themaOp, naast en onder elkaar2201444themaOp, naast enonder elkaarIn juni wordt in Utrecht het nieuwe Muziekcentrum TivoliVredenburg geopend. Dit indrukwek-kende gebouw ligt midden in de stad, aan het Vredenburg in Utrecht. Met zijn vijf uiteenlopendezalen moet het een centrum worden met internationale allure. De stalen draagconstructies vande zalen staan min of meer op zichzelf en zijn gekoppeld aan twee betonnen kernen.1Diverse zalen in MuziekcentrumTivoliVredenburg hangen viavakwerkconstructies aan betonnen kernenVijf zalen, vier architecten,5500 bezoekersDe vier nieuwe zalen (`biotopen') zijn ontworpendoor verschillende architecten. De popzaal`Ronda'(2000 bezoekers) is ontworpen door Jo Coenen,de cross-overzaal`Pandora'(700 bezoekers) doorNL Architects, de kamermuziekzaal`Hertz'(541bezoekers) door Architectuurstudio HH (tevensoverkoepelend/co?rdinerend architect en verant-woordelijk voor de renovatie van de bestaandesymfoniezaal`Grote zaal' voor 1717 bezoekers) ende jazz-zaal`Cloud Nine'(400 bezoekers) doorarchitectuurcentrale Thijs Asselbergs.Op, naast en onder elkaar 22014 45kamermuziekzaalcentraal vakwerkcross-overzaaljazz-zaalBegin 2003 is het plan gemaakt de bestaande muziekcentraTivoli en SJU Jazzpodium onder te brengen in ??n gebouw,samen met de bestaande symfoniezaal van het muziekcentrumVredenburg. Hiermee kon worden voorkomen dat dezevermaarde symfoniezaal van architect Herman Hertzbergermoest worden gesloopt. Het plan was het bestaande gebouw uitte breiden met een popzaal (Tivoli), een jazz-zaal (SJU Jazzpo-dium), een cross-overzaal en een kamermuziekzaal. Hiermeewerd het Muziekcentrum TivoliVredenburg geboren (werk-naam: Muziekpaleis Utrecht). Belangrijk uitgangspunt in hetontwerp was dat meerdere zalen gelijktijdig operationeelkunnen zijn. Dit gaf de nodige uitdagingen, zowel op logistiekals akoestisch vlak. Gezien de beperkte ruimte in het hartje vanUtrecht was ook de uitvoering geen eenvoudige opgave.Diverse alternatievenOm een gebouw met vijf onafhankelijk van elkaar opererendezalen te cre?ren, zijn diverse alternatieven onderzocht. In eersteinstantie waren alle nieuwe zalen boven de bestaande symfo-niezaal geprojecteerd. Dit leidde tot een gebouwhoogte vancirca 70 m (fig. 2). Het verticale transport was hierbij echterzeer complex en zou leiden tot hoge kosten. De draagconstruc-tie zou moeten bestaan uit een tafelconstructie op een hoogtevan 25 m met een overspanning van 55 ? 55 m. Alleen al deconstructiehoogte hiervan zou uitkomen op circa 9 m.Om deze hoogte te reduceren, is een alternatief met een 27 mhoge vakwerkligger in het midden op de tafel voorgesteld(fig. 3). Dit idee leidde tot een geheel andere opzet. Zo werd depopzaal naast de bestaande symfoniezaal geplaatst. De anderezalen werden boven de popzaal geprojecteerd. Vanwege debeperkte ruimte tussen het bestaande gebouw en het Vreden-burg moest de popzaal breed en ondiep worden, een totaalnieuwe vorm voor een dergelijke zaal. Alsnog was de afstandtussen de popzaal en de bestaande symfoniezaal slechts 3,5 m.De uitdaging daarbij was om bij een popconcert met geluidni-veau van 120 dB in de symfoniezaal toch een achtergrondni-veau van slechts 20 dB te handhaven.Met het onderzoek naar de varianten zijn vooral de logistiekeeisen aan de orde gekomen, getest en steeds verbeterd. Uiter-aard was ook het geldende budget een belangrijke randvoor-waarde. Uiteindelijk ontstond het gevoel dat bij de laatstevariant het beste aan alle eisen kon worden voldaan.Technisch ontwerpLogistiek, installatietechniek, bouwfysica, akoestiek, brandvei-ligheid en constructie zijn in het ontwerp onlosmakelijk metelkaar verbonden. In eerste instantie is per zaal gekeken naaring. Jan van der windt roZonneveld ingenieurs1 Muziekcentrum TivoliVredenburg in aan-bouw; twee betonnen kernen geven hetgebouw stabiliteitfoto: Peer Maas2 In het eerste ontwerp waren alle nieuwezalen boven de bestaande symfoniezaalgeprojecteerd3 Om de hoogte te reduceren is een alterna-tief met een 27 m hoge vakwerkligger in hetmidden van de tafel voorgesteld23themaOp, naast en onder elkaar220144611 2904115657540756145600060006000600043103715277527003810315055706780222028358454popzaal cross-overzaalsymfoniezaalkamermuziekzaaljazz-zaal4 De vijf zalen van MuziekcentrumTivoliVredenburgbron: Architectuurstudio HH5 Plattegrond Muziekcentrum met jazz-zaal(rood) en kamermuziekzaal (blauw)tief slanke kolommen in de gevel opgevangen. De kamermu-ziekzaal is uitkragend aan de kernen gehangen (fig. 4). Metdeze uitgangspunten is de hoofddraagconstructie van hetgehele gebouw verder uitgewerkt.KernenDe twee kernen, een aan de oostzijde en een aan de westzijde,bevinden zich direct naast de constructie van de bestaandezaal. De kern aan de oostzijde is 9,35 ? 14 m en die aan dewestzijde 9,35 ? 19 m. De afmetingen zijn in eerst instantiebepaald door het verticale transport.De kernen worden door middel van breedplaatvloeren op zesniveaus aan elkaar verbonden, waardoor ze constructief samen-werken. Hiermee ontstaat een robuust `motorblok' dat de stabi-liteit voor het gehele gebouw waarborgt.De wanddikte van de kernen is vooral bepaald door de geluids-eisen. Via de kernen worden immers alle ruimten met elkaarverbonden. De dikte van deze wanden is 300, 350 of 400 mm.Om de grote stalen vakwerken aan de kern te verbinden, zijn inde kernen grote staalprofielen ingestort om de enorme krach-ten in te leiden.Ondanks deze complexe verbindingen en het feit dat op devorm van de kernen elke verdieping anders is, zijn de kernentoch voorgetrokken met een hydraulisch gestuurde semi-vrij-klimmende bekisting. Hiermee kon de kraantijd worden terug-gebracht en kwam de kraan beschikbaar voor het monteren vande staalconstructie en de vloeren. Bij deze keuze speelde ook debeperkte bouwplaats een rol, en daarmee het ontbreken vanruimte om klimbekistingen tijdelijk op te slaan.het ruimtelijk ontwerp en geprobeerd alle voorzieningen indeze ruimten onder te brengen en op elkaar af te stemmen.De zalen zijn om geluidstechnische redenen ontworpen alsdoos-in-doosconstructies, waarbij de binnendoos verend wordtondersteund door de buitendoos. Die buitendoos is voor elkezaal als zelfdragende constructie uitgevoerd. Door de wandenvan de buitendoos uit te voeren met vakwerkliggers, kondengrote overspanningen worden gerealiseerd. Deze vakwerkenzijn verbonden aan twee centraal in het gebouw gelegen beton-nen kernen, die nodig zijn voor het verticale transport (foto 1).De vier nieuwe zalen hangen daardoor grotendeels aan diekernen. De popzaal rust daarnaast op meerdere kolommen. Dejazz-zaal en de cross-overzaal worden tevens door enkele rela-45Op, naast en onder elkaar 22014 4767802220F GE5570H2835D8454Cnivo 2nivo 3nivo 4nivo 5nivo 63145351551803885foyer-plein+24 235+20 350+15 170+11 655+5510foyer-plein~~~~~~podiumpopzaalbalkonkern2220 6780GFE+33 485+37 000nivo 7nivo 8nivo 9nivo 10+44 540dak3700351533304210betonwand d = 400H55708454D2835ingestort staalprofielCjazz-zaal in as 11 kamermuziekzaal in as 11+40 330+29 7853x2 voorspanankers6 Doorsnede doos-in-doosconstructie popzalen; de vloeren en de wanden vande buitendoos en de binnendoos zijn uitgevoerd in 300 mm ter plaatse gestortbeton7 Tegenover de jazz-zaal ligt de kamermuziekzaal; deze hangt als een uitkragingaan de kernenBeganegrondvloer en popzaalDe beganegrondvloer en de popzaal liggen direct boven deexpeditieruimte. Voor deze expeditieruimte werd oorspronke-lijk een vrije overspanning van 22 ? 30 m2gevraagd. Geeneenvoudige opgave, gezien de centrale hal die erboven ligt, mettrappen en roltrappen naar de popzaal. Uiteindelijk is in hetmidden van de kelder een wand aangebracht. Om de gebrui-kers van deze mogelijkheid te overtuigen, is het expeditiegebieduitgezet op een extern parkeerterrein. Met behulp van eentruck is proefondervindelijk vastgesteld dat de tussenwandgeen hinder zou veroorzaken.De kolommen in de centrale hal boven de expeditie zijn opdeze tussenwand gepositioneerd. Hierdoor kon ook de popzaaleffectief worden ondersteund.De vloer van de begane grond is uitgevoerd met breedplaat-vloeren.Bouwput en funderingOnder de gehele nieuwbouw van het muziekpaleis is eengrote ondergrondse kelder gemaakt ten behoeve van expedi-tie. De benodigde diepte was 6,1 m, vanwege de vrije hoogtevoor de trucks en de technische installaties. De bovenzijdevan de keldervloer ligt op NAP -2,8 m.De bouwput is gevormd met damwanden tot NAP -11,00 men een circa 1,0 m dikke onderwaterbetonvloer. Ter plaatsevan de kernen moest de laag onderwaterbeton wordenvergroot tot 1850 mm. De uitvoering met onderwaterbetonwas noodzakelijk vanwege het ontbreken van de waterafslui-tende laag. De mogelijkheden voor het verlagen van degrondwaterstand door middel van een bemaling warenbovendien beperkt. Dit zou immers veel invloed hebben ophet waterregime in de omgeving en zou het risico opleverendat vervuild grondwater in de omgeving zou wordenverplaatst. De onderwaterbetonvloer is verankerd met verti-cale Gewi-palen in een raster van circa 2 ? 2 m. Deze Gewi-palen zijn in eerste instantie verankerd aan de onderwaterbe-tonvloer en vervolgens in de funderingsvloer die er is opge-stort (fig. 5).Kenmerkend voor de niet-voorgespannen Gewi-palen is datde verlenging van de ankers buigtrekspanningen in deonderwaterbetonvloer tot gevolg hebben. Om tijdens deuitvoering het risico voor het ontstaan van watervoerendescheuren te verkleinen, is het onderwaterbeton uitgevoerdmet circa 45 kg staalvezels per m3beton.De funderingsvloer is uitgevoerd in een dikte van 500 mm enuitgerust met extra wapening ten behoeve van krimp.De kernen, die ongeveer 60% van de verticale belastingdragen, rusten op totaal 65 geschroefde stalen buispalen metgroutinjectie. Het draagvermogen van deze palen is per paalminimaal 5000 kN.De vloeren tussen de kern en het bestaande gebouw wordenondersteund door kolommen die in de bestaande foyer-ruimte naast de symfoniezaal zijn gesitueerd. Hiertoe zijn inde kelder van het bestaande gebouw zeven nieuwe poerenaangebracht. Deze poeren zijn gemaakt door gaten te zagenin de bestaande funderingsvloer en met behulp van eengemetselde waterkerende constructie op de funderingsvloeren een tijdelijk beperkte bemaling van de grondwaterstand.Voor deze poeren zijn 83 schroefinjectiepalen met stalenbuis ?114 mm en voet ?300 mm ge?nstalleerd. Dit is gedaanvanuit een ruimte met beperkte hoogte. Het draagvermogenvan deze palen is per paal 900 kN.De nieuwe poeren zijn gedilateerd ten opzichte van debestaande keldervloer. Hierdoor kan de nieuwe constructieonafhankelijk van de bestaande fundering zetten.67themaOp, naast en onder elkaar2201448d = 400d = 600plaat d = 50plaat d = 503 x 2 buis ?101.6 x 12.5 h.o.h. 230 mmHE400M (K32)sleufgat (geen overdrachtdwarskracht via ankers)sleufgat (geen overdrachtdwarskracht via ankers)aansluitingdientvolledigvlaktezijnd = 600HE400B (D4)schot d=20schot d = 20stelruimte injecteren na voorspanning = 17 mm = 24 mm8 Vervorming v??r bevestiging kamermuziekzaal9 Vervorming n? bevestiging kamermuziekzaal10 Bevestiging staalconstructie aan kernenVoor de vloer van de popzaal kon de aanvankelijke over-spanning van 17 m worden teruggebracht naar twee over-spanningen van circa 6,5 m en een uitkraging van circa 4 m.Mede gezien de eisen ten aanzien van de trillingen door hetpubliek heeft dit geleid tot een aanzienlijk economischerontwerp door onder andere een sterk gereduceerdeconstructiehoogte.Het dak van de popzaal wordt ondersteund door kolommenop circa 4 m uit de gevel. Deze kolommen ondersteunen ookhet dak van de popzaal en het grote foyerplein op 20 mboven maaiveld. Ook de balkons van de popzaal zijn op dezekolommen opgelegd. De kolommen lopen door de binnen-doos van de popzaal en vormen een potentieel geluidslek.Het aangestraalde oppervlak van de kolommen bleek echtervoldoende beperkt, waardoor ze slechts weinig geluidsener-gie naar de omgeving afgegeven.De vloer van de popzaal loopt trapsgewijs op en heeft eenoverspanning van circa 8,5 m tussen de stalen liggers. Hetdragende deel van de vloer bestaat uit 400 mm dikke kanaal-plaatvloeren met een gewapende druklaag. Dit vloerpakketen de stalen liggers voldoen goed aan de eisen met betrek-king tot trillingen. De eigenfrequentie van het gehelesysteem bedraagt circa 7,5 Hz. Hiermee wordt ruimschootsaan NEN 3850 voldaan (tijdens de ontwerpfase was NEN3850 van toepassing). Immers op vloeren waarop wordtgedanst, moet de eigenfrequentie minimaal 5 Hz bedragen.Op de dragende vloer is een verend afgesteunde bovenvloeraangebracht. Deze vloer is uitgevoerd als breedplaatvloermet druklaag en heeft een totale dikte van 150 mm.Het podium ligt verhoogd ten opzichte van de zaalvloer en8 910bevindt zich voor het overgrote deel tussen de kernen.Ter plaatse van de achterzijde van het podium is de afstandtot de symfoniezaal en de kamermuziekzaal erg klein. Omhier aan de geluidseisen te voldoen, zijn de vloeren en dewanden van de buitendoos en de binnendoos uitgevoerd in300 mm ter plaatse gestort beton (fig. 6).Op, naast en onder elkaar 22014 4911 Aangelaste wapening12 Overzicht cross-overzaalaangebracht. Deze studie leverde informatie op over de vervor-mingen na elke fase en de variatie in de krachtswerking in deverbindingen tussen beton en staal.In de uitvoeringsfase zijn de verankeringen in het beton naderuitgewerkt. De kamermuziekzaal is naderhand gemonteerd aanvooraf ingestorte staalprofielen (foto 11). De diagonaal van destaalconstructie is aan de ingestorte verbinding met 21 voor-spanbouten gemonteerd.Cross-overzaalDe cross-overzaal hangt als het ware in het gebouw boven hetentreegebied. Aan de ene zijde is deze zaal opgelegd op de kernen aan de andere zijde op de gevel. De zaal heeft een complexevorm vanwege de uitstulpende tribunes die aan verschillendezijden van de zaal op diverse niveaus zijn aangebracht (fig. 12).In tegenstelling tot de andere zalen was het bij deze zaal nietmogelijk doorgaande vakwerkconstructies op te nemen die degehele overspanning in een keer maken. De vakwerkenmoesten daarom worden onderbroken. Om de krachtafdrachtte kunnen bepalen, is de gehele constructie in een apart modelvoor de cross-overzaal geanalyseerd.De cross-overzaal is ook exemplarisch voor het onderzoek datis uitgevoerd om de trillingshinder ten gevolge van dans tebepalen. Door de complexe krachtswerking moest het gehelesysteem worden gemodelleerd om de eerste eigenfrequentie tebepalen.Jazz-zaal en kamermuziekzaalHoger in het gebouw, op niveau 7 en 8, bevinden zich de jazz-zaalen de kamermuziekzaal. Deze zijn aan de kernen gemonteerd. Dejazz-zaal is een zelfdragende doos die de belasting niet alleenafdraagt aan de kern maar ook aan slanke gevelkolommen.Tegenover de jazz-zaal, aan de andere kant van de kernen, ligt dekamermuziekzaal. Deze hangt als een uitkraging aan de kernen(fig. 7).De jazz-zaal is eerder gemonteerd dan de kamermuziekzaal. Dejazz-zaal is `momentvast' gemonteerd op de kernen. Omdat dekolommen in de gevel relatief slank zijn, vervormden dekernen in eerste instantie in de richting van de jazz-zaal,volgens berekening 17 mm (fig. 8). Na het aanbrengen van debelasting van de kamermuziekzaal en het dak, kregen dekernen in tegenovergestelde richting een uiteindelijke uitbui-ging van circa 24 mm (fig. 9). De vervormingen ten gevolgevan de windbelasting liggen in dezelfde orde van grootte.De staalconstructie van de jazz-zaal is met 9,5 m lange voor-spanankers bevestigd aan de kernen (fig. 10). Deze ankers zijnaan de andere zijde van de kern verankerd. Hiermee wordt eengrote blijvende trekkracht in de kern voorkomen. Door delengte van de ankers en de mogelijkheid tot variatie in de voor-spankracht, kon de grootte van de totale inklemming in dekern nauwkeurig worden be?nvloed. Hiermee kon ook debelasting op de gevelkolommen worden afgestemd op de laterekrachtswerking ten gevolge van het aanbrengen van het tegen-gewicht. Om het samenspel van krachten en vervormingengoed te analyseren, is in het rekenmodel de belasting fasegewijs11 12themaOp, naast en onder elkaar220145013 Stalenconstructie van de jazz-zaal14 3D-model van het projectbron: Zonneveld IngenieursTot slotDe hoofddraagconstructie van Muziekcentrum TivoliVreden-burg is complex. Door voor elke zaal een zelfstandige draag-constructie te ontwerpen die aan het `motorblok' hangt en/ofbij de gevel wordt ondersteund, is de complexiteit opgedeeld inafzonderlijk te bevatten onderdelen. Vervolgens is per vloernagegaan hoe de horizontale belasting naar de kern konworden afgevoerd. Op een aantal plaatsen was het noodzakelijkook de horizontale krachten vanwege de benodigde geluids-technische eisen met afgeveerde trek-/drukopleggingen door tekoppelen.Een belangrijk onderdeel van de engineering was de afstem-ming met de andere disciplines; een constructieve oplossingvoldoet alleen als rekening wordt gehouden met geluidsover-dracht en de ruimtelijke eisen voor de publieke functies en detechnische installaties. Door een goede samenwerking is dituiteindelijk gelukt. Het resultaat is een gebouw dat bij binnen-komst iets weg heeft van een station of een passagiersterminal,waardoor je de indruk krijgt op reis te gaan. In dit geval eenreis naar de muziekwereld. proJectgegevensproject Muziekcentrum TivoliVredenburgopdrachtgever Projectorganisatie Stationsgebied, Utrechtarchitect diversen, zie kader op 1e paginaadviseur constructies Zonneveld ingenieurs, Rotterdamadviseur voor geluid en akoestiek RHDHV, Eindhovenadviseur technische installaties Ingenieursbureau Linssen,Amsterdamadviseur brandveiligheid SAVE, Deventerhoofdaannemer Heijmans Utiliteitsbouw, Soninstallateur Burgers Ergon, EindhovenMeer lezen in BetoniekOver de uitvoering van het project is een artikelverschenen in Betoniek Vakblad. Dit artikel`Bouw-volgorde essentieel voor muziekpaleis'is voor Cementabonneesbeschikbaar op www.cementonline.nl.1314