PREFABRICAGEPREFAB BOUWSYSTEEM OPDRIEHOEKIG RASTERirX.T.J.Veerman*Een in Frankrijk ontwikkeld, balkloos prefab betonnen bouwsysteem, genaamdTridal, is aan de hand van vergelijkingen met andere balkloze systemen onderzochtop de mogelijkheden en consequenties van het toepassen van in- enafbouwpakketten [1,2]. In dit artikel wordt het Tridal-systeem beschreven envergeleken met het CD20 systeem, een bekend Nederlands bouwsysteem op basisvan prefab beton.ridal is de naam van een indus-trieel bouwsysteem, ontwik-keld in 1978 door de Fransegroep GA en in produktie in fabriekente Toulouse, Colmar en Rouen. Toepas-singsgebieden voor Tridal zijn momen-teel kantoorgebouwen, gebouwen vooronderzoek en parkeergarages. Het ismogelijk tot 11 verdiepingen te bouwen.Het systeem is gebaseerd op een rastervan gelijkzijdige driehoeken met zijdenvan 9 m, de kolommen staan 9 m h.o.h.(fig. 1 en 2). De vloervelden worden op-gebouwd uit drie driehoekige stan-daard-vloerelementen (fig. 3). Door debevestiging van deze basiselementendoor middel van een speciale boutver-binding aan de kolommen, wordenbalkloze vloeren zonder oneffenhedengecre?erd. De portalen zijn opgebouwduit vloeren, opgelegd op kolommenzonder paddestoel of kolomplaat.Het systeem voorziet zelf niet in funde-ringen, gevels, leidingen en verticaleverkeersvoorziening. De constructiekan worden vergroot met driehoekigeof trapeziumvormige uitkragende pla-ten (fig. 2 en 4).KolommenDe kolommen hebben als dwarsdoor-snede een twaalfhoek binnen een cirkelvan minimaal ? 600 mm, afhankelijkvan de belasting. Om oplegging van devloerelementen mogelijk te maken zijnsparingen van 100 mm gemaakt over* Dit artikel is een samenvatting van bet afstu-deerwerk van ir.Veerman, die thans in militairedienst is. Het werd verricht aan de TU Delft, fa-culteit der Civiele Techniek, vakgroep Utili-teitsbouw. De titel van het afstudeerwerk, 'Ver-schoven steunpuntsraster', geeft al aan dat hethierbij niet om een standaard, orthogonaal ras-ter gaat.Algemeen raster van hetTridal-systeem met een mogelijkeplattegrond2Tridal-systeem in perspectief3 Opbouw van een vloerplaatCement 1991 nr. 1 45T 1PREFABRICAGEeen gedeelte van of langs de gehele om-trek van de kolom, afhankelijk van hetaantal vloerelementen dat opgelegddient te worden (fig. 5).Aan de kop van de kolommen bevindtzich een cirkelvormige stalen plaat,waarin in radiale richting gaten m?tbinnenschroefdraad zijn aangebracht,waarin bouten kunnen worden ge-draaid. Deze bouten worden door mid-del van verankeringsbouten met de ve-rankeringsblokken aan de uiteindenvan de vloerelementen verbonden (fig.).Afhankelijk van de positie van de kolomworden de vloerelementen aan elkaargekoppeld of in de kolom verankerd.Standaard-vloerelementenHet standaard-vloerelement heeft devorm van een gelijkbenige driehoek meteen oppervlak van 11,7 m2(fig. 7). Dezeelementen, waarvan de dikte totaal 300mm is, hebben een massa van 4800 kg. Inde elementen zijn tussen ribben poly-styreenblokken aangebracht (fig. 7 en 8),waardoor het gewicht wordt geredu-ceerd en sparingen eenvoudig kunnenworden gemaakt.Voor het opnemen van schuifkrachtenzijn aan de randen plaatselijk inkas-singen aangebracht (fig. 9). Aan de top4 Uitkragende plaatvan de driehoek is een sparing over degehele plaatdikte gemaakt ten behoevevan de koppeling van de drie segmenten.De verbinding bestaat uit stalen platenen bouten (fig. ). De twee andere uit-einden van het vloerelement zijn aan debovenzijde voorzien van een veranke-ringsblok voor de voorspandraden, datop een verdeelplaat is gelast (fig. 6 en 11).De vloerelementen zijn voorgespannendoor geprofileerde draden 0 8 mm dielangs de buitenzijde in de ribben lopen(4 of 6 draden per rib). Twee draden inelke rib zijn aan de uiteinden verankerddoor een opgestuikte kop in de veranke-ringsblokken. De andere draden zijnverankerd door aanhechting aan het be-ton. Als onder- en bovenwapening wor-den netten toegepast.Uitkragende platenUitkragende platen zijn in twee typenmogelijk: een driehoekige plaat met de-zelfde afmetingen als de standaard-plaat en een trapeziumvormige plaat(fig. 4). De bevestiging met de aangren-zende steunplaat komt tot stand doormiddel van verankeringen aan de langs-zij de van de rib, ter plaatse van de dwars-ribben (fig. 12). De verankeringen zijngelast aan staven ? 25, die in dedwars-ribben over de hele breedte van het ele-ment doorlopen.DraagconstructieHet dragende systeem is statisch onbe-paald door de verbindingen van de kop-pen van de platen met de kolommen. Deaansluiting met het eventueel hierbovengeplaatste portaal van de volgende ver-Bovenaanzicht verbinding vankolom met vloerelementDoorsnede over verbinding vankolom met vloerelement/ Vloerelement46Doorsnede over voeg tussenvloerelementenCement 1991 nr. 15 68Doorsnede over sparing tassenvloerelementen0 Vloerelement met centralekoppelingsplaat11 Be?indiging vloerelementdieping is een scharnieroplegging. Detoegestane nuttige vloerbelasting is 6kN/m2.In de verbinding kolom-vloerplaat kaneen moment worden overgebracht.Door de boutverbinding aan te draaienontstaat er een hefboom vanaf de onder-zij de van de vloerplaat tot de boutver-binding (fig. ). Bij een gevelkolom is de-ze verbinding in staat een kracht uitslechts ??n richting op te nemen. Eenkracht uit een andere richting kan bij deverbinding tot vervormingen leiden.Bij veel krachtswisselingen kunnen deverbindingen in kwaliteit achteruitgaan.In Frankrijk wordt ervan uitgegaan datde stabiliteit voor drie bouwlagen volle-dig aan de knooppunten kan wordenontleend. Hierbij kan worden gerekendmet een aantal kolom-vloerplaat ver-bindingen die in alle richtingen krach-ten kunnen opnemen. In deze gevallendient echter rekening te worden gehou-den met grote vervormingen voor de in-en afbouw.Voor meer dan drie bouwlagen kan destabiliteit worden ontleend aan lift- enleidingschachten, trappenhuizen, stabi-liteitswanden en zelfdragende beton-nen gevelelementen (fig. 13).Beoordeling van het Tridal-sys-teem1. Het geprefabriceerde betonnenbouwsysteem Tridal biedt voldoendemogelijkheden voor in- en afbouwpak-ketten. Wat de afbouwconstructie be-treft, kunnen de zwaardere typen gevelsniet gedragen worden.2. Bij een ontwerp zonder uitkragendeplaten dient er een gevel te worden ont-worpen die de 9 m tussen de gevelko-lommen overbrugt. Dit kan zowel voor-als nadelen hebben voor het gevelont-werp. Het is echter aan te bevelen meermogelijkheden te cre?ren voor bijvoor-12 Aansluiting uitkragende plaatop steunplaat3 Mogelijkheden om de stabiliteitte verzorgenCement 1991 nr. 1 47911PREFABRICAGEbeeld extra gevelkolommen en aan-sluitvoorzieningen voor de gevelele-menten.3. De in Nederland gebruikelijke inde-ling van kantoorruimten (gang 1,80 mbreed met aan weerszijden 5,40 m dieperuimten) is niet eenvoudig in het Tridal-systeem te realiseren. Door de afmetin-gen van bet raster worden er in het gevalgeen diepe ruimten van 7,80 m zijn ge-wenst, ruimten van 6 m verkregen eneen dubbele gang. Uit de vergelijking isgebleken dat het Tridal-systeem niet derastermaten heeft om een optimale bru-to/netto verhouding voor kantoorge-bouwen te verkrijgen. Hier ligt niet hetsterkste punt van het systeem.Bij bestemmingen als laboratoria,showrooms, tekenzalen en dergelijkezijn er echter grote voordelen. De grotekolomafstand, de vlakke onderzijde vande vloerplaten en de mogelijkheid tothet cre?ren van zeshoekige ruimten ko-men bij deze bestemming veel meer tothun recht. In vergelijking met hetCD20-systeem, met zijn vele kolom-men, kan gesteld worden dat het Tridal-systeem qua indelingsvrijheid hier meerte bieden heeft.4. Sommige uitbreidingen alsmede ver-schillende verspringingen in het gevel-vlak zijn met het Tridal-systeem nieteenvoudig te maken; alleen met uitkra-gende platen zij sprongen in de gevel teverwezenlijken. Ook een haakse hoek isniet eenvoudig te maken. De ontwerperdient zich hiervan bewust te zijn. Hij zalmoeten proberen om met de vele anderemogelijkheden van het systeem tot eenontwerp te komen. Aanpassingen voorbijvoorbeeld verticale verkeersvoorzie-ningen kunnen beperkt blijven indienvanuit het systeem wordt gedacht, dusvolgens het raster en de plaatvormen.Alleen op deze wijze is het systeem goedte gebruiken en zijn aanpassingen mini-maal.Opgemerkt wordt dat in Frankrijk ge-bruik wordt gemaakt van materialen enbouwmethoden waarbij de consequen-ties van het Tridal-systeem tot een mi-nimum zijn beperkt. Op deze wijzekomt het systeem veel meer tot zijnrecht. Een dergelijke toepassing zal inNederland echter minder snel wordengeaccepteerd.Als voorbeelden de plafondafwerkingdie niet, zoals in Nederland meestal hetgeval is, als verlaagd plafond wordt uit-gevoerd; elektrisch gevoede verwar-mingsinstallaties in plaats van centraleinstallaties met warmwatertransport enlosse armaturen voor algemene verlieh-ting in plaats van bevestiging in het ver-laagd plafond of tegen het plafond.Hierbij dient te worden aangetekenddat vooral in het zuiden van Frankrijkeen ander klimaat heerst en er minderzware eisen aan de afwerking wordengesteld.Daarnaast is in Frankrijk de kostprijs-verhouding tussen elektriciteit en gasgunstiger (in het voordeel van elektrici-teit) dan in Nederland.5. Het Tridal-systeem zal meer als pro-dukt op zichzelf gepresenteerd moetenworden dan in combinatie met in- enafbouwsystemen, zoals dat nu vaak inFrankrijk het geval is. Het systeem bezitnamelijk voldoende interessante eigen-schappen zoals balkloos, vlakke boven-en onderzijde van de vloerlementen,kolommen h.o.h. 9 m en eenvoudig aan-brengen van sparingen.Daarnaast kan de mogelijkheid tot de-montage/hergebruik en eenvoudig uit-breiden van het systeem worden bena-drukt.6. Het Tridal- en het CD20-systeemsteunen voor een groot deel op groteprecisie bij fabricage en uitvoering. Erzijn echter verschillen. Bij het Tridal-systeem wordt in principe met minderverschillende produkten gewerkt.Doordat in de fabriek reeds sparingenworden aangebracht en pasplaten wor-den geproduceerd, kan hier niet van eenstandaardprodukt worden gesproken.CD20 kan als standaard en Tridal alsflexibele produktie worden omschre-ven. Dit heeft voor wat betreft organisa-tie, activiteiten en vereiste kennis groteconsequenties.TenslotteIn de studie is vooral nadruk gelegd opde vergelijking met het CD20-systeem.In deze vergelijking komt het Tridal-systeem over het geheel gezien als min-der optimaal bouwsysteem uit de busten opzichte van het CD20-systeem. Ditbetekent echter nog niet dat het Tridal-systeem niet voldoet. Bij introduktie vanhet systeem in Nederland zal vooral opdat gedeelte van de markt gemikt moe-ten worden dat bereid is m??r te betalenvoor een 'exclusief' bouwsysteem.Vooral voor andere bestemmingen dankantoorgebouwen of voor de meer ex-clusieve ontwerpen kan het Tridal-sys-teem een goed uitgangspunt zijn.Literatuur1. Veerman, L.TJ., Verschoven steun-puntsraster, deel 2: Verschoven steun-puntsraster. Afstudeerverslag TU Delft,faculteit der Civiele Techniek, vakgroepUtiliteitsbouw, mei 1989.2. Veerman, L.TJ., Verschoven steun-puntsraster, deel 3: Case-study 'gezond-heidscentrum Goes'. AfstudeerverslagTU Delft, faculteit der Civiele Tech-niek, vakgroep Utiliteitsbouw, mei1989.48 Cement 1991 nr. 1