1 Woontoren Quartz, foto: Bart van Hoek 1 6? CEMENT 7 20 23 Q Residences ligt op de hoek van de Buitenveldertselaan en de Van Nijenrodelaan in Amsterdam. Het project is opgebouwd uit twee woonblokken: Qube en Quartz (foto 2, fig. 3). Qube (de low-rise) biedt met 30,5 m en 10 bouwlagen ruimte aan 80 appartementen (10 woon- units per laag). Quartz (de high-rise) is met 73 m en 24 bouwlagen aanzienlijk hoger en bestaat uit 168 appartementen (foto 1, fig. 4). Op de begane grond en eerste verdieping bevinden zich commerciële ruimtes, fiet- senstallingen en ruime entreelobbies. De woningen voor sociale en middeldure huur beginnen vanaf de tweede verdieping. Beide woonblokken staan op een tweelaagse on- dergrondse parkeergarage. Aan de afwer- king van het maaiveld op het parkeerdek is veel aandacht besteed. Het ontwerp van het buitengebied is van de hand van Piet Ould- hof, bekend van de High Line in New York. Met deze mix aan functies, het gebruik van de openbare ruimte, het markante ontwerp en hoge esthetische kwaliteit van de gevels, draagt Q Residences bij aan de stedelijke ontwikkeling van Buitenveldert. Hoofddraagconstructie Qube Woonblok Qube heeft een oppervlak van cir ca 24 x 35,8 m 2 en een hoogte van 30,5 m. De toren is uitgevoerd in wanden-breedplaat met vloeren van 250 mm dik bij een over- spanning van 6,80 m. De wanden zijn ook 250 mm dik. In het midden van de platte- grond bevindt zich een centrale kern voor liften, trappen en installaties (fig. 3). Deze kern waarborgt de stabiliteit. Op de eerste verdieping is deels een vide gesitueerd (fig. 5). De vide kan in de toe- komst worden dichtgezet; in de belastingen is dit meegenomen. IR. TANA BAKAL RC Projectleider IMd Raadgevende Ingenieurs IR. PIM PETERS RO Raadgevend ingenieur IMd Raadgevende Ingenieursauteurs Walking columns en vinnen sieren constructie woongebouw Het nieuwe woningbouwproject Q Residences in Amsterdam Buitenveldert heeft een iconische uitstraling. Niet alleen de gevel is bijzonder, ook de uitgekiende constructie spreekt tot de verbeelding. Niet in de laatste plaats door de uitkragende ronde vloervelden waardoor open hoeken zijn ontstaan, de technische uitwerking van de prefab-betonnen balkons en vinnen, alsook de afstemming van een van de twee woongebouwen op de parkeerkelder door zogenoemde 'walking columns'. Woningbouwproject Q Residences in Amsterdam heeft iconische uitstraling CEMENT 7 2023 ?7 2 Woningbouwproject Q Residences in Amsterdam, foto: Bart van Hoek 3 Plattegrond van (a) de low-rise, Qube en (b) de high-rise, Quart, bron: Rijnboutt 4 Model van de twee torens van Q Residences PROJECTGEGEVENS project Q Residences opdrachtgever Neoo / Kroonenberg architect Studio Gang en Rijnboutt constructeur IMd Raadgevende Ingenieurs aannemer J.P. van Eesteren leverancier prefab beton Decomo 2 3 4 a b 8? CEMENT 7 20 23 uitkraging vierendeelligger Voor de constructie van dit woonblok is ge- kozen voor vier draaglijnen met wanden in langsrichting. Deze wanden liggen in de zelf- de lijn als de kolommen in de parkeergarage, waardoor geen overdrachtsconstructie nodig is. De binnenste twee draaglijnen gaan over van gesloten wanden op de woonlagen, naar kolommen vanaf de eerste verdieping naar onderen toe. Vanuit het ontwerp zijn openingen in de wanden nodig, waardoor ze over een relatief grote afstand uitkragen ten opzichte van de ondergelegen kolommen (fig. 5). Om dit op te lossen zijn deze per verdieping via lateien gekoppeld aan het middendeel van de wand. De draaglijnen in de gevels bestaan uit betonnen penanten. Deze zijn niet overal af- gesteund op de kolommen in de onderbouw. Ter plaatse van de begane grond en eerste verdieping is daarom een betonnen vieren- deelconstructie opgenomen. Rondom de toren bevinden zich balkons. In de gevels bevinden zich ter plaatse van de balkons stalen kolommen. Deze kolommen zijn niet ontworpen om de balkons te dra- gen, maar zijn enkel toegepast om de ver- vorming van de vloeren te beperken. De balkons kragen uit en zijn door middel van isokorven aan de vloeren bevestigd. De posi- tie van de bevestigingen en de deling van de balkons is in het voortraject vastgelegd. Op de balkons staan lokaal metselwerkwanden. Deze dragen af op de balkonplaten, maar zijn niet dragend. Hoofddraagconstructie Quartz Woonblok Quartz heeft een oppervlak van circa 20 x 35 m 2 en een hoogte van 73,2 m. Opvallend zijn de golvende balkons rondom met verticale vinnen. Het betonskelet, uitge- voerd in tunnelgietbouw, bestaat uit beton- wanden (d = 250 mm) en betonvloeren (d = 300 mm). De vloeroverspanningen zijn 8,3 m en 9,0 m (fig. 8). De woontoren bestaat uit vijf draaglijnen in dwarsrichting. In het midden bevindt zich een centrale kern voor liften, trappen en installaties. Deze stabiliteitskern verzorgt de stabiliteit voor wind evenwijdig aan de letterassen. De drie bouwmuren op de cijfer- assen verzorgen de stabiliteit in de andere richting (fig. 6). Met de vloerdikte van 300 mm was het mogelijk om de dragende penanten uit de hoeken van het gebouw te plaatsen en zo open ronde hoeken te creëren, rekening houdend met de diepe zware uitkragende balkons die eraan opgehangen moesten worden (foto 7). De gevels bestaan uit drie penanten die de vloeren en balkons dragen. De breedte van de penanten is uiteraard afgestemd op de gevelindeling, maar ook op de parkeer- 5 Doorsnedes Qube, ter plaatse van (a) de middelste stramienen en (b) de gevel De midden - wanden in Qube kragen door openingen uit en zijn daarom opgehangen aan lateien a b 5 CEMENT 7 2023 ?9 6 Om de dragende penanten voor Quartz af te stemmen op de rijweg in de parkeerkelder zijn zogenoemde walking columns geïntroduceerd 6 Typische plattegrond Quartz met stabiliteitswanden 7 De dragende penanten in Quartz zijn uit de hoeken geplaatst waardoor open ronde hoeken zijn gecreëerd vakken in de kelder. De dikte van de penan - ten varieert over de hoogte van 400 mm tot 250 mm, zodat deze over de volle hoogte van het gebouw dezelfde breedte konden houden. Walking columns Uitdaging voor Quartz was om de dragende penanten zonder aantasting van het gevel - beeld af te stemmen op de rijweg in de par- keerkelder, die zich exact onder de penaten be vindt. Hiervoor zijn in een van de gevels zo - genoemde walking columns geïntroduceerd, die een A-portaal vormen van de onderste kel - derverdieping tot de tweede verdiepingsvloer ( foto 9, fig. 10). Hiermee worden de grote krachten van het woonblok afgedragen naar de fundering. Er is gekozen voor een staalcon - structie in de vorm van HD-kolommen. Door de scheefstand van de benen van het A-portaal en de asymmetrische belastin- gen uit de bovenliggende penanten ontstaan spatkrachten. Deze spatkrachten worden via de vloeren naar de stabiliteitswanden geleid. Hiervoor is voldoende wapening opgenomen in de betreffende verdiepingsvloeren. Tussen de benen zijn stalen koppelbalken in de vloer opgenomen (fig. 10). In de andere gevel lopen de penanten door tot de kelderwand (fig. 8). Bouwput Voor de realisatie van de tweelaagse kelder is in het bouwteam veel afstemming geweest tussen het constructief ontwerp en de uit- voeringsmethodiek. Verschillende alterna - tieven zijn de revue gepasseerd. Vanwege risicobeheersing en bouwkosten is gekozen voor een volledig gesloten bouwkuip door middel van bodeminjectie. Vanwege de be- nodigde poeren onder de hoogbouw is de ontgravingsdiepte bepaald op NAP -10,4 m en vanuit evenwichtsbeschouwing was een waterafsluitende laag nodig op NAP -18,0 m. Om de kosten van de bouwput te beperken zijn de damwanden na gereed komen van de begane grond direct verwijderd. Hiervoor moest bij de fundering rekening worden ge- houden met de opwaartse waterdruk terwijl het gebouwgewicht nog niet aanwezig was. Rondom de hoogbouw was een stort- strook voorzien in keldervloer, kelderwan- den en kelderdek. Deze is na de realisatie van de ruwbouw van het gebouw aangestort. Hiermee kon scheurvorming in de kelder- wanden worden voorkomen. Fundering De fundering van de laagbouw is vrij traditi- oneel door palen, funderingspoeren en bal- ken gerealiseerd. Bij de hoogbouw is gekeken naar het toepassen van een paal-plaatfundering (fig. 14). Hier is een betonnen funderings- plaat van 1,5 m dikte toegepast die bij de kern is verdikt naar 2,0 m. De volledige plaat is uitgevoerd in beton sterkteklasse C50/60 en is gewapend met een combinatie van traditionele 7 10? CEMENT 7 20 23 8 Doorsnede gevels Quartz 9 Stalen walking columns vormen een A-portaal 10 Overzicht A-portaal 9 10 8 CEMENT 7 2023 ?11 wapening en staalvezels. Deze zijn voorna- melijk toegepast om de scheurwijdte in het beton te beheersen. De plaat is in SCIA berekend. In het model zijn naast de plaat ook de kelderwanden gemodelleerd, voor het bepalen van de buigwapening en om een dwarskrachttoets te kunnen doen (fig. 15). Bij de uitwerking van de plaat hebben de geotechnische adviseurs allen geadvi- seerd de beddingsconstante gelijk te stellen aan 0,00 MN/m². De grondopbouw was na- melijk niet geschikt om uit te gaan van draagkracht afvoeren via de fundering op staal. Alle belastingen worden uiteindelijk dus volledig opgenomen door de funderings- palen. Er is dus geen sprake van een paal- plaatfundering, maar een plaat op palen. In het rekenmodel zijn dan ook de langduren- de (permanent etc.) en kortdurende (wind) belastingen gecombineerd. Wanneer het maximale draagvermogen van een paal wordt bereikt, zal de plaat alleen zorgen voor de herverdeling. De verhoogde belas- ting op een paal zal zorgen voor een lagere veerstijfheid van die specifieke paal waar- door herverdeling van belastingen plaats kan vinden. In het rekenmodel zijn de veer- stijfheden van de palen lokaal gereduceerd om de herverdeling te simuleren. Balkons met vinnen Rondom de gehele vloerrand van Quartz be- vinden zich beeldbepalende balkons, samen met betonnen vinnen. Deze vinnen dragen de balkonplaten en worden met stalen op- leghandjes aan de vloeren en wanden ge- koppeld (fig. 16 en 17). Bij de ronde gevels zijn de prefab bal- kons uitkragend met de vloer verbonden. Hier is een koppelsysteem (iTens van Norm- teq) toegepast. Bij dit systeem wordt het balkon achteraf tegen de reeds gestorte vloer gespannen met voorspankabels, die 11 Detail aansluiting A-portaal op penant / tweede verdieping?12 Detail aansluiting A-portaal op eerste verdieping 13 Detail aansluiting A-portaal op fundering?14 Paal-plaatfundering hoogbouw, met dikte van de keldervloer 13 11 14 12 12? CEMENT 7 20 23 uit balkonplaten steken. In de vloer wordt hiertoe een tapse sparing gemaakt en aan de vloerrand een inkassing. Aan het balkon is een nok gemaakt waar de voorspanstren- gen uitsteken. Deze nok valt in de inkassing van de vloer. De ruimte tussen de tapse vloersparing en de nok wordt aangegoten met vezelversterkte gietmortel.Dankzij dit systeem konden de balkons achteraf worden verankerd en waren ze geen onderdeel van de ruwbouw. Het systeem zorgt er bovendien voor dat de vervormings- verschillen zoveel mogelijk worden beperkt, zodat het lijnenspel van de balkons in de gevelaanzichten doorloopt. De dikte van de balkons is vanwege esthetische redenen zo dun mogelijk gehouden en afgestemd op het koppelsysteem. Van de maatgevende verdiepingsvloer is een ontwerpberekening gemaakt om de vervorming te bepalen. De vervorming ont- staat voornamelijk door het eigengewicht van de vloeren. Om de vervormingen te minimaliseren moest de vloer tijdens de uitvoering van een toog te worden voorzien. Tot slot Het ontwerp kende een aantal uitdagingen, waaronder de tweelaagse bouwput, de ver- schillende functies die boven elkaar gesitu- eerd zijn, de grote uitkragende balkons met vinnen, tot en met de walking columns. Deze zijn in goede samenwerking binnen het bouwteam opgelost. Ten eerste door het integraal afstemmen van het bouwkundige, constructieve en installatietechnische ont- werp in een BIM-omgeving. Daarnaast is al vroeg in het ontwerp overleg geweest met de belangrijke leveranciers over uitvoerings- mogelijkheden en bouwkosten. Naast goede samenwerking tussen alle partijen en begrip voor elkaars problemen was een meeden- kende en creatieve houding van de con- structeur onontbeerlijk. 15 3D-model van de plaat en kelderwanden 16 Drie typen aansluitingen van de vinnen: tegen een wand, aan een vloer en haaks op een wand 17 Detaillering bevestiging vinnen 15 17 16 CEMENT 7 2023 ?13