IUTILITEITSBOUW IUITVOERINGSTECHNIEK I ITUNNELGIETBOUW VOORKANTORENECONOMISCH CONSTRUEREN EN BOUWENing.AJ.Lucas, ERA Bouw Uv, Zoetermeering.Th.Wulfi-aat, Adviesbureau voor bouwconstructies ir.c. van Ruitenburg BV, RotterdamIn de jaren zestig is de tunnelgietbouw ontwikkeld als een rationele bouwtnethodevoor woningen. Sinds enkele jaren wordt het systeem ook met succes aangewendvoor de uitvoering van kantoorgebouwen. Voor de bouw van het onlangsgereedgekomen kantorencomplex voor Delta Lloyd te Zoetermeer viel opeconomische gronden de keus op deze bouwtnethode.t'm 2,4mAFMETINGENverd. hoogte : van 3 t/m ca a,6msparing grootte:gevelstramien: van 1,8 t/m 2,4 mbeukmaat : van 4,8 t'm 7,2m_____'+'-BbeukmaatRandvoorwaarden in de maatvoering, plattegrond en doorsnedeverdiepings-hoogtevrije-hoogtelmin29 cm190cm1------ ---------I-II----------liH-PLATTE GRONDI,----- ------ ~III------------+I-------+It-Irr-,~1 :--IfI--:0.e--~---- -------1 ---------!l:~II = ~IJ. ~'---------------~1Achtergronden van het systeemBasisvanhet systeemis de stalen tunnel-bekisting. Door het naast elkaar opstel-len van twee secties tunnelbekisting in i--_D_O_O_R_S_N_E_D_E G_E_V_E_L_A G_E_V_E_L_8 --1de lengterichting van het gebouw, ont-staat de dagelijks te produceren opper-Tunnelgietbouw is een Neder-landse bouwmethodiek. Aan-nemingsmaatschappij J.P. vanEesteren, Rotterdam, heeft deze metho-diek in de jaren zestig ontwikkeld alseen rationele bouwmethode voor dewoningbouw. Uit de ontwikkelings-activiteiten van Van Eesteren ontstondERABouwBV.Op basisvanhetbouwenmet tunnelbekistingenwerden deERA-flats ontwikkeld, die op veel plaatsen inNederland zijn gebouwd.De woningbouwmarkt is inmiddelssterk veranderd. De grote kwantitatievewoningnood isvoorbij; de projectenzijnkleiner en meer gevarieerd geworden.ERABouwis met de situatie meeveran-derd en is thans een algemeen bouwbe-drijf (omzet f 120 miljoen), nog steedsactiefindewoningbouw, maarookindeutiliteitsbouw, renovatie en projectont-wikkeling.De activiteiten in de sector utiliteits-bouw zijnvooral ontstaan uit eigen pro-duktontwikkeling.ERA ontwikkelde indejaren tachtig de tunnelgietbouwvoorkantoren. In 1987 ontving het bedrijfhiervoor de Bouwwereld-onderschei-ding.De bouwtechnische, constructieve eneconomische aspecten van de tunnel-gietbouw voor kantoren worden in ditartikel belicht en ge?llustreerd aan dehand van een specifiek project.12 Cement 1990 nr. 11Het complexd;;lt ERA bouwde voo:t.DeltaLloy,,~Z()$termeer, met h~ttunnelg?ett;oi:rwsriteem. .Situatie augustus 1991lvlakte van circa 110 m2bruto vloerop-pervlak (BV?) en 60 m2binnenspouw-blad. Doordat het beton ter plaatsewordt gestort, zijn sparingen en in testorten voorzieningen goed te realise-ren. Gevel en vloer worden in ??n han-deling uitgevoerd. In het midden van detotale overspanning zijn kolommennoodzakelijk, te maken met prefab ofmet ter plaatse gestort beton.Verschillende variaties in beukmatenen verdiepingshoogten zijn toepasbaar.Alle denkbare afwerkingniveaus vangevel, interieur en installatie zijnmogelijk.Verbeteringvan het tunnelsystee1l1voor kantorenDe eerste kantoren die zijn ontwikkeld,zijn gemaakt met een woningbouw-tunnelbekisting. Dit type bekistingwerd voortbewogen via het flow-rollsysteem. Dit systeem heeft beperktestelmogelijkheden.In samenwerking met een bekistingsle-verancier is een bekisting ontwikkeld,diezowelvoor kantoren alsvoorwonin-gen kon worden gebruikt.De vergroting van de bekistingshoogtevereist ook een andere bevestiging vande sparingenomde hogere betonspecie-druk te kunnen weerstaan.Door middel van kleine aanpassingenkan met de tunnelbekisting een vloer-overspanning worden bereikt van ruim7 m. Het is tevens mogelijk om een pre-fab wandelement in het stort op tenemen.Cement 1990 nr. 11KarakteristiekenRandvoorwaarden en maten (fig. 1)Het ontwerp van een kantoor in tunnel-gietbouw zal aan een aantal randvoor-waarden moeten voldoen. De stramien-maten in de lengterichting van het ge-bouw (tunnelbreedte) zijn variabel van-af4,80 tot 7,20 m.In de gevel worden de stramienmatenvan 1,80 men 2,40 m het meest toege-past. De maat van een penant tussentwee kozijnen is minimaal 0,60 m. Dekozijnbreedte kan vari?ren van 1,20 tot2,40m.Er bleek metenkeleaanpassingen aan detunnelbekisting een tunnelhoogte van3,36 m mogelijk te zijn, zodat kantoor-lagen met een verdiepingshoogte van3,60 m zijn te realiseren. In bijzonderegevallen, bijvoorbeeld op de beganegrond, is zelfs met behulp van voorge-storte verhoogde kimmen van circa 1,20m een verdiepingshoogte te realiserenvan 4,90 m.Voorbereiding en snelheidDe tunnelgietbouwmethode is zowelbouwkundig als installatie-technischvrij flexibel. De mogelijkheid om lei-dingen, bevestigingspunten en dergelij-ke in te storten is een voordeel. Het tun-nelgietbouwskelet biedt daarnaast ookeen voordeel in bouwsnelheid. Afhan-kelijk van het ontwerp zal er altijd ge-trachtworden om een deel van het kan-toor zo snel mogelijk op hoogte te bren-gen, zodat andere werkzaamheden snelerna kunnen worden opgestart. Door-dat het betonnen skelet geheel vrij is vanonderstempelingen, kunnen anderewerkzaamheden direct na het ontkistenstarten.De voorbereidingstijd van een kantoorin tunnelgietbouw is relatief gezienkort. Maatgevend in het voorbe-reidingsproces voor het skelet zijn debetonvormtekeningen. Als deze teke-ningen definitiefzijn, kan de technischevoorbereiding van de tunnels wordenopgestart. Wijzigingen die geen invloedop de wapening enJofbetonvorm heb-ben kunnen altijd nog worden ingepast,zodat aanpassingen tijdens de voorbe-reiding van overige onderdelen moge-lijk zijn. De tunnelgietbouw heeftmeestal een gunstige invloed op de tota-le bouwtijd.Hoogte en kraanbereikDe massa van de tunnels en de afstandwaarop de tunnel moet worden ge-plaatst,zijn maatgevendvoorde zwaarteen het type van de kraan.Naarmate het kantoor hoger moetwor-den zal een mobiele kraan een langeregiek krijgen en zal de kraan verder vanhet gebouw moeten kunnen staan. Inprincipe kan er voor de middelhogekantoorgebouwen, zoals het kantoorvan Delta Lloyd, nog een rupskraanworden ingezet. Een torenkraan isnoodzakelijk als het gebouw meer dan10 lagen hoog wordt, bij gebouwen bre-der dan 13 m vanafcirca 8 lagen.Met dit systeem is het mogelijk tot ge-bouwhoogten van 100 tot 150 m enwel-licht nog hoger te gaan.13I_U_T_IL_I_TE_IT_S_B_O_UW IUITVOERINGSTECHNIEKGevelzijde, direct na ontkisten. Detunnelbekisting aan de binnenzijde isnog niet gelostBinnenzijde, na het verrijden van detunnelbekistingVerplaatsen van de raamsparing naarde volgende sectieIn het tunnelgietbouwsysteem wordtdagelijk een sectie gestort van 110 m 2vloeroppervlak en 60 m 2binnenspouwblad. De fotoserie geefteen indruk van de opeenvolgendewerkzaamheden. De opnamen zijngemaakt bij de bouw van een kantoorte Spijkenisse, in opdracht van hetgemeentelijk energiebedrijffoto's: Henk van der Veen, lVIaassluis14Detail van de stortbe?indigingAanbrengen van het isolerendebovendekCement 1990 nr. 11spoohlJn. - - - - . - - . - - . - - -Uitvoering algemeenBekistinginzetDe bekistinginzetin de tunnelgietbouwvoor kantoren bestaat uit twee tunnelsvan 9,60 m of 10,80 m, afhankelijk vande gevelstramienmaat. Evenals bij wo-ningen gebruikelijk is, worden dezetunnels dagelijks ontkist, schoonge-maakt, gesteld, van wapening voorzien,gesloten en volgestort. De gaskachelszorgen ervoor dat het beton devolgendedag voldoende druksterkte heeft om tekunnen ontkisten.De fotoreportage geeft een overzichtvan de dagcyclus.Bij een tunnellengte van 9,60 m wordtdoorgaans 9 m (5 stramienen van 1,80m) vloerlengte gestort. Dit houdt eendagproduktie in van circa 110 m2BVO. f----~'--------------------------__lDe tunnels kunnen door het ontwerp 2 Situatie kantoorgebouw Deltaniet altijd optimaal worden ingezet, zo- Lloyddat er ook wel eens een dagproduktievan bijvoorbeeld 90 m2voorkomt.KwaliteitszorgKwaliteitszorg begint bij het overlegmet de opdrachtgever. Het daaruitvoortvloeiende ontwerp wordt steedsgetoetst aan de uitgangspunten van detunnelgietbouwmethode. Dit lijkt ineerste instantie een beperking in ont-werpvrijheid, maar in de praktijk blijktsteeds weer dat er nogal wat mogelijk is,zonder het systeem geweld aan te doen.Daarna volgt de kwaliteitsbewaking tenaanzien van de constructieve bereke-ning. Ook hier speelt de prijs-produkt-verhouding een belangrijke rol: nietmeer wapenen dan nodig is en gebruikmaken van geoptimaliseerde wape-ningsnetten. De kwaliteitscontrolehierop vindt plaats door de uitvoerdervlechtwerken, die verantwoordelijk isvoor al het vlechtwerk, hetgeen wordtuitgevoerd door eigenmedewerkers vanERA Bouw BV.De kwaliteitszorg bij de uitvoeringvindt op verschillende meetpuntenplaats:- leveren bekisting, apparatuur, wape-ning en beton;- maatvoering;- stortklaar staan, storten en nazorg;- ontkistingssterkte, ontkisten en na-zorg;- inmeten gerealiseerde deel na elkstort.De vlakheid van het betonoppervlakwordtin eerste instantiebepaald door dekwaliteit van de bekisting. Tevens die-nen de te gebruiken sparingen een vol-doende stijfheid te bezitten. Hiermee iswel de vlakheid van het betonoppervlakgewaarborgd, maar nog niet de kwali-teit van het beton zelf Hiervoor wordtgebruik gemaaktvan een rijpheidscom-puter. Deze meet tijdens het stookpro-ces van ongeveer 10 uur doorlopend debetontemperatuur op vier plaatsen. Derijpheidscomputer berekent de gewo-gen rijpheid van verhardend beton aande hand van de gemeten temperaturen,volgens CUR-aanbeveling 9. Voor elkerijpheidsberekening moet de C-waardevan de gebruikte cementsoort wordeningesteld. In de fase van werkvoorbe-reiding dient daarom te worden gere-geld dat alle betonmortel door ??n cen-trale wordt geleverd.Project Delta Lloyd, ZoetermeerUitgangspuntenDelta Lloyd Vastgoed nodigde ERABouw medio augustus 1988 uit om inbouwteam te zamen met Valtos BV eenproject te realiseren, bestaande uit:- een kantoorgebouw van circa 18 200m2BVO;- een bovengrondse parkeergarage voorcirca 400 auto's;- de complete infrastructuur van circa11 000 m2?Hetprojectis gelegen aan de Houtsingelte Zoetermeer en aan de spoorlijn DenHaag - Gouda (fig. 2).Beschikbaar waren het schetsontwerpen de navolgende uitgangspunten:- het kantoor en de parkeergarage doendienst als geluidsscherm ten behoevevan de toekomstige achterliggendewoonwijk. Geluidsbelasting ten ge-volge van de spoorlijn en de snelwegDen Haag - Utrecht is 72 dBA;- dragende gevels, geen kolommen terplaatse van de gevel;- gevelbekleding: vliesgevel met na-tuursteen;- verwarming door middel van convec-toren;- luchtbehandeling: drie ? viervoudigmet topkoeling;- elektra: verlichtingsniveau 500 lux,gedeeltelijk 700 lux, wandgoten indrie compartimenten langs de gevelen vloergoten ten behoeve van extradataleidingen;- liften: 7x1000 kg, lx1600 kg, 58 stop-plaatsen.De eerste budgetraming medio septem-ber 1988 kwam uit op een te hoge BVOprijs. Na het analyseren van de diversebouwonderdelen bleek onder meer datde tunnelinzet ten behoeve van het ske-let volgens het schetsontwerp nog nietoptimaal was, evenals de aansluitingenvan de dwarsgedeelten. Na overleg metarchitect, constructeur en opdrachtge-ver is de maatvoering van de diversebouwblokken zodanig aangepast, dat detunnelinzet volledig zou kunnen wor-den benut. Hierdoor ontstond een ver-grotingvan het projectmet circa 600 m2BVO. Door deze optimalisering van detunnelinzet en het wijzigen van dedraagconstructie in het midden in ko-lommen met hamerkoppen zakte deskeletprijs met circa f 25,- per m2BVO.Door verder ontwikkelen van de gevel-bekleding, te zamen met de leveranciersen door optimaal gebruik te maken vanhet dragende binnenspouwblad, wer-den aanzienlijke besparingen op de ge-velconstructie gerealiseerd. Het geheelresulteerde in een prijsniveau zoals doorde opdrachtgever was gesteld.Projectgegevens, vomifactoren- bruto vloeroppervlak: 18 813 m2;- netto vloeroppervlak: 16 100 m2;Cement 1990 nr. 11 15IUTILITEITSBOUW IUITVOERINGSTECHNIEK+4 Specificatie van de bouwkostenvoor het skeleto'50~ 7~2::::00~ 4 __---=5400=~__-./!IL?2oo,. . ___'7""o"'OO'___~::3""OO~~----'5::.:2""OO'----...129001geVel1% dakbedekkingG3 Verdeling van de totalebouwkosten5 Overzicht van de bouwdelen enhetaant~bouwlagen- bruto inhoud: 65 733 m3;- bruto gevelopppervlak: 11 065 m2;- parkeergarage bovengronds voor 393parkeerplaatsen;- infrastructuur 11 239 m2met 170 par-keerplaatsen;- nettolbruto vloeroppervlak 85%;- bruto bebouwd / bruto vloeropper-vlak 17%;- gevel totaal/bruto vloeroppervlak59%;- gevel open / gevel totaal 21%;- omhullend oppervlak / inhoud 26%.Constructief ontwerp kantoorDelta LloydOmschrijvingprojectHet project bestaat uit drie L-vormigebouwdelen die met elkaar zijn verbon-den, vari?rend van 3 tot 9 bouwlagen(fig. 5 en 6). Aan het hoogste bouwdeel isin twee lagen een aanbouw gekoppeld,waarin vergaderruimten en de kantinezijn ondergebracht. De nuttige vloerbe-lasting bedraagt 4 kN/m2?De parkeergarage is in prefab beton uit-gevoerd.BouwkostenDe verdeling van de bouwkosten isweergegeven in figuur 3; de kosten vanhet skelet zijn verder uitgesplitst in fi-guur 4.N00..,..,N00..,..,+N00..,..,0N00..,..,Ng..,..,Uiteindelijk werd gekozen voor een rijkolommen h.o.h. 5,40 m, voorzien vaneen zogenaamde hamerkopconstructie,die geheel in de verlaagde plafondzonewegvalt. Door deze constructie was hetmogelijk de tweede tunnel sneller teplaatsen, zodat het 'aankleden' hiervaneerder in de dagcyclus kon beginnen.Tussen de uiteinden van de hamerkop-pen blijft een vrije zone van circa 2,40 mover voor passages van de diverse instal-latieonderdelen. 6 Doorsnede bouwdeel nOntwikkeling middenondersteunina 06 ~Nadat de middenondersteuning aan- .,vankelijk bestond uit een betonwandwaarin per stramien van 1,80 meendeursparing was opgenomen, bleek diteen te grote belasting van de dagcycluste geven. Tevens bleek deze midden-wand een te grote beperking voor de in-deling van de gangbare verhuurkan-toren. Grote 'kopkamers' waren hier-door uitgesloten.De volgende ontwikkeling was een rijkolommen van 300 x 600 mm2, h.o.h.3,60 m, en tussen de kolommen eenbalkconstructie. Ter verkorting van decyclustijd werden de in hetwerk gestor-te kolommen vervangen door prefabbetonnen kolommen. Ondanks de kor-tere cyclustijd waren de kosten hiervante hoog.16 Cement 1990 nr. 11Voor de verdiepingsvloerenviel door degrote wapeningshoeveelheden eenvlakke plaatvloer af. Een voorwaarde bijhet systeemis, dat een netmaximaal 1mvoorbij de stortnaad doorloopt. Vloerenop lijnvormige ondersteuningen, waar-bij de hoofdwapening dus in ??n rich-ting loopt, zijn bij dit systeem ideaal. Deafmetingen van de wapeningsnettenkunnen dan geheel worden afgestemdop de plaats van de stortnaden. Om hetvoordeel van een vlakke vloer te combi-neren met een lijnvormige ondersteu-ning is, zoals eerder vermeld, gekozenvoor een tussenkolom met consoles (fig.8).De kolomafmeting is 300 x600 mm2,met een consolevan 300 x 600 mm2meteen totale lengte van 3 m. De vloerdiktebedraagt 200 mmoDe vloer gedraagt zich hierbij als eenlijnvormig ondersteunde plaat wat depositieve veldmomenten betreft, meteen geringe concentratie van het nega-tieve moment ter plaatse van de conso-les. De vloeren zijn verend ingeklemdberekend in de gestorte langswanden.Dit biedt voordelen ten aanzien van destabiliteitin de ruwbouwfase en de stijf-heid van de vloer.Het momentenverloop is schematischweergegeven in figuur 9.(Bij later uitgevoerde bouwwerken zijneindvelden gerealiseerd met een ko-lomafstand van 7,20 m h.o.h.)=I=============f:. .!~ ~ rvllI ~I=j=============rVOORAANZICHT WAND_.~k-300,"of._._.- - . - - '_ . ~300.t'.,1"n:I:f-[i)-._._.-~nrIDSN J7200DSN H.-.__.-Uitgangspunten constructieDe fundering van het gebouw bestaatuit een in het werk gestorte vloer metpoeren ter plaatse van de tussen-kolommen en langsgevelbalken. Omenigszins het effect te krijgen van lijn-vormige ondersteuningen, is hierbij ge-kozen voor langere poeren dan noodza-kelijk was in verband met de paalplaat-sing (fig. 7). Hierdoor was het mogelijkom geoptimaliseerde wapeningsnetrentoe te passen. De begane-grondvloer is300 240 mm dik.~ 7Z1lO ... 541lOq m._._ lt_._/ ~.:/ :1:uMOMENTEN VERLOOP7200NEGAnEF' mmY MOldENT IN LANGSGEIIELI POSlnEF' mmY MOldENT IN V\.OERt j {EGAnU mmY MOldENT T.P.V. lUSSEN KOLOIdMEN,;......_._._._~~~..-._.--_.- _.-._._. . ?_?--m-?--I:L ~I??......_._._._.-?._._._._y~;1:'-'-'-'-'!3l'-'-'-f300r+~~' - ' - ' - ' - ' :: ' - ' - ' -~JtDFfD5N B D5N c-c? 8 8Uj ~~~it 'e','5 '?200 300 1200**" .,j--.fL L ;,eoo~ 1200 .,l.,9 Momentenverloop inverdiepingsv10eren8 Verdiepingsv10eren tussentravee--1- oI'_ol' --I De draagstructuur bestaat uit dragende7gevels en tussenkolommen die in deFundering tussentravee lengterichting 5,40 m h.o.h. staan.Deaf-1------------------------------------1 stand van de gevels tot de tussenkolombedraagt respectievelijk 5,40 m en 7,20m (fig. 8).Door het vrij constante momentenver-loop in de lengterichting was het moge-lijkomdewapeningsnettente optimali-seren. Daar de hoofdwapening groten-deels slechts in ??n richting loopt, kun-nen de wapeningsreducties tengevolgevan het afnemen van het moment opti-X maal worden benut.1---------------------------------1 Hierdoor was het ook mogelijk de net-ten zo te ontwerpen dat er praktischgeen bijlegstaven nodig waren.Cement 1990 nr. 11 17I_UT_IL_I_T_EI_T_SB_O_UW IUITVOERINGSTECHNIEK".---.---.---.---. .---.---.-""1r..,rOlIIJHF?fiOA. II ---'-'-'-,IHE260A?,PREFAB KOPWAIlD 1>-2001011Verdiepingsvloer bij noodtrappehuis, be?indigingkopgevelVerticale bevestiging van prefab betonnenbinnenspouwblad in kopgevel7200OP T STAND:Z::;':;