagenoeggelijk aan die van de ondergele-gen betonconstructie.Door de schuine stand van dependelkolommen op de gebogenbetonwand ontstaan horizontalekrachten op deze wand. Dezeworden opgenomen door eenvoorgespannen balk die als trek-band werkt (zie fig. 6) en de hori-zontale krachten afvoert naar dewanden van de liftschachten. s12 | Doorsnede dak-constructie13 | Overzicht totalecomplexfoto: Bob de Ruiter