Laat u inspireren op:
betonhuis.nl0348 484 400
info@betonhuis.nl
Beton wordt duurzamer door meer samen te werken in de
keten zonder concessies te doen aan kwaliteit, veiligheid
en levensduur van beton. Opdrachtgevers, constructeurs
en ingenieurs kunnen bij Betonhuis aangesloten bedrijven
om advies vragen.
Veel informatie is te vinden op
betonhuis.nl/beton-verduurzamen
Beton
verduurzamen,
hoe doe je dat?
2
maart
2020
22020
Sterkteontwikkelin\ag Uitvoeringsnorm
Bouwfasering
THEMA
Constructie in
uitvoering
000_000_CMNT0220_cover.indd 1 16-03-20 09:36
Laat u inspireren op:
betonhuis.nl 0348 484 400
info@betonhuis.nl
Beton wordt duurzamer door meer samen te werken in de
keten zonder concessies te doen aan kwaliteit, veiligheid
en levensduur van beton. Opdrachtgevers, constructeurs
en ingenieurs kunnen bij Betonhuis aangesloten bedrijven
om advies vragen.
Veel informatie is te vinden op
betonhuis.nl/beton-verduurzamen
Beton
verduurzamen,
hoe doe je dat?
2
maart
2020
22020
Sterkteontwikkelin\ag Uitvoeringsnorm
Bouwfasering
THEMA
Constructie in
uitvoering
000_000_CMNT0220_cover.indd 1 16-03-20 09:36
powered by
Zichtbaar
vakmanschap
Hét kennis- en netwerkevenement voor alle
constructeurs\f van starter tot Registerontwerper\b van
ontwerper tot toetser\b van projectleider tot directeur.
Zorg dat je erbij bent!
Meer informatie\f www.dagvandeconstructeur.nl DUS De Utrechtse
Stadsvrijheid
Utrecht
van 9\f15 tot 18\f30
Keynotes
Prof. James O'Callaghan en prof. Marjolein van Asselt
2 CEMENT 2 2020
Cement is een kennisplatform
van én voor constr\fcte\frs.
Het
platform legt kennis vast over con-
str\feren met beton en verspreidt
deze onder vakgenoten\b Om deze
kennisdeling te onderste\fnen en het
belang ervan te onderstrepen, kan
een bedrijf partner\- worden\b Een
partner geniet een\- aantal aantrek-
kelijke voordelen, zoals zichtbaar-
heid, flinke korting op lidmaat-
schappen, gratis plaatsing van
vacat\fres en de mogelijkhe\-id mee
te praten over de inho\fd van het
platform\b Heb je ook int\-eresse om
partner te worden, neem dan con-
tact op met Marjole\-in Heijmans,
m.heijmans@aeneas.nl.
Onze
partners
Cement wordt mede mogelijk ge\-maakt door:
000_000_CMNT0220_cover.indd 2 16-03-20 09:36
powered by
Zichtbaar
vakmanschap
Hét kennis- en netwerkevenement voor alle
constructeurs\f van starter tot Registerontwerper\b van
ontwerper tot toetser\b van projectleider tot directeur.
Zorg dat je erbij bent!
Meer informatie\f www.dagvandeconstructeur.nl DUS De Utrechtse
Stadsvrijheid
Utrecht
van 9\f15 tot 18\f30
Keynotes
Prof. James O'Callaghan en prof. Marjolein van Asselt
2 CEMENT 2 2020
Cement is een kennisplatform
van én voor constr\fcte\frs.
Het
platform legt kennis vast over con-
str\feren met beton en verspreidt
deze onder vakgenoten\b Om deze
kennisdeling te onderste\fnen en het
belang ervan te onderstrepen, kan
een bedrijf partner\- worden\b Een
partner geniet een\- aantal aantrek-
kelijke voordelen, zoals zichtbaar-
heid, flinke korting op lidmaat-
schappen, gratis plaatsing van
vacat\fres en de mogelijkhe\-id mee
te praten over de inho\fd van het
platform\b Heb je ook int\-eresse om
partner te worden, neem dan con-
tact op met Marjole\-in Heijmans,
m.heijmans@aeneas.nl.
Onze
partners
Cement wordt mede mogelijk ge\-maakt door:
000_000_CMNT0220_cover.indd 2 16-03-20 09:36
partners
CEMENT 2 2020 ?1
CEMENTONLINE
Meer informatie
over deze bedrijven
en over het partner- schap staat op
www.cementonline.nl/ partners.
2? CEMENT 2 2020
42 Gewogen rijpheid op de
bouwplaats
BAM stelt richtlijn op voor eendui-
dige toepassing van methode van
gewogen rijpheid.
48 Onderstempeling vloeren
nader beschouwd
Aandacht voor stempels van belang
voor veiligheid tijdens de bouwfase.
54 Minder CO? dankzij door-
gaande sterkteontwikkeling
Onderzoek naar de invloed van
'traag' cement op ontwerp en
uitvoering van betonconstucties.
63 Rekenen met doorgaande
sterkteontwikkeling
Onder bepaalde omstandigheden
is milieuwinst te boeken door
toepassing van minder cement.
68 NEN 8670
De Nederlandse aanvulling op de
uitvoeringsnorm.
Artikelen
4 Constructie in uitvoering
Het is belangrijk in het ontwerp
rekening te houden met de wijze
van uitvoeren.
10 Veilige uitvoering dankzij
bouwfaseanalyse
Belang van constructieve veiligheid
in de bouwfase toegelicht aan
de hand van Forum Groningen
en Depot Boijmans van Beuningen.
20 Integraal ontwerpen op de
Maasvlakte
Over de invloed van de uitvoering
op het constructief ontwerp van de
Container Exchange Route.
28 Fasering verbreding
viaduct Koerhuis
Prefab specials brugdek passen als
een ritssluiting in elkaar.
36 Wanneer is beton te sterk?
De gevolgen van hoger dan
verwachte betonsterkte samengevat.
10 20
Foto voorpagina:?Bouw kunstwerk Noord, Container Exchange Route op de Maasvlakte
bron: VolkerWessels Infra Competence Centre
COLOFON
Cement, vakblad over betonconstructies, is hét
vakblad van en voor constructeurs en verschijnt
8 keer per jaar. Het vakblad is een onderdeel
van het kennisplatform Cement, een uitgave
van Aeneas Media bv in opdracht van het
Cement&BetonCentrum.
Uitgave Aeneas Media bv, Veemarktkade 8,
Ruimte 4121, 5222 AE 's-Hertogenbosch
T 073 205 10 10, www.aeneas.nl
Redactie dr.ir. Dick Hordijk (hoofdredacteur),
dr.ir.drs. René Braam, ir. Paul Lagendijk,
ir. Marloes van Loenhout, ir. Jacques Linssen,
ir. René Sterken, ir. Cindy Vissering,
ing. Henk Wapperom
Redactieraad ir. Edwin Vermeulen (voorzitter),
ing. Dick Bezemer, prof.dr.ir. Jos Brouwers,
ir. Maikel Jagroep, Stijn Joosten MSc, ing. Joop
van Leeuwen, ir. Ad van Leest, dr.ir. Mantijn
van Leeuwen, ing. Michael van Nielen PMSE,
ir. Dirk Peters, ir. Ton Pielken
rood, ir. Kees
Quartel, ir. Hans Ramler, ir. Luc Rens, ir. Paul
Rijpstra, ing. Jos Rooijakkers, prof.dr.ir. Theo
Salet, ir. Dick Schaap, ing. Roel Schop, dr.ir.
Raphaël Steenbergen, prof.dr.ing. Kim Van
Tittelboom, prof.dr.ir. Lucie Vandewalle, ing.
Henk ter Welle, ing. Jan van der Windt
Uitgever / vakredacteur ir. Jacques Linssen
j.linssen@aeneas.nl, T 073 205 10 22
Planning en coördinatie Hanneke Schaap
h.schaap@aeneas.nl, T 073 205 10 19
Eindredactie Hanneke Schaap
Ontwerp Twin Media bv, Miranda van Agthoven
Vormgeving Twin Media bv, Petra Guijt
Advertentieverkoop Stefan Terpstra
S.Terpstra@aeneas.nl, T 073 205 10 23
Lezersservice lezersservice@aeneas.nl,
T 073 205 10 10
Website www.cementonline.nl
Overname artikelen Overname van artikelen en
illustraties is alleen toegestaan na schriftelijke
toestemming.
Lidmaatschappen 2020 Kijk voor meer
informatie over onze lidmaatschappen op
www.cementonline.nl/lidworden of neem contact
op via lezersservice@aeneas.nl of 073 205 10 10.
Voorwaarden Je vindt onze algemene voor-
waarden op www.cementonline.nl/algemene-
publicatievoorwaarden Hoewel de grootst
mogelijke zorg wordt besteed aan de inhoud van
het blad, zijn redactie en uitgever van Cement
niet aansprakelijk voor de gevolgen, van welke
aard ook, van handelingen en/of beslissingen
gebaseerd op de informatie in deze uitgave.
Niet altijd kunnen rechthebbenden van gebruikt
beeldmateriaal worden achterhaald. Belang-
hebbenden kunnen contact opnemen met de
uitgever.
ISSN 0008-8811
Inhoud
Vakblad over betonconstructies
CEMENT 2 2020 ?3
In februari hadden we onze
jaarlijkse redactieraadsverga-
dering. Het zijn altijd goede en
nuttige bijeenkomsten, waarin
ons redactionele beleid op
lange termijn wordt getoetst.
Ik zeg altijd "Organiseer je eigen
kritiek!" en met deze vergade-
ringen doen we dat. We zijn
hartstikke blij met de input. Het
is echt hartverwarmend om te
zien hoe druk bezette mensen
zich betrokken voelen bij ons
platform en tijd vrij maken om
met ons mee te denken.
Dit jaar stonden we niet alleen
stil bij de inhoud van Cement,
maar ook bij de financiering.
Want zonder nou zielig te willen
doen, het is voor een platform
als het onze in deze tijd lastig
om het hoofd boven water
te houden. En dat geldt niet
alleen voor Cement. Ik heb het
vaker geroepen en ook tijdens
de redactieraadsvergadering
in een persoonlijke noot naar
voren gebracht: voor alles wat
met onderzoek, onderwijs,
regelgeving en kennisdeling te
Balans
maken heeft, blijft het zoeken
naar de balans tussen inzet en
beschikbaar budget. Veelal is er
een tekort aan het laatste, voor
wat we met elkaar vinden dat
toch eigenlijk voor het eerste
minimaal benodigd is. Ik heb
het gevoel dat we inmiddels
op diverse vlakken door een
ondergrens zijn gezakt. Ja, het
klopt dat vroeger niet alles
beter was, maar op dit vlak
geloof ik toch echt dat dit
cliché opgaat.
Maar de redactieraad heeft me
ook weer bijzonder positief
gestemd, want ook dit jaar
bleek weer dat we met de
goede dingen bezig zijn. Dat
is goed om te vernemen en
ik denk we met ons allen, dus
ook u, trots mogen zijn op ons
Cement. Per slot van rekening
speelt Cement al 70 jaar een
rol bij het, voor veilig constru-
eren zo belangrijke, delen van
kennis. En voor die kennis geldt
weer dat een goede balans
tussen ontwerp en uitvoering
belangrijk is. Want de laatste
tijd zien we helaas te vaak dat
het juist ook in die uitvoering
mis kan gaan. Daarom een
Cement vol interessante arti-
kelen voor u, waarin construc -
tieve aspecten in de uitvoering
centraal staan.
Dick Hordijk
Voor reacties: d.hordijk@cementonline.nl
42
En verder
74 Talent van het jaar (3)
Infra vs. utiliteitsbouw; Patrick
van Dodewaard en Koen van
Doremaele nemen een kijkje in
elkaars keuken.
76 Schering en inslag
Het voormalig V&D-pand in
Amstelveen werd gestript,
uitgebreid en heringericht.
82 De jonge constructeur
Babette Hohrath, werkzaam bij
White Lioness technologies, vertelt
over de uitdagingen in haar werk.
84 Gesponsorde berichten
4? CEMENT 2 2020
auteurs
dr.ir. Ton van Beek
SKG-IKOBp. 36 ? 41
ir. Jitske Knipping Wagemakerp. 28 - 35
ir. Koen van Doremaele
BAM Infraconsult p. 74 - 75 dr.ir. Sandra Lucas
TU Eindhoven,
fac. Bouwkunde p. 54 - 62
ir. Joris Hesselink PMSE
BAM Advies & Engineering
p. 10 ? 18, p. 48 - 53 ir. Barbara Heijl
Wijs Architectuur p. 76 - 81 ir. Leo Molenbroek
Heijmansp. 36 ? 41
ir. Marique Ruijs
BAM Infraconsult p. 42 ? 47
prof.ir. Simon Wijte TU Eindhoven,
fac. Bouwkunde / Adviesbureau
ir. J.G. Hageman p. 54 - 62
ir. René Sterken
BAM Advies & Engineering p. 42 - 47
ir. Patrick van
Dodewaard
IMd Raadgevende
Ingenieurs
p. 74 - 75
ir. Jacques Linssen
Redactie Cement /
Aeneas Media
p. 6 ? 9, p. 42 - 53 Richard Giesen
Bruil
p. 36 ? 41
ing. Paul Minartz
Arcadis
p. 54 - 62
ir. Babette Hohrath
White Lioness
technologies
p. 82 - 83 ir. Sander den Hertog
VolkerWessels Infra
Competence Centre
p. 20 ? 27 ir. Monique
Morren
TU Eindhoven
p. 54 - 62
ir. Corné
van der Steen
TechnoConsult
p. 68 - 73
ing. Eelco
van der Weij
VolkerWessels Infra
Competence
Centre
p. 63 - 67
Aan dit nummer van Cement hebben meegewerkt:
OP ZOEK NAAR EEN NIEUWE BAAN?
JE VINDT HEM OP CEMENTONLINE.NL
Ben jij net afgestudeerd en op zoek
naar een baan in het constructeursvak
of al langer aan het werk maar toe aan
een nieuwe uitdaging?
Bekijk de vacatures van onze partners
op cementonline.nl/vacatures.
CEMENTONLINE.NL
www.hrc-europe.com
HRC T-headed reinforcement
?? robust and flexible design
?? safe and efficient in use
????? speeds up construction
?? certified product
?? BIM tools
HRC Europe NL BV
NL-8211 AD Lelystad +31 320 727030
De kwaliteit van een constructie
valt of staat bij een goede en de-
gelijke uitvoering.
In de praktijk is
dat geen vanzelfsprekendheid: veel van de
recente incidenten in de bouw vonden
plaats tijdens de bouwfase. Te weinig toe-
zicht, onduidelijke verantwoordelijkheden,
te grote nadruk op prijs en tijdsdruk zijn
veel genoemde oorzaken. Niet alleen de aan -
nemer, ook de constructeur heeft daarin
zijn verantwoordelijkheid. Ook een con -
structeur moet zich bewust zijn van de wijze
van uitvoeren en met name van die aspec-
ten die invloed hebben op het ontwerp. Juist
daaraan wordt in diverse artikelen in dit
themanummer van Cement aandacht
besteed. In dit artikel wordt een aantal van
die aspecten kort aangestipt.
Maakbaarheid
Een constructie kan nog zo degelijk zijn
ontworpen in alle fases van het proces, de
constructeur moet niet uit het oog verliezen
dat die constructie ook uitvoerbaar moet
zijn. Onder meer dankzij moderne hulpmid -
delen zijn complexe vormen steeds makke-
lijker te ontwerpen. Al in de ontwerpfase
moet daarbij worden nagedacht of een der-
gelijk ontwerp wel realiseerbaar is en hoe.
Dat kan gaan om een volledige constructie
maar ook om de details en de wapening. Zo
zijn ontworpen wapeningsdichtheden waar
nauwelijks beton door kan stromen helaas
geen uitzondering. Gelukkig kunnen moder-
ne technieken als BIM en virtueel bouwen in
het ontwerpproces veel hulp bieden bij dit
aspect maakbaarheid.
Constructie
in uitvoering
Het is belangrijk in het ontwerp rekening te houden met
de wijze van uitvoeren
IR. JACQUES LINSSEN ¹)
Redactie Cement Aeneas Media auteur
Een bouwwerk staat er nooit in één keer; voor de realisatie is een langere periode nodig. In die
bouwfase kunnen de krachtswerking in de constructie én de eigenschappen van het materiaal behoorlijk veranderen. Het is belangrijk daar rekening mee te houden in het ontwerp.
Datzelfde geldt voor de maakbaarheid: wat je als constructeur bedenkt, moet buiten wel
uitvoerbaar zijn. Goede communicatie tussen constructeur en aannemer is daarbij essentieel.
6? CEMENT 2 2020
1 Een constructeur moet niet uit het oog verliezen dat een constructie ook uitvoerbaar moet zijn
¹) MET DANK AAN
Dit artikel is mede tot stand gekomen
dankzij de input van Jeannette van
den Bos en Marique Ruijs, beiden van
BAM Infraconsult.
Bouwfasering
Maar het is niet alleen de maakbaarheid die
moet worden beschouwd, ook over de
krachtswerking tijdens de uitvoering moet
in de ontwerpfase worden nagedacht. Bij het
ontwerpen van een constructie heeft de
constructeur in eerste instantie vaak de
eindsituatie voor ogen. Zijn taak is er im -
mers op gericht ervoor te zorgen dat een
bouwwerk in die eindfase voldoende sterk,
stijf en stabiel is, zodat de veiligheid, bruik -
baarheid en duurzaamheid zijn gewaar-
borgd. Maar een belangrijk gegeven is dat
een bouwwerk in verschillende fasen wordt
gebouwd. In elke fase zal vaak sprake zijn
van een andere krachtswerking in de con -
structie. Er kunnen zich spanningen voor-
doen waar je ze niet verwacht en sommige
spanningen kunnen groter zijn dan in de eindfase. Zo kan een ligger die in de eindfase
statisch onbepaald is, tijdelijk statisch be-
paald zijn en daardoor hogere momenten te
verduren krijgen. Dit kan leiden tot een ho-
ger wapeningspercentage of meer of andere
voorspanning. Maar het kan zelfs nodig zijn
bepaalde onderdelen in de constructie tijde-
lijk los te houden.
Het is daarom belangrijk dat de aan -
nemer en de constructeur contact hebben
over de manier waarop een bouwwerk is
ontworpen en wordt gerealiseerd. Zeker als
sprake is van een traditioneel contract, is
dat niet altijd vanzelfsprekend. Een con -
structeur moet op de hoogte zijn van bepaal -
de bouwmethode, de fasering en bijvoor-
beeld de positie van stortnaden, allemaal
aspecten die invloed kunnen hebben op de
krachtswerking. Maar de aannemer
1
CEMENT 2 2020 ?7
moet zich ook rekenschap geven van de
uitgangspunten in het ontwerp als hij wijzi-
gingen wil doorvoeren in het ontwerp.
Veranderende eigenschappen
beton
Ook kennis van het materiaal beton is voor
de constructeur belangrijk. Beton is een
materiaal met de nodige spreiding in de
eigenschappen, die ook nog eens verande-
ren tijdens de uitvoering. Zo duurt het een
tijdje voordat het beton de sterkte heeft bereikt waarvan in de berekening wordt
uitgegaan. In die berekening gaat men door-
gaans uit van de 28-daagse druksterke,
maar de constructie wordt vaak al eerder
belast. Bijvoorbeeld op het moment dat de
bekisting wordt verwijderd of dat de voor-
spanning wordt aangebracht. Een extremer
voorbeeld is een onderwaterbetonvloer. Die
wordt al bij het leegpompen van een bouw
-
kuip direct op zijn volledige eindsterkte be-
last. Al dit soort momenten kunnen maatge-
vend zijn voor het betonmengsel, meer dan
de sterkte op 28 dagen. Datzelfde geldt voor
de milieuklasse: een strenge eis aan levens-
duur kan bepalender zijn voor een beton -
mengsel dan alleen de druksterkte. Dit alles
kan ertoe leiden dat een beton wordt toege-
past dat sterker is dan gevraagd. Dat lijkt op
het eerste gezicht misschien mooi meegeno-
men, maar een hogere sterkte kan er ook
toe leiden dat er meer wapening nodig is om
scheurvorming en brosse breuk te voor-
komen.
Gelukkig is er veel bekend over de
sterkteontwikkeling van beton en kan die
goed worden gemonitord. Toch is de regelge-
2 Voorgespannen liggers voor het viaduct over de A2 bij Lage Weide
NORMEN ZIJN NIET HEILIG
Om veiligheid, bruikbaarheid en duurzaam-
heid te borgen kennen we diverse construc -
tieve normen. Die normen zijn niet over alles
even duidelijk en schenken minder aandacht
aan de uitvoering. Bovendien zijn ze slechts
een richtlijn voor hoe je veilige constructies
kunt bouwen en dus geen theoretische
modellen van hoe een constructie zich
exact gedraagt, zeker niet tijdens de bouw-
fase. Dat is ook nooit de bedoeling geweest.
Voor een juist gebruik van de normen is het dus nodig de theorie erachter te kennen.
Neem de bepaling van de E-modulus. Die
is nodig om de vervorming van een con-
structie te kunnen bepalen, zodat je kunt
aantonen dat die vervorming binnen de
grenzen blijft. De norm gaat dan ook uit
van een veilige, in de dit geval lage waarde,
zodat die vervorming niet wordt onderschat.
Maar geredeneerd vanuit verhinderde
vervorming kan rekenen met een te lage
waarde juist te positief zijn.
2
8? CEMENT
2 2020
ving niet altijd even helder over hoe de gege-
vens die uit die monitoring volgen, moeten
worden gebruikt in de berekeningen.
Verder geldt dat door de sterkteont-
wikkeling ongewenste spanningen tijdens de
uitvoering kunnen ontstaan. Dat beton
krimpt is wel bekend, maar de consequen-
ties in bepaalde situaties worden nog wel
eens onderschat. Een bekend voorbeeld zijn
de spanningen in een nieuw te storten volu -
mineuze constructie, als die tegen een
bestaande constructie wordt aan gestort.
Tijdens het verharden van het verse beton
ontstaat warmte en zet het beton uit. Zodra
het beton weer gaat afkoelen, wil het gaan
krimpen en die vervorming kan door de
bestaande constructie worden verhinderd.
Krimp treedt overigens niet alleen
op in de jonge fase. Autogene krimp loopt
langer door dan thermische krimp. Uitdro-
gingskrimp kan zelfs jaren doorgaan. Ook daar moet een constructeur zich van be-
wust zijn, zeker als die vervorming wordt
verhinderd en als een constructie water-
dicht moet zijn.
Verantwoordelijkheid
Bouwen is een vak en brengt veel verant-
woordelijkheid met zich mee. Dat geldt voor
alle partijen in de keten. Voor een goed eind
-
resultaat is het belangrijk kennis te hebben
van zaken die op het eerste oog buiten het
eigen vakgebied afspelen. Zo is het belang -
rijk dat er goede afstemming is binnen de
driehoek constructie-uitvoering-technologie.
Dat zijn nu nog te veel gescheiden werelden.
Zeker door de komst van nieuwe technieken
en nieuwe materialen, onder meer gestuurd
vanuit milieu en circulariteit, ontstaan er
nieuwe risico's en is onderlinge afstemming
tussen de disciplines nog belangrijker
geworden.
THEMANUMMER
In deze thema-editie van
Cement komen enkele van de
in dit artikel genoemde
aspecten nader aan bod,
mede aan de hand van voor-
beelden. Denk daarbij aan
bouwfasering, risico's van te
sterk beton, doorgaande
sterkteontwikkeling, gewogen
rijpheid en onderstempeling.
In elke fase is vaak sprake van een andere
krachtswerking in de constructie
3 Voorbeeld van een zeer fijnmazig wapeningsnetwerk
3
CEMENT 2 2020 ?9
1 Forum Groningen in aanbouw, foto: De Beeldredaktie / BAM
1
10? CEMENT 2 2020
IR. JORIS
HESSELINK PMSE
Adviseur Constructie en BouwmethodiekenBAM Advies & Engineering auteur
Veilige uitvoering
dankzij
bouwfaseanalyse
Constructieve veiligheid is hot. De meeste aandacht gaat over het algemeen uit naar de
veiligheid in de gebruiksfase. In veel gevallen is de constructieve veiligheid tijdens de
uitvoering onderbelicht. De projecten Forum Groningen en Depot Boijmans van Beuningen laten het belang zien van een uitvoerige analyse van de bouwfase.
Belang constructieve veiligheid in de bouwfase toegelicht aan de hand van Forum Groningen en Depot Boijmans van Beuningen
Dat constructieve veiligheid
momenteel een veel besproken
thema is, komt uiteraard door
een aantal recente instortingen.
Voorbeelden hiervan zijn de parkeergarage
van Eindhoven Airport, het stadiondak van
FC Twente en het stadiondak van AZ. De
laatste twee hebben als gemeenschappelijke
deler dat het een voetbalstadion betreft.
Haaks daarop staat juist een groot verschil
tussen beide: de ene stortte zo'n 13 jaar na
oplevering in tijdens een stormachtige wind,
en de andere tijdens de bouw.
Juist de risico's tijdens de bouw wor-
den vaak onvoldoende beschouwd. De coör-
dinerend constructeur berekent het gebouw
immers voor de gebruiksfase: de periode van
oplevering tot sloop. Daarbij wordt in veel
gevallen gebruikgemaakt van 3D-rekensoft- ware. Hierin wordt een compleet gebouw ge-
modelleerd waarna 'de zwaartekracht wordt
aangezet'; het project wordt in zijn eindtoe-
stand doorgerekend. Echter, in de bouwfase
worden elementen stap voor stap aange-
bracht, gestort of gemonteerd. Het totale ge-
bouw met al zijn constructieve onderdelen is
dus niet in één keer gereed waarna vervol
-
gens de belastingen optreden. Het kan zijn
dat in de bouwfase cruciale constructieve on -
derdelen zoals windverbanden, stabiliseren -
de betonvloeren of verbindingen nog niet zijn
aangebracht, waardoor de constructieve vei -
ligheid op dat moment niet is gewaarborgd.
Juist deze bouwfase is voor bouwers het
meest kritisch. In dit artikel wordt hier nader
op ingegaan aan de hand van twee projecten
van BAM Bouw en Techniek: Forum Gronin -
gen en Depot Boijmans van Beuningen.
CEMENT 2 2020 ?11
Forum Groningen
Vlak naast de Martinitoren staat het in no-
vember 2019 opgeleverde Forum Groningen.
Een 35.000 m² groot openbaar bijeenkomst-
gebouw dat als ontmoetingsplaats voor de
Groningers moet dienen. Er zijn onder an-
dere een bibliotheek, auditorium, museum,
filmzalen en een aantal culturele instellingen
in ondergebracht. Het gebouw kenmerkt
zich door de afgeschuinde gevels die afwis-
selend voorover- en achterover hellen (foto 1
en foto 4).
Constructieve opzet
De constructie van het Forum bestaat uit
twee grote betonnen stabiliteitskernen aan
de oost- en westzijde van het gebouw (fig. 3).
Aan de bovenzijde, tussen de negende en
elfde verdieping, zijn de kernen gekoppeld
met een stalen 'brug'. Tussen de kernen
bevinden zich stalen volumes die onderling
worden gescheiden door een atrium. De
stalen volumes bestaan uit verdiepingshoge
vakwerkspanten, loodrecht op de kern, die zijn opgelegd op twee stalen kolommen. Ze
zijn verbonden met de betonkern om de ho-
rizontaalkrachten af te dragen. De volumes
zijn verder voorzien van staalplaatbeton
-
vloeren. De strook tussen de stalen volumes
en de betonkern bestaat aan boven- en
onderzijde uit een massieve betonvloer die
de stabiliteitskrachten uit de volumes naar
de kern moeten afdragen (fig. 2). Hier heeft
de constructeur voor gekozen, zodat de sta -
biliteitskracht via een lange vloerrand kan
worden ingeleid en niet in één zware knoop
samenkomt.
Principe montageplan
De vakwerken zijn een statisch onbepaald
systeem: een ligger op twee steunpunten
met een inklemming aan één zijde (fig. 2).
Omdat de steunpunten zich als verende on -
dersteuningen gedragen door de elastische
verkorting van de kolommen en de zetting
van de funderingspalen, krijgt het stijve
vakwerk een opgelegde verplaatsing. Indien
het vakwerk in de bouwfase zou worden
gekoppeld aan de betonkern komen er door
2 Tijdelijke windverbanden en stortstrook 3 3D-doorsnede Forum Groningen
MEER OVER FORUM
GRONINGEN
Meer over het Forum
Groningen lezen? Zie de
artikelenserie in Cement
2014/2, 2014/3 en 2014/4
en twee artikelen over
seismische versterkingen
in Cement 2016/8 en
2017/2.
2
3
12? CEMENT 2 2020
de inklemmende werking grote en onvoor-
spelbare krachten in de vakwerkconstruc-
ties. Om dit effect te voorkomen, was door
coördinerend constructeur ABT een monta-
geplan voorgeschreven: door de stalen vak -
werken in de bouwfase aan de bovenzijde
vrij te houden van de betonkern, ontstaat
een statisch bepaalde ligger die horizontaal
wordt gesteund tegen de kern via de beton -
vloer in de onderregel van het vakwerk.
Nadat het gebouw op hoogte was en het
grootste deel van de permanente belasting
was aangebracht, kon de bovenregel van het
vakwerkspant worden gekoppeld met de
betonkern. Het grootste deel van de elastische
kolomverkorting en de funderingszetting is
dan immers opgetreden, dus kon geen in -
klemming ten gevolge van de permanente
belasting ontstaan.
Het loshouden van de bovenregel van het
vakwerkspant met de betonkern (knippen)
heeft tot gevolg dat ook de massieve beton -
vloer nog niet met de betonkern gekoppeld
kon worden. Er moest daarom een stort-
strook van ongeveer 1,0 m tussen volume
Het kan zijn dat
in de bouwfase
cruciale
constructieve
onderdelen nog
niet zijn
aangebracht,
waardoor de
constructieve
veiligheid op dat
moment niet is
gewaarborgd
De bouw van Forum Groningen is niet
zonder slag of stoot verlopen. In juni 2005
vond er onder de Groningers een referen-
dum plaats met als inzet een conceptplan
van de gemeente voor een ingrijpende ver-
bouwing van de oostwand van de Grote
Markt. Met een opkomst van 38,6% was de
uitslag van dit referendum niet geldig en
dus werden de plannen van de gemeente
niet herzien. Een aantal grote architecten-
bureaus ging aan de slag met de uitge-
schreven prijsvraag en in 2007 mochten de
stadsjers (bewoners van de stad Groningen)
hun stem uitbrengen op één van de zeven
ontwerpen voor het nieuwe Forum Gronin-
gen. Het publiek en de vakjury kozen voor
het ontwerp van NL Architects en de
gemeenteraad schaarde zich later ook
achter dit ontwerp. Uit de aanbesteding in
2012 kwam bouwer BAM als winnaar uit de
bus waarna de bouw in september van dat
jaar startte. Nadat de vijflaagse parkeer-
kelder gereed was en BAM net was begon- nen met de twee betonkernen, werd er in
februari 2015 een bouwstop afgekondigd
door de gemeente Groningen. De 'groene
versie' van NPR 9998 (praktijkrichtlijn voor
veilige constructies bij aardbevingen) was
net verschenen en de gemeente Groningen
vroeg BAM en ABT om onderzoek te doen
naar de aardbevingsbestendigheid van het
gebouw. Na een aantal maanden rekenen
en voorbereiden werd uit vier opties voor
de versterkingsoptie gekozen, waarna in
januari 2016 werd gestart met het slopen
van de gerealiseerde delen van de beton-
kernen en grote delen van de begane
grondvloer. Vervolgens kon worden gestart
met de bouw van het aardbevingsbesten-
dige 'Forum 2.0'. In juni 2018 was de ruw-
bouw gereed en in november 2019 werd
het gebouw opgeleverd. Binnen de eerste
week meldde de 100.000e bezoeker zich,
waarmee Forum Groningen 'onwaarschijn-
lijk goed' van start is gegaan, aldus de
Forum-directeur.
TIJDSPAD
4 Forum Groningen in vogelvlucht
4
CEMENT
2 2020 ?13
5
5 Een bouwfasestap in SCIA Engineer
en betonkern worden vrijgelaten (fig. 2).
Hierdoor konden er geen loodrecht op de
vakwerkspanten werkende stabiliteitskrach-
ten worden overgedragen naar de kern.
Daarom zijn er in ieder volume tijdelijke sta -
len windverbanden geplaatst om de volumes
in de bouwfase te stabiliseren. De stabiliteits-
kracht van het bovenste vloerdeel ging via de
tijdelijke windverbanden naar het onderste
vloerdeel en van daar via de massieve beton -
vloer naar de stabiliserende kern.
Bouwfaseanalyse
Om de stabiliteitskrachten in de tijdelijke
windverbanden goed te kunnen bepalen en
de vervormingen in de bouwfase te analyse-
ren, is gebruikgemaakt van de bouwfasemo-
dule in SCIA Engineer. Hiermee kan een ge-
bouw in stappen worden doorgerekend. In
iedere stap komt er een constructie bij, gaat
er een constructie weg of wordt er belasting
toegevoegd. Zo valt voor iedere fase af te le-
zen wat de krachten in de elementen zijn of
wat de vervorming van een bepaald punt is
in een bepaalde bouwfase. Ook kunnen tijde-
lijke windverbanden worden toegevoegd of
juist verwijderd uit het rekenmodel en wordt
belasting die vanaf die fase optreedt wel of
juist niet meer aan dat element toegekend. Onder de volumes zijn 'korte duur'
verticale windverbanden aangebracht. Deze zijn in groen weergegeven in figuur 2 en
hebben ook een groene markering gekregen
in het BIM-model en op de bouwplaats. Deze
groene schoren zijn verwijderd nadat de
onderste vloer van een volume was gestort.
Door scheefstand van de kolommen uit het
vlak werden de stabiliteitskrachten opgeno-
men door de onderste massieve betonvloer
tussen volume en kern, en niet meer door
het tijdelijke windverband. Hierdoor namen
de gebouwvervormingen stapsgewijs toe
tijdens het bouwen. Hiermee wordt een plot-
selinge grote gebouwvervorming voorkomen,
die zou zijn opgetreden als het tijdelijke
windverband later zou worden verwijderd.
In de volumes zijn 'lange duur' wind -
verbanden aangebracht. Deze zijn in rood
weergegeven in figuur 2 en hebben ook een
rode markering gekregen in het BIM-model
en op de bouwplaats. De rode schoren zijn
verwijderd nadat de knippen waren ge-
fixeerd en de stortstroken waren uitgehard.
Zoals eerder vermeld, kon dit, in verband
met de elastische verkorting van de kolom -
men en de inklemming van het vakwerk-
spant, pas worden gedaan nadat de dakvloer
was gestort. Dit windverband verzorgde de
stabiliteit van de bovenzijde van het volume
in de bouwfase. Dit zogenoemde verkeerslichtmodel
met groene en rode windverbanden, is
AARDBEVINGSVEILIG BOUWEN
Naast de omschreven bouwfaseana-
lyse is bij Forum Groningen aandacht
besteed aan het 'aardbevingsbesten-
dig uitvoeren' van het gebouw. Als
werkgever heeft BAM de plicht om
een veilige werkomgeving voor zijn
medewerkers te creëren. Aangezien er
in Groningen een kans op een aard-
beving is, moet hier dus ook rekening
mee zijn gehouden op de bouwplaats.
Zo is bijvoorbeeld de impact van een
aardbeving op de torenkranen en de
kraanfundering berekend. De kraan
en de fundatie bleken over voldoende
capaciteit te beschikken om een
aardbeving te kunnen weerstaan. Als
tweede voorbeeld is in de berekening
van de gevelsteiger rekening gehou-
den met aardbevingsbelasting. Er zijn
extra steigerverankeringen en diago-
nalen aangebracht om te zorgen dat
de steiger aardbevingsbestendig was.
Tot slot is van de bouwfaseanalyse
naast het sterktemodel en het vervor-
mingsmodel een aardbevingsmodel
doorgerekend. Hierbij zijn extra hori-
zontale belastingen op de constructie
gezet. In een aantal gevallen bleken
de verbindingskrachten maatgevend
en zijn deze verbindingen door de
leverancier getoetst. Op deze manier
kon het gebouw, ook tijdens de bouw-
fase, een aardbeving doorstaan.
14? CEMENT 2 2020
gekozen omdat de rode windverbanden
beduidend langer moesten blijven zitten dan
de groene windverbanden.Het rekenmodel is in 56 stappen door-
gerekend (fig. 5). In figuur 6 is het tijdelijke
hulpstaal in het rekenmodel weergegeven.
De stappen bij het doorrekenen van één
staalvolume zijn als volgt:
1?Montage van een staalvolume inclusief
tijdelijke windverbanden onder het volume
(groen, korte duur) en tijdelijke windverban -
den in het volume (rood, lange duur).
2?Storten van de massieve betonvloer van de
onderste vloer van het volume ten behoeve
van de stabiliteit.
3?Na uitharding van de massieve betonvloer
storten van de staalplaatbetonvloer van de
onderste vloer van het volume.
4?Verwijderen van de korte duur tijdelijke
windverbanden (groen) onder het volume.
5?Storten van de massieve betonvloer en de
staalplaatbetonvloer van de bovenste vloer
van het volume (de stortstrook langs de kern
uitgezonderd).
Rekenmodellen
De bouwfaseberekening is in twee rekenmo-
dellen doorgerekend: een sterktemodel en
een vervormingsmodel. Bij het sterktemodel
zijn belastingen conservatief ingeschat, de
staven scharnierend verbonden en belas-
tingfactoren toegepast. Verder is de staal -
plaatbetonvloer slechts als belasting op de
volumes ingevoerd, dus zonder stijfheid. In
het vervormingsmodel zijn de daadwerkelijk
optredende belastingen aangehouden, is
knoopstijfheid van de verbindingen meege-
nomen en werkt de staalplaatbetonvloer als
schijf mee in het systeem. Door het maken
van twee verschillende modellen kan ener-
zijds de constructieve veiligheid in de bouw -
fase geborgd worden (sterktemodel) en kan
anderzijds de vervorming op een niet te
conservatieve manier worden ingeschat
(vervormingsmodel).
Resultaten sterktemodel? Uit het sterkte-
model zijn de krachten op de tijdelijke stabi -
liteitsverbanden bepaald en aan de hand
hiervan getoetst. Verder is een uitgebreide
vergelijking van staafkrachten van de defini -tieve staven gemaakt tussen het rekenmodel
van de coördinerend constructeur en de
bouwfaseanalyse. De normaalkracht in een
aantal staven bleek van teken te wisselen
(trek/druk) en een aantal staven werd in
de bouwfase zwaarder belast (fig. 7). Deze
staven zijn getoetst op deze gewijzigde
krachtswerking en bleken allen te voldoen.
Ook zijn de verbindingen van deze staven
beoordeeld door de deelconstructeur van de
staalbouwer. Een aantal verbindingen moest
zwaarder worden uitgevoerd.
Uiteindelijk is het gebouw met voldoen -
de weerstand tegen bezwijken gedurende
6
7
Om de volumes
in de bouwfase
te stabiliseren
zijn er in ieder
volume tijdelijke
stalen windver
banden geplaatst
6 Tijdelijk hulpstaal in het rekenmodel
7 Staven die in de bouwfase zwaarder werden belast dan in de uiterste grenstoestand in de gebruiksfase CEMENT 2 2020 ?15
de bouwfase gerealiseerd. Hiervoor was een
detailleerde bouwfaseberekening, een uitge-
breid werkplan en circa 50 ton hulpstaal
nodig.
Resultaten vervormingsmodel? Uit het ver-
vormingsmodel zijn de gebouwvervormin -
gen geanalyseerd. Door de ongelijke vervor-
mingen tussen de volumes, kon de glazen
elementengevel pas in een later stadium
worden gerealiseerd. Dit in verband met de
toelaatbare toleranties van de gevel. Aan de
hand van het vervormingsmodel is een pas-
sing- en tolerantieplan opgesteld. Een aantal
elementen hebben een grotere montagetole-
rantie gekregen en er is geanticipeerd op
bepaalde berekende maatafwijkingen. Ook
is een monitoringsplan opgesteld, waarin is
omschreven welke controlepunten in welke
fase moesten worden gemeten. Hiervan
waren van tevoren de te verwachten afwij-
kingen bepaald. Het eindresultaat is een gevel met een
uiterst strak lijnenspel. De correcties in de
bouw waren minimaal. Dit is het bewijs dat
de diverse plannen en maatregelen hebben
geleid tot een gecontroleerde uitvoering met
minimale afwijkingen en maximale passing.
Conclusie Forum Groningen
Bij complexe projecten zoals het Forum
Groningen zijn constructieve veiligheid en
de bouwmethode onlosmakelijk met elkaar
verbonden. Een goede samenwerking tus-
sen uitvoerend bouwbedrijf en coördine-
rend constructeur is een must. Bij Forum
Groningen is door de aannemer bijvoor-
beeld gebruikgemaakt van de SCIA Engineer
rekenmodellen van de coördinerend con -
structeur. Daarnaast zijn de door de aanne-
mer vervaardigde bouwfaseberekeningen
gecontroleerd door de coördinerend con -
structeur. De uitgebreide analyse en de
goede samenwerking hebben geleid tot een
veilige uitvoering van het gebouw.
Depot Boijmans
van Beuningen
Het Depot Boijmans van Beuningen is het
eerste depot ter wereld dat toegang biedt tot
een complete kunstcollectie. Het komvormige
gebouw is 15.000 m² groot, telt 6 verdiepingen,
is 40 m hoog en heeft een footprint met een
diameter van 40 m die naar boven uitkraagt
tot een diameter van 60 m.
Constructieve opzet
De eerste twee verdiepingen van het Depot
bestaan volledig uit in het werk gestort
beton: een dubbelgekromde betonschaal in
de gevel, staalbetonkolommen in het gebouw
en twee monoliet gestorte betonvloeren. De
gevelwanden van de bovenbouw zijn pre-
fab-betonelementen en de vloeren in dat
deel zijn uitgevoerd als breedplaatvloeren.
De staalconstructie op het dak voor het
paviljoen maakt de constructie af. Figuur 9
toont een doorsnede uit het constructieve
BIM-model.
Dat gekozen is de eerste twee verdie-
pingen volledig in het werk te storten, komt
Door de constructie tussentijds te laten
schrikken kon een vele malen lichtere
hulpconstructie worden gemaakt
8 Depot Boijmans van Beuningen in aanbouw, mei 2019, foto: Hans Wilschut / BAM
8
16? CEMENT 2 2020
doordat hier de krommingen en de gevel-
openingen, en daarmee de krachten in de
gekromde wand, het grootst zijn. De spat-
kracht vanuit de kromming wordt als
trekkracht in de vloer geleid.
Principe bouwmethodiek
Door coördinerend constructeur IMd was
voorgeschreven dat de schaalwand en de
verdiepingsvloeren van de onderbouw tot
en met de tweede verdiepingsvloer onder-
stempeld moesten blijven, totdat deze ver-
diepingsvloer was uitgehard. Dan werken ze
pas samen zoals bedacht; de coördinerend
constructeur had alleen de eindfase van
deze twee bouwlagen berekend.
Bouwfaseanalyse
In tegenstelling tot de bouwfaseanalyse van
Forum Groningen, is de bouwfaseanalyse
bij het Depot ingezet voor de optimalisatie
van de bouwmethodiek. Vanwege het uitkra-
gende karakter van de wanden moesten een
500 mm dikke betonwand en twee 390 mm
dikke betonvloeren tijdelijk worden onder-
steund buiten het gebouw. Dit vroeg ener- zijds om zware ondersteuningsconstructies
en anderzijds om een extra ringbalk met
funderingspalen om de belasting uit de
hulpconstructie op te kunnen nemen.
Door BAM is een bouwfaseanalyse
gemaakt waarbij de tijdelijke ondersteuning
werd geschrokken nadat de eerste verdie-
pingsvloer was uitgehard. Door de construc-
tie tussentijds te laten schrikken, werd de
belasting uit de bekisting en ondersteu -
ningsconstructie gehaald en opgenomen
door de constructie zelf. Hierdoor kon een
vele malen lichtere hulpconstructie worden
gemaakt. Voor de bouwfaseanalyse is een
rekenmodel van de onderbouw opgesteld en
zijn de diverse belastingen in verschillende
combinaties ingevoerd. Vervolgens zijn
onderdelen en belastingen uit de boven -
MEER OVER HET DEPOT
Meer over de constructie en de uit-
voering van het Depot lezen? Zie de
artikelenserie in Cement 2019/4 en
Betoniek Vakblad 2018/3 en 2019/2.
9 Doorsnede constructiemodel Depot
9
CEMENT 2 2020 ?17
bouw toegevoegd, en zijn de optredende
krachten en vervormingen geanalyseerd
(fig. 11). Het verschil in de buigende momen-
ten in de schaal tussen het in één keer laten
schrikken of tussentijds laten schrikken
bedroeg gemiddeld minder dan 2% en ook
de vervormingsverschillen waren verwaar-
loosbaar klein. Door deze optimalisatie kon
de bekisting op prefab-betonplaten (Stelcon -
platen) worden gefundeerd in plaats van een
ringbalk op extra funderingspalen.
Conclusie Depot
Uit de bouwfaseanalyse kon de conclusie
worden getrokken dat het tussentijds laten
schrikken van de ondersteuning mogelijk
was, waardoor de krachten op de ondersteu -
ningsconstructie halveerden. Dit leverde een
lichtere ondersteuningsconstructie op, die
kon worden gefundeerd op prefab-betonpla -
ten. Dit vertaalde zich uiteindelijk in een
flinke kostenbesparing met toch een veilige
uitvoering. Deze besparing heeft bijgedragen
tot het winnen van de aanbesteding.
Slotwoord
Een goede constructeur is een constructeur
die ook over de constructieve veiligheid in
de bouwfase en de bouwmethodiek nadenkt.
Pas dan kan voor de opdrachtgever een
efficiënt gebouw worden ontworpen. Bij het voorbeeld van het Forum Gro-
ningen was er een duidelijke filosofie voor-
handen voor wat betreft het montageplan en
de gestelde randvoorwaarden. Dit is door de
aannemer verder opgepakt, geoptimaliseerd
en uitgewerkt in een deugdelijk plan wat
geresulteerd heeft in een veilige uitvoering. Bij het voorbeeld van het Depot waren
de randvoorwaarden voor de gekozen bouw -
methodiek scherp gesteld door de coördine-
rend constructeur. Door de gedetailleerde
bouwfaseanalyse kon deze methodiek wor-
den geoptimaliseerd en kon aanzienlijk op
de bouwkosten worden bespaard.
Een goede
construc teur is
een construc teur
die ook over de
constructieve
veiligheid in de
bouwfase en de
bouw methodiek
nadenkt
10 Voortgang bouw Depot in januari 2020, foto: Rob Glastra Fotografie i.o.v. BAM 11 Doorgerekende stappen Depot
10
11
18? CEMENT 2 2020
Cement is hét kennisplatform over betonconstructies. Het speelt al meer dan 65 jaar een
onmisbare rol voor constructeurs. Omdat kennis juist voor aankomende constructeurs
essentieel is, is het belangrijk dat ook jij de weg naar Cement weet te vinden.
Via Cementonline.nl, het vakblad en via onze nieuwsbrief krijg je toegang tot een schat
aan informatie over onder meer actuele projecten en ontwikkelingen op het gebied van
constructietechniek, materiaal en regelgeving. Je kunt nu een compleet lidmaatschap
afsluiten voor slechts ? 74,50 per jaar. Een online lidmaatschap is voor jou helemaal gratis
zolang je student bent!
Meld je nu aan bij het kennisplatform Cement WWW.CEMENTONLINE.NL/VOOR-HET-ONDERWIJS.
CEMENTONLINE.NL
WORD LID
VANAF ? 0,-
STUDENT? LEER VAN DE PRAKTIJK.
Integraal ontwerpen op de Maasvlakte
Invloed uitvoering op constructief ontwerp Container Exchange Route
1 Hijsen onderslagbalk vanaf SPMT's op kolommen
Bij het ontwerpen van een constructie is het net zo belangrijk rekening te houden
met de bouwfase als met de eindsituatie. De keuze voor een bepaalde bouwmethode,
fasering en positie van stortnaden heeft immers direct invloed op de krachtswerking
in die constructie. Een vroegtijdige afstemming tussen de verschillende
betrokken partijen en afdelingen binnen een project is daarom noodzakelijk.
Zo ook bij het project CER, de Container Exchange Route op de Maasvlakte.
1
20? CEMENT 2 2020
De Container Exchange Route
(CER) verbindt de container-
bedrijven op de Maasvlakte met
elkaar en maakt het mogelijk de
uitwisseling van containers effi-
ciënter te laten verlopen (foto 2).
In het project wordt circa 14 km CER-baan
aangelegd, waarin zich drie grote kunstwer-
ken bevinden: kunstwerk West (nabij
RWG-terminal), kunstwerk Noord (nabij de
APMT-terminal) en kunstwerk Zuid (ten
zuiden van de APMT-terminal). De kunstwerken bestaan grotendeels uit
prefab brugdekken, die op betonnen
hamerstukken en portaalconstructies zijn
opgelegd. De landhoofden bevinden zich op
gewapende grondconstructies en zijn op
palen of op staal gefundeerd.
Ontwerpfase
Het projectteam bestaat vanaf de VO-fase uit
ontwerpers, werkvoorbereiders en uitvoer-
ders. Ook de onderaannemers waren vanaf
dat moment nauw betrokken, voor een goede
integrale afstemming. Daardoor werden veel
raakvlakken al in een vroeg stadium op
elkaar afgestemd. De keuze voor bepaalde
bouwmethoden, de locatie van stortnaden
en faseringen kon zo worden gemaakt op
basis van zowel constructieve haalbaarheid
als uitvoerbaarheid. Door deze keuzen tijdig
in het ontwerpproces te maken, werden de
consequenties direct in het ontwerp meege-
nomen. Met name kunstwerk West en kunst-
werk Noord vergden vanwege de complexiteit
van de constructies extra aandacht. De gevol
-
gen die bepaalde uitvoeringsmethoden voor
het ontwerp hadden, worden in dit artikel
toegelicht aan de hand van een aantal voor-
beelden. Het betreft drie aandachtspunten:
verhinderde vervormingen door gefaseerd
storten;
extra voorzieningen voor hulpwerk;
wijzigende oplegposities t.g.v. transport en
hijswerkzaamheden.
Kunstwerk West
Kunstwerk West beslaat een gebied van
circa 700 x 300 m² en kruist meerdere
sporen en toegangswegen (fig. 3). Onderdeel
van dit kunstwerk zijn twee grote portaal -
constructies (t.p.v. as W13 + W14) en een
groot in twee richtingen uitkragend hamer-
stuk (t.p.v. as W15). Hierop rusten zowel de
CER-baan als de naastgelegen Service Road,
waardoor deze extra zwaar zijn belast.
Verhinderde vervormingen? Om de hoge
belastingen te kunnen dragen is besloten de
onderslagbalken van deze drie tussensteun -
punten als 4,2 m hoge hoedliggers uit te voe-
ren (fig. 4). De langste onderslagbalk (t.p.v.
as W13) is 36 m lang en weegt bijna 700 ton.
Alleen conventionele wapening bleek niet
PROJECTGEGEVENS
project
Container Exchange Route
opdrachtgever
Havenbedrijf Rotterdam opdrachtnemer
Combinatie CER, gevormd door Koninklijke
VolkerWessels,
ondernemingen KWS en Van Hattum en Blankevoortleverancier
prefab beton Spanbeton
leverancier gewapende grondconstructies Terre Armée
CEMENT 2 2020 ?21
voldoende om de belastingen te kunnen
dragen en daarom zijn in de balken ook 10
tot 12 voorspankabels 22Ø15.7 (FeP1860)
aangebracht. Vanuit constructief oogpunt is het
wenselijk om de hoedliggers in één fase te
storten. Op die manier zijn de verhinderde
vervormingen tijdens het verhardingsproces
immers kleiner. In eerste instantie was dit
dan ook het uitgangspunt. Door de grote
afmetingen van de balken en de wapenings-
dichtheid bleek dit echter niet goed uitvoer-
baar. Daarom is er in een vrij laat stadium
alsnog voor gekozen de hoedliggers in twee
fasen te storten (fig. 5). Een gevolg van deze keuze is dat door
verhinderde vervormingen ter hoogte van
het stortvlak extra spanningen in de door-
snede ontstaan. Enerzijds door tempera -
tuurverschillen tussen de twee delen die tijdens het verhardingsproces optreden en
anderzijds door verhinderde krimp- en
kruipvervormingen. Met behulp van het
eindige-elementenpakket DIANA is een
3D-model van de hoedliggers opgesteld. Met
behulp van dit model zijn de tijdens verhar-
ding optredende trekspanningen in de balk
bepaald (fig. 6).
Uit de eerste berekeningen bleek al
snel dat de trekspanningen in de balk door
toedoen van autogene krimp te groot zou -
den worden. Daarom is het betonmengsel
van de tweede fase stort aangepast naar een
mengsel met een klein percentage geëxpan -
deerde kleikorrels. De kleikorrels zijn verza -
digd met water dat tijdens het verhardings-
proces wordt afgegeven. Het ontstaan van
capillaire onderdruk in de ruimte tussen de
korrels wordt zodoende beperkt, waardoor
de autogene krimp van het betonmengsel
minimaal is. De uiteindelijk optredende
trekspanningen van gemiddeld circa 2,0 MPa
zijn dan ook voornamelijk het gevolg van
thermische uitzetting en krimp als gevolg
van hydratatie van het beton (uitdrogings-
krimp). Het voorspanprotocol is daarbij
dusdanig geoptimaliseerd dat gedurende de
verhardingsfase de optredende betontrek-
spanningen minimaal zijn en doorgaande
scheurvorming wordt voorkomen.
Ondersteuningsconstructie portaalcon-
structies ?
Niet alleen de definitieve con -
structie van deze steunpunten vormde een
uitdaging, ook de tijdelijke voorzieningen die
nodig waren om de onderslagbalken te ma -
ken. Om zware hijswerkzaamheden te voor-
komen was het wenselijk de onderslagbalken
van de portaalconstructies direct op de
kolommen te bouwen. Door het hoge stort-
gewicht en de eis dat het spoor beschikbaar
2 Container Exchange Route met drie kunstwerken en diverse container terminals 3 Impressie knooppunt West
IR. SANDER DEN HERTOG
Hoofdconstructeur
VolkerWessels Infra
Competence Centre auteur
3
2
portaalconstructie W14
hamerstuk W15 portaalconstructie W13
22? CEMENT 2 2020
moest blijven, werden de benodigde onder-
steuningsconstructies een project op zich. Om het spoorverkeer doorgang te laten
vinden is in de ondersteuningsconstructies
een doorrijpoort opgenomen (foto 7). Voor
het opvangen van de hierdoor toegenomen
stempelkrachten, zijn extra palen in de on -
dergrond aangebracht. Daarnaast zijn een
groot aantal tuien aangebracht om windbe-
lastingen op te kunnen vangen. De keuze om de onderslagbalk in twee
fasen te storten, had voor deze tijdelijke
constructie een bijkomend voordeel. Het eerste gestorte deel was hierdoor, na vol
-
doende te zijn verhard, in staat het gewicht
van de tweede stort af te dragen naar de
ondersteunende stempels. Als gevolg hier-
van kon de onderliggende bekisting lichter
worden uitgevoerd.
Damwanden? Naast de hulpwerken die
boven het maaiveld uitsteken, zijn naast het
spoor ook in de ondergrond diverse hulp-
constructies in de vorm van damwanden
aangebracht. De afstand tussen de damwan -
den en het spoor was echter beperkt.
De hoedliggers van
kunstwerk West
zijn in twee fasen
gestort, waarbij
door verhinderde
vervormingen
extra spanningen
in de doorsnede
ontstaan
4 Portaalconstructie as W13 5 Stortfasering hoedliggers
6 Trekspanningen t.g.v. verhinderde temperatuursvervormingen
4
CEMENT 2 2020 ?23
6
5
Daarom is ervoor gekozen om deze als ver-
loren bekistingsconstructie voor de poeren
onder de pijlers te gebruiken. Het aanbren-
gen van de ontgravingen die voor het bou -
wen van de op palen gefundeerde poeren
nodig waren, was hierdoor ook nog eens
eenvoudiger. Vanuit constructief oogpunt had dit
als voordeel dat de poeren iets breder kon -
den worden gemaakt. Hierdoor ontstonden
er meer mogelijke paalposities, waardoor de
draagcapaciteit van de palen uiteindelijk
efficiënter wordt benut.
Kunstwerk Noord
Kunstwerk Noord is een gebogen viaduct
dat de onderliggende infrastructuur groten -
deels schuin kruist (fig. 8). Voor dit kunst-
werk is een ontwerp gekozen waarbij sprake
is van zoveel mogelijke repetitie in zowel de
boven- als onderbouw. De dekken bestaan
uit zes aansluitende overspanningen van
elk 29 m lengte. Naast twee hoog gefundeer-
de landhoofden bestaat de onderbouw uit
vier hamerstukken en één portaalconstruc-
tie. Door de benodigde beschikbaarheid van
het bestaande spoor en de beperkte ruimte
was een goede voorbereiding belangrijk.
Transport en hijsen onderslagbalk N5? De
onderslagbalk van de portaalconstructie
in kunstwerk Noord is ter plaatse van de
kolommen op rubberen oplegblokken ge-
plaatst (fig. 9). De balk heeft een rechthoekige
doorsnede, weegt circa 420 ton en is 23,4 m
lang. Naast conventionele wapening is ook
deze balk voorzien van 12 voorspankabels
22Ø15.7 (FeP1860) (fig. 10). Het boven het spoor bouwen van de
onderslagbalk was in dit geval geen optie.
Doordat de onderslagbalk meerdere sporen
kruist, zou de overspanning van de tijdelijke
ondersteuningsconstructie te groot worden.
Vanwege de beperkte ruimte boven het PVR
van het spoor, was er onvoldoende hoogte
voor een dergelijk zware constructie beschik -
baar. Daarom is voor het prefabriceren van
de onderslagbalk op een voorbouwlocatie
gekozen. Door het grote eigen gewicht van de
balk en de beschikbare ruimte voor het
plaatsen van kranen, was het echter niet
mogelijk om de balk vanaf een naast het
spoor gelegen locatie op zijn plek te hijsen.
In dat geval zou de vlucht van de kranen te
groot worden. Daarom is besloten de balk
op een iets verder weggelegen locatie te
7 Tijdelijke ondersteuningsconstructie onderslagbalk W14, inclusief doorrijpoort
VIDEO
Op www.cerinfra.nl wordt het
project Container Exchange
Route (CER) in een video in
beeld gebracht.
7
24? CEMENT 2 2020
Om het spoorverkeer doorgang te
laten vinden is in de ondersteunings
constructies van kunstwerk
West een doorrijpoort opgenomen
bouwen en deze met behulp van SPMT's
(Self-Propelled Modulair Transporters) van -
af de voorbouwlocatie naar de definitieve
locatie te transporteren (foto 12). De SPMT's
zijn hierbij evenwijdig aan de definitieve as
van de onderslagbalk geplaatst. Vervolgens
zijn deze op een vooraf over het spoor aan -
gebrachte hulpbrug gereden. Hierdoor kon
de balk direct naast zijn uiteindelijke positie
worden gemanoeuvreerd. Vanaf die plek is
de balk praktisch alleen nog verticaal om -
hoog gehesen om op zijn definitieve steun -
punten te kunnen worden geplaatst (foto 1).
Dit alles binnen een relatief korte buiten -
dienststelling van de spoorweg. Als gevolg van deze bouwfasering
moesten er in het ontwerp een aantal extra
belastingsituaties worden beschouwd. Dit
vanwege het wijzigen van de positie van de
opleggingen tijdens de verschillende bouw -
fasen. Tijdens het transport en het hijsen
lag de balk op een stalen frame, waarbij in
tegenstelling tot de eindsituatie een over-
stek aanwezig was van ongeveer 1,5 m. De
trekspanningen aan de bovenzijde van de
balk namen hierdoor 1,5 MPa toe. Door in
de bouwfase alleen de bovenste zes kabels
voor te spannen kon de betondoorsnede
tijdens transport volledig onder druk wor-
den gehouden. Zodra de prefab liggers
8 Impressie knooppunt Noord 9 Aanzicht portaalconstructie N5 10 Voorspanverloop onderslagbalk N5
8
9
10
portaalconstructie N5
hamerstuk N6
CEMENT 2 2020 ?25
van de brugdekken op de balk waren ge-
plaatst, zijn ook de onderste zes voorspan-
kabels gespannen.
Inhijsen onderslagbalk N6? Het steunpunt
naast de portaalconstructie is een hamer-
stuk (N6) (fig. 11). De wand van dit hamer-
stuk bevindt zich vlak naast het spoor. De
onderslagbalk kraagt daarnaast uit boven
het bestaande spoor. Omdat de ruimte voor
het maken van een ondersteuningscon -
structie ook in dit geval te beperkt was, is
besloten om deze balk ook op een naast-
gelegen voorbouwlocatie te prefabriceren.
Vanaf deze locatie kon de balk in één keer
op de kolom worden gehesen (foto 13).
Voordeel ten aanzien van de veiligheid
was dat de werkzaamheden hierdoor niet
op hoogte en naast het spoor hoefden te
worden uitgevoerd. Voor het ontwerp van de balk had dit
met name gevolgen voor de dimensionering
van de stekwapening die tussen de onder-
slagbalk en de kolom moest worden aange-
bracht. Om de verbinding goed te kunnen
maken, was het noodzakelijk om deze op een grotere dekking en hart-op-hart-afstand
te plaatsen. Daarnaast zijn vier 42 tons
hijslussen toegevoegd om de balk te kunnen
hijsen. Voor een goede verankering van de
lussen is in de balk extra wapening rondom
de hijslussen aangebracht.
De verbinding tussen kolom en onder-
slagbalk is uiteindelijk tot stand gebracht
door in de voorgebouwde onderslagbalk
verticale gains op te nemen (foto 14). Daarbij
is zowel aan de ontwerpkant als de uitvoe-
ringskant veel aandacht besteed aan het goed
op elkaar aan laten sluiten van de 1400 mm
lange stekken Ø40-200 en de in de balk ge-
storte gains. Voorafgaand aan het hijsen van de
balk waren enkele kleine vezelcementplaten
op de kolom aangebracht. Hierdoor ont-
stond circa 50 mm ruimte tussen kolom en
onderslagbalk, die vervolgens tegelijkertijd
met de gains vol is geïnjecteerd. Deze voeg is
aan de buitenzijde dichtgezet met een bekis-
ting van plexiglas (foto 15). Hierdoor kon de
mate van vulling van de voeg en de gains
goed in de gaten worden gehouden met als
resultaat een perfecte verbinding tussen
kolom en onderslagbalk. Uiteindelijk kon de balk tijdens een
nachtelijke hijsoperatie probleemloos op de
kolom worden geplaatst.
Tot slot
Het project CER toont aan dat de invloed
van een uitvoeringsmethode op het ontwerp
van een constructie groter kan zijn dan je op
het eerste gezicht zou denken. Relatief kleine
aanpassingen in het ontwerp kunnen aan de
andere kant weer veel voordelen opleveren
bij de realisatie ervan. Bij CER zijn werk -
voorbereiders, uitvoerders en onderaanne-
mers bewust vanaf de voorontwerpfase bij
het ontwerpproces betrokken. Hierdoor zijn
veel raakvlakken al in een vroeg stadium op
elkaar afgestemd. Het resultaat is een inte-
graal en maakbaar ontwerp van de nieuwe
Container Exchange Route.
De onderslagbalk
N5 is op een
voorbouwlocatie
gemaakt en met
behulp van
SPMT's naar de
definitieve locatie
getransporteerd
11
11 Impressie steunpunt N6 26? CEMENT 2 2020
12
13 14
15
12 Transport onderslagbalk N5 13 Inhijsen van onderslagbalk N6
14 Stekwapening invoeren in gains N6 15 Bekisting van plexiglas t.b.v. voeg onderslagbalk/kolom N6 CEMENT 2 2020 ?27
Fasering verbreding viaduct Koerhuis
Prefab specials passen als een ritssluiting in elkaar
1 Verbreding zuidzijde Koerhuis, foto: Heijmans
1
28? CEMENT 2 2020
Het kunstwerk Koerhuis is
onderdeel van het project A1
Apeldoorn ? Azelo, de eerste fase
van het project Uitbreiding A1
Oost.
Met dit project wordt de rijksweg
tussen Twello en Deventer verbreed naar
2 x 4 rijstroken en tussen Deventer-Oost en
Rijssen naar 2 x 3 rijstroken. In de A1, over
de N348 ligt viaduct Koerhuis (foto 2), dat als
onderdeel van de verbreding ook is aange-
pakt. Er is gekozen het bestaande kunst-
werk aan weerszijden uit te breiden (fig. 3).
De uitbreiding heeft, vanuit esthetisch per-
spectief, een eenduidige uitstraling met het
bestaande kunstwerk. Niet alleen de toog
en verkanting van het dek zijn doorgezet,
maar ook de dimensies en doorsnedes van
de steunpunten en landhoofden van het
bestaande kunstwerk zijn gehandhaafd. Het bestaande kunstwerk bestaat uit
vier velden en is opgebouwd uit omgekeerde
T-liggers met een druklaag. De druklaag is
doorgestort ter plaatse van de tussensteun -
punten en daarmee is een statisch onbepaal -
de constructie gerealiseerd. De veldlengtes
bedragen, evenwijdig aan de vrije rand,
17,616 m, 23,664 m, 23,664 m en 17,616 m
(fig. 4). Het dek bestaat uit twee delen met
een langsvoeg in de middenberm. Aan de
noordzijde bedraagt de verbreding ongeveer
5,3 m en aan de zuidzijde ongeveer 8,9 m.
Uitbreiding dek
Voor de uitbreiding van het dek is hetzelfde
mechanicaschema gehanteerd als voor het
bestaande dek. Het bestaande dek is een sta -
tisch onbepaalde constructie die monoliet is
uitgevoerd ter plaatse van de tussensteun -
punten. Het bestaande dek en het nieuwe
dek zijn door middel van een stortstrook aan
elkaar gekoppeld, zodat het dek als één geheel
functioneert. Door het nieuwe dek en het
bestaande dek te koppelen, kan de één de
ander gaan beïnvloeden. In de uitvoeringsfa -
se traden in het nieuwe dek krimp- en kruip-
vervorming op met mogelijk ongewenste
spanningen tot gevolg. Hiermee moest tijdens
de uitvoering rekening worden gehouden. De verbreding kende enkele uitdagin -
gen. Zoals gezegd zijn de verkanting (in
dwarsrichting) en toog (in langsrichting)
doorgezet. Daarnaast moest de N348, de on -
derliggende weg, in bedrijf blijven en werd
deze bij voorkeur ook niet verlaagd. Samen
zorgde dit voor een beperking van de maxi -
male toegestane constructiehoogte van het
dek. Deze beperking was voornamelijk van
toepassing bij de buitenste liggers (fig. 5).
Om te blijven voldoen aan het bestaande
profiel van vrije ruimte, is ervoor gekozen
om een ontwerp met een verlopende con -
structiehoogte van 900 mm tot 700 mm toe
te passen in dwarsrichting.
De A1 wordt ter plaatse van het kunstwerk Koerhuis verbreed
van drie naar vier rijstroken. Om de verbreding te realiseren zijn de bestaande steunpunten en landhoofden uitgebreid. De uitbreiding van het brugdek is gerealiseerd met prefab 'specials'. In het project had de bouwfasering de nodige invloed op het constructief ontwerp.
IR. JITSKE KNIPPING
ConstructeurWagemaker auteur
CEMENT
2 2020 ?29
Keuze dek
Opties voor de verbreding van het dek die
in eerste instantie zijn beschouwd, zijn een
in het werk gestort dek en een standaard
prefab oplossing.Het in het werk gestorte dek viel al
snel af, vanwege de hoeveelheid benodigde
hulpconstructies op het onderliggende we-
gennet. Bij de standaard prefab oplossing
was de beperkte constructiehoogte in com -
binatie met een grote overspanning een
knelpunt. Het zou daarnaast lastig zijn om
het maximale steunpuntsmoment op te
vangen met de beschikbare ruimte voor de
wapening. Beide opties vielen dus af. Daarom is
gekeken naar de mogelijkheden van prefab
'specials' met voorspanning. De prefab 'spe-
cials' zijn voorgespannen massieve plaat-
liggers. Het voordeel van deze liggers was de
benodigde constructiehoogte. Voor deze
plaatliggers zijn twee opties beschouwd:
(1) de liggers van steunpunt naar steunpunt
leggen en vervolgens doorkoppelen, en (2) de liggers voorbij het steunpunt leggen en rond
-
om het momentennulpunt doorkoppelen.
Bij de optie met doorkoppeling boven het
steunpunt zouden de maximale steunpunts-
momenten door de beperkte constructie-
hoogte niet door de wapening kunnen wor-
den opgenomen. Er is namelijk ter hoogte
van het maximale moment, boven de steun -
punten, ook koppelwapening nodig om het
dek monoliet te verbinden. Door de liggers
voorbij het steunpunt te laten lopen, was er
op de locatie met het grootste moment vol -
doende ruimte voor de wapening en voor-
spanning. Een bijkomend voordeel was dat
er minder ruimte benodigd was op de tus-
sensteunpunten. Er was bij deze variant
slechts één oplegblok in langsrichting nodig
in plaats van twee oplegblokken. Om het monoliet koppelen van het dek
mogelijk te maken en te voorkomen dat de
onderliggende weg moest worden verlaagd,
is gekozen voor de optie prefab 'specials' en
deze over de steunpunten heen te leggen.
2 Bestaande situatie Koerhuis, foto: Heijmans
De toog en
verkanting van
het dek zijn
doorgezet en ook
de dimensies
van de steun
punten en
landhoofden zijn
gehandhaafd
2
30? CEMENT 2 2020
Met de prefab elementen is een in het werk
gestorte situatie benaderd. Voor deze oplos-
sing was echter wel hulpwerk nodig ten
behoeve van het ondersteunen van de liggers
in de bouwfase (foto 6). Voor de hulpcon-
structies is zowel het onderstempelen van
de liggers als het gebruik van een snavelcon -
structie (hulpconstructie waarbij geen on -
derstempeling nodig is) beschouwd. Bij dit
project was er voldoende ruimte naast de
N348 om een onderstempeling te gebruiken.
Dit was tevens economisch gunstiger.
Fasering prefab 'specials'
De koppeling van de prefab 'specials' in het
momentnulpunt is uitgevoerd met een natte knoop. Hierdoor ontstond een momentvaste
verbinding. Na het koppelen van de liggers,
het aanbrengen van de voorspanning en het
verwijderen van de tijdelijke ondersteu
-
ningsconstructie ontstond er een andere
momentenlijn in de prefab 'specials'. Het
verschil in moment van voor en na koppelen
van de prefab 'specials' wordt in figuur 7
schematisch weergegeven. De prefab 'speci -
als' moesten dus zo worden ontworpen dat
deze in beide situaties voldoen. In de 'specials' is ruimte voor vier of
vijf omhullingsbuizen voor de voorspanning
(foto 8), afhankelijk van de breedte van de
ligger. Hiervan zijn er twee of drie gebruikt
voor genoeg voorspanning, zodat het pre-
3
4
5
3 Uitbreiding Koerhuis bron: Wagemaker 4 Stramien viaduct Koerhuis, bron: Wagemaker
5 Verloop constructiehoogte uitbreiding dek, bron: Wagemaker CEMENT 2 2020 ?31
6
7
fab niet zou bezwijken tijdens transport of
plaatsen. De overige twee omhullingsbuizen
zijn ter plaatse van de natte knoop doorge-
koppeld ten behoeve van de doorgaande
voorspanning. Zo is een statisch onbepaald
dek gerealiseerd. De fasering van het plaat-
sen van de prefab 'specials' en het koppelen
ervan is te zien in figuur 7.Aan de noordzijde is de verbreding van
5,3 m gerealiseerd met twee liggers. Voor de
verbreding van 8,9 m aan de zuid-zijde zijn
drie liggers toegepast. In de prefab 'specials'
was geen plek meer om extra voorspanning
aan te brengen om een toog te creëren,
daarom is al in de mal een toog toegepast.
Door op een juiste manier te faseren kon de
De liggers lopen
tot voorbij het
steunpunt en
zijn rondom
het momenten
nulpunt
doorgekoppeld
6 Hulpwerkconstructie ten behoeve van het ondersteunen van de liggers, foto: Heijmans
7 Fasering plaatsen prefab 'specials' en momentenlijn voor en na koppelen, bron: Wagemaker 32? CEMENT 2 2020
mal met ingebouwde toog worden herge-
bruikt voor andere liggers van de uitbrei-
ding. Om dat mogelijk te maken konden de
zijkanten van de mallen worden verplaatst
op de bodemplaat.
Koppeling uitbreiding
en bestaand dek
Het bestaande dek en het nieuwe dek moes-
ten één geheel gaan vormen. Echter was het
niet gewenst
Reacties