Praktische toepassing vandemontabel bouwenRevalidatie Academie te HoensbroekInleidingTegenwoordig wordt bij het verstrekken vaneen opdracht voor een gebouwontwerpsteeds vaker de eis van veranderbaarheid ge-steld. In zijn uiterste consequentie betekenthet dat zo'n gebouw moet kunnen wordenafgebroken en elders weer opgebouwd, dusdemontabel dient te zijn.Ofschoon over de wenselijkheid van zo'n gro-te flexibiliteit bij gebouwen van permanenteaard al verschillende jaren wordt gesproken,is de praktische toepassing ervan nog eenzeldzaam verschijnsel.Reeds in 1976 hield prof.Dr.-Ing.H.W.Rein-hardt tijdens zijn ambtsaanvaarding aan deTH te Delft een redeoverdemontabel bouwen.Sindsdien heeft er met name aan de genoem-de TH, maar ook aan de universiteit van Lou-vain La Neuve (Belgi?), alsmede in CUR-VB-verband onderzoek plaatsgehad naar eenaantal deelaspecten die daarmee samenhan-gen.Demontabel bouwen houdt eventueel in datde elementen waaruit de constructie is opge-bouwd weer kunnen worden teruggewonnen.Bij een betonnen gebouw wordt gedacht aaneen geprefabrieeerde constructie waarbijspeciale eisen worden gesteld aan de aard vande verbindingen tussen de elementen. Datdemontabel bouwen inmiddels niet meer alseen hypothese wordt beschouwd, bewijzende richtlijnen van het Ministerie van Onder-wijs en Wetenschappen. De directie Bouwza-ken ervan heeft onlangs een handboek uitge-geven waarbij een onderscheid wordt ge-maakt tussen definitieve en tijdelijke voorzie-ningen. Betreffen de definitieve voorzienin-gen gebouwen die lange tijd dienen mee tegaan, de tijdelijke voorzieningen zijn sindskort uitgebreid met de zgn. IntegraleTijdelijkeHuisvesting (afgekort tot ITH).De door de overheid ter beschikking gesteldebudgetten hebben gezien de ingevoerde be-zuinigingen geen gelijke tred gehouden metde kostenstijging van de laatste jaren. Omtoch te voorzien in een technisch en kwalita-1Revalidatie Academie te Hoensbroek; eersterealisatie van het demontabel bouwsysteemvan Wilma SBSCement XXXIII (1981) nr.1tief aanvaardbaar gebouw, is de zgn. verso-berde elementenbouw ge?ntroduceerd. Eenafgeleide daarvan is de ITH, waarbij sprake isvan een lagere normprijs in vergelijking tot deversoberde elementenbouw. De verplaats-baarheid van het gebouw is essentieel, zodatin eerste instantie wordt gedacht aan hout ofstaal.Dat die eis van verplaatsbaarheid wordt inge-voerd lijkt bij een heroverweging van kosteneen zinvol besluit. Deze komt bijvoorbeeldtegemoet aan het probleem dat in stadswij-ken, waar mensen van ongeveer gelijke leef-tijd zijn gehuisvest, in een relatief kortetijdsduur een groot aanbod voor basisonder-wijs bestaat dat na een aantal jaren sterkterugloopt.De ITH-richtlijnen zijn onlangs geconcreti-seerd in een schoolgebouw te Hoensbroek.Wanneer men daarbij bedenkt dat bij de ver-soberde elementenbouw wordt uitgegaanvan een kostenbesparend ontwerp van ge-standaardiseerde fabriekselementen metoverwegend droge montage, mag het in hetonderhavige geval opmerkelijk worden ge-noemd dat een constructie opgetrokken uitbetonelementen prijstechnisch haalbaarbleek te zijn.Het bouwsysteem werd ontwikkeld door hetBouwtechnisch Adviesburo ir.W.A. van Box-sel c.i. te Oosterhout (N-Br) in samenwerkingmet Wilma SBS te Rosmalen.De eerste idee?n ontstonden in 1977. Uit-gangspunt was onder meer de ervaring bij eeneerder ontwikkeld systeem voor semi-permanente houtbouw. Daarbij is ook hetprincipe gehanteerd om bij een stapelcon-structie in de verbindingen stalen elementente gebruiken voor de maatvastheid in die ver-bindingen en voor het doorvoeren van dekrachten.Revalidatie Academie te HoensbroekHet ontwikkelde bouwsysteem heeft dus voorde eerste maal toepassing gevonden bij eenschoolgebouw te Hoensbroek. Het ontwerpervoor was gemaakt door het architectenbu-reau Peutz BV te Heerlen.392a-cMogelijke plattegronden enprincipe-doorsnede3a-e(blz.41)Principe details van de kolom-vloer-kolomverbindingenDe uitgangspunten bij de ontwikkeling warende van overheidswege gestelde eisen ten aan-zien van m2-prijs en de relatief lange periodewaarin het gebouw over een afstand vanmaximaal 100 km voor 25% van de geldendevervang ingskosten verplaatsbaar moestzijn. Die periode bedraagt namelijk 15 jaar,zodat is gekozen vooreen materiaal dat in dieperiode weinig onderhoud vraagt.Het ontwikkelde systeem betreft een modu-lair maatsysteem van 300 mm, waarbijgebruik wordt gemaakt van standaard be-tonelementen in zo klein mogelijke verschei-denheid, om ook voorraadvorming mogelijktemaken.Een belangrijke eis betrof de hoegenaamddroge montage van de elementen op debouwplaats. Evenzeer was het van belangdat de vloerplaten niet zouden worden afge-werkt met een cementdekvloer. Met het oogop de vari?rende welstandseisen, maar ookuit rationele overwegingen, werd de draag-structuur losgekoppeld van de gevelop-bouw. De consequentie was de gewenstekorte bouwtijd die mede de toepassing vanhet systeem rechtvaardigt.De plattegronden in figuur 1 tonen de geva-rieerde mogelijkheden aan, terwijl in feitetoch maar sprake is van drie elementen. Datzijn: de kolommen van 200 200 mm; vloer-platen in de vorm van TT-elementen met eenoppervlakte van 7,20 ? 2,40 m2en betonnenwandelementen.De oplegging van de vloerplaten geschiedtter plaatse van de aansluitende hoekpuntensteeds op ??n kolom. De vloerplaten kunnendesgewenst zonder problemen ook haaks opelkaar aansluiten. Ten behoeve van de stabi-liteit zullen waar nodig betonnen wandele-menten van 200 mm dikte worden geplaatst,waarin al of niet de kolommen zijn ge?nte-greerd.Met het systeem kunnen gebouwen tot drieverdiepingen worden gerealiseerd.DetailleringDemontabel bouwen vergt bijzondere verbin-dingen, die zonder problemen moeten kun-nen worden losgekoppeld. Deze verbindingheeft zich beperkt tot ??n type, namelijk dietussen vloerplaat en kolom. Het derde ele-ment, de wand, vergt geen andere verbinding,Cement XXXIII (1981) nr.140Cement XXXIII (1981) nr.1 414Proefbelasting van een TT-vloerplaatdaar in deze wand in het geval dat een con-structieve verbinding wordt vereist, de kolomge?ntegreerd is.De koppeling tussen de hoeken van de vloer-platen en de kolom komt tot stand middelsstalen onderdelen die in de respectievelijkeelementen zijn aangebracht. De kolom is aande bovenzijde voorzien van een stalen kop-plaat, waaraan stalen sparingsbussen zijn ge-last. Het geheel wordt ingebetonneerd het-geen zeer maatvast dient te gebeuren. Hetaantal in vierkant geplaatste sparingsbussen,waarin naderhand stalen pennen worden ge-drukt hangt af van het aantal vloerplaten datop zo'n kolom rust.De vloerelementen zijn voorzien van stalenhoekeinden met vierkante opening die stevigin de plaat zijn verankerd. Nadat bij de monta-ge de platen in hun uiteindelijke positie zijngebracht, worden de stalen pennen door de5-6Stalen kopplaten op kolommen resp.wandelementen met sparing bussen voordekoppelpennenvierkante sparingen in kolombussen gesto-ken . De vierkante sparing wordt met voegspe-cie aangegoten en hetzelfde geldt voor devoegen tussen de vloerplaten onderling. Delengte van de stalen pennen hangt af van het alof niet monteren van een volgende verdie-ping. Wanneer dat het geval is, worden langestiften gebruikt waarover, na montage van devloerplaten, ook de bovenstaande kolomwordt geplaatst. De onderkant van de kolom-men is voorzien van een stalen voetplaatwaarop ook stalen sparingsbusjes zijn gelast.Een eenvoudige verbinding dus, ofschoon dedetails uiteraard kostbaar zijn. In het systeemis bewust voor een TT-vormige vloerplaat ge-kozen, enerzijds omdat de betrokken beton-fabriek daarvoor het beste was ge?quipeerd,anderzijds ook om ter plaatse van de opleg-gingen zoveel mogelijk aan hoogte te bespa-ren . De flens van de TT plaat is 120 mm dik omconstructieve redenen, de platen worden im-mers op de hoeken van de flenzen opgelegd,maar ook in verband met geluiddoorgang.De ribben van deTT-platen lopen niet doortotde einden, zodat langs de kolommen ruimteblijft voor het horizontale leidingenverloopbinnen de constructiehoogte.Aangezien het in schoolgebouwen vaak voor-komt dat gangen 3,20 m breed moeten zijn, isdaarvoor een vlak vloerelement ge?ntrodu-ceerd van 2,40 ? 3,20 m, met een dikte van120 mm.OnderzoekIn het kader van de voorbereiding werd veelaandacht geschonken aan de detaillering vande plaathoeken. Het zal duidelijk zijn, geziende wijze van oplegging, dat in het gebied vande vloerplaat tussen de opleggingen en deflenzen relatief grote dwarskrachten c.q.ponskrachten ontstaan. Aan de hand van eenberekening werd voor dit plaatgedeelte eenwapening ontworpen, die kon worden ge?nte-greerd in de verbindingsconstructie van destalen hoekbe?indigingen. Teneinde de bere-42kening te toetsen aan de praktijk, werd eenproefbelasting tot breuk uitgevoerd.Foto 4 geeft een indruk van die proefbelas-ting; in de oplegging is de bovenbelasting vaneen verdiepingskolom gesimuleerd dor hetstalen oplegstuk middels een draadeind op deondersteuning te klemmen.Tenslotte kan nog worden vermeld, dat voorhet vloerelement een computerberekeningvolgens de elementenmethode werd uitge-voerd, die van groot nut is geweest voor hetadequaat wapenen van de plaat ter plaatsevan de opleggingen en de be?indiging van deribben.Ervaringen opgedaan met de eerstetoepassing van het beschreven systeemHet schoolgebouw met twee verdiepingenwerd geplaatst op een strokenfundering doormiddel van geprefabriceerde poeren. Dezepoeren, die met een stekeind aan de funderingwaren verbonden, werden met behulp vanstelmoeren en laserstraal zorgvuldig ingeme-ten. Ter plaatse van de gevels werd aan depoeren ook de betonnen vorstrand geklemd.De poeren zijn aan de bovenkant voorzien vaningebetonneerde stalen sparingsbussen tenbehoeve van de beschreven penverbindingmet de geprefabriceerde bovenbouwcon-structie.De begane grondvloer is eveneens uitgevoerdin elementen van 2,40 7,20 m en op dezelfdedemontabele wijze verbonden met de funde-ringspoeren.Bij een consequente plaatsing van de kolom-men op een stramien van 2,40 7,20 m en hetgebruik van vloerplaten overeenkomstig degegeven stramienmaten, zullen de gevelko-lommen alsmede de binnenkolommen waarvloerplaten elkaar ontmoeten die in overspan-ningsrichting loodrecht op elkaar staan,slechts zijn voorzien van twee penverbindin-gen. De hoekkolommen hebben maar ??npenverbinding.Cement XXXIII (1981) nr.17-9Montage van de kolommen en de vloerenBij bestudering van de plattegrond valt voortsop te merken dat sommige vloerplaten - bij-voorbeeld die welke in lengterichting aan degevels zijn gesitueerd - aan ??n zijde op vierpunten worden ondersteund en aan de anderezijde slechts ter plaatse van de hoeken. Detussenliggende kolommen hebben dan ookgeen dragende functie. Teneinde ongelijkma-tige doorbuiging van de platen onderling tenivelleren werden op twee plaatsen tussen deplaten zgn. wisselverbindingen aangebracht(fig. 5 en foto 6.). Gezien de gebleken stijfheidvan de vloerplaten wordt voortaan deze stalenwisselverbinding weggelaten en wordt devoeg als 'kelkvoeg' gedetailleerd.Zoals aan het begin van dit artikel opgemerkt,is de maatafspraak consequent voor de gehe-le constructie doorgevoerd. Dat maakt echtereen grotere variatie nodig in de breedte van degeprefabriceerde wandpanelen, die enerzijdsdienst doen als stabiliteitselement, anderzijdsook eenvoudigweg voor een ruimte-afscheidende functie zijn gebruikt. Wanneerin de wand twee maal een kolom is ge?nte-greerd, bedraagt de breedte 2,60 m. In hetonderhavige project kwam het ook voor dataaneensluitende wanden op halve kolommeneindigden. Aangezien het stalen kolomele-ment dan tijdens de montage moet wordenaangebracht, bleek dat geen erg gelukkigesituatie. Daarom worden de betonwanden inde toekomst alleen gebruikt waar nodig voorde stabiliteit, zodat alleen nog wanden van2,60 m voorkomen. De overige scheidings-wanden worden in het afbouwpakket opgeno-men.Prefabricage vereist grote maatnauwkeurig-heid. Dat geldt evenzeer vooreen demontabelsysteem. De verbindingsconstructie biedtechter enige spelingsruimte (vierkante spa-ringen in de hoekoplegging van de vloerpla-ten) om maatonnauwkeurigheden binnen be-paalde grenzen op te vangen.De geprefabriceerde vloeren krijgen geen ver-dere bouwkundige afwerking, afgezien vanenige egalisering ter plaatse van de voegen.Wel I icht geldt h ier als voordeel de wijze waar-10-77Wisselverbindingen tussen vloerplaten tervoorkoming van verschil in doorbuigingCement XXXIII (1981) nr. 14312De ribben van de TT-vloerplaten lopen nietdoor tot de plaatranden, waardoor ruimteblijft voor horizontale leidingen binnen deconstructiehoogte13-14Interieuropnamenop de TT-vloerplaten zijn gefabriceerd, name-lijk door ze omgekeerd te storten, zodat debovenkant van de TT-platen gevormd wordtdoor de gladde bodem van de bekisting.Teneinde bij eventueel demonteren van hetgebouw ter plaatse van de toch noodzakelijkevoegverbindingen geen problemen te onder-vinden, werden bij de school te Hoensbroekde zijkanten van de vloeren ingesmeerd meteen ontkistingsmiddel om een te degelijkehechting met de specie te voorkomen.Snel bouwen en demonterenHet schoolgebouw bezit een plattegrond van36 ? 36 m2en is twee verdiepingen hoog op-getrokken. De montage van de constructiegeschiedde in dertien werkdagen.De aard van de verbindingen is zodanig datook het demonteren in korte tijd kan ge-schieden. De kolommen worden aan de voetuitsluitend door de pennen op hun plaatsgehouden en kunnen eenvoudig worden op-getild. De in de verharde voegspecie staandepennen zijn gemakkelijk uit de sparingsbus-sen te trekken.Voor het demontabel bouwen in deze zin ishet verbindingsdetail altijd een naar verhou-ding kostbaar gegeven. Er moet naar ge-streefd worden door zorgvuldig detaillerendie kosten te minimaliseren, maar bovendienis het zaak het aantal verbindingssoorten,dus het aantal elementtypen, zo klein moge-lijk te houden. In het onderhavige geval isonder meer door het weglaten van balken,slechts ??n verbinding ontstaan: de kolom-vloer-kolom verbinding. Bovendien is hetaantrekkelijk dat bij de fabrikant geen bij-zonder equipment is vereist: de elementenzijn alle uitgevoerd in gewapend beton enzeer eenvoudig van vorm.Het getoonde voorbeeld wint aan overtui-ging omdat het gebouwontwerp voldoet aande overheidseisen inzake integrale tijdelijkehuisvesting. De gestelde levensduur van 15jaar, alsmede het ontwerp van twee verdie-pingen, waren de redenen tot het besluit hetgeheel een meer bestendig karakter te ge-ven, zodat dit voorbeeld zich slechts onder-scheidt van een permanent gebouw door hetfeit dat het verplaatsbaar is.ing. M.G.P.NelissenCement XXXIII (1981) nr.144