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 2005 4 53De toren bestaat uit 36 verdiepin-gen en is met een hoogte van110 m het hoogste volledig gepre-fabriceerde woongebouw vanNederland (foto 1). Rondom detoren is over het gehele beschikba-re kaveloppervlak een bebouwinggerealiseerd van vier tot zeven ver-diepingen bovengronds en tweelagen ondergronds. Hierin bevin-den zich verschillende typenappartementen, bedrijfsruimten,winkelruimten, bergingen en 188parkeerplaatsen.Een standaardverdieping van detoren bestaat uit vier of vijf appar-tementen. Op de bovenste drieverdiepingen zijn in totaal zespenthouses gerealiseerd. Het pro-ject biedt plaats aan in totaal 168appartementen, waarvan 138appartementen inclusief de pent-houses zich in de toren bevinden.De overige appartementen zijnopgenomen in de bebouwingrondom de toren.D r a a g c o n s t r u c t i eVoor de paalfundering zijn intotaal 164 Vibropalen aangebracht(? 550 mm, l 25 m). Toepassingvan prefab palen viel af door deminimaal benodigde lengte endaardoor het onmogelijke trans-port naar de bouwplaats.De verticale krachtsafdracht wordtverzorgd door een systeem vandragende prefab-betonwanden(d = 250 mm). Deze wanden wor-den tevens voor stabiliteit gebruikt,waarbij de gevelwanden als flensvan het stabiliteitssysteem werken.Om de schuifspanningen te kun-nen overdragen zijn de prefab ele-menten in een metselwerkverbandgeplaatst. De elementen overlap-pen elkaar, zodat zij als verdieping-hoge deuvels kunnen werken. Opplaatsen waar dit niet mogelijkwas, is gebruikgemaakt van kleine-re nokken aan de wanden.Voor de vloeren is gebruikge-maakt van massieve geprefabri-ceerde vloeren (d = 200 mm). Devloeroplegging bestaat uit stalenconsoles die op de onderliggendebetonwand rusten. De ruimtetussen de platen wordt gevuldmet beton van voldoende sterkte,zodat het volgende wandelementzijn krachten hierop kan afdra-gen.De ruimte tussen de vloeren enwanden wordt tevens gebruiktvoor het opnemen van de trek-bandwapening en de wapeningten behoeve van de samenhang.Het grootste gedeelte van degevel is uitgevoerd met dragendeen niet-dragende sandwichele-menten.Waterstadtoren te RotterdamWoontoren volledig inprefab uitgevoerdir. R.E. van Alphen, Corsmit Raadgevend Ingenieursbureau BVprof.Dipl.-Ing. J.N.J.A. Vambersky, TU Delft, faculteit CiTG/CorsmitRaadgevend Ingenieursbureau BVDat prefab ook een goed alternatief kan zijn voor in het werk gestorte beton-nen hoogbouwconstructies bewijst een recent opgeleverd woningbouwpro-ject in het hart van Rotterdam. Op het Wijnhaveneiland is daar op een kleinebouwlocatie een grote hoeveelheid aan vierkante meters gerealiseerd. Driewoontorens bieden op twee afzonderlijke kavels ruimte aan 350 apparte-menten. Naast twee torens met een getunnelde draagconstructie is de derdeen meest recent gebouwde toren geheel in prefab beton uitgevoerd.1 |Waterstadtoren teRotterdamC 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 2005 454Het buitenblad is in blauwgekleurd beton uitgevoerd enheeft op plaatsen een zeer grofoppervlak (foto 2). De dragendesandwichelementen zijn even-eens onderdeel van het stabili-teitssysteem en onderling ver-springend uitgevoerd.Tweede draagwegAangezien de gehele constructieis opgebouwd uit losse elemen-ten (foto 3) is er bijzondere aan-dacht uitgegaan naar het realise-ren van een tweede draagweg. Degemeente Rotterdam hanteertreeds lang de eis dat elk afzon-derlijk dragend element zijnfunctie moet kunnen verliezenzonder dat hierdoor voortschrij-dende instorting van andere dra-gende elementen kan optreden.Voor de standaardverdieping (fig.4) kon voor het merendeel van deelementen aan deze eis wordenvoldaan door in de knoop tussende vloeren en wanden een door-gaande wapening op te nemendie in geval van een calamiteitkan worden geactiveerd. Dezetrekbandwapening is hier uitge-voerd met niet-voorgespannenvoorspanstrengen.De strengen fungeren als trek-band van verdiepingshoge uitkra-gende wandliggers die in staatzijn om het gewicht van ??n ver-dieping te dragen. De belastingwordt nu per verdieping naar deachterliggende en intact geblevenconstructie afgedragen.V l o e r e nNaast de dragende betonwandenzijn de vloeren het andere primai-re onderdeel van de hoofddraag-constructie. Aan vloeren in eenwoningbouwproject worden ande-re eisen gesteld dan in de utili-teitsbouw. Naast de doorgaanslagere veranderlijke vloerbelastingzijn er eisen met betrekking totbijvoorbeeld geluidsisolatie alsgevolg van de woningscheidendefunctie. Om hieraan te kunnen3 |Aanzicht zuidgevel tij-dens uitvoering26.5m 25.5m4 |Plattegrond standaard-verdieping2 |Buitenblad in kleur meteen zeer grove structuurcement 2005 4 55voldoen moet een vloer voldoen-de massa bezitten of moet eenzwevende dekvloer toegepast wor-den.Een gebruikelijke en goedkopevloerkeuze in de utiliteitsbouw iseen voorgespannen kanaalplaat-vloer. De holle ruimten en daar-door het lage gewicht makendeze plaat echter minder geschiktals woningscheidend element.Het opleggen van de kanaalplatenop de woningscheidende dragen-de wanden (fig. 5) is beperkendvoor de draagcapaciteit hiervan.Verdiepingbouw en zeker hoog-bouw is daarmee moeilijk terealiseren. Bij woontorens zoalsde Waterstadtoren zijn er hogebetonspanningen in de dragendebetonwanden aanwezig, die hetbovengenoemde effect verster-ken.Het opleggen van de kanaalplatenop nokken aan wanden biedt eenconstructieve oplossing, maar isvoor de toekomstige bewonersgeen fraaie oplossing (fig. 6).Het vloersysteemDe toegepaste massieve prefabvloerplaten zijn op maat gemaaktzodat deze binnen de onregelmati-ge plattegrond passen. De over-spanning van de vloerplatenvarieert en bedraagt maximaal7,2 m. Aangezien de platen als eenstatisch bepaald systeem werkenen niet als doorgaande ligger kun-nen worden uitgevoerd, is de over-spanning beperkt tot circa 6 m. Bijgrotere overspanningen werd dedoorbuiging maatgevend en zijnde platen voorgespannen door hettoepassen van nagerekt voorspan-staal zonder aanhechting.Het type vloer dat is toegepastheeft als voordeel dat het aantalhandelingen op de bouwplaats toteen minimum wordt beperkt. Alhet leidingwerk wordt reeds in defabriek in de plaat opgenomen.Alleen de doorkoppelingen wor-den in het werk uitgevoerd. Ditvergt uiteraard een zo exact moge-lijke positie zowel van de ingestor-te leiding als van de uiteindelijkepositionering van de plaat binnenhet legplan.7 |Detail van de opleggingvan de vloerplatena. ophangwapening `a'grijpt niet aan totonder de hoofdwape-ning van de vloerb. ophangwapening `a'grijpt aan tot onder dehoofdwapening van devloer5 |Kanaalplaat tussen dra-gende wanden6 |Kanaalplaat opgelegd opnokken51020075prefab betonwandstalen buis s275 ?70x10x500afwerkingprefab betonvloerplaatmortel voegophangwapening "a"in het werk gestortophangwapening "b"trekbandwapeningophangwapening "a"ophangwapening "b"doorsnede a (aangepast )doorsnede aprefab betonwandophangwapening "b" ophangwapening "a"aa.b.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 wC 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 2005 456Oplegging vloerplatenAlhoewel de massieve prefab pla-ten in een voldoende hoge sterktekunnen worden uitgevoerd - zodatzij prima in staat zouden zijn omhoge verticale lasten door te voe-ren - zijn er enkele redenen omook bij massieve prefab-betonpla-ten af te zien van het direct op dewand opleggen hiervan:? per verdieping worden tweehorizontale voegen ge?ntrodu-ceerd: ??n voeg onder de vloeren ??n voeg boven de vloer.Beide voegen moeten in staatzijn om relatief hoge belastin-gen over te dragen, waarbij devoeg onder de vloer uitvoe-ringstechnisch aanzienlijkmoeilijker is te realiseren daneen voeg boven de vloer;? er is geen ruimte in de verbin-ding om een doorgaande trek-bandwapening in het vlak vande vloer op te nemen;? daar waar twee vloeren op eenwand opgelegd moeten wordenis door de minimaal benodigdeopleglengte van de vloerennauwelijks ruimte beschikbaarvoor de verticale stekwapening.Een oplossing voor bovengenoem-de problemen wordt gevondendoor gebruik te maken van nok-ken aan de prefab vloerplaat omde vloerplaten op te leggen. In ditgeval is gekozen voor het toepas-sen van ronde stalen buisprofielendie uit de prefab vloerplaat steken.Per plaat worden minimaal viervan deze stalen nokken opgeno-men. Aan de uiteinden van de sta-len buizen worden stalen plaatjesgelast die zorgen voor een vertica-le krachtsafdracht naar de wanden(fig. 7).De beperkte afmeting van de sta-len oplegconsoles betekent dat ervoldoende ruimte in de natteknoop overblijft voor het aanbren-gen van de horizontale koppel- entrekbandwapening en de verticalestekwapening (foto 8). Per vloerwordt nu ??n horizontale mortel-voeg aan de bovenzijde van devloer gerealiseerd.Hoewel de stalen consoles slechtseen beperkte belasting hoevenover te dragen, is een goededetaillering van de oplegging vanbelang. Doordat de vloerplaatzeer plaatselijk is opgelegd zal ereen concentratie van krachtenrondom de consoles optreden.Om het uitbreken van de conso-les tegen te gaan is ophangwape-ning direct achter de opleggingvereist. Voorkeur van de fabrikantwas om deze ophangwapeningbestaande uit zakstaven boven deonderwapening te plaatsen enniet om deze tot onder de hoofd-wapening te buigen (fig. 7a).Deze situatie kan worden vergele-ken met het buiten de beugelsplaatsen van de hoofdwapeningbij balken.Bij ligging van de hoofdwapeningin de hoeken van de beugelswordt een goede knoop gereali-seerd waarop de drukdiagonalenzich kunnen afzetten. Dit wordtge?llustreerd door het tekenenvan een vakwerkmodel (fig. 9).Bij een balk is het logisch dat dehoofdwapening binnen de beu-gels moet liggen; in het geval vaneen plaat is dit echter mindervanzelfsprekend.Doorgaans volgt bij platen uit eencontrole op dwarskracht dat dezeniet maatgevend is, zodat hier-voor geen wapening toegepasthoeft te worden en bovenge-noemde situatie daarmee niet zaloptreden. Door de puntvormigeondersteuning van deze platen,de ontbrekende koppeling in hetvakwerkmodel tussen drukdiago-naal, hoofdwapening en ophang-wapening bestaat het gevaar voor9 |a. Vakwerkmodel vaneen betonnen balk,met hierin aangegevende onjuiste detaille-ring, waarbij de beu-gels niet tot om dehoofdwapening zijngevlochtenb. Vakwerkmodel vaneen betonnen balk,met aangegeven dejuiste detaillering,waarbij de beugels totom de hoofdwapeningzijn gevlochten8 |Aanzicht van de knooptussen wand en vloermet duidelijk zichtbaarde oplegging van devloerplaten, de stekwa-pening en de trekband-wapeningyyya. b.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 2005 4 57het zonder waarschuwing los-scheuren van het betongedeeltedirect boven de hoofdwapening.Om de gewenste krachtswerkingter plaatse van de consoles te kun-nen realiseren is het van belangdat de ophangwapening in devorm van de zakstaven tot onderde hoofdwapening van de prefabplaat wordt gebogen (zie fig. 7b).Uitvoeringstechnisch is dit moei-lijker te maken en zal het vlecht-werk meer tijd kosten, wat bijdeze grote hoeveelheden te pro-duceren platen geen onbelangrij-ke factor is. Constructief gezien isdit echter de juiste detaillering.Door de relatief dichte plaatsingvan de stalen console langs derand van de vloerplaat en deinvloed hiervan op de krachtswer-king, ontstond er twijfel omtrentde juistheid van een dergelijkedetaillering ten aanzien van desterkte van de oplegging. Dit wasaanleiding om een aantal proefbe-lastingen uit te voeren. Metbehulp van een vijzel zijn enkeleplaatopleggingen van vloerplaten,waarbij de ophangwapeningrespectievelijk ?p en ?m dehoofdwapening heen werdgeplaatst, tot aan bezwijken belast(foto 10). Uit vergelijking van deresultaten van de proeven volgdeinderdaad dat het buigen van deophangstaven om de hoofdwape-ning heen de juiste oplossingwas.C o n c l u s i eDe Waterstadtoren laat zien datwoontorens met een onregelmati-ge plattegrond geen obstakel vor-men voor de prefab-betonindus-trie in Nederland. De bij prefabgewenste herhaling wordt nietzozeer gevonden in zoveel moge-lijk dezelfde elementen, maar eer-der in het bouwproces en in dedetails. Zoals altijd zijn de verbin-dingen de essenti?le onderdelenbij een geprefabriceerd gebouw.Zolang zij:? zo eenvoudig mogelijk zijn;? een heldere krachtsafdrachthebben;? gemakkelijk te fabriceren zijn;? eenvoudig te monteren zijn;en tot slot eenvoudig te begrijpenzijn, is een goede basis gelegdvoor een succesvol prefab gebouw.De Waterstadtoren is hiervan hetbewijs. Projectgegevensopdrachtgever:De Wilgen Vastgoed, Rotterdamarchitect:HM Architekten, Amsterdamconstructeur:Corsmit Raadgevend Ingenieursbu-reau BV, Rijswijkaannemer:Bouwcombinatie Boele van Eesteren,Rijswijk/Stam + DeKoning, Eindhovenleverancier sandwichelementen:Loveld N.V., Aalter (B)leverancier vloerplaten:Orion Beton B.V., Enschedeleverancier overig prefab beton:Westo Prefab Betonsystemen, Coevor-den10 | a, b Een deel van devloerplaat met opleg-ging tot bezwijkenbelast; duidelijk zicht-baar op foto 10a is hetloskomen van eenbetonschil net boven deonderwapening, alsgevolg van het niet totonder de hoofdwape-ning aangrijpen van deophangwapening `a'c De verbinding isbezweken op buigingvan de stalen oplegcon-sole; duidelijk zicht-baar is dat de ophang-wapening `a' volgensde verbeterde detaille-ring zijn werk heeftgedaana.b.c.