»»»»» HOUTEN BRUGGEN A7 80 SOUTH STREET STAALDAG 2006 CCTV TOWER INTERVIEW CONSTRUCTIEF ONTWERPEN JANUARI 2007

/

KO ERSIEF

CONSTRUCTIEF ONTWERPEN

JANUARI 2007

» » » » »

HOUTEN BRUGGEN A7 80 SOUTH STREET STAALDAG 2006 CCTV TOWER INTERVIEW

71

INHOUDSOPGAVE Actueel: Woodchallenge 2006

[VOORWOORD REDACTIE)

5

Projecten:

De KOE 11 80 South Street, NY 18 CCTV Headquarters 24 Houten Bruggen A7 34

Innovatie en technologie: Vezelwapening

36

Columns: FUUT! Labpraktijken

8 38

Interview: Ad Leijten

32

Afstudeerverslagen: Ir. T. J. J. Huijsmans Ir. J. Voermans Ir. B.A. Koggel Ir. E.C. Woudenberg

15 21 29 40

42 42 42

Om de nieuwe stijl te verwezenlijken was er meer flexibiliteit nodig in het blad. Om deze reden breekt de nieuwe KOersief met het ‘thema’. Vaste rubrieken zijn hiervoor in de plaats gekomen. Naast projecten van de gebruikelijke materialen is er ruimte gemaakt voor de rubriek ‘Innovatie & Techniek’. Vernieuwende technieken wordt hierin uitgelegd en toegelicht met voorbeelden. Voor deze editie is er gekozen voor vezelwapening.

De oogst van projecten heeft ditmaal geresulteerd in een verrassend artikel over de alom bekende KOE, het houten A7-viaduct, een sneak-preview van de Calatrava-toren in New York en een constructieve analyse van de CCTV toren in Beijing. Naast de column van Michaël Fütterer neemt Hans Lamers dit jaar de plek in van André Verschoor met zijn column over de perikelen in het lab. Ook maken wij door middel van het interview kennis met de nieuwe houtdocent. Voor de mensen die bang zijn de nieuwe KOersief niet meer te herkennen: wees gerust! Verslagen van de activiteiten van KOers en de samengevatte afstudeerverslagen zijn nog steeds een essentieel onderdeel van de KOersief. De redactie is lang genoeg aan het woord geweest: sla die bladzijde om en geniet van die vernieuwde KOersief! Wij wensen jullie veel leesplezier, Redactie KOersief Joost Dekkers Glenn Plieger Bas Wijnbeld

«

Tot slot: Wist-je-dat... KOers-kruiswoordpuzzel Colofon

De nieuw ingezette KOers is bedacht met in het achterhoofd de huidige ontwikkelingen binnen KOers en de opleiding. Steeds minder studenten kiezen voor Constructief Ontwerpen en het aantal nieuwe leden voor KOers daalt. De KOersief is een tastbaar uithangbord voor CO en is een mooi medium om nieuwe potentiële studenten te interesseren. Artikelen in de KOersief onderstrepen de relatie tussen architectuur en constructie en laten zien dat CO zoveel méér is dan rekenen.

KO/ersief, januari 2007, nummer 71

7 14 22 28 31 39

We willen de KOersief in de toekomst meer toespitsen op innovatie, techniek en projecten die architectuur en constructie op fascinerende wijze combineren. Op die manier worden de lezers geïnspireerd te vernieuwen, wat essentieel is voor een universiteit.

»

Activiteiten en excursies: Betondag 2006 Aluminiumexcursie Staaldag 2006 After-Sinterklaasborrel KID 2006 Pokerborrel

Bij een nieuw jaar hoort een nieuwe KOersief! Dit jaar is de redactie uitgebreid met twee leden. Met deze nieuwe bezetting was het mogelijk om het goede werk van de vorige redacties voort te zetten en tegelijkertijd de KOersief een metamorfose te geven op het gebied van inhoud en lay-out. Voor u ligt het resultaat!

DHV

DHV, Waldorpstraat 13 G, Postbus 19054, 2500 CB Den Haag, Telefoon: 070 - 3367400, e-mail [email protected], website www.dhv.nl

[VOORWOORD bestuur)

[ACTUEEL) TWEE EERSTE PRIJZEN VOOR TU EINDHOVEN BIJ WOODCHALLENGE 2006 De WoodChallenge 2006 kende een goed verloop van de inzendingen vanuit TU Eindhoven. De drie genomineerden werden allen tot winnaar uitgeroepen, omdat de jury niet kon kiezen voor één absolute winnaar. De onderwerpen waren onderling zo verschillend, dat een goede vergelijking niet mogelijk was.

Beste lezers, Voor u ligt wederom een nieuwe editie van de KOersief. Deze KOersief is door een nieuwe enthousiaste redactie in elkaar gezet. Ze hebben zich niet alleen bezig gehouden met een sprankelende inhoud, maar er is ook aandacht besteed aan een nieuwe lay-out. Naar onze mening is het een groot succes geworden en wij hopen dat het ook voor u geldt. De feestdagen zitten er weer op en iedereen heeft weer goede voornemens voor het nieuwe jaar. Ook KOers heeft vele goede nieuwe voornemens. Er zullen in de loop van het 2e semester interessante lezingen en excursies georganiseerd worden. De actieve deelname van onze leden is daarbij uiteraard erg belangrijk. Ook is er een buitenlandse studiereis gepland naar het verre oosten, waarover binnenkort meer informatie beschikbaar zal zijn.

Centrecourt Den Haag

zijn: goed nadenken, slim zijn en net even anders

alle betrokken adviseurs. Want architectuur,

draagconstructies in de utiliteitsbouw. Opdracht-

tegen een opgave aankijken om zo tot betere,

bouwfysica, installatietechniek en constructie

gevers en gebruikers weten dat hun belangen

goedkopere oplossingen te komen. En omdat de

zijn uiteindelijk stukjes van dezelfde puzzel: het

daarbij centraal staan; architecten weten dat

kosten van een gebouw voor een belangrijk deel

maken van een gebouw. Een gebouw waarvan

architectuur ons raakt. DHV zorgt ervoor dat wat

bepaald worden door de constructie, zijn het

de opdrachtgever, de architect én de

gevraagd wordt, tegen de laagste kosten

vaak deze oplossingen die een project haalbaar

gebruiker uiteindelijk zeggen: ‘het is mijn

gebouwd kan worden. Hoe? Door ingenieur te

maken. DHV werkt altijd intensief samen met

gebouw.’

Equinox Office Den Haag

Lars Koops Lars heeft met zijn onderzoek naar een nieuw vloersysteem de strijd aangebonden met de factoren die in de jaren zeventig leidden tot het in onmin raken van de houten verdiepingsvloer. Een echte uitdaging. Na een grondige analyse naar akoestiek, trillingen, brandwerendheid en opleggingen is hij gekomen tot een industrieel, flexibel, demontabel en modulair vloersysteem in hout. Dit systeem voor appartementen- en kantorenbouw kan de uitdaging aan met gangbare integrale vloersystemen. De jury is onder de indruk van het diepgravende werk en de uitstekende integrale aanpak. Het IFD-vloersysteem van Lars sterkt het imago van hout en toont aan dat er voor de Nederlandse markt goede kansen zijn voor houten vloersystemen.

We hebben het vertrouwen dat het met KOers in de loop van de komende periodes beter zal gaan, en hopen dat zowel nieuwe als oude leden actief deelnemen aan onze activiteten. Het voorgaande bestuur heeft een uitstekende prestatie geleverd en daar gaan wij uiteraard ook voor. Met de beste wensen voor het nieuwe jaar en juiste KOers voor jullie studie sluiten wij ons stuk.

Met vriendelijke groet, Ragavan Appiah Menno van Dijk [Bestuur KOers 2006/2007)

Afbeelding 1: Maquette IFD vloersysteem

«

Tanno Olde Riekerink Tanno heeft alle zekerheden en waarheden losgelaten van de visueel georiënteerde wereld en zich ondergedompeld in door duisternis, akoestiek en derde zintuigen beheerste wereld; een uitdaging. Het is volgens de jury een subliem staaltje van conceptueel denken; het ontwerp vanuit het niets terug redeneren in plaats van het afronden van bestaande rechthoekige vormen, zodat de blinde zich er niet aan stoot. Het concept heeft geresulteerd in een wonderschoon ontwerp met visie, dat technisch haalbaar is. Tanno heeft de WoodChallenge begrepen. «


DHV's constructeurs (v/h D3BN) ontwerpen

Het is toch een mooi gegeven dat twee winnaars afkomstig zijn van TU Eindhoven, namelijk Lars Koops en Tanno Olde Riekerink. Gefeliciteerd! Hieronder volgt een kleine greep uit het juryrapport:

»

constructief economisch puzzelen

De afgelopen maanden hebben we veel geleerd van de bestuursfunctie. In het begin was het wel even wennen om alles onder de knie krijgen; vergaderingen afleggen met mensen uit het bedrijfsleven in pak en docenten die je tijdens een vergadering op een andere manier leert kennen. Het is natuurlijk wel een erg drukke bezigheid, gezien het feit dat alleen wij in het bestuur hebben plaatsgenomen. Hoewel we het druk genoeg hadden, is het qua activiteiten best stil geweest het afgelopen semester en hier moet verandering in worden gebracht. Er zijn nog enkele belangrijke commissies die ingevuld moeten worden zoals de commissie voor de excursies/lezingen en de betonkanorace-commissie. Voor de komende periode hebben wij samen enkele lezingen en excursies gepland waar jullie in een korte tijd over zullen worden geïnformeerd.

De genomineerden en winnaars van de WoodChallenge 2006 waren:  Lars Koops met het IFD vloersysteem, afbeelding 1  Tanno Olde Riekerink met Designing in the dark  Anton van Dellen en Matthijs Achterberg met 4Wine & 4Fruit

[activiteiten) BETONDAG 2006; ‘leven met water’ Door: Gertjan Coenen

Wij, jouw toekomstige collega’s, kijken uit naar jouw komst, vanwege de geplande groei van onze organisatie. Onze kernwaarden zijn: • • • • •

Enthousiast Collegiaal Flexibel Innovatief Jonge groep, groeiend

• • • • •

Uitdagend Mooie projecten Internationaal Interne en externe scholing Prima salaris en arbeidsvoorwaarden

Herken jij je hierin en ben je:

Reageer dan op jouw manier naar:

Kijk voor meer info op www.adviesburo-snijders.nl

Het complex De Doelen ligt gelukkig niet ver van het Centraal Station, dus binnen een paar minuten waren we op de plaats van bestemming. De jas kon bij de garderobe worden afgegeven alvorens we in de rij gingen staan om het kaartje op te halen. Vriendelijk als altijd vragen de mensen achter de balie wat je naam is en via welk bedrijf/instelling je hier bent. Totdat ze jouw naam niet kunnen vinden. Als alle mogelijke combinaties de revue gepasseerd zijn, is het dan toch echt nodig om Menno op te bellen. Na een kort gesprek tussen Menno en Stijn werd het duidelijk dat we hier toch voor ons kaartje moesten betalen. Het geld zou later weer worden teruggestort, dat we al betaald hadden. De dag kon eindelijk beginnen.

De presentatie was afgelopen en na een korte pauze begon de presentatie waar we eigenlijk een beetje op gewacht hadden. Het was de presentatie van de oeverbescherming bij Venetië. Deze oeverbescherming kenmerkt zich door een zeer uitgestrekte zeewering die op drie plaatsen open is. Op de plaatsen waar hij open is, zullen beweegbare kleppen geplaatst worden. Deze liggen bij normaal weer op de zeebodem, maar worden bij hoog water weer vol gepompt met lucht. Hierdoor ontstaat een zeewering en blijft Venetië beschermd tegen hoogwater, zodat onder andere het San Marco plein droog blijft.

Bij binnenkomst op de beurs natuurlijk eerst een bakkie koffie opzoeken. Of in mijn geval een bak thee. Deze werd snel gevonden bij een van de vele barretjes die het complex rijk was. Een lekkere koek erbij is natuurlijk nooit weg. Het valt meteen op dat ongeveer dezelfde bedrijven aanwezig waren als voorgaande jaren. Verder was er een beduidend kleiner aantal aannemers aanwezig. Dit was opvallend, want in voorgaande jaren was dit deel van de bouwwereld duidelijk aanwezig tijdens de betondag. Dit wordt later nog eens bevestigd door Michael Fütterer die navraag had gedaan bij de BetonSon, daar hadden ze het ook al opgemerkt. Of dit iets te maken had met de bouwfraude van de afgelopen jaren, laat ik hier in het midden.

Afbeelding 1: Oeverbescherming Venetië «

Er was een uitgebreid programma beschikbaar met films en presentaties. Om te beginnen was er de toespraak van minister van Verkeer en Waterstaat, Mevr. Peijs. De opening van de betondag door de voorzitter van de betonvereniging dhr. Nijssen hadden we net gemist. In haar presentatie ging zij in op de dingen die Nederland te wachten staat in de komende 20 jaar. Het thema


Adviesburo Prebest Postbus 437 5680 AK Best Tel: 0499 375198 [email protected]

Buiten het station lag nog steeds de bouwput voor de aanleg van de Statentunnel, waar nu al een aantal jaar aan gewerkt wordt. Nou, je kon wel zien wie er naar de Betondag ging. Ze stopten stuk voor stuk om te kijken naar de gestorte diepwanden. Fascinerend om te zien hoe dicht je 40 mm dik betonstaal naast elkaar in een wand kunt plaatsen. Dat er dan nog plaats is voor beton!

van de betondag dit jaar was dan ook “Nederland in 2025”. Zij ging voornamelijk in op de waterbouwkunde. Ondank de zeespiegelstijging en de kans op overstromingen door de Rijn, Waal en Maas te beperken, moeten we volgens haar toch blijven kijken naar oplossingen. Ondertussen was Fuut ook gearriveerd. Na een korte pauze introduceerde dhr. Hordijk ons dhr. De Jong, van Van Hattem en Blankevoort. Hij hield een presentatie over de toekomst van de bouwwereld. Daarin kwam naar voren dat het toch heel belangrijk is dat er ook gedacht moet worden aan de starters op de werkvloer. Hierin moet volgens hem goed geïnvesteerd worden, wil de kennis niet verloren gaan. Nou, dat klonk ons als muziek in de oren.

»

Adviesburo Snijders Postbus 598 5550 AN Valkenswaard Tel: 040 2041843 [email protected]

Het was vroeg die ochtend. Om 7 uur op de fiets om de trein te pakken van half 8. Aangekomen op het station kon ik bijna meteen instappen, vervolgens in Nijmegen en in Utrecht overstappen op weg naar Rotterdam. Kwart over negen kwam de trein inderdaad aan volgens schema. Dat was nog eens een verassing bij de NS. In de de centrale hal zouden een aantal mensen staan te wachten. Dat aantal mensen bleek dus alleen maar Stijn te zijn. De rest was met het busje gekomen met de betonkano.

[column) Het volgende punt op de agenda begon; de wedstrijd waarvoor KOers zijn rode betonkano had meegenomen. Deze kano was nog gebouwd voor de betondag. Wat is er leuker dan een kano waar “Bouwen met Staal” met koeienletters op staat. Altijd leuk als je dan ook nog eens bijna zeker weet dat je gaat winnen als je de concurrentie gezien hebt. Het waren twee gebruikte kano’s van afgelopen jaar. Ze hadden de tocht naar Rotterdam nog maar net overleefd, zo te zien. De kano’s werden stuk voor stuk in een bak met water gelegd om te kijken welke de meeste mensen aankon, voordat deze zonk. De eerste kano kon 4 personen aan. De tweede kano zonk al bij 3 personen. Toen kwam KOers, na 6 personen was er nog net ruimte over voor een 7e. Gelopen KOers was het wederom voor KOers. Na al dit spektakel was het etenstijd. De maaltijd is altijd goed geregeld op de betondag en dit jaar viel hij zeker niet tegen. Overal wat eten mee pakken doet een mens goed. De broodjes gehaktbal waren een aanrader. Daarna nog een lekker glaasje jus d’orange en we konden de middag weer doorkomen.

Halverwege de dag toch maar eens gaan kijken naar alle nieuwe dingen die er dit jaar te zien waren. Voor het thema ‘water’ was een apart gedeelte ingeruimd in het complex. Aandacht was er voor alternatieve methoden voor wonen en werken. Zo waren er kleine schaalmodellen te zien over deze ontwikkeling.

»


«

’s Middags was er ook nog de jaarlijkse uitreiking van de ENCI studieprijs. Bij deze uitreiking was Nory Walenbergh ook een van de kanshebbers in de categorie Universiteit. Zij deed mee met haar ontwerp voor een nieuwe universiteitsbibliotheek op het TU/e terrein. Na verschillende eervolle vermeldingen kwam daar het goede nieuws dat Nory de tweede prijs in ontvangst mocht nemen. De eerste prijs ging naar een koppel Belgische studenten dat onderzoek gedaan heeft naar “Invloed van hulpstoffen en vulstoffen op binding, autogene krimp en carbonatatie van zelfverdichtendbeton”. Ik heb het eerst nog moeten opzoeken voordat ik weer wist wat het ook alweer was. Er moest natuurlijk ook nog iets gedaan worden voor ons eigen afstudeerproject. Dus we gingen op zoek naar de bedrijven waar wij iets mee van doen hadden. Voor mij was dat Schöck, voor Michael was dat BetonSon en Stijn ging op zoek naar Spanstaal. Even bijpraten over de vorderingen van het afstuderen natuurlijk. Bij de een duurde dat praatje iets langer dan bij de ander. De bar inclusief tapinstallatie bij de BetonSon zal daar wel invloed op hebben gehad. De middag liep ten einde en het was weer tijd om naar huis te gaan. De tassen waren ondertussen gevuld met pennen, de paraplu was gescoord en bij de uitgang konden we nog een fles wijn in ontvangst nemen. Tegen zo’n vrijgevigheid kan geen enkele student ‘NEE’ zeggen. Al met al een geslaagde dag. «

FUUT!

Michaël Fütterer

Op donderdag 7 december, de After-Sinterklaasborrel, herinnert de redactie van dit blad mij eraan dat ik nog een column moet schrijven, met een deadline die de volgende dag teneinde loopt. Oh ja, dat is waar ook…. Op dat moment had ik nog geen onderwerp. Wat nu? Brainstormen dan maar. Het is uiteindelijk de Betonkanorace geworden. Het lijkt een afgezaagd onderwerp voor de insiders, maar er moet van mijn kant toch nog wat gezegd worden.

Advies- en Ingenieursbureau Van de Laar bv. is een

Zelf heb ik de Betonkanorace twee keer georganiseerd; en dat is echt heel leuk om te doen! In de avonduren een beetje aanmodderen met beton; en aan het einde van het gemodder heb je het toch weer voor elkaar om een drijvende kano te maken. En dat van beton!!! Het weekend zelf is natuurlijk ook een belevenis. Bij aankomst even snel de kano’s wegen, de vreetschuur in en daarna helemaal los op het feest. En dan de volgende dag met een kleine (of grote) kater de kano in en gaan voor je eigen eer!

De Advieswerkzaamheden betreffen zowel utiliteits-

Ik ben inmiddels een redelijke veteraan wat de betonkanorace betreft; ik ben inmiddels al zes keer mee geweest (?). En in die jaren heb ik al aardig wat dingen meegemaakt. Kano’s die meer van piepschuim zijn dan van beton. Ik wil verder geen namen noemen, maar de TUD kan er wat van!!! Zoals bleek aan het Veerse Meer, waar hun kano in tweeën brak én toen?? Toen bleven beide delen drijven. Mijn vraag aan jullie: “hoe kan dat?”. Dat niet alleen wij fanatiek waren, bleek wel aan het Zilvermeer te Mol. Daar werd een KOerslid zonder pardon even met een peddel op de rug geslagen. Niet heel sportief?

houtconstructies worden door ons ontworpen

MAAR datgene wat me steekt en teleurgesteld heeft, is de editie van 2006. Wat een farce! Niet de organisatie, want die was buitengewoon uitstekend. Alles was tot in de puntjes geregeld en speciaal voor mij hing er toch een voetbalscherm voor de wedstrijd Duitsland – Costa Rica. Echter de jury heeft voor mij afgedaan. Onze kano, de lichtste ooit, werd de volgende dag na de wedstrijden gediskwalificeerd, omdat de kano te laat bij de weging was. Op zich is er niks mis met deze beslissing; te laat is te laat. En als daarna blijkt dat er wel prijzen gewonnen worden met de andere kano’s die nog later gewogen zijn dan de lichtste (!!!), dan begin ik toch erg te twijfelen aan de jury. Is dit bewust gedaan? Om de prijs voor de lichtste kano een keer te kunnen weggeven aan een andere deelnemende school dan de TU/e (en die kano was meer dan twee keer zo zwaar)? Ik weet het niet, maar vreemd is het in ieder geval. Via deze weg hoop ik een punt te maken. Aangezien KOers in het verleden al vaker contact gezocht heeft met de Betonvereniging om extra te letten op de naleving van het reglement. En ik moet ook toegeven dat ze dat goed gedaan hebben, maar doe het dan fair! Had die vrijdagavond gewoon tegen ons gezegd dat we buiten mededinging mee zouden doen aan de wedstrijden, met al onze kano’s. Dan was de kater aan het einde van het weekend niet zo groot!!!

onafhankelijk Adviesbureau met een bureaubezetting van 16 tekenaars en 16 constructeurs. en woningbouw als renovatie /vernieuwbouw. Wij laten ons in ons werk inspireren door veelsoortige ontwerpopgaven variërend van klein tot zeer omvangrijk. Zowel beton-, staal-, als

Fietsbrug Almere René van Zuuk Architecten bv, Almere

uitgaande van een architectonisch concept binnen een gegeven budget. Wij bieden zonodig alternatieven en motiveren gemaakte keuzes teneinde de opdrachtgever en ontwerpen bouwpartners inzicht te verschaffen in het constructieve ontwerp en de samenhang met andere disciplines.

Gemeentekantoor Vught Architectenbureau De Twee Snoeken, 's-Hertogenbosch

Advies- en Ingenieursbureau Van de Laar bv. Brucknerplein 19 5653 ER Eindhoven Telefoon: 040 – 25 26 625 Fax: 040 – 29 20 818 Internet: www.vandelaar.info E-mail: [email protected]

Scholingsboulevard Enschede IAA Architecten, Enschede

[PROJECTEN)

voltooid de gewenste openheid constant aanwezig is. Het ontwerp vertoont verwantschap met het Auditorium en heeft een sculpturale vorm. Deze combinatie geeft de KOE ruimtelijke kwaliteit, waardoor het een aantrekkingspunt is op het grasveld.

Afbeelding 2: Conitnue vlak bestaande uit 5 zitelementen en een bar bron: Joep Verheijen

10


TU/Eindhoven, Nederland

Inleiding Als er de afgelopen tijd één project op het TU/e-terrein de aandacht heeft getrokken van bouwkunde studenten, moet het wel de KOE zijn. Het betonnen kunstwerk is al in verschillende bladen verschenen en 15 november 2006 heeft de feestelijke opening plaatsgevonden. De meeste projectbeschrijvingen gingen voornamelijk over de architectuur. De KOersief belicht in deze editie de uitdagende constructieve aspecten van dit project.

De ontwerpwedstrijd was opgedeeld in twee fases. De eerste fase gaf 14 teams de mogelijkheid hun ontwerpen in te leveren, van waaruit vier ontwerpen doorgingen naar de volgende fase. In deze tweede fase mochten de vier winnende teams hun ontwerpen uitwerken en verfijnen. De jury heeft het ontwerp van Joep Verheijen en Renze Evenhuis, ‘VBTB; Van Bar Tot Bank’ als winnaar aangewezen, wat resulteerde in de realisatie van het kunstwerk op het grasveld tussen het Auditorium en Vertigo..

Ontwerpwedstrijd Het achterliggende idee achter de ontwerpwedstrijd was het genereren van meer activiteit op de TU/e-campus. Een duidelijke landmark zou de klus moeten klaren. De KOE, wat staat voor Kunstopbject Ontmoetingsplaats Eindhoven, moest dé plek op de campus worden waar studenten en docenten elkaar kunnen ontmoeten.

Ontwerp ‘Van Bar Tot Bank’ Het ontwerpconcept bestaat uit een plak vlak dat opgevouwen wordt, waardoor een continue vlak wordt gecreëerd. Dit continue vlak vormt een object dat vijf zitelementen en een bar met elkaar verbindt (zie afbeelding 2). Het continue vlak resulteert in een krachtige en complexe vormgeving dat vanuit ieder oogpunt een andere gedaante aanneemt, terwijl

Omdat al het beton in het zicht is, was het een must om te kiezen voor zelfverdichtend beton (ZVB). Deze betonsoort neemt een aantal voordelen met zich mee. Doordat er vrijwel geen luchtbellen achterblijven, levert ZVB zeer gladde oppervlakten op. In combinatie met de egale kleur van ZVB versterkt dit de kwaliteit van het ontwerp. Een nadeel van schoonbeton is dat het na verloop van tijd toch erg vies wordt. Om dit tegen te gaan is het beton van de KOE, als eerste project in Nederland, uitgerust met een ‘zelfreinigingssysteem’. Dit systeem bestaat uit een oppervlaktebehandeling van het beton met speciale polymeren, waardoor de poriën van het beton worden afgesloten. Het aanbrengen van een bepaald type titaniumoxide zorgt ervoor dat toekomstig vuil met regenwater wordt afgespoeld. Constructie Voor de speciale kennis op het gebied van op maat gemaakt beton hebben de twee ontwerpers contact gezocht met ‘VEBO beton

De oplegging van de vloerplaten is zodanig gemodelleerd dat de oplegging wel druk kan opnemen, maar géén trek. Het eventueel opwippen van de vloerplaten is hierdoor mogelijk.

Afbeelding 3: De twee compleze portalen van de KOE

«

Afbeelding 1: Aanzichten van de KOE bron: VEBO Beton en Staal

Door de ruimtelijke complexiteit van het ontwerp was het niet mogelijk om dit in één keer met beton te storten. Om geld te besparen op bekistingen is er voor prefab-betonnen platen gekozen, die op de bouwplaats met elkaar werden verbonden. De constructieve consequenties van deze keuze zijn verderop in het artikel te lezen.

Bij de schematisatie van de constructie is uitgegaan van het 3D-model dat door de ontwerpers is geleverd. De vorm is gemodelleerd op basis van het hart van de elementen. De modellering van het ontwerp gaat uit van een monoliet geheel, waardoor de knooppunten tussen de wand en dakelementen momentvast zijn gemodelleerd. De verbinding tussen de wanden en de fundering is door middel van ankers gerealiseerd. Deze verbinding is scharnierend, waardoor er geen momenten opgenomen worden door de fundering. De vloerplaten worden nu dus niet extra belast. In het model zijn nu 11 twee (complexe) portalen te onderscheiden (zie afbeelding 3).


»

DE KOE

Schematisatie Elke constructeur ziet dat de complexe vormgeving van de KOE de nodige constructieve problemen zorgt. Vooral de krachtsoverdracht in de vouwen lijken op het eerste gezicht een probleempunt te zijn geweest. Om een goed inzicht in de krachtswerking te krijgen, was het noodzakelijk om het gedrag van de complexe constructie zo nauwkeurig mogelijk in kaart te brengen. VEBO heeft besloten de berekeningen uit te voeren in met behulp van het EEM-pakket (Eindige Elementen Methode) Robot Millenium.

»

«

Door: Glenn Plieger

Materiaalkeuze De keuze van beton als bouwmateriaal van de KOE heeft een aantal redenen gehad. Ten eerste is beton een materiaal dat in overvloed aanwezig is op de TU/e-campus. Een betonnen KOE zou dus prima in de omgeving passen. De ontwerpers waren bovendien van mening dat door beton het contrast tussen massa en transparantie goed tot uiting kwam. De gewenste massa van de gevouwen vlakken is verkregen door een dikte van de betonplaten aan te houden van 250mm. In combinatie met de compositie zorgt deze dikte bovendien voor ergonomisch verantwoorde hoogtes.

en staal’. Dit bedrijf heeft vanaf het begin van het project met hen samengewerkt en ondersteuning geboden met het benodigde rekenwerk. VEBO vervulde in het project de rol van uitvoerende constructeur en terwijl ABT de positie van hoofdconstructeur in nam. Een constructeur van Heijmans heeft nog een aantal zaken gecontroleerd tijdens de bouw.

[PROJECTEN) Belastingen De belastingen op het model zijn opgesteld volgens de NEN 6702. Hierbij is onderscheid gemaakt tussen de verschillende onderdelen van het model. Zo is de belasting op de vloerdelen groter dan op de dakdelen. De representatieve belastingen zijn te vinden in tabel 1. De belastingcombinaties zijn ook opgesteld volgens de NEN 6702. Hierbij zijn alle mogelijke combinaties bekeken. Door de beperkingen van de gekozen verbindingen is er een beperking gesteld aan de toegestane belastingen.

Afbeelding 5: Mogelijke verbindingen tussen prefab elementen die in dit project niet bruikbaar waren bron: VEBO Beton en Staal

Deze niet-bruikbare verbindingen zijn te zien in afbeelding 5. Uiteindelijk is gekozen voor een verbinding met behulp van stekkenbakken. Het principe is hetzelfde als een lusverbinding. Productietechnisch zijn stekkenbakken eenvoudig in een mal te verwerken.

Tabel 1: Representatieve belastingen

KO/ersief, januari 2007, nummer 71 »

Om deze krachtsoverdracht soepeler te laten verlopen, zou normaal gesproken de plaat lokaal dikker gemaakt worden. Maar het gewenste beeld, verhinderde dit: de verbinding van de platen moest tot stand komen binnen de plaatdikte van 250mm. Een ander uitgangspunt in de detaillering was om de verbinding zo veel mogelijk uit het zicht te realiseren. Het moest dus lijken dat het beton monoliet doorliep. De keuze om het beton ‘door te laten lopen’, beperkte de mogelijkheden om de verbinding te realiseren. Allereerst was het niet mogelijk om de dakplaten op te leggen op de wanden. De oplegging zou hierdoor duidelijk in het zicht komen. Ten tweede konden de dakplaten niet tegen de wanden vast vastgezet worden. De sparingen voor de verbindingsmiddelen zouden hierdoor te zien zijn. Het maken van een verbinding met ankers en stekwapening was architectonisch echter wel mogelijk. Productietechnisch was dit echter géén bruikbare oplossing. De sparing in de dakplaten moesten bij deze verbinding vrij groot worden en de wapening uit de plaat moest doorlopen in deze sparing.

Afbeelding 6: Uiteindelijke verbinding die esthetisch verantwoord werd bevonden bron: VEBO Beton en Staal

Bij het ontwikkelen van het detail is er goed gekeken naar de maakbaarheid. Een slim aspect van het ontwerp is de doorgaande buitenschil van de verticale elementen. In combinatie met de onder verstek staande kopzijden, ontstond er een betonnen ‘randbekisting’ voor de later aan te gieten lusverbinding (zie afbeelding 7). Fundering Uit een professionele sondering is gebleken dat de KOE zou kunnen volstaan met een plaatfundering. Deze plaat had een nog een behoorlijke dikte, waardoor dezelfde hoeveelheid beton dat in het kunstobject is gebruikt, ook onder de grond te vinden is. Op deze in het werk gestorte, betonnen plaat zijn vervolgens de poeren gestort die uiteindelijk de verbinding verzorgen tussen de prefab delen en de fundering.

Afbeelding 7: Overzicht van verbindingen in één van de portalen bron: VEBO Beton en Staal

13

Bouw (problemen) Doordat het kunstwerk in schoon beton werd uitgevoerd, moesten de hijs- en schoorvoorzieningen zo veel mogelijk uit het zicht worden geplaatst. Dit betekende dat de hijsvoorzieningen van de elementen werden ondergebracht in de stekkenbakken en gainverbindingen. De schoorverbindingen hebben hun plaats gekregen aan de zijkant van de elementen, zodat ze zich niet op de grote vlakken bevonden. Wat niemand is ontgaan, waren de problemen tijdens de bouw. Te laat is ontdekt dat de stekeinden in de stekkenbakken te kort waren, waardoor de dakelementen onvoldoende hun krachten konden overbrengen aan de wandelementen. Na intensief contact tussen de verschillende bouwpartners, stelde ABT voor om de fout te herstellen door lussen aan de stekken te lassen. De geadviseerde laslengten waren echter niet meer haalbaar. Door middel van proeven is uiteindelijk vastgesteld dat met deze kortere laslengte kon worden volstaan, waardoor de bouw weer kon beginnen. «

Met dank aan: - ir. Tom Bertrand (VEBO Beton en Staal) - Joep Verheijen en Renze Evenhuis

«

De prefab elementen zijn gestort in ZVB met een C45/55 kwaliteit. Deze kwaliteit is ook aangehouden bij de berekening van de wapening en de vervorming van het model. Door de complexe vormgeving van de elementen, verschillen de optredende momenten en dwarskrachten per element. Sommige elementen worden zwaar belast in de x-richting, maar minder in de y-richting. Bij andere elementen kan dit weer andersom zijn. In afbeelding 4 zijn de maatgevende momenten in beide richtingen weergegeven. Na de computerberekeningen van VEBO heeft ABT nog een aantal

Detail Om de illusie van een doorlopend gevouwen vlak te creëren, was een goede detaillering van de ‘vouw’ essentieel. In deze ‘vouw’ moesten de prefab-delen met elkaar worden verbonden, terwijl hier ook de meeste momenten en krachten overgedragen worden.

In afbeelding 6 is weergegeven hoe de uiteindelijke verbinding er in aanzicht en doorsnede uitziet. Alleen de schuine hoek tussen wand en dakplaat verraadt dat het om twee losse onderdelen gaat.


Deze vervormingsberekening bleek nog een ingewikkelde klus, omdat het moeilijk te voorspellen was met welke elasticiteitsmodulus (E) er gerekend moest worden. Aanvankelijk was de vervorming berekend met de E-modulus voor gescheurd beton (± 16000 N/ mm2). Hieruit bleek dat de vervorming wel erg groot werd. Het was eveneens niet reëel om uit te gaan van ongescheurd beton (36000 N/mm2). In overleg met ABT is er uiteindelijk voor gekozen om te rekenen met een E-modulus van 27000 N/mm2.

eenvoudige berekeningen gemaakt om er zeker van te zijn dat de computeruitvoer correct was.

»

«

Kracht- en vervormingsberekening Aan het begin van het project bleek al dat de vervormingen op 12 sommige punten aanzienlijk zouden worden. Om de vouwen in het uiteindelijke bouwwerk zo veel mogelijk haaks te laten verlopen, moest hier rekening mee gehouden worden in de montage. Door de elementen (op de juiste wijze) uit het lood te plaatsen, stonden de dakelementen na vervorming nagenoeg horizontaal. Om dit effect te optimaliseren was het noodzakelijk om de vervormingen zo nauwkeurig mogelijk te bepalen. ‘VEBO beton en staal’ heeft deze berekening ook voor hun rekening genomen.

Afbeelding 4: Maatgevende momenten in x- en y-richting bron: VEBO Beton en Staal

Voor de verbinding is, op advies van VEBO, gekozen voor de zwaarst mogelijke stekkenbakken. Op basis van deze stekkenbakken is gecontroleerd of de optredende krachten kunnen worden opgenomen. Omdat de verbinding het meest cruciale onderdeel is van het ontwerp, is hier extra aandacht aan besteed. De krachten zijn dan ook ontleed in normaalkracht, dwarskracht en moment. Elke verbinding is hierbij afzonderlijk bekeken.

[excursies) ALUMINIUMEXCURSIE Door: Jeroen Damen Het eerste bezoekadres was Nedal Aluminium B.V. in Utrecht onderdeel van de Hunter Douglas Group. Nedal heeft zich sinds de oprichting gespecialiseerd in de productie van hoogwaardige aluminium extrusieprofielen. Daarnaast produceert Nedal ook nog aluminium vlaggenmasten, lichtmasten en geleiderbuizen (bushbars). Tijdens de algemene inleiding werd voornamelijk de aandacht besteed aan het brede programma aan producten en de daarbij behorende mogelijkheden van de drie extrusiepersen (2500 MT, 4000 MT, en 5500 MT). Na een algemene inleiding, werd de groep in tweeën gedeeld voor een rondleiding door de fabriek. Ook tijdens de rondleiding ging de aandacht voornamelijk uit naar het extruderen van aluminium profielen. Het gehele proces vanaf de extrusiemal tot aan het gerede product werd getoond. Daarnaast werd natuurlijk ook even stil gestaan bij de productie van lichtmasten.

[afstudeerverslagen)

Shanghai World Expo Building

Structural Design for an economic and sustainable high-rise building in China Ir. T. J. J. Huijsmans Globally the number of people living in cities is growing and urban areas are getting denser. The pressure on valuable land can be reduced by the construction of tall buildings. Shanghai is a good example of a dense urban area. The number of inhabitants has increased enormously over the past twenty years. A drawback is that many Shanghai buildings are considered unsustainable due to among others the use of non-durable structural materials and the absence of energy saving features such as insulation. But these traditional buildings still get the preference over sustainable highrise buildings, because of the lower investment costs.

Figure 3 View of the main beams and primary floor structure

Na een toch wel indrukwekkend bezoek aan Nedal werd het tweede bezoekadres aangedaan, het Aluminium Centrum te 14 Houten. Hier werd voornamelijk aandacht besteed aan de functie van het Aluminium Centrum en het zeer unieke gebouw waarin het Aluminium Centrum is gevestigd (zie foto’s).


Generally investors consider buildings for relative short periods to avoid unknown future changes that might be affective for their cash flows. A more sustainable approach is to consider building investments over a much longer period. Then sustainable economic features have significant influences on the returns as well. A significant issue is the huge active energy use during exploitation of conventional high-rise buildings. Due to the global climate change and the scarcity of fossil fuels a ‘low-energy’ building lacks enormous future energy bills. Another aspect is the capacity of a building to be fully functional over a long time span due to a flexible configuration. This ensures a low vacancy rate and a large market value of the building. This sustainable approach shows that tall buildings should not be seen as a building type, but more as a vertical city.

Figure 2 Visualisation of installation systems

The orientation of the building is chosen according to bioclimatic design principles. Shanghai has very hot summers and to save a significant amount of energy it is needed to keep the hot sun out of the building. To minimise the east and west exposure an elongated built form is applied and lift shafts are located at these sides. The primary spaces, which are orientated north and south, are then not directly exposed to sunshine. A circular shape of the building ensures a uniformly distribution of daylight over a radial floor plan layout. The largest width of each piece is found near the façade. The elliptical shape of the building is the combination of the elongated build form and the circular shape.

Figure 4 External view of the entire building

«

Om 15.00 uur werd weer ‘KOers’ gezet naar Eindhoven. «

Figure 1 Internal view of local lift shaft over the height


Na het algemene gedeelte werd nader ingegaan op het gebouw zelf. In 1997 heeft het Aluminium Centrum een ontwerpwedstrijd uitgeschreven voor het ontwerp van een uniek gebouw dat voornamelijk bestaat uit aluminium en dat de enorme potentie van aluminium voor de gebouwtechnologie van morgen weergeeft. Het ontwerp wat dit het beste benaderende is van Micha de Haas. Zijn inspiratie haalde hij uit het Hollandse populierenlandschap en in het streven de lichtheid en sterkte van aluminium. Om dit te accentueren heeft de architect het gebouw geplaatst op 368 aluminium kolommen. Hij spreekt van ‘Het Aluminium Bos’. Het gebouw vervult nu een voorbeeldfunctie op het gebied van innovatief, industrieel, flexibel en duurzaam bouwen.

To present Shanghai’s sustainable development the city hosts the World Expo in 2010, with the captivating title ‘better city, better life’. The Shanghai World Expo Building will be located at the 15 perimeter of this expo area near the city centre. With a height of 300 [m] it will become an icon for its sustainable development. And when the event has ended the vertical city will ensure that the expo area will remain a pleasant and busy urban district.

»

«

Het Aluminium Centrum is een koepelorganisatie voor de aluminium producerende, verwerkende en toepassende industrie. Het Aluminium Centrum fungeert hierbij als kennis- en informatiecentrum. De organisatie heeft tot doel het bevorderen van de toepassing van aluminium in Nederland. Door middel van kennisoverdracht, promotie en onderzoek streeft het Aluminium Centrum naar een toename van het aluminiumgebruik en een versterking van de positie van aluminium in de sectoren bouw, transport, verpakkingen en overige industriële en consumententoepassingen.

The objective for this project is to design a structure in which a vertical city manifests that is both flexible in use and energy saving and that has a larger return on investments on the long term than conventional high-rise buildings.

A system of natural ventilation is integrated in the building design, which can replace mechanical ventilation most of the time. At every hundred metres over the height a sky garden is located, which inhales fresh air. This fresh air is vertically distributed over the height by a large, open shaft in the centre of the building. Around the primary functions a double glass façade is situated with a variable cavity thickness and openings at the short sides of the ellipse. The elliptical shape guarantees a clear airflow around the building with large air suction at these short sides. The air suction and the variable cavity thickness ensure a similar pressure difference between the façade and the central shaft for all primary spaces.

Between the main beams the primary floor is connected, which is considered as the construction site for each community. The design of the secondary structure lies beyond the scope of this project. Finally the sustainable benefits and the structural impact in terms of investments are examined. With a discounted cash-flow analysis this vertical city and a conventional high-rise building have been compared financially. The results show that the sustainable benefits are only advantageous when no more than an extra 30% is invested. «

The primary spaces are divided into communities. These are considered as small, grouped living and working areas within the building, in which social interactions between the inhabitants exist. Each community has a height of 10.8 [m], so eight communities are located between two sky gardens. The sky gardens are also used as a sky lobby and plant room. The horizontal dimensions allow both residential and commercial configurations. The load bearing structure for the Shanghai World Expo Building is divided into a primary and a secondary structure. The primary structure supports the entire vertical city and its life span equals the life span of the vertical city. The primary structure cannot be changed. Within this primary structure a secondary structure is used to support the community configurations. This structure is adaptable to changes within each community and has a life span equal to the functional life span.

Figure 5 Detailed top view of structure and systems

16 The primary structure consists of a diagonal braced tube structure, internal columns, main beams and primary floors. The diagonal braced tube structure guarantees horizontal stability under wind and seismic loads. This ensures an open floor plan, without large structural elements. The internal columns and the tube structure support the main beams, which bear all vertical loads from the communities.

RAADGEVEND INGENIEURSBUREAU BV ONTWERPENDE CONSTRUCTEURS

Daimler Chrysler Utrecht

winnaar Betonprijs 2003

»


«

met: -motivatie, gedrevenheid en enthousiasme voor het vak -affiniteit met architectuur en het bouwproces -constructief inzicht en teamgeest

Sir Winston Churchilllaan 366B, 2285SJ Rijswijk(ZH), Postbus 208, 2280AE Rijswijk(ZH), tel.070-3949305, fax.070-3941396, [email protected], www.corsmit.nl

[PROJECTEN)

in ontwikkeling

80 SOUTH STREET

zal meer dan 16000m2 aan bewoonbaar oppervlak bevatten. De basiseenheden voor het ontwerp zijn de twaalf ‘glazen’ kubussen met ribben van elk 14 meter. Elke kubus stelt een woonruimte voor met vier verdiepingen. De twaalf kubussen kragen trapsgewijs uit de ‘wervelkolom’ van het gebouw, de kern. Bovenop de kern bevindt zich, vanwege functionele en esthetische redenen, een antenne die de totale hoogte van het gebouw op 255m meter brengt.

New York, USA

18

19

Door: Glenn Plieger


Locatie De waterzijde van het oostelijke havengebied in Lower Manhatten is de mooie en dramatische locatie waar Santiago Calatrava’s 255 meter hoge woontoren zou moeten komen. De nieuwe toren, die op steenworp afstand zal komen te liggen van de Brooklyn Bridge, vervangt een zes verdiepingsgebouw dat is gelegen aan 80 South Street en momenteel als hoofdkantoor fungeert van de projectontwikkelaar.

Van de twaalf kubussen zullen de bovenste tien bestemd zijn voor woonruimte. De twee onderste zullen een commerciële functie hebben. De trapsgewijze organisatie van de kubussen van het gebouw zorgt voor een geweldig uitzicht over New York in vier richtingen op elke vloer van de kubussen. Elke woonkubus heeft de beschikking over een gigantische daktuin, die gevormd wordt door het dak van de kubus eronder. Hierdoor refereert de ontwikkelaar de residenties als ‘townhouses in the sky’ (zie afbeelding 2).

Concept Het ontwerp van de toren is afgeleid van één van de studies die Santiago Calatrava zo’n twintig jaar geleden heeft gedaan naar geometrische abstracties van het menselijk lichaam in beweging. De studie resulteerde in sculpturen van marmeren kubussen die gestapeld of opgehangen werden in de ruimte door middel van strakgespannen kabels. Een van die sculpturen heeft eerder tot geleid tot het ontwerp van het fascinerende Turning Torso gebouw in Malmö uit 2005 (zie KOersief 66). Dezelfde truc is opgepikt door de projectontwikkelaar, waarbij de sculptuur in afbeelding 1 het uitgangspunt is geweest van het ontwerp van de woontoren.

De kubus is een modulair ontwerp waarbij een kolomvrije ruimte voor flexibiliteit zorgt. Elke kubus kan hierdoor opgedeeld worden in vier afzonderlijke appartementen of tot een enkel appartement van vier verdiepingen. Een eigen lift per kubus zorgt voor het interne transport. Het verticale vervoer van het maaiveld tot de kubussen wordt verwezenlijkt door drie liften.

Ontwerp

Stabiliteit

Het spectaculaire ontwerp zal een van de meest originele wolkenkrabbers van New York in de laatste jaren worden. Niet alleen zal het de skyline aanzienlijk veranderen en het in vergetelheid

Afbeelding 1: Sculptuur als uitgangspunt voor 80 South Street bron: Calatrava New York

De stabiliteit van het gebouw wordt verzorgd door een dubbel systeem: de kern en een viertal slanke verticale kolommen. Deze kolommen lopen gebundeld langs de linker- en rechterzijde van de kubussen over de gehele hoogte van het gebouw.

«

Het gebouw wordt gebouwd op een perceel van 762m , met een basis volume tot ongeveer 25m hoog. In dit basisvolume ziet de ontwikkelaar graag een groot cultureel instituut zijn intrede doen. De toren als geheel heeft een hoogte van 255 meter en 2


»

Het gebouw is op het gebied van architectuur en constructie bijzonder interessant en dit biedt de KOersief een mooie gelegenheid om wat dieper in te gaan op de constructie.

geraakte havengebied een nieuwe economische impuls geven, de reputatie van de stad op het gebied van vernieuwende architectuur zal tevens worden hersteld.

Afbeelding 2: Daktuinen bron: www.80southstreet.net

»

«

Na het verlies van de Twin Towers is New York City een van zijn iconen kwijt. Naast de nieuwbouw op Ground Zero, ziet het er naar uit dat er de metropool er nog een extra landmark bij krijgt. Niemand minder dan Santiago Calatrava is aangetrokken om een woongebouw te ontwerpen.

Bron: Kreisberggroup

[PROJECTEN)


Glued-laminated bamboo: Analysis of bamboo applied in laminated beams

De stabiliteit in de noord-zuid richting wordt hoofdzakelijk verzorgd door de kern die ook in die richting is georiënteerd. De rechthoekige kern heeft een afmeting van 6x16 m in de plattegrond en biedt plaats voor de liftkernen, noodtrappenhuizen, leidingschachten

Ir. J. Voermans

De toren wordt in de oost-west richting gestabiliseerd door de eerder vermelde stalen kolommen. Deze zogeheten ‘spines’ worden met de betonnen kern verbonden door middel van diagonalen die de dwarskrachten opnemen ten gevolge van de windbelasting. Samen vormen ze het stalen ‘exoskelet’.

In construction, the use of bamboo in its original cylindrical form is shifting towards the use as engineered material: bamboo is modified in such a way that user defined forms and shapes are possible which can be standardized. This study was focused on the development of a model for gluedlaminated bamboo beams loaded in bending based on the properties of the individual laminations. The model was based on experimental and analytical investigations. In laminated beams loaded in bending, the outermost laminations at the tension and compression side are subjected to nearly a uniform tension and compression force, respectively. Therefore, the properties of laminations loaded in tension and compression were determined by experimental tests. The results showed that bamboo under tension behaved proportionally and failed in a brittle way, while bamboo under compression exhibited a large yield capacity. Since the length of beams exceeds the length of laminations, these have to be connected by end joints. The influence of both scarf- and finger-joints on the tensile strength and stiffness of laminations was studied by experimental tests. Additionally, an analytical model was elaborated which predicted the load-bearing capacity of the joints. The most important results showed that by lengthening the laminations by means of scarf-joints with a slope of 1 in 10, a joint efficiency of 93% could be achieved. The used adhesive melamineurea formaldehyde was found to be suitable for scarf-jointing bamboo laminations.

Het basisvolume, van waaruit de toren verrijst, wordt een 10 verdiepingen hoge constructie die het gehele perceel inneemt van 762 m2. De kern van de toren zal door het midden van deze ‘laagbouw’ gebouwd worden. De buitenste ‘spines’ zullen worden verankerd aan de perceelgrenzende wanden. Om uitbuigingen aan de top zoveel mogelijk te beperken worden de betonnen palen tot bijna zestig meter in de rotsbodem geboord.


Voor het ontwerp heeft Calatrava voorlopige constructieve berekeningen gemaakt voor het torenontwerp. Een gedetailleerd constructief ontwerp van de toren is geweest van het DeSimone Consultancy Engineers in New York. Kostenplaatje Wie er over nadenkt om te investeren in stukje van het monumentale gebouw in de skyline van New York City moet flink in de buidel tasten. Een enkele kubus is verkrijgbaar vanaf 29 miljoen US dollar… «

Met dank aan: - Keith A. Behnke (Sciame Construction Co.) - Claire Whitaker (Kreisberg Group) - Tracy Levy (Calatrava New York)

Regarding applications where strength is determined above stiffness, glued-laminated bamboo is a very promising material compared to engineered timber products.

Figure 1: Laminated beam assembled out of laminated bamboo laminations

Figure 2: Failure of a laminated bamboo beam initiated at the scarf-joint

«

»

Het ontwerp is al getest in de windtunnel. De tests hebben bewezen dat de frequenties, ontstaan door de windbelasting, binnen de acceptabele grenzen liggen. Er is ook gekeken naar mogelijke voortschrijdende instorting. De constructie is zó ontworpen dat het gebouw zal blijven staan, wanneer zelfs een deel van de draagstructuur wordt beschadigd of vernietigd. Een grote uitdaging is de bouwwijze. Volgens de projectontwikkelaar is het toevoegen van de kubussen dermate complex dat de bouw uiterst zorgvuldig en gecontroleerd zal moeten verlopen.


Since nodes have a negative influence on stiffness and strength, the influence of nodes on the tensile strength of laminations was studied by experimental methods. Additionally, analytical analyses in combination with numerical simulations were carried out to predict the probability of failure initiated by nodes. It was found that failure of single- and triple-layer laminations loaded in tension was always initiated by a node. The bond quality of face joints was studied based on two types of commercial adhesives commonly used in the manufacturing of glued-laminated timber: melamine-urea-formaldehyde and resorcinolphenol. The results indicated that melamine-ureaformaldehyde could successfully be applied to bamboo. Finally, an empirical model was established linking the properties of the individual laminations to those of the beams. This model was based on full-scale tests on glued-laminated bamboo beams loaded in four-point bending. It was found that the bending strength of a glued-laminated bamboo beam was directed by the tensile strength of the outermost lamination where failure was initiated either by a node or a joint. It was possible to link the tensile strength of the individual laminations to the bending strength of the beams by the laminating factor.

21

»

«

Kubus De kubussen zullen afwisselend uitkragen van de noord en zuidkant van de kern. Elke kubus heeft vier verdiepingen en een dak. Omdat elke kubus wordt gezien als een aparte constructieve unit (vanwege de modulaire flexibiliteit), zullen de kubussen ontworpen worden 20 als een kolomvrije ruimte. De belastingen van een complete kubus worden dan via een betonnen platform van één meter dik aan de kern afgedragen. Deze platforms zijn dus uitkragingen aan de betonnen kern en worden verder ‘omarmd’ door twee dunne kolommen en een grotere kolom die gesteund wordt door slanke, schuin geplaatste liggers.

Based on the experimental and analytical results some major conclusions can be drawn on bamboo applied in laminated beams: - The proposed structural members can be applied both by developing countries and developed countries using different manufacturing systems with different levels of investment for equipment. - Bamboo laminations can be successfully lengthened by means of scarf-joints with a slope of 1 in 10. A joint efficiency of 93% can be achieved. - The bending strength of glued-laminated bamboo beams is directed by the tensile strength of its outermost lamination, where failure can be initiated at either a joint or a node. - Commercial adhesives used in timber can successfully be applied to bamboo. This means that the knowledge on these adhesives available in relation to timber can be consulted. - The bending strength of laminated beams can be predicted on the basis of the tensile strength of jointed laminations. The increase in strength is caused by a reinforcement effect in combination wit an effect of dispersion. - Regarding applications where strength is determined above stiffness, glued-laminated bamboo is a very promising material compared to engineered timber products. «

[activiteiten) STAALDAG 2006; ‘kostelijk staal’

de projectontwikkelaar van het woongebouw ‘La Fenêtre’ in Den Haag: Hans Nieuwendijk.

Door: Glenn Plieger Als entertainment tussen de uitreikingen door werd het publiek getrakteerd op een muzikale compositie over en mét staal door harmonieorkest Concordia. Na een daverend applaus was het moment daar voor uitreiking van de Nationale Staalprijs 2006 en de Ontwerp Award Staal. In de vier categorieën van de Nationale Staalprijs waren er uiteindelijk vijf (!) winnaars, waarbij de geluidswal Acoustic Barrier met showroom Hessing Cockpit langs de A2 bij Utrecht toch wel het meest spectaculaire winnaar was. De Ontwerp Award Staal ging naar de beplating van het Boostergemaal Zuid in Amsterdam.

Op donderdag 12 oktober was het weer tijd voor het jaarlijks terugkerende evenement van de stichting Bouwen met Staal, de Nationale Staalbouwdag 2006. Dit jaar was het thema ‘Kostelijk Staal’. Dat deze dag populair is, bleek weer uit het feit dat een grote KOers-delegatie aanwezig was om te genieten van al het goede dat de staalbranche te bieden heeft. Op een vroeg tijdstip verzamelden we op het perron van Eindhoven CS, waarna we door middel van overvolle treinen aankwamen in Ede. Het vervoer naar de uiteindelijke locatie, het CineMec, ging per touringcar. De chauffeur verzocht iedereen, in het kader van ‘kostelijk staal’, bij het uitstappen een flinke graai te doen uit het bakje met chocolade geld. Eenmaal buiten de bus bleek dat alle twee euro waren verdwenen; studenten!! Foto 2: Will laat z’n kunsten in de schiettent zien!

Opening Eenmaal binnen konden we, na registratie, meteen genieten van een welverdiende kop koffie! Kort daarop verplaatsten alle gasten zich richting de grote zaal waar de voorzitter van Bouwen met Staal, Rob van de Waal, iedereen welkom heette. In zijn toespraak 22 hield hij de staalsector een spiegel voor door te beweren dat de staalsector niet sexy was! Hij riep alle aanwezigen dan ook op om het tegendeel te bewijzen.

eerder die ochtend bedoelde: staal ís sexy! Aan de hand van mooi beeldmateriaal liet Joop Paul de vormstudies en de ontwikkeling van een principedetail zien dat in de gehele toren terug te vinden is. Dit mooie staaltje engineering werd nog eens bevestigd door een spectaculair filmpje dat de bouw van de toren simuleerde.

De dag was bijna aan zijn einde gekomen. Na het nuttigen van een aantal biertjes bij de afsluitende borrel was het tijd om de gewilde tasjes op te halen met daarin gadgets, documentatie en, net als vorig jaar, het boek Construeren B. Met alle interessante lezingen en presentaties kan wel gezegd worden dat het een geslaagde dag was! «

Foto 3: Harmonieorkest Concordia speelde nog een toegift: ‘Pirates of the Caribbean’

23


Guangzhou-toren Hij presenteerde de, jawél, staalconstructie van de Guangzhoutoren in China die door Arup was berekend. Dit project van een Nederlands architectenduo laat precies zien wat de voorzitter

Prijsuitreikingen Na al het vertier gingen we weer terug naar de grote zaal waar de uitreiking van de prijs ‘Staalman 2006’ plaatsvond. Deze ‘Staaloscar’, voor de man die zich het afgelopen jaar zich verdienstelijk heeft gemaakt voor het gebruik van staal in de bouw, ging naar

«

»

Door middel van de discussie ‘Rekenen op staal’ kwam het evenement tot leven. De zaal werd getrakteerd op een stevige woordenwisseling tussen een viertal bouwpartijen over de keuze voor staal in het ontwerpproces met het kostenlplaatje in het achterhoofd. Een goede afsluiting bleek niet mogelijk, want de daaropvolgende lezing door Joop Paul van Arup Amsterdam stond strak gepland.


Foto 1: Aandachtig luisteren naar de opening

Nadat we door een aantal mooie dames van een Chinees biertje waren voorzien, was het tijd om de naam van KOers te verdedigen. Wat was er namelijk aan de hand: een schiettent waar mooie prijzen te winnen waren. Tenminste, als je goed kon schieten. Joost leek een lange tijd een nieuw dartbord voor KOers te scoren, maar faalde op het moment suprème, waardoor hij genoegen moest nemen met een voetbal. En de andere KOersleden dan? Tsja…die hadden aan het einde van de dag een flink aantal felgekleurde waterpistooltjes.

»

«

De stands Na de uitreiking van de StudentenSTAALprijs 2006 was het tijd voor de lunch die ook dit jaar perfect was geregeld. We lieten ons de broodjes goed smaken, waarna het tijd was om de stands langs te gaan. Voordat we maar ook één stand hadden gezien, kregen we al een leuk presentje in onze handen gedrukt: het bleek een Oosterse placemat-set te zijn. Vele van deze sets zijn waarschijnlijk vorige maand weer teruggevonden in een gezette schoen of onder de kerstboom!

[PROJECTEN)

in aanbouw

CCTV HEADQUARTERS

totale project omvat: • het ‘China Central Television’ hoofdkantoor (CCTV) • het ‘Television Cultural Centre’ • een service en beveiligings gebouw • een landschappelijk media park

Beijing, China

De 450.000 m2 en 234 m hoge hoofdgebouw, bestaat van onder naar boven uit drie kelder verdiepingen, negen verdiepingen laagbouw, twee torens onder een hoek van 6o in twee richtingen en een dertien verdiepingen tellende uitkraging. Constructie – ‘continuous tube’ Al in een vroeg stadium werd het duidelijk dat de enige manier om de CCTV tower de gewenste vorm te geven, was door de gevelconstructie als schijf te laten werken. Op deze manier ontstaat een externe doorgaande buisconstructie. Door deze manier van construeren kunnen de grote krachten, die ontstaan door de scheefstand van de torens, opgevangen worden. Evenzo kunnen de extreme belastingen door wind en aardbevingen worden opgavangen. De ‘buis’ is gevormd door alle zijden van de gevel volledig diagonaal te verbinden, afbeelding 3. De kernen bevatten het verticale transport. De ligging van de kernen is zo gekozen dat deze altijd in het grondvlak van de schuine torens staat. Scheefstaande kernen zijn overwogen, om zo een consistente verdiepingslay-out te maken. Het probleem met de liften in een 25 schuine kern kon echter niet worden opgelost. Naast de kernen en de gevel, wordt ook een deel van de belasting afgedragen door kolommen. Door de aard van het gebouw is het niet mogelijk om de kolommen door te zetten van de top tot aan de fundering. Om dit op te lossen is een twee verdiepingen hoge vakwerkconstructie halverwege de hoogte geplaatst. Ook de vloervelden van de uitkraging worden door kolommen gedragen. Deze belasting wordt afgedragen naar de gevel via een eveneens twee verdiepingen hoge overdrachtsconstructie, afbeelding 4. Het ongewone patroon van de gevel is ontworpen vanuit een standaard twee verdiepingen hoog grid. De keuze voor een systeem van twee verdiepingen is gekozen, doordat veel studio’s in de torens deze hoogte vereisen. Optimalisatie, door het weglaten of toevoegen van staven, heeft ervoor gezorgd dat het gebouw aan alle stijfheids en sterkte eisen voldoet.

24


Ontwerpproces. Vanwege het uitdagende karakter van het ontwerp, werd de prijsvraag gevolgd door een periode van aanpassingen aan het ontwerp. Zodat het project daadwerkelijk haalbaar werd. Tijdens deze periode deed Arup onderzoek naar de (financiële) risico’s bij het bouwen van deze toren. In de vier maanden hieropvolgend werden haalbaarheidsstudies uitgevoerd en vonden twee sleutelbesprekingen plaats tussen de technische adviseurs van de opdrachtgever en top leden van het Arup team. Hierbij werden zaken als veiligheid, maakbaarheid en kosten besproken. Ondanks dat er nog nooit iets vergelijkbaars is gebouwd, werd geconcludeerd dat het te bouwen is. Na deze gesprekken was de opdrachtgever overtuigt, waarna de contracten getekend werden. Het ontwikkeling van de ‘CCTV headquarters’ Het totale bouwterrein is 187.000 m2 groot en zal plaats bieden aan ongeveer 550.000m2 vloeroppervlak. De verwachte bouwkosten liggen op ongeveer 460 miljoen euro à 600 miljoen dollar. Het

Afbeelding 1: Functieindeling CCTV Tower bron: ARUP

Afbeelding 2: Omvangvergelijking CCTV Tower met andere bouwwerken bron: ARUP

«

Architectonisch Ontwerp De opdrachtgever had in de prijsvraag aangegeven dat alle faciliteiten op één plek bij elkaar moesten komen. Het was echter niet noodzakelijk om dit alles onder te brengen in één gebouw. OMA wilde juist wél alles onderbrengen in één gebouw om zo de ‘getto’s’ die ontstaan, tussen de verschillende medewerkergroepen, te verbreken. Door de lay-out van het gebouw in 3D te ontwerpen, worden al deze groepen door elkaar gemixt om zo tot een beter

eindproduct te komen. De publieke faciliteiten zijn ondergebracht in een tweede gebouw, de “Television Cultural Centre”(TVCC). Beide gebouwen worden onderhouden vanuit een ondersteunend gebouw, dat naast het meeste materieel ook de beveiliging huisvest.


De economische groei in China is hoger dan ooit. China Central Television (CCTV), de Chinese publieke omroep, heeft op dit moment 13 kanalen. Maar wil dit in 2008 hebben uitgebreid tot maar liefst 200 kanalen. Tegelijkertijd wil het succesvol kunnen concurreren met CNN, BBC, NBC en Sky. Hiervoor is een hoofdkantoor nodig dat een gezicht geeft aan deze zender en tegelijkertijd het gehele proces van ‘televisie maken’ huisvest. Het gebouw moet komen te staan in het nieuw ontworpen Central Business District in Beijing. Begin 2002 werd er door CCTV een internationale prijsvraag uitgegeven voor het ontwerp van dit nieuwe hoofdkantoor. Deze prijsvraag werd gewonnen door het kantoor van Rem Koolhaas ‘Office for Metropolitan Architecture’ (OMA) in Rotterdam. In samenwerking met Arup en de ‘East China Architecture and Design Institute’ is dit gebouw verder tot stand gekomen.

»

«

Bron: OMA

[PROJECTEN)

in aanbouw die de buisconstructie vormen. De elementen werden aangepast aan de hand van deze toetsing en dit werd teruggekoppeld naar SAP2000 om er opnieuw een berekening mee uit te voeren. Dit werd herhaald totdat aan alle ontwerpcriteria werd voldaan. Door de grote statisch onbepaaldheid van de constructie is de belastingsafdracht erg afhankelijk van stijfheid van de verschillende onderdelen van de constructie. Iedere kleine verandering van de elementen zorgt voor grote verandering van de krachten. Door deze optimalisatie enkel voor sterkte uit te voeren, zal de belasting steeds meer op de middenkolommen komen te staan, die hierdoor steeds zwaarder gedimensioneerd moeten worden. Daarom is er een minimale stijfheidseis gesteld aan de buisconstructie.

Aardbevingseisen Doordat het gebouw niet binnen de norm valt, heeft Arup samen met het expert-team een aantal prestatie eisen opgesteld waaraan het gebouw moet voldoen. • Geen schade aan de constructie bij een level 1 aardbeving, bij een terugkeer periode van 50 jaar (63% kans dat dit in de eerste 50 jaar voorkomt). • Repareerbare schade aan de constructie bij een level 2 aardbeving, bij een terugkeer periode van 475 jaar (10% kans dat dit in de eerste 50 jaar voorkomt). • Het gebouw mag niet instorten bij een level 3 aardbeving, bij een terugkeer periode 2500 jaar. (2% kans dat dit in de eerste 50 jaar voorkomt). De maximale horizontale versnelling bij deze drie aardbevingen zijn respectievelijk 7%, 20% en 40% van de gravitatie versnelling.


Staalplaat-betonvloeren Onderdeel van uitdagingen

Dutch Engineering r.i. B.V. Energieweg 48 - Zoeterwoude-Rijndijk Postbus 3 - 2380AA Zoeterwoude Tel/fax:

071-5418923 / 071-5419670

e-mail:

[email protected]

website:

www.dutchengineering.nl

«

Elastisch constructieontwerp Het hele gebouw is voor alle belastingcombinaties, inclusief level 1 seismische belasting elastisch doorgerekend. Alle individuele elementen zijn gecheckt en de stabiliteit van de totale constructie is gecontroleerd. Sommige onderdelen zijn ook getoetst op een level 2 seismische belasting, om te controleren of de kolommen in het elastische gebied blijven. Het ontwerp en de elastische berekening is gedaan met het programma SAP2000. Door de grote hoeveelheid elementen (10.060 elementen, totaal 90.000 m lang) en vele belastingcombinaties is er voor gekozen om vier verschillende postprocessors parallel aan elkaar te laten lopen. Eén voor de stalen kolommen, een voor de SRC kolommen, een voor de diagonalen en een voor de randbalken

27

Fundering Via een iteratief proces zijn de juiste afmetingen van de funderingspalen bepaald. Vele honderden belastinggevallen zijn


Goedkeuring van het ontwerp Zoals gebruikelijk moeten gebouwen getoetst worden aan de nationale normen. Naast de standaard norm, zoals wij die kennen, heeft China ook een norm speciaal gericht op aardbevingen. Alle gebouwen die buiten deze norm vallen moeten goedgekeurd worden door een team van experts onder toezicht van het Ministerie van Bouwen. Hoewel de CCTV-toren voldoet aan de maximaal te stellen hoogte van een gebouw met een buisconstructie, zorgt de speciale vorm van het gebouw ervoor dat deze niet binnen de norm valt. Daardoor heeft ‘The Seismic Administration Office of the Beijing Municipal Government’ een team samengesteld van 12 constructeurs en academici die het gebouw toetsen op: weerstand tegen aardbevingen, schade

Bron: - Arup Journal 2/2005 Met dank aan: - David Brown (Arup) - Joanne Johnstone (Arup) - Hausi Abdul-Karim (OMA)

»

«

Afbeelding 4: Indeling kolommen met overdrachtconstructies bron: ARUP

ontstaan door aardbevingen en de veiligheid van het gebouw. Arup zag de noodzaak van een vroege samenwerking met dit team, om zo commentaar te verwerken voor de uiteindelijke presentatie. Vanaf dag één was er veel publiciteit voor het gebouw, vooral over de veiligheid. Onder de media werd het gebouw bekent als ‘Wei Fang’ (het gevaarlijke gebouw).

Uitvoering Door het unieke ontwerp van het gebouw moet er extra aandacht besteed worden aan de uitvoering. Zowel de methode als de volgorde van het bouwen hebben invloed op de uiteindelijke verdeling van het eigen gewicht in de continue buisconstructie. Om de aannemers enige flexibiliteit te geven is er een boven en ondergrens vastgesteld waarbinnen zij kunnen werken. De ondergrens van de spanningen in de torens treedt op wanneer de torens met elkaar verbonden zijn. De uitkraging tussen de twee torens werkt hier als een schoor waardoor het moment in de torens afneemt. De bovengrens van de spanningen in de toren treedt echter op wanneer de torens helemaal gebouwd zijn, maar nog niet met elkaar verbonden zijn. «

Winkelcentrum Piazza Eindhoven

Sub-constructie en fundering Voor het basisgebouw zijn trekpalen toegepast om opwaartse druk door het grondwater te compenseren. Deze trekpalen zijn 15-20 m lang en hebben een diameter van 600 mm. De twee torens staan gefundeerd op palen van 52 m lengte en een diameter van 1,2 m. Door de grootte van de krachten is de fundering tot wel 7,5 m dik en loopt tot buiten de ‘footprint’ van de toren. De fundering is zo ontworpen dat onder standaard belasting 26 geen trekkracht in de funderingspalen ontstaat, deze trekkracht ontstaat slechts bij extreme belastingen als aardbevingen.

Kantoor Unilever "De Brug" Rotterdam

Afbeelding 3: Van links naar rechts; Regular Diagrid, Stress Analysis and Fine Tuned Pattern bron: OMA

Niet-lineair seismisch constructieontwerp Het ontwerpteam heeft samen met het expertteam eisen opgesteld waaraan het gebouw moet voldoen en op welke manier dit getoetst moet worden. Een analyse van de niet lineaire vervormingen die ontstaan bij level 2 en 3 seismische belasting is gedaan met behulp van LS-DYNA. Dit is een programma dat veel gebruikt wordt bij het simuleren van autobotsingen. Van het hele gebouw zijn de verplaatsingen tussen de verschillende verdiepingen en knopen vergeleken met de vooraf opgestelde maximale verplaatsingen.

in een spreadsheet geautomatiseerd. Deze bedient vervolgens GSRaft (aarde-constructie rekenpakket). Vanuit de resultaten worden nieuwe waarden voor de input berekend om zo via een iteratief proces uiteindelijk tot een constructie te komen waar alle elementen voldoende capaciteit hebben.

[activiteiten)


After-sinterklaasborrel door Geert Brouwers

De dag na de verjaardag van Sinterklaas kon iedereen onder het genot van een drankje en een pepernoot zijn of haar Sinterklaasverhalen met elkaar uitwisselen. Echter al snel werd het duidelijk dat de meeste KOersleden met een Sinterklaaskater te kampen hadden. De speciaal door de borrelcommissie gedownloade sinterklaasliedjes werden niet in dank afgenomen. Er werd dan ook binnen het uur gesmeekt of er geen andere muziek kon worden gedraaid. Er zijn natuurlijk altijd uitzonderingen. Paul en Frank hadden aan één nummer voldoende. De hardrockSinterklaas van de WC Experience mocht van hen de hele avond worden gedraaid. Frank en Michaël mochten even later op de bar plaatsnemen, waar zij werden gefeliciteerd met hun verjaardag rond deze sinterklaasdagen en mochten genieten van het welverdiende drankje. Even later was het ook aan Dennis, aangezien hij vanaf nu voortaan met zijn baas moet overleggen of hij een borrel kan komen bijwonen. Na 7 jaartjes studeren gaat hij werken in Den Haag. Veel succes!! Zoals bij elke borrel werd er ook deze keer weer flink van de snackschaal gepakt. De borrelcommissie vraagt zich wel af of de

snacks nu beter smaken aangezien het frietvet is vervangen; het vloeibare vet was namelijk een vaste substantie geworden. Het frietvet vervangen wordt bij KOers opgelost door gewoon een nieuwe frietpan te kopen. Om half 11 was het weer tijd het bouwkunde-gebouw te verlaten en het feest ergens anders voort te zetten. Uit betrouwbare bron heeft Sint vernomen dat sommige KOersleden dat ook zeker hebben gedaan. «

The behaviour of Flexible Constrained Glass Panes subjected to Temperature Loads Ir Ir. B.A. Koggel

Temperatuurbelastingen kunnen beschouwd worden als zogenaamde oerkrachten. Afhankelijk van weer en klimaatinvloeden zullen er altijd thermische spanningen ontstaan in elk materiaal met flexibele of gefixeerde randopleggingen. Normaliter wordt daarom, bij het toepassen van vlakglas in een gevel, altijd rekening gehouden met de verwachte uitzettingen en krimp ten gevolge van temperatuursschommelingen. Dit om te voorkomen dat breuk of bezwijken ontstaat ten gevolge van thermische spanningen. Momenteel vindt op de Technische Universiteit Eindhoven promotie onderzoek plaats waarbij vlakglas toegepast wordt als stabiliserend element in een gevel. Een veel stijvere verbinding tussen glas en omliggende constructieve delen is vereist vanwege de gewenste directe overdracht van krachten. Deze vereiste komt niet overeen met de eerdere vaststelling dat glas ruimte nodig heeft om te kunnen krimpen en uitzetten.

eigenschappen welke zijn bepaald middels extra lijmproeven. Het model bleek moeilijk te valideren met experimentele waarden wat het daardoor onbetrouwbaar maakt. Mogelijke fouten gemaakt bij het modelleren zijn een te geïdealiseerde temperatuursbelasting, een te eenvoudig verondersteld gedrag van de lijmnaad en een te grof vermaast elementennet.

28

29

Figure 2: Scheme of experimental setup


«

De mate van flexibiliteit van de lijmnaad rondom evenals de invloed van verschillende types en groottes van temperatuursbelastingen zijn onderzocht door gebruik te maken van het eindige elementen model. Het model is ontwikkeld in het programma DIANA en maakt gebruik van standaard elementen en materialen uit de database van het programma. De lijmnaad is gemodelleerd door gebruik te maken van interface elementen met niet-lineair elastische


Een serie van zes proeven, schaal 1:1, is uitgevoerd om voorgaand probleem te onderzoeken. De proefopstelling bestond uit een enkele glasplaat welke middels een continue lijmnaad rondom verbonden is met een uit staal vervaardigd scharnierend raamwerk . De glas plaat is belast met een temperatuurbelasting welke opgewekt is met behulp van infrarood lampen. De experimenten zijn gesimuleerd door gebruik te maken van een eindig elementen model welke eveneens is gebruikt voor een parameter studie. De variabelen in dit onderzoek waren glasdikte, glastype (helder of brons) en het gebruikte type lijmnaad (epoxy of polyurethaan).

»

«

Figure 1: Tested model; flexible constrained glass pane

De twee typen lijmverbindingen welke zijn onderzocht leiden beide tot een apart bezwijkgedrag. Bovendien werd de eerste breuk van elk type bezwijkgedrag geïnitieerd bij een andere grootte van temperatuursbelasting. Het eerste onderzochte type lijmverbinding betrof een flexibele een component polyurethaan kit. De verbinding is op de kopse kant van de glas plaat aangebracht waarbij vervorming uit het vlak wordt voorkomen door het toepassen van een glaslat. Bij een temperatuursbelasting ontstaat een centraal gebied wat wil uitzetten en een relatief koelere rand wat dit in eerste instantie verhindert. Naarmate drukspanningen opbouwen in het midden van de plaat stijgt ook de trekspanning rondom in het relatief koelere deel, de rand achter de glaslat. Thermische breuk ontstaat daar waar de trekspanning het hoogst is en als eerste de kritieke waarde overschrijdt. Het is hoogst waarschijnlijk dat de eerste breuk ontstaat in het midden van een de vier lange randen van de glasplaat. De hierbij optredende breuk heeft grote overeenkomsten met thermische breuken zoals deze ook voorkomen in de bouwpraktijk. De kritieke temperatuur waarbij een eerste thermische breuk op treedt is afhankelijk van verschillende factoren zoals de grootte van de glaslat, de kwaliteit van de glasrand, de glasdikte en het glastype. Twee verschillende glasdiktes, 6 en 12 mm, en twee verschillende types glas, namelijk helder en bronsglas zijn experimenteel beproefd. Voor het type lijmverbinding (polyurethaan), zoals toegepast in dit onderzoek, voorspellen de resultaten een lagere kritische temperatuur voor dikkere glasplaten. Verder neemt de kans op breuk toe indien getint (brons) glas toegepast wordt daar deze een grotere warmtecapaciteit heeft

[activiteiten) KID 2006 door: Bas Wijnbeld

Foto 1: Frank laat eventjes zien hoe het moet!

Figure 4: Crack pattern of specimen with polyurethane bond line

30 Figure 3: Test specimen subjected to temperature load

Foto 2: Na al die inspanning was het etenstijd


Figure 5: Crack pattern of specimen with epoxy bond line

Het was tijd om te gaan eten, dus terug naar het centrum om daar dichtbij Stratum naar het Wokpaleis te gaan. Door de verschillende routes die iedereen had genomen kwam KOers in kleine groepjes het wokpaleis binnen. Natuurlijk zaten Dennis en Jitze als eerst aan het bier… Het bestuur had het zo geregeld dat drank bij de prijs was inbegrepen, hier werd dan ook goed gebruik van gemaakt. Het eten was ook allemaal keurig verzorgd en op een opmerking over het personeel na, was alles goed verlopen.

bezwijkcriterium. Bij zowel de polyurethaan als de epoxy lijmverbinding bleek geen verandering op te treden in kritieke temperaturen bij het variëren van de gestelde parameters. Bij de epoxy lijmverbinding bleek er wel invloed van de gradiënt over de dikte; volgens het model is de kritieke temperatuur lager indien een grotere gradiënt over de dikte aanwezig is. «

Foto 3: Dennis genoot echt van zijn toetje

Met deze KID heeft het nieuwe bestuur laten zien, dat ze ook met zijn tweeën leuke activiteiten kunnen organiseren voor hun leden. Dit geeft goede hoop voor de rest van het jaar. «

«

Het eindige elementen model is, hoewel beperkt in geldigheid, gebruikt voor een kleine parameter studie. De onderzochte parameters zijn glas dikte en type verbinding. Daarnaast is de invloed van de gradiënt over de dikte ter discussie gesteld voor deze twee parameters. De temperatuur waarbij in het glas een trekspanning bereikt wordt van 25 N/mm2 is aangenomen als

Het niveau van het bowlen lag natuurlijk op een zeer hoog niveau, maar de meeste waren de eerste twee ronden nog steeds een beetje aan het ingooien. De laatste ronde werd het eigenlijk pas echt spannend toen op verschillende banen een wedstrijd werd gehouden wie het hardste kon gooien. De uiteindelijke winnaar is onbekend, maar het is of Frank of Daniël; beide waren in ieder geval erg fanatiek bezig om die roze ballen er zo hard mogelijk in te rammen. Aan het einde van de bowlingmiddag kreeg onze penningmeester nog een financiële meevaller, doordat de mensen achter de balie niet tot drie kunnen tellen, toch weer mooi meegenomen…


Het tweede onderzochte type verbinding is een stijve twee componenten epoxy lijmverbinding. De verbinding bestaat uit twee parallel lopende lijmnaden aangebracht op de voor en achterzijde van de glasrand. Door de zeer geringe dikte van de lijmnaad is er relatief dicht bij de glasplaat een grote thermische massa aanwezig in de vorm van het stalen raamwerk. Dit leidt in het geval van een temperatuursbelasting, net als bij de polyurethaan verbinding, tot een koelere rand en warmer centraler deel van de glasplaat wat uitzet en spanningen genereert. Bij deze verbinding echter, speelt de stijve epoxy een veel grotere rol omdat de koelere rand nagenoeg samenvalt met de lijmnaad. Omdat de glasplaat bij benadering star ondersteund is aan de randen ontwikkelen zich vooral in de hoeken grote druk- en (kritieke) trekspanningen. Twee glastypes, te weten 6 en 12 mm, zijn experimenteel beproefd. Wederom voorspellen de resultaten een lagere kritische temperatuur voor dikkere glasplaten. De kritieke temperatuur waarbij voor deze proeven de eerste thermische breuk optrad, ligt bij dit type verbinding rond de 40 °C.

Onder de inschrijvers waren ook een aantal nieuwe leden, een stuk of 4/5 gok ik. Niet slecht voor een KID. Als eerst werd er een praatje gehouden door het bestuur over de invulling van commissies, met natuurlijk de intentie om deze meteen die avond te vullen. Na dit praatje in Vertigo gingen we op weg naar het bowlingcentrum, een behoorlijk stukje fietsen, maar gelukkig was het droog en er was voldoend te bespreken onderweg Het bowlen kon mooi op tijd beginnen en de groep werd over de drie banen verdeeld. De bowlingbaan had in vergelijking met 31 de meeste andere banen een aantal ‘gadgets’. Zo zat er een snelheidsmeter ingebouwd, evenals een fotocamera om jezelf even mooi op de foto te zetten.

»

«

dan gewoon glas. Voor alle proeven lag de kritieke temperatuur waarbij de eerste thermische breuk optrad hoger dan 62 °C.

De eerste activiteit van het nieuwe bestuur is net zoals voorgaande jaren natuurlijk de KID. De dag speciaal voor nieuwe leden van KOers. Om meer nieuwe leden te trekken is er door het vorig bestuur geld gereserveerd, zodat de KID dit jaar volledig gratis kon zijn, wat hopelijk zorgt voor meer animo. Niet alleen dat, het mocht ook allemaal best wat kosten. Ten opzichte van vorige jaren is er daardoor het één en ander gewijzigd aan de indeling van deze dag. Waar we normaal gingen sporten gingen we deze keer bowlen. In plaats van een BBQ in de kou zijn we naar een restaurant geweest. Ons tweekoppige bestuur heeft zeker zijn best gedaan om er een leuke dag van te maken en het verslag is hieronder te lezen.

[interview)

Ad Leijten universiteiten. Eén Japanse student is daarop naar Delft gekomen om zijn promotie te voltooien. Deze student komt met hem mee naar Eindhoven. In Japan heeft hij wel vijf welkomstparty’s gehad. Er werden gerechten opgediend die hij soms liever niet at en de meeste Japanse studenten waren binnen 15 min al redelijk dronken. Zo snel omdat Japanners bier en wijn door elkaar drinken. Het leuke aan Japanners is dat hoe meer ze drinken hoe meer Engels ze blijken te kunnen spreken. Japanners mogen in hun cultuur geen fouten maken, het alcohol zorgt ervoor dat ze minder remmingen krijgen en steeds meer Engels durven spreken. Hoe zijn de eerste werkdagen verlopen? Heel erg fijn. Het verbaasde me hoe rustig het was die dag (vrijdag 1 december, red.). Ik ben die dag rondgeleid door Ad Vermeltfoort, al was ik al wel bekend met het gebouw. Alles was heel erg goed geregeld, ik kon meteen mijn kamer in, mijn pas was meteen geregeld en ik kon meteen op het netwerk.

32


Verder heeft Ad Leijten twee sabbaticals gehad. Eén bracht hij door in Vancouver (Canada) en de andere in Kyoto (Japan). Hij begeleidde in deze periode promovendi aan verschillende

Wat is volgens u het verschil tussen Civiele techniek in Delft en Structural Design in Eindhoven? In Eindhoven gaan de leraren en studenten wel veel gemoedelijker met elkaar om, de TU/e ademt een vriendelijke atmosfeer.

Wat is uw favoriete bouwwerk? Ten Noorden van Florence ligt een klooster, in Montecatini, waar 33 een prachtige eetzaal voor de monniken is gebouwd. De dragende houtconstructie is van gebogen gelamineerd hout met een ronde doorsnede. Maar ook Calatrava, Nervi en Brunel vind ik goed. Net zoals componisten in de muziek hebben ze allemaal iets bijzonders. Wat is uw grootste succes? Het ontwikkelen van de buisverbinding voor houtconstructies samen met Hylke Katsma En wat is uw grootste blunder? Dat ik me, in mijn begin jaren, teveel gefocust heb op mijn werk en studie, waardoor ontwikkelingen op het sociale vlak achterbleven. Een en ander is later gelukkig later ingehaald. Overigens, hang ik de vuile was niet meer buiten, omdat we tegenwoordig droogtrommels hebben. Wat zijn uw ambities? Ik hoop een fijne tijd te krijgen in Eindhoven, samen met mijn collega’s en afstudeerders, het houtonderwijs en onderzoek uit te bouwen. Komt u langs bij de volgende KOersborrel? Ik weet nog niet of ik er ben, maar ik kan natuurlijk niet wegblijven.«

«

Werkzaamheden: - Voorzitter TGB houtconstructies (ruim 15 jaar). - Nederlandse vertegenwoordiger in CEN/TC 124 (CEN-Commissie Europese Normen), -Voorzitter van de CEN Werkgroep die zich bezighoudt met houtbeproevingsnormen. - Nederlandse vertegenwoordiger binnen Eurocode - Hout. - Was één van vijf auteurs Eurocode 5 - Houtconstructies. - Verder nog bezig met de ISO normen (wereldwijde normen) die betrekking hebben op constructieve toepassingen van hout. - Won in 1995 de Koninklijke IBC-prijs samen met Hylke Katsma, zijn

Opleiding: Ad Leijten heeft dezelfde opleidingen gevolgd als Ad Vermeltfoort. - LTS: timmeren en metselen (Roosendaal) - MTS: Bouwkunde (Bergen op Zoom) - HTS: Bouwkunde - Constructie (Tilburg) - TU Delft: Civiele Techniek (afgestudeerd op het ontwerp en de berekening van een houten tuibrug.) Na zijn opleiding is hij nog gepromoveerd op een nieuwe buisverbinding voor houtconstructies.

Hoe staat u tegenover het huidige onderwijs? Ik bespeur een devaluatie van het kennis- en opleidingsniveau. Vroeger kwamen hts-ers nooit als technisch tekenaar op de tekenkamer terecht en nu wel. Het lijkt steeds moeilijker te worden om op een bepaalde laag binnen te komen, dit komt deels ook omdat er steeds meer hoger opgeleiden komen. Ook zijn er teveel veranderingen in te korte tijd m.b.t. het onderwijscurriculum en elke verandering is nog geen verbetering. In Delft schafte men een keer het tekenonderwijs af, immers de studietijd kon wel beter gebruikt worden dacht men, maar klachten uit het bedrijfsleven, over het gebrek aan tekenvaardigheid onder de afgestudeerden, leidde uiteindelijk tot het opnieuw invoeren van het tekenonderwijs.

Waar is uw interesse voor hout vandaan gekomen? Ik heb altijd veel met hout gedaan, ik heb een timmer opleiding gevolgd en als student maakte ik mijn eigen meubels. Ook heb ik mijn eigen pijporgel gebouwd, waar ik zo’n tien jaar over heb gedaan, ik ben immers een actieve en passieve liefhebber van klassieke muziek.


»

Personalia: Naam: Johannus Jacobus Maria Woonplaats: Dordrecht, geboren in Roosendaal.

lab assistent, voor zijn onderzoek naar zuinig en milieuvriendelijk gebruik van bouwmaterialen en constructies. - Is betrokken geweest bij diverse Europees onderzoeksprojecten. - Was jurylid van de Nederlandse Innovatieprijs in 2000. - Lid van de Vereniging van Houtconstructeurs, VHC. - Lid van diverse onderzoeksgremia zoals CIB/W18, RILEM-MTE en UFRO-s 5.02

Hoe ervaart u de samenwerking tussen de drie TU’s? Daar merk ik weinig van. Tussen TU/e en TUD bestond vroeger alleen een traditie van het elkaar toezenden van onderzoeksrapporten. Terwijl we best van elkaar zouden kunnen profiteren. Zo heeft Delft een groter laboratorium en meer beproevingsfaciliteiten. Ook zouden college dictaten gezamenlijk geschreven kunnen worden, maar de meeste docenten zijn vrij eigenzinnig en willen vaak alleen hun eigen zienswijze weergegeven zien.

»

«

Dr. Ir. Ad Leijten vervangt ir. Frank Schot, die inmiddels al weer een jaar geleden met VUT is gegaan. Samen met professor André Jorissen gaat hij het houtonderwijs en houtonderzoek verzorgen. Ad Leijten werkte voorheen op de TU Delft, afdeling houtconstructies bij faculteit CiTG (Civiele Techniek).

Wat is de reden voor de overstap naar Eindhoven? In Eindhoven waren altijd al mensen bezig met constructieve toepassingen voor hout en ik voel me hier in Eindhoven meer thuis dan in Delft. Een oorzaak is dat er veranderingen op de TU Delft hebben plaatsgevonden die ik niet op prijs stel; zo zijn verschillende ervaren laboratorium medewerkers vroegtijdig weggegaan waardoor veel know-how verloren is gegaan, zonder dat kennis is overgedragen. Verder is de sfeer onder collega’s niet optimaal. Toen de vacature vrij kwam bij TU Eindhoven was de keuze snel gemaakt. Ik heb altijd goede contacten gehad met André Jorissen, we kennen elkaar sinds zijn afstuderen en we zijn geboren in dezelfde streek, spreken hetzelfde dialect. We zitten samen in de TGB commissie en hebben ook gezamenlijk onderzoeksprojecten. Wel zijn er op de TU/e meer afstudeerders in hout dan in Delft wat veel zegt over het charisma van André.

Inhoudelijk kan ik er eigenlijk nog weinig over zeggen, maar volgens André Jorissen is er geen verschil tussen de gegeven mechanica van beide instellingen. Wel wordt in Delft meer in het engels gedaan. Collegedictaten, inclusief die van hout, zijn in het Engels. Er zit dan wel een woordenlijst bij voor het jargon. Ook worden mastercolleges in het Engels gegeven wanneer er één buitenlandse student aanwezig is.

[PROJECTEN)

in ontwikkeling rustpunt zoals ook te zien is bij ophaalbruggen? Is de verbinding door de brug of over de brug? Tweede fase onderzoek Vele overwegingen hebben uiteindelijk geleid tot een tweede fase in het onderzoek. Onze liefde uiteindelijk voor hout, van zowel Onix als AA heeft er toe geleid dat we deze mogelijke materiaaltoepassing nader hebben willen onderzoeken. Houten bruggen, grote overspanningen, en de Friese botenbouw beginnen meer een rol te spelen in onze houding naar de opgave waar we voor staan. Uit historisch onderzoek blijkt dat er veel bruggen in het verleden gebouwd zijn van hout. De z.g. “covered” bridges treffen we nog op veel plaatsen aan in de wereld en worden vaak nog tot op de dag van vandaag gebruikt voor verkeer.

HOUTEN BRUGGEN A7 34

Sneek, Nederland


In de zoektocht naar een goed ontwerpteam heeft voor dit project een versmelting plaatsgevonden tussen Achterbosch architectuur uit Leeuwarden en Onix uit Groningen. Een vruchtbare samenwerking die heeft geleid tot het huidige ontwerp van de bruggen.

Verbinden van oevers De eenvoudige plank over de sloot is een elementaire verbinding cq brug, tussen A en B, teruggebracht tot haar oorsprong. Voor ons debat een belangrijk moment. Wij zijn ons gaan realiseren dat juist die oorspronkelijke vorm de basis zou moeten zijn voor de brug. Hierbij realiseerden we ons dat de “opgave” op het stedelijke en provinciale niveau van de A7 zou worden opgedeeld in de verbindingsbruggen van “Molekrite” en “Akkerwinde” en de Lemmerwegverbinding (de ongelijkvloerse rotonde/ kruising). We gaan ons dus bezig houden met de “verbindingen” Molekrite en Akkerwinde. Het onderzoek richt zich op het “slim” verbinden van de oevers. Hoe maken of ontwerpen we een constructie die iets te maken heeft met de plek, de situatie, de tijd, etc.? Er volgt een onderzoekstraject waarbij vele maquettes zijn gemaakt om te bevestigen of een “intelligente” constructie waar te maken is. Een avontuurlijke periode die heeft geleid tot een discussie over materialen, identiteit van de plek aan de A7 en in de stad, over Friese botenbouw en de waterstadsgedachten voor Sneek.

«

Ook de discussie of de brug of viaduct ook een gebouw kan zijn speelt een rol. Moet de brug een moment zijn om in stil te staan, een

35


»

De uitnodiging om bruggen cq viaducten over de A7 in Sneek te ontwerpen in concurrentie met de grootste bruggenbouwers van Nederland hebben we opgevat als een enorme uitdaging. Vanaf dag 1 hebben we er een avontuurlijke zoektocht van gemaakt om te komen tot een specifiek Sneker ontwerp. We hebben ons, zeker in de beginfase, niet te veel laten afleiden door de beperkingen van techniek en het programma, weerstand biedend tegen voor de handliggende oplossingen, op zoek naar iets unieks. Uiteindelijk zijn de puzzelstukjes op hun plek gevallen en de juiste mensen op de juiste plaatsen terechtgekomen; een voorwaarde voor succes.

Bron: Achterbosch Architecten

Voor ons, en voor Emil Luning, een enorme uitdaging omdat de brug nu wordt opgebouwd uit grote dubbel gekromde gelamineerde spanten die op innovatieve wijze worden verduurzaamd. Uniek en nooit eerder uitgevoerd. Het avontuurlijke onderzoekstraject kent uiteindelijk haar hoogtepunt in het tot stand komen van het schaalmodel. Hierin worden de gedachten en de papieren wereld over gebracht in een vaste vorm. Het is een magisch moment. Het overtuigt, we kunnen de brug gaan maken. «

»

«

Door: Hans Achterbosch

De brug De overwegingen voortkomend uit het onderzoek, gedachten over de oorsprong van de bruggen, onze liefde voor hout en de identiteit voor de plek versmelten uiteindelijk in een ontwerp voor een houten brug. Onderzoek naar vorm, afmeting en voornamelijk de duurzaamheid heeft geleid tot de basisvorm van de brug die traditie respecteert maar ook innovatief is. Twee identieke “vakwerken” die de overspanning dragen van oever A naar oever B met daartussen het wegdek om de voetgangers, fietsers en auto’s te dragen. De “Spanten” zijn opgebouwd uit trek en druk “staven” en zuiver in hun constructieve opbouw. Constructief verwijzend naar de traditie van de “covered bridges” maar de consequenties van de huidige tijd dragend. In deze fase krijgt de houtconstructeur Emil Luning een belangrijke rol in het ontwerpproces en dagen we hem uit om tot het uiterste te gaan. Vakmanschap en durf is nodig in deze fase! De rechte spanten die onmogelijk groot worden moeten door het programma ( verkeer over de brug) worden aangepast. Uiteindelijk “buigen” ze voor het programma en ontstaat de primaire vorm van de brug, Het ontwerp is geboren.

[innovatie en technologie) Uitwendig opgelijmde vezelwapening Ir. Ernst Klamer Introductie Het versterken van bestaande constructies komt steeds meer in de belangstelling in de bouw, onder andere door de steeds sneller veranderende eisen aan bestaande gebouwen en de toegenomen verkeersbelasting op civiele constructies. Zowel uit milieutechnische als economische overwegingen wordt er steeds vaker voor gekozen om een bestaande constructie te versterken in plaats van af te breken en vervolgens opnieuw op te bouwen. Een van de meest recente en veelbelovende ontwikkelingen op dit gebied is het versterken van (beton)constructies met uitwendig opgelijmde vezelwapening (zie afbeelding 1).

Toepassingen De twee meest voorkomende toepassingen van vezelwapening op dit moment zijn de prefab laminaten (zie afbeelding 1) en het zogenaamde wet lay-up systeem (zie afbeelding2).

verharden van de lijm, wat de uitvoering aanzienlijk eenvoudiger en goedkoper maakt in vergelijking met stalen strippen. Daarnaast heeft vezelwapening een uitstekende weerstand tegen corrosie en UV-licht. De materiaalkosten zijn in verhouding tot staal echter een stuk hoger. Daarentegen zijn de onderhouds- en arbeidskosten vaak aanzienlijk lager. Per project zal daarom een goede kostenafweging moeten worden gemaakt. Andere aandachtspunten bij vezelwapening zijn de slechte eigenschappen loodrecht op de vezelrichting en de brosse breuk. Vezelwapening kent daarnaast geen vloeitraject zoals staal en heeft daardoor een beperkt waarschuwend vermogen. Ook zullen voor toepassingen waarbij brand een rol kan spelen, speciale voorzieningen moeten worden getroffen. Dit geldt echter ook voor het versterken met stalen strippen. Onthechting Een van de meest belangrijke aspecten, welke bijna altijd het ontwerp van een versterking met uitwendig opgelijmde vezelwapening zal bepalen, is het onthechten van de vezelwapening. Dit gebeurt meestal nog ver voordat de treksterkte van de vezelwapening (of de druksterkte van beton) wordt bereikt. De laatste twee decennia is uitgebreid onderzoek naar dit fenomeen uitgevoerd. Dit heeft geresulteerd in het opstellen van de CUR Aanbeveling 91 in Nederland, waarin richtlijnen voor de uitvoering en modellen voor het onthechten worden gegeven. Er worden verschillende onthechtingsmechanismen onderscheden (zie afbeelding 3).

36

Afbeelding 2: Wet lay-up systeem. Afbeelding 1: Versterking van een vloer met uitwendig opgelijmde


Tabel 1: Materiaaleigenschappen vezelwapening.

Afbeeling 3: Onthechtingsmechanismen voor uitwendig opgelijmde koolstofvezelwapening.

Onthechting treedt vrijwel altijd op in het beton. Onthechting kan ontstaan bij een dwarskrachtscheur (A), door het verschil in verticale verplaatsing tussen de twee zijden van de scheur. Hierdoor ontstaat trekspanningen loodrecht op het betonoppervlak, die in combinatie met hoge schuifspanningen tot onthechting kunnen leiden. Onthechting kan ook ontstaan tussen twee buigscheuren (B), waar schuifspanningen in het beton zullen ontstaan door een verschil in buigend moment tussen twee naast elkaar gelegen scheuren. Verder kan onthechting in de eindverankeringszone (C) ontstaan, omdat daar de kracht in de vezelwapening overgebracht zal moeten worden naar het beton door middel van schuifspanningen. Grote spanningsconcentraties precies aan het einde van de vezelwapening kunnen ook leiden tot scheurvorming. Deze scheur kan zich verder ontwikkelen langs de inwendige wapening, waarbij de betondekking eraf wordt gepelt (zie afbeelding 4), of hij kan zich verder ontwikkelen als een dwarskrachtscheur. Dit mechanisme

«

Voor- en nadelen Voordelen van het versterken met vezelwapening ten opzichte van het versterken met bijvoorbeeld staal zijn het lage gewicht en de hoge sterke van het materiaal, waardoor slechts een relatief kleine doorsnede nodig is. Hierdoor zijn geen stempels nodig tijdens het

Onderzoek en ontwikkelingen Ondanks dat er al uitgebreid onderzoek is uitgevoerd naar het versterken van betonconstructies met uitwendig opgelijmde vezelwapening, zijn er nog verschillende vragen die onderzocht 37 moeten worden. Met name nieuwe ontwikkelingen als het voorspannen en het verankeren van de vezelwapening en nieuwe toepassingen zoals NSM vezelwapening behoeven nog veel onderzoek. Desalniettemin is met het uitkomen van regelgeving zoals CUR Aanbeveling 91 een basis gelegd voor het op grotere schaal toepassen van uitwendig opgelijmde vezelwapening voor het versterken van bestaande betonconstructies. «


»

Vezelwapening Vezelwapening is opgebouwd uit vezels die zijn ingebed in een zogenaamd matrixmateriaal (meestal epoxy of polyester), dat ervoor zorgt dat de krachten tussen de vezels kunnen worden overgebracht en dat de vezels beschermd zijn tegen omgevingsinvloeden van buitenaf. De meest voorkomende typen vezelwapening in de bouw zijn koolstof-, glas- en aramidevezelwapening (zie tabel 1).

Prefab laminaten worden door middel van pulltrusie gefabriceerd, waarbij het matrixmateriaal in de fabriek al wordt verhard. De laminaten worden vervolgens met behulp van een epoxylijm op het gestraalde betonoppervlak gelijmd. Bij het wet lay-up systeem, wordt de vezelwapening als weefsel/doek geleverd en de lijm, wat dan tevens het matrixmateriaal is, wordt pas op de bouw toegevoegd en verhard. Voordeel van de prefab laminaten is een betere en constante kwaliteit, terwijl het wet lay-up systeem het voordeel heeft dat het in vele vormen toepasbaar is. Een meer recente ontwikkeling is het verankeren van de vezelwapening, waardoor tevens de mogelijkheid ontstaat tot het voorspannen van de vezelwapening. Ook het zogenaamde Near Surface Mounted (NSM) systeem is een recente ontwikkeling, waarbij de vezelwapening niet onder de constructie wordt geplakt, maar in een sleuf in het beton wordt aangebracht.

Afbeelding 4: Afpellen van de betondekking.

»

«

koolstofvezelwapening.

wordt ook wel eindverankerings-dwarskrachtbreuk (D) genoemd. Verder kan ook oneffenheid van het betonoppervlak (E) leiden tot onthechting van de vezelwapening. De constructeur zal dus rekening moeten houden met deze onthechtingsmechanismen en controles moeten uitvoeren aan de hand van CUR aanbeveling.

[column)

[activiteiten) POKERBORREL

LAB-PRAKTIJKEN

door: Jop Courage

Of ik een stukkie wil schrijven voor KOERSief? Natuurlijk! De communicatie tussen vloer 0, vloer 5 en vloer 9 kan altijd beter. Dat is feitelijk een under-statement. Weet eenieder al dat we sindskort een ‘high-speed’ – camera bezitten? Afhankelijk van de ingestelde resolutie is 5000 beelden per seconde haalbaar (512 x 512 p). Deze is al enkele keren nuttig ingezet; constructief glas (Huveners), druksterkte van kalkzandsteen muren (firma Xella), valproef op een pneumatisch kussen-dak (Koster). De laatst genoemde is afstudeerwerk voor bouwtechniek. Het laatste jaar is een trend waarneembaar dat steeds meer studenten van de Unit ADE lab-werk willen verrichten in het Pieter van Musschenbroek laboratorium. Behalve de financiele verrekening tussen units, vraagt dit ook om een inname van een standpunt. Is het ‘eigen volk eerst’ of ‘alle studenten zijn gelijkwaardig’. Momenteel kiezen we voor optie twee. Gelet op de schaarste met betrekking tot menskracht en materieel is het niet duidelijk hoe lang wij dit kunnen volhouden. Met minder ‘goochelaars’ moeten wij steeds meer ballen in de lucht houden. Dat betekent dat dit jaar meer aan de planning moet worden gewerkt. Het is een uitdaging om de flexibiliteit te behouden. Een vraag als: ….. oh ja, kan bij de laatste twee proeven uit de serie even

de ESPI lasermeting worden toegevoegd …….. wordt in de toekomst lastiger. Voor de studenten die onlangs in het lab een project hebben gedaan, hebben gemerkt dat ze van schoeisel moeten wisselen. De stickers op de deur naar het lab geven het al aan: veiligheidsschoenen verplicht! Inmiddels staan er retro-design schoenen, oftewel een restpartijtje verstofte schoenen met stalen neuzen in de kast variërend van maat 37 tot en met 46. Het verzoek aan jullie studenten is om regelmatig schone sokken aan te trekken om de voethygiëne te waarborgen. Hoewel goede voornemens vaak verzanden, wordt er dit jaar naar gestreefd om in het lab een flinke sprong te maken met het TU/e-breed project betreffende de ‘machineveiligheid’. Op de faculteit Werktuigbouwkunde heeft een pilot-project gedraaid, waaruit lering kan worden getrokken. Het wordt gelukkig geen grote papieren tijger, maar een meer praktisch instrument. Dat er toch enig papierwerk mee is gemoeid lijkt onontkoombaar. Verder blijft het lab, onderwijl het muziekale gezang van Theo, nog steeds de onmisbare sleutel tussen de harde confronterende praktijk en de abstracte theorie.

Donderdag 9 november was het zo ver. De dag dat de borrelcommissie de eerste KOers-pokerborrel organiseerde. Tijdens de borrel werd er gestreden voor een plaats bij de laatste drie. De winnaars zouden de eersten zijn in een hopelijk jaarlijks terugkomend evenement. Al dagen lang waren enkele spelers in opperste spanning om hun beste spel te laten zien en één van de prijzen in de wacht te slepen. Maar ook de verliezers werden niet vergeten, voor hen stond er een fijn glas whisky te wachten bij bar. Het zat er natuurlijk al een tijdje aan te komen. Vroeger was een potje darten op vloer 5 de favoriete afleiding tijdens het studeren. Er werd menig bord versleten. De jaarlijkse dartborrel was waar iedereen naar toe leefde. Wie zou dit jaar de winnaar worden. Maar deze traditie zou snel vergeten zijn toen daar opeens een alternatief kwam als afleiding voor de studie. Ik gok (lees: denk) dat het medio juni 2006 was toen de eerste studenten op vloer 5 begonnen te pokeren. Dit deden ze voornamelijk op internet. Al snel was drie kwart zo af en toe een kaartje aan het leggen. Enkele personen waren zelfs de hele dag bezig om 5 cent te verdienen (helaas kunnen we geen namen noemen maar ik kan ze wel een tip geven: als je niet kan zien wie de fish is aan jouw tafel, dan ben je het meestal zelf!) en aan het einde van de dag waren ze deze weer kwijt. Toen we als borrelcommissie begonnen (eind september) hebben we enkele mensen gepolst om te kijken of een pokerborrel haalbaar was. Nou daar was wel vraag naar.

Hans Lamers

38

BubbleDeck® een vloer op maat! gewichts- en kostenbesparend! • balkloze bollenplaatvloer met 30 à 35% minder eigen gewicht


• vrije leidingdoorvoer • minimale constructiehoogte

▲

• minder ontgraving voor kelderconstructies • geen dekvloer door monolithische afwerking • betonkernactivering ingebouwd in de vloerelementen • duurzaam bouwen: volledig hergebruik van de vloercomponenten mogelijk

constructie • vormen ontwerpvrijheid met willekeurige vloerplattegrond en

®

kolomplaatsing • grotere vloerbelastingen of grotere vloeroverspanningen • rationeel bouwen met kortere bouwtijd en arbeidsbesparing • milieuvriendelijk door besparing op grondstoffen

Industrieel, flexibel en duurzaam bouwen met BubbleDeck®!

BubbleDeck Nederland BV Adm. Banckertweg 22 Postbus 150 2300 AD Leiden Telefoon +31 (0)71 521 03 56 Fax +31 (0)71 362 49 51 E-mail: [email protected] www.bubbledeck.nl BubbleDeck Belgium BVBA Avenue Louise 65 1050 Brussel Telefoon +32 (0) 253 57 783 Fax +32 (0) 253 57 700

Op 9 november was het dan zo ver. 19 spelers maakten zich op voor een mooie middag pokeren. Aan drie tafels werden de voorrondes gespeeld. De beste twee per tafel gingen door naar de finaletafel. Dennis, Jitze, Jolanda, Ruben, Niels en ikzelf waren de sterkste spelers uit de voorrondes. Hiervan bleven alleen Dennis, Jitze en Ruben over die onderling uitmaakten wie waar op het podium zou eindigen. Na vele potten waren de winnaars uiteindelijk bekent: 1: Dennis, 2: Ruben en 3: Jitze. Dit was het eerste pokertoernooi maar laten we hopen dat er volgend jaar weer genoeg animo is voor het tweede toernooi.

KO/ersief, januari 2007, nummer 71 «

»

gebruiken vloer- en draag-

aan te brengen

»

«

• eenvoudige en flexibel te

• sparingen eenvoudig

39


Hoogbouw in hout Ir. E.C. Woudenberg

Inleiding In Nederland zijn veel appartementen gebouwen van circa 10 bouwlagen. Als constructiemateriaal wordt meestal beton of staal toegepast. Hout wordt als constructiemateriaal bij deze gebouwhoogten niet toegepast, terwijl hout toch positieve eigenschappen heeft, namelijk een hoge sterkte bij een laag eigengewicht. De druksterkte van constructiehout C24 is namelijk gelijkwaardig aan de druksterkte van beton B35, terwijl het eigengewicht van hout circa 1/5 is van het eigengewicht van beton. Dit lichte eigengewicht resulteert tot een lagere belasting op de fundering en mindere zwaar hijsmaterieel tijdens de bouw. Een ander voordeel is de droge constructie methode, dus geen tijdverlies door uithardingtijden.


Ten aanzien van brand, geluid en trillingen zijn de relevante artikelen uit het Bouwbesluit opgesomd en is het ontwerp getoetst aan deze gestelde eisen door het Bouwbesluit. Voor het bepalen van de geluidwerende eigenschappen van de vloerconstructie is de vloerconstructie geschematiseerd met behulp van BASlab. Met BASlab wordt een indicatie gegeven van de geluidwerende eigenschappen van de meerlaagse vloerconstructie.

Het ontwerp is ten aanzien van brand getoetst aan de gestelde eisen in het Bouwbesluit. De hoofddraagconstructie dient een brandwerendheid te hebben van 120 minuten. De vloer van LIGNATUR heeft een brandwerendheid van 90 minuten, maar door het toevoegen van een zwevende dekvloer en een apart erlaagdplafond is deze brandwerendheid verhoogd en voldoet deze aan de eis van 120 minuten. De zwaarst belaste kolom is getoetst op de gestelde eisen en na een brandbelasting van 120 minuten heeft de gereduceerde doorsnede voldoende kracht om de belasting te dragen. Ten aanzien van geluid en trillingen is het ontwerp ook getoetst aan de eisen in het Bouwbesluit. De woningscheidende wanden van Fermacell (gipsvezel plaat) hebben voldoende geluidwering om aan de gestelde eisen te voldoen. De vloer geeft ten aanzien van geluid meer problemen. In de productinformatie van LIGNATUR staat een vloertype speciaal voor brand en één voor geluid. Maar in werkelijkheid is een vloer noodzakelijk, die aan beide eisen voldoet. Met het programma BASlab zijn een aantal varianten van de brandwerende vloer met een zwevende deklaag en verlaagd plafond onderzocht. Uit het onderzoek blijkt dat de vloer voor luchtgeluid voldoet aan de gestelde eisen, maar voor contactgeluid niet. Om aan de eisen voor contactgeluid te voldoen moet er vervolg onderzoek gedaan worden Mogelijke oplossingen zijn het verhogen van de absorberende laag bij de zwevende dekvloer en het vergroten van de luchtspouw bij het verlaagde plafond. Voor trillingen door lopen is uit een handberekening gebleken dat de toegepaste vloer daar niet gevoelig voor is en voldoet aan de gestelde eisen in de SBR richtlijn ten aanzien van trillingen door lopen.

41

KO/ersief, januari 2007, nummer 71 «

»

Aan de hand van de literatuurstudie is bepaald wat de belangrijkste aspecten van een houtconstructie in combinatie met meerlaagse bouw zijn. De sterkte van hout loodrecht op de houtvezel zijn 10 tot 20 maal lager dan de sterkte evenwijdig aan de houtvezel. Belastingen loodrecht op de houtvezel moet dus worden vermeden. Door de hoge belastingen voldoet de houtskeletbouw methode niet meer voor bouwwerken boven de 5 bouwlagen. De aspecten brand, geluid, en trillingen zijn bij een houtconstructie van groot belang. Voornamelijk de vloer is de bottleneck bij houtconstructies.

»

«

Doelstelling Het ontwerpen van een appartementengebouw van circa 10 bouwlagen met een constructie van hout, en onderzoeken of dit ontwerp concurrerend kan zijn met appartementengebouwen van circa 10 bouwlagen met een constructie van staal of beton. 40 De criteriums voor deze vergelijkingen zijn brandwerendheid, geluidsisolatie, bouwtijd, en eventueel bouwkosten. Dat door dit ontwerp de houtconstructie in de middelhoogbouw een groter aandeel kan verwerven in de bouwwereld.

Analyse Er wordt een referentieproject gekozen. Dit is een appartementencomplex van circa 10 bouwlagen met een betonconstructie. Uit dit project wordt een programma van eisen gedestilleerd, met behulp van dit programma van eisen wordt een ontwerp gemaakt voor een appartementen gebouw van 10 bouwlagen met een houtconstructie.

Uitwerking Aan de hand van het programma van eisen is een ontwerp gemaakt voor het appartementengebouw van 10 bouwlagen met een houtconstructie. In het ontwerp zijn 54 appartementen geplaatst met een grote van circa 100 m2 per appartement. Het bouwwerk heeft een kolom raster van 6,0 bij 6,0 hart op hart en een totaal grond oppervlak van 18 bij 48 meter. De hoogte bedraagt 34 meter. De constructie is een ligger-kolom constructie, met diagonalen ten behoeve van de stabiliteit. Via de vloer, die als schijf werkt, wordt de horizontale belasting afgevoerd naar de stabiliserende elementen met diagonalen. Voor de vloer is een holle structuur vloer van LIGNATUR toegepast met een constructie hoogte van 220 mm. De afmetingen van de overige constructieonderdelen zijn; voor de kolommen 440 bij 440 mm (ter plaatse van de stabiliserende elementen), voor de liggers 200 bij 500 mm en voor de diagonalen 300 bij 400 mm. Er wordt gelamineerd hout toegepast van sterkte; klasse GL 28h.

[TOT SLOT) Wist-je-dat...

CO-lofon

...Daniel zich de laatse tijd op glad ijs begeeft. ...dat Gertjan de studentenbox zo mooi vond dat hij hem via internet besteld heeft. ...dat die bijna compleet was ...de stoeltjes van de roeiapparatuur in het sportcentrum los zitten

KOersief is een verenigingsblad dat drie keer per jaar wordt uitgegeven door KOers, sectie Constructief Ontwerpen van de Bouwkundige studievereniging CHEOPS.

Oplage

KOers-kruiswoordpuzzel

Circa 250 exemplaren, verspreid onder studenten fondsleden van KOers.

Uitgever KOers, sectievereniging van de studievereniging CHEOPS en de unit COUT, sectie Constructief Ontwerpen van de faculteit Bouwkunde aan de Technische Universiteit Eindhoven

Drukker De Witte Eindhoven 42

KOers TU/e De Wielen Vertigo 09.25 Postbus 513 5600 MB Eindhoven tel. 040-2474647 [email protected] www.KOersTUe.nl

»


«

Kopij Horizontaal 1. Maatregelen in Venetië tegen zeespiegelstijging 3. Deze bouwmethode is niet toepasbaar voor hoogbouw in hout Vorm van de plattegrond van de Shanghai-hoogbouw die 6. natuurlijke ventilatie bevordert 8. Vestigingsplaats van het Aluminium Centrum 11. Type belasting waarmee de glasplaten zijn belast 12. Dit werd berekend door VEBO t.b.v. de architectonische kwaliteit van de KOE 13. Naam van het winnende KOE-ontwerp 14. Bureau dat de prijsvraag voor de CCTV toren won 16. Volgens Rob van de Waal is de staalsector niet… 18. Stabiliteitselement van het 80 South Street project in de Noord-Zuid richting 20. Aarde-constructie rekenpakket dat gebruikt is bij de CCTV toren 21. Artiesten van het hardrock Sinterklaas-lied 22. Benaming van de stalen constructie in het 80 South Street project 24. Naam waaronder de CCTV bekend werd in de Chinese media 25. Belangrijk aspect bij het ontwerp van uitwendig opgelijmde vezelwapening 27. Krachtsoverbrenging en bescherming van vezelwapening geschiedt door... 28. Winnaar Ontwerp Award Staal

Verticaal 2. Architect van het 80 South Street project 4. Activiteit tijdens de KID 5. Gebruikte betonsoort in het KOE ontwerp 7. Type product waarmee de hoekverbinding van de KOE is gerealiseerd Houtsoort die gebruikt is bij de A7-bruggen 9. 10. Thema Nationale Staalbouwdag 2006 11. Deze compenseren de opwaartse druk van het grondwater van de CCTV 15. Aantal winnaars WoodChallenge 2006 16. Locatie van de ontworpen houten bruggen 17. Dit werd beproefd na het voorstel van ABT voor de productiefout van de KOE 19. Aantal kubussen in het 80 South Street project 23. Aantal verdiepingen dat tussen de twee CCTV torens uitkraagt 26. Bezwijkgedrag van bamboe dat op trek wordt belast

Bij voorkeur Word-bestand zonder opmaak via e-mail. Figuren apart meezenden. Kopij KOersief 72 inleveren vóór maart 2007.

Redactie Joost Dekkers

[email protected]

Glenn Plieger

[email protected]

Bas Wijnbeld Antwoord inleveren bij de redactie vóór 10 februari. Over de uitslag kan niet gediscusieerd worden. Prijs blijft een grote verassing

[email protected]

Foto omslag CCTV tower (rendering), Beijing OMA

ABT is een multidisciplinair adviesbureau voor bouwtechniek met vestigingen in Velp, Delft en Antwerpen. ABT heeft ruim tweehonderd medewerkers, verdeeld over de adviesgroepen Constructies, Bouwkunde, Bouwmanagement, Civiele techniek en Installaties. Afzonderlijk of gezamenlijk zorgen deze groepen voor integraal advies bij projecten van iedere denkbare schaal. www.abt-consult.nl

grensverleggend ABT is een onafhankelijk bureau met meer dan vijftig jaar ervaring. Bij ABT staat het belang van de opdracht voorop. Samen met de opdrachtgever wordt gezocht naar het optimaal haalbare. Dat zorgt regelmatig voor innovatieve en spraakmakende bouwoplossingen. Menselijk van schaal en ambitieus in doelstellingen is ABT altijd op zoek naar de meerwaarde van integraal advies. Voor onze medewerkers, voor onze opdrachtgevers.

gedegen creatief

doelmatig innovatief ABT zorgt ervoor.

»»»»» HOUTEN BRUGGEN A7 80 SOUTH STREET STAALDAG 2006 CCTV TOWER INTERVIEW CONSTRUCTIEF ONTWERPEN JANUARI 2007

Recommend Documents