themaCreativiteit bij verbouw5201416themaCreativiteitbij verbouwIn de huidige praktijk wordt de constructeur steeds vakerbetrokken bij renovaties van bestaande gebouwen. Derge-lijke projecten vragen de nodige creativiteit van de betrokkenadviseurs. In dit artikel wordt aan de hand van enkele prak-tijkvoorbeelden beschreven hoe bestaande bouw op eencreatieve, innovatieve manier kan worden geanalyseerd.1Voorbeelden van constructieve oplossingen bij renovatieprojectenCreativiteit bij verbouw 52014 17Bij renovatieprojecten is een andere aanpak noodzakelijk dan bijnieuwbouwprojecten. Een goede analyse van de bestaandeconstructie door een deskundige constructeur is hierbij noodza-kelijk. Hoe oud is het pand? Is er schade aanwezig? Zijn erverbouwingen geweest? Wat zeggen de archieftekeningen? Is deconstructie uitgevoerd als getekend? De constructeur moet overbrede kennis beschikken, ook van aanpalende onderwerpen alsfunderingen, geotechniek, bouwhistorie, metselwerk en hout-constructies. Als er een goed beeld is van de situatie en denieuwe eisen en wensen, blijkt er vaak veel mogelijk te zijn.Als na een grondige analyse blijkt dat een bestaand gebouw geenconstructieve gebreken vertoont en dus nog goed functioneert,kan de constructie worden getoetst aan de NEN 8700-serie.Afhankelijk van hoe hoog de lat wordt gelegd, kan wordengetoetst op het niveau `bestaande bouw' tot `verbouwniveau' ofzelfs `nieuwbouwniveau'. Afhankelijk van het niveau kunnen dein rekening te brengen belastingen en belastingsfactoren vari?-ren. Meer daarover in het Cementartikel `Hoe eenduidig is NEN8700?' elders in dit Cementnummer.Hierna volgen enkele voorbeelden van creatieve oplossingen dieop basis van een grondige analyse zijn bedacht bij de renovatievan bestaande projecten.Materiaalgebonden normenDe materiaalgebonden normen in de NEN 8700-serie zijn nog inontwikkeling. Het gaat hier om NEN 8702 (betonconstructies),NEN 8703 (staalconstructies), NEN 8704 (staal-betonconstruc-ties), NEN 8705 (houtconstructies) en NEN 8706 (metselwerkcon-structies). Voor beton ( NEN 8702) zal onder meer het volgendemoeten worden geregeld:? Hoe moet worden omgegaan met laslengten die niet aan denieuwbouwregels voldoen?? Hoe moet worden gerekend met de dwarskrachtcapaciteit insituaties waarbij het aandeel beton (1) is meegerekend?Tot de invoering van deze nog niet-beschikbare materiaalgebon-den normen, zal de constructeur hier zelf een (verantwoorde)invulling aan moeten geven. In de praktijk zal dan vaak wordengerefereerd aan de (vervallen) NEN 6700-serie.Tricotfabriek, WinterswijkDe Tricotfabriek aan de Wilhelminastraat in Winterswijk bestaatuit het Wilhelminagebouw en de Spoelerij. Het Wilhelminage-bouw is in 1890 ontworpen door de vermaarde architect GerritBeltman. Het is een architectonisch hoogstandje, ontwikkeld meteen vooruitziende blik. In 1912 ontwierp zijn zoon ArendBeltman de Spoelerij aan de Groenloseweg. De Spoelerij is uitge-voerd met een betonskelet. Een voor die tijd innovatieveconstructie (foto 2 en 3).Beide gebouwen zijn een goed voorbeeld van architectonischeontwikkeling. Van traditionele bouw met gietijzeren kolommenen houten balklagen naar gewapend beton. Het complex is op demonumentenlijst geplaatst.Eind jaren zeventig moest de Tricotfabriek haar deuren sluiten.Er was een einde gekomen aan de productie van hoogwaardigetricot in Winterswijk. Meer dan 25 jaar stond de Tricot leeg. Eenaantal jaar geleden is dit complex gerestaureerd en getransfor-meerd tot wooncomplex (foto 1). Een bijzonder renovatieprojectdat zowel is genomineerd voor de Betonprijs (2005), als voor deBetonprijs Renovatieprojecten (2012).Bij dit project is uitgebreid destructief onderzoek verricht naarde bestaande constructie. Dit was noodzakelijk vanwege hetontbreken van voldoende archiefmateriaal. Er zijn diversebetonkernen beproefd en trekproeven uitgevoerd opbestaande wapening. Op basis hiervan is een advies uitge-bracht voor herstel van de bestaande constructie.23ing. Willem Klaverveld RC,ing. Jos Wolters RCABT1 Na meer dan 25 jaar leegstand werd de Tricotfabriek in Winterswijkgerestaureerd en getransformeerd tot een wooncomplex2, 3 De in 1912 ontworpen Spoelerij van de Tricotfabriek was voor die tijdeen innovatieve constructiethemaCreativiteit bij verbouw5201418Tevens is een goede aansluiting te realiseren met de nieuweraveelbalken die benodigd waren voor de nieuw te realiserentrappenhuizen (fig. 4 en 5).De kwaliteit van de 30 mm cementgebonden afwerklaag isgecontroleerd. Dit is gebeurd op basis van CUR-Aanbeveling20 (Bepaling van hechtsterkte van mortels op beton) en CUR-Aanbeveling 53 (Spuitbeton en gespoten cementgebondenmortels). Met deze testen is aangetoond dat de kwaliteit vande bestaande afwerklaag minimaal de sterkte bezat van debetonvloer eronder, waardoor het verwijderen van de afwerk-laag overbodig was.Bij dit pand moest veel beton worden gerestaureerd. Inverband met roestende wapening zijn op diverse plaatsendekkingsschollen afgedrukt. Daar waar een minimale dekkingis voorgeschreven van 25 mm (met name de buitengevels),moest hier vaak genoegen worden genomen met 15 mm.Omdat het een monument betrof, moest dus in sommigegevallen worden afgeweken van de minimaal vereiste beton-dekking. Om toch een duurzaam herstel te kunnen garande-ren, is aan de buitenzijde een bestendige coating aangebracht.Deze coating heeft naast een esthetische functie ook eenbeschermende functie voor de bestaande wapening.De bestaande balkconstructie onder de vloeren is geheelgestraald (foto 6) en voorzien van een nieuwe laag spuitbeton(foto 7). De dekking op de wapening was in slechte conditie.SpoelerijgebouwHet Spoelerijgebouw bevat een vloerdikte van 110 mm, opge-bouwd uit een gewapende betonvloer van 80 mm met eenafwerklaag van 30 mm dik. Deze vloer werd voorzien vanextra massa in de vorm van een constructieve druklaag. Debestaande vloerdikte van 110 mm werd daarbij met 55 mmverhoogd naar 165 mm.De functie van deze nieuwe gewapende druklaag was tweele-dig:? Het verhogen van de capaciteit van de bestaande vloer,waarbij ook op veel plaatsen diverse sparingen ten behoevevan leidingschachten moesten worden aangebracht.? Het verhogen van de massa in verband met de functiewoningscheiding.fragment verdiepingsvloer ter plaatste van nieuw trappenhuis met liftnieuwe prefab bordessenen trappennieuwe raveelbalkA4564 Verdiepingsvloer Spoelerijgebouw met nieuwe raveelbalken5 Detail raveelbalk (detail A)6 In verband met de roestende wapening zijn op diverse plaatsendekkingsscholen afgedruktgewapende druklaag 55 mbestaande afwerklaag 30 mmbestaande gewapendebetonvloer d = 80 mmbestaande balkdetail Anieuw prefab bordesvloerpeil afgewerkte vloernieuwe situatienieuw gewapendebetonnen reveelbalkCreativiteit bij verbouw 52014 19Stadskantoor Den BoschEen deel van het stadskantoor in Den Bosch is een gerestau-reerd pand uit omstreeks 1930, een voormalig gebouw van deRijksgebouwendienst. De bestaande keldervloeren moestengeschikt worden gemaakt als archiefvloer. Daartoe moest devariabele belasting worden verhoogd van 2,50 kN/m2naar10,00 kN/m2. De bestaande fundering en keldervloer moestenworden versterkt. Omdat in de bestaande kelder beperktehoogte beschikbaar was, is gebruikgemaakt van gekoppeldestalen buispalen. Door deze palen werden de overspanningenvan de vloer gehalveerd (fig. 10). In combinatie met eennieuwe gewapende druklaag op de bestaande keldervloer(fig. 11) kon de maximaal toelaatbare belasting verantwoordworden verhoogd.Als referentie is eerst een gewichtsberekening gemaakt van debestaande situatie en vergeleken met de nieuwe situatie.Art'Otel AmsterdamDirect tegenover het centraal station in Amsterdam is in eenmonumentaal pand uit 1916, dat voorheen een kantoorfunc-tie had, het nieuwe Art'Otel gevestigd (foto 12). Gezien deleeftijd van dit casco, is dit waarschijnlijk, net als de TricotWinterswijk, een van de oudste gewapende betonconstructiesin ons land.Tevens was een minimale dekking benodigd (15 mm op debeugel) om te kunnen voldoen aan 60 minuten brandwerend-heid.WilhelminagebouwEen houten vloer in het Wilhelminagebouw moest wordenvervangen door een nieuwe (zwaardere) betonvloer (foto 8).De bestaande INP-ligger zou daardoor veel zwaarder wordenbelast. In de ontwerpfase is eerst uitgegaan van een samenge-stelde hybride constructie (INP met een 200 mm dikke beton-nen druklaag). Met behulp van op te lassen deuvels kondaarmee een samenwerkende constructie worden gereali-seerd. Dit vergt wel een gedetailleerde deuvelberekening,vooral ter plaatse van de ondersteuningen (afschuifkrachten).In de vervolgfase is een alternatief uitgewerkt met een slechts160 mm dikke betonvloer en een verdikte strook (400 mmaan bovenzijde) nabij de voorgevel (fig. 9). Dit heeft denodige gewichtsbesparing opgeleverd. Op basis van eenelementenberekening is de belasting op de INP-ligger bepaalden kon worden aangetoond dat de ligger voldoende draagca-paciteit bezat. De ligger is met deuvels in het midden tussende kolommen gekoppeld aan de betonvloer, waardoor de watcomplexere deuvelberekening (afschuiving/splijtkrachten)achterwege kon blijven. De opgelaste deuvels zullen in depraktijk wel bijdragen aan een hogere sterkte en stijfheid.7 87 De bestaande balkconstructie onder de vloeren van het Spoelerijgebouw isgeheel gestraald en voorzien van een nieuwe laag spuitbeton8 Een houten vloer in het Wilhelminagebouw moest worden vervangen dooreen nieuwe betonvloerthemaCreativiteit bij verbouw5201420Er waren geen aanwijzingen dat de funderingsconstructie hierop was aangepast. Tevens bleek op basis van plaatselijkdestructief onderzoek dat 10 tot 15% van de houten palengedeeltelijk waren aangetast. Uit archieftekeningen was devorm van de bestaande funderingspoeren redelijk betrouw-baar te herleiden. Echter, de paalsituering onder de poer bleek(bij de steekproeven) niet geheel overeen te komen met watop tekening stond. Incidenteel werden er palen ?160 mmaangetroffen tussen de palen d = 220-280.In de wetenschap dat hier v??r 1916 woningen hebbengestaan op (lichte) palen, is het re?el te veronderstellen datdeze bestaande, slankere houten palen zijn hergebruikt. Opbasis van een uitgebreide analyse is een verantwoorde oplos-sing gevonden voor hergebruik van deze bestaande paalfun-Bij de controle van de bestaande (beton-)constructie zijn debelastingsfactoren aangehouden volgens NEN 8700. Debestaande constructie bleek zonder al te veel constructieveingrepen goed te kunnen voldoen aan de nieuwe functie. Degrootste uitdaging was de analyse van de bestaande funde-ring. Deze was als volgt opgebouwd: betonnen poeren gekop-peld met betonbalken, ondersteund door houten palen(fig. 13). Bij een drastische verbouwing in de jaren tachtig isde belastingsafdracht naar de bestaande fundering gewijzigd.800 x 400, bk = + 42102000voor wap in druklaag zie desbetr. tek.voor wap in druklaag zie desbetr. tek.sparingzonebest. kolom60min. brandw. sch.bestaand INP320-profiel (60 min. brandw. sch.)deuvels $12 - 300 oplassen (over I = 2000, tussen kolommen)200 mm kzstdeuvels [hsp]12 - 3001.02a1.07160 3970+1.07toevoegen: gekoppelde stalen buispalennieuwe gewapende druklaagd = 70 op bestaande betonvloernieuwe gewapende druklaag gevlinderddetail Abestaande poerbestaandefunderingsbalkenAstalen buispaalbestaande wapening9101112149 Detail vloer Wilhelminagebouw10 Fragment plattegrond keldervloer stadskantoor Den Bosch11 Detail keldervloer en druklaag stadskantoor Den Bosch12 Art`Otel aan de Prins Hendrikkade in AmsterdamCreativiteit bij verbouw 52014 21`Villa Jongerius'UtrechtVilla Jongerius, ontworpen en gebouwd door een particulieromstreeks 1938, heeft de laatste decennia gefunctioneerdals kantoor. In 2010-2011 is het pand gerenoveerd en heefthet een nieuwe vergader- en horecabestemming gekregen(foto 14). Dit rijksmonument is ten behoeve van deze renova-tie constructief onderzocht, omdat er geen enkele construc-tietekening beschikbaar was. Op basis van diverse metingen isde bestaande constructie geanalyseerd en de restcapaciteitbepaald. In de binnenwanden zijn dragende (metselwerk-)kolommen ge?ntegreerd. Positie en afmeting werden met eenendoscoop (in de spouw) vastgesteld. De bestaande balkon-wapening en de wapening in de dakluifel werden eveneensmet destructief onderzoek vastgesteld. De aanwezige wape-ning was net voldoende om het eigen gewicht te dragen,waardoor de capaciteit van de constructie veel te laag was.Twintig jaar na de bouw in 1938 waren daarom al extra stalenkolommen onder de dakluifels en balkons geplaatst (foto 15).In het nieuwe ontwerp zijn deze niet teruggekeerd. Het nieuwgestorte balkon is verankerd in een druklaag op de eerstever-diepingsvloer (foto 16) en de dakluifel is aan de bovenzijdeversterkt.Watertoren DomburgIn Domburg staat een monumentale watertoren uit 1933(foto 17). Het dragend skelet van deze watertoren is gemaaktvan gewapend beton, met hieromheen de metselwerkschil. Detoren is recent verbouwd tot woning. Hierbij is het grootstedeel van de betonconstructie behouden.De op staal gefundeerde toren is uitgevoerd als dragendebetonconstructie bestaande uit kolommen en vloeren metbalken, gefundeerd op een kelderbakconstructie. De stabiliteitwordt door het betonskelet verzorgd. Boven in de torendering. Er is gestart met een vloervlakheidsmeting en eenlintvoegmeting van de gevel. Deze metingen gaven geenaanleiding te twijfelen aan het draagvermogen van de funde-ring. Gedurende de sloopwerkzaamheden, de opbouw en naoplevering zijn alle dragende kolommen in de kelder gemoni-tord. Vooral de dagelijkse metingen gedurende de sloop vande metselwerkwanden, die gepaard ging met trillingen, gafbelangrijke informatie. Al deze meetwaarden gaven geennoemenswaardige zettingsverschillen weer. Hierdoor was hetverantwoord een aanpassing aan de bestaande funderingachterwege te laten.paalplaatsingvolgensarchieftekeningenbetonpoer ophouten palenfunderingsbalkenfunderingsbalken1315 1613 Bestaande paalfundering Art`Otel14 Gerestaureerde Villa Jongerius in Utrecht, 201115 I.v.m. de lage capaciteit van de constructie, moesten 20 jaar na de bouw al extra stalenkolommen onder de dakluifels en balkons van de villa worden geplaatst16 Wapening nieuw balkon verankerd in bestaande vloer van Villa JongeriusthemaCreativiteit bij verbouw5201422het betondak gemaakt. Deze kunnen zelfs de windbelastingen uitde Eurocode opnemen.Ook de kolommen waren flink aangetast (foto 19). Deze zijnhersteld tot de oorspronkelijke situatie. Daar waar wapeningssta-ven gecorrodeerd waren, zijn deze vervangen door nieuwe. Hetaangetaste beton is verwijderd en vervangen door nieuw beton.Feitelijk wordt het van rechtens verkregen niveau teruggebracht.Voorts zijn drie nieuwe lichte staalplaatbetonvloeren gemaakttussen de beganegrondvloer en de vloer op niveau 4.Kantoor VlaardingenIn de jaren zeventig is in Vlaardingen een stadskantoor gebouwdbestaande uit een betonnen casco. De kelder onder het gebouw isgefundeerd op betonpalen en de bovenbouw is uitgevoerd metbevindt zich het eveneens in beton uitgevoerde watervat. Hetbolhoedvormige dak van de toren, met een dikte van slechts80 mm, is uitgevoerd als een betonnen schaalconstructie afge-werkt met koperen beplating. Het dak is via betonnen kolom-men afgesteund op de constructie van het onderliggendewatervat.Het beton van het dak vertoonde aanzienlijke aantasting doorvooral chloriden ten gevolge van het agressieve zeewater. Debestaande wapening in de dakconstructie bleek niet voldoendeom het vernieuwde koperen dak te dragen (foto 18). Om deconstructie te versterken, is aan de onderzijde een koolstofvezel-doek gelijmd. Ook de bevestiging van het koper op het betondakwas een uitdaging. In 1933 was dit opgelost met wigvormigehouten klosjes in het beton. Deze oplossing voldoet niet meeraan de huidige normen. Hiervoor in de plaats zijn ankers door1718192017 De watertoren in Domburg, uit 193318 Het vernieuwde koperen dak van de watertoren19 Aangetaste kolommen van de watertorenCreativiteit bij verbouw 52014 23is meestal het uitgangspunt gehanteerd dat gewichten die werdenverwijderd ook weer mochten worden teruggebracht (foto 21).Tot slotNa een grondige gebouwanalyse en gebleken geschiktheid, ishet mogelijk de veiligheidsfactoren aan te scherpen met NEN8700 bestaande bouw. Het is natuurlijk wel de bedoeling datdeze factoren alleen worden toegepast zodra er zekerheid isbetreffende de staat van het bestaande gebouw. Duidelijkmoge zijn dat grondig, deskundig onderzoek naar debestaande constructie noodzakelijk is.Hersteladviezen zijn veelal gebaseerd op het monumentalekarakter van gebouwen. De doelstelling van dit soort restau-raties is onder meer om zo veel mogelijk authentiek materiaalte handhaven. In sommige situaties zou het compleet vervan-gen van onderdelen economisch aantrekkelijker zijn. Echter,daarmee gaat ook authentiek materiaal verloren. betonnen kolommen en betonvloeren. Het casco is in het werkgestort en heeft veel herverdelingsvermogen.Het oude stadskantoor is omgebouwd tot een duurzaam enmodern stadskantoor. In 2013 is hiertoe gestart met het strippenvan het gebouw. Daarbij zijn ook de zware gevel en de zwaretechnieklagen van het dak verwijderd (foto 20). Alleen hetbetoncasco bleef over. Dit casco bleek ruimschoots geschikt voorhergebruik en bezit voldoende reservecapaciteit.In het pand is een lange watervaltrap gemaakt van de begane-grondvloer tot aan het dak. Per verdieping is een trapgat gezaagduit de vloer op een constructief gunstige positie. Hierdoorontstond een veel transparantere uitstraling.Bij dit project is veelvuldig en vroegtijdig overleg geweest metbouwtoezicht van de gemeente Vlaardingen. Ontwerpaspectenzijn tijdig doorgenomen. Er kon niet altijd aan alle regels uit hetBouwbesluit worden voldaan. Zo waren de dekking en de veran-keringslengten soms onvoldoende. In overleg met bouwtoezicht2120 Bij de renovatie van het oude stadskantoor vanVlaardingen zijn de gevel en het dak gestript21 Het genoveerde stadskantoor heeft een duurzaam enmodern karakter