Hoogbouw: Parkeren voor de deur

ii

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟

Hoogbouw: ‘Parkeren voor de deur’ Een ontwerpstudie naar de mogelijkheden van mechanisch parkeren, direct voor de deur van de appartementen van de 70 meter hoge woontoren Domuslokatie. Daarnaast wordt een constructief ontwerp gemaakt voor de hoofddraagconstructie van deze woontoren.

Student Bastiaan van den Berg 1040324 E. du Perronlaan 138 2624 NA Delft [email protected] Commissie Voorzitter: Prof.dipl.ing. J.N.J.A. Vambersky

TU Delft

Technische Universiteit Delft Faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen Building Engineering

Prof.dr.ing. I.A. Hansen Ir. G.J. Dijk Ir. H.R. de Boer

TU Delft TU Delft TU Delft

Architectonisch ontwerp „woontoren Domuslokatie‟ van Kraaijvanger • Urbis te Rotterdam

iii

iv


Voorwoord Dit rapport is geschreven ter afronding van de opleiding Civiele Techniek aan de Technische Universiteit Delft. Als onderwerp voor dit afstudeeronderzoek heb ik gezocht naar een project dat nog in de studiefase zat. Hierdoor is het mogelijk om een breed onderzoek te houden, zonder teveel in detail te hoeven treden. Het kunnen maken van een constructief ontwerp voor een hoofddraagconstructie was een tweede eis waar het onderwerp zich voor moest lenen. Uiteindelijk ben ik via het City Informatie Centrum Rotterdam in aanmerking gekomen met het ontwerp van de 70 meter hoge woontoren Domuslokatie van architectenbureau Kraaijvanger • Urbis (Rotterdam). De parkeernorm is bij deze woontoren op een spectaculaire manier ingepast door een parkeersysteem in het gebouw te plaatsen, waardoor op elke verdieping voor de deur geparkeerd kan worden. Dit onderwerp bood genoeg mogelijkheden tot het houden van een breed onderzoek naar de verschillende mogelijkheden om het parkeren op deze manier mogelijk te maken. Daarnaast zit er voldoende uitdaging in het maken van een constructief ontwerp voor deze woontoren, door o.a. de bijzondere vorm van de plattegronden en de slanke kolommen waar het noordelijke bouwdeel op rust.

Graag wil ik dan ook een aantal mensen bedanken die mij tijdens dit afstudeerproces geholpen hebben. Als eerste gaat mijn dank uit naar de afstudeercommissie. Hierbij noem ik: Prof.dipl.ing. J.N.J.A. Vambersky voor het voorzitten van de afstudeercommissie; Prof.dr.ing. I.A.Hansen voor de begeleiding van het parkeertechnische deel; Geraldine Dijk voor de begeleiding met betrekking tot het architectonische aspect en Hans de Boer als mijn dagelijks begeleider voor de ondersteuning bij de constructieve uitwerking van het project. Ook wil ik alle afstudeerders van 0.72 bedanken voor de mogelijkheid om het afstudeerproces gezamenlijk te doorlopen. Ik vond het erg fijn om met studenten van verschillende disciplines over de meest uiteenlopende (civiele) onderwerpen te kunnen spreken. Tot slot gaat mijn dank uit naar alle familie en vrienden die hun steentje hebben bijgedragen in hun support het afgelopen jaar. Hierbij wil ik in het bijzonder Ferry en Marianne noemen: Bedankt voor het mogelijk maken van mijn studie en voor al het vertrouwen dat jullie in mij gesteld hebben. Naast mijn ouders wil ik ook zeker Christa niet vergeten. Bedankt voor alle steun het afgelopen jaar, zeker gedurende de laatste weken.

Bastiaan van den Berg Delft, februari 2008

v

vi


Samenvatting Voor een locatie in het centrum van Rotterdam, direct aan de Verlengde Willemsbrug en de Blaak, heeft architectenbureau Kraaijvanger • Urbis een ontwerp gemaakt voor een 70 meter hoge woontoren waarbij op elke verdieping geparkeerd kan worden. In dit rapport wordt een studie gedaan naar de mogelijkheden om met behulp van een mechanisch parkeersysteem voor de deur van de appartementen te parkeren. Tevens wordt een constructief ontwerp gemaakt voor de hoofddraagconstructie van de woontoren. Het parkeren van auto‟s is één van de functies binnen een gebouw (of stadsdeel) dat veel ruimte in beslag neemt. Door slim met parkeervraagstukken om te gaan, kan hier een hoop ruimte op worden bespaard. Eén van de mogelijkheden om dit te realiseren is door gebruik te maken van een mechanisch parkeersysteem. Door het ontbreken van rijen hellingsbanen binnen deze systemen, is het mogelijk om 40% ruimtebesparing te realiseren in vergelijking met traditionele vormen van parkeren (straatparkeren, parkeergarages, e.d.). Vanwege de moeilijke vorm van de plattegronden van de woontoren en de weinig beschikbare ruimte op de locatie, blijkt het vrij lastig om de parkeervoorzieningen op traditionele wijze in het ontwerp van de woontoren Domuslokatie te plaatsen. Daarom heeft de architect een mechanisch parkeersysteem in het ontwerp opgenomen. Naast de ruimtebesparing die een dergelijk systeem kan opleveren, is het voor dit ontwerp van belang dat bewoners op iedere verdieping bij de auto kunnen komen om bijvoorbeeld de boodschappen eruit te kunnen halen. Aan de hand van een analyse naar zowel het voorlopig ontwerp van de woontoren als naar de locatie waar dit gebouw gaat komen, wordt een Programma van Eisen opgesteld dat als uitgangspunt dient bij zowel het ontwerp van het mechanische parkeersysteem als het constructieve ontwerp. De basis hiervan ligt o.a. in de architectonische- en functionele eisen met betrekking tot het ontwerp van de woontoren, eisen met betrekking tot het ontwerp van het mechanische parkeersysteem, vii

eisen met betrekking tot de veiligheid en constructieve eisen. Na een algemene verkenning van alle mechanische parkeersystemen die op de markt verkrijgbaar zijn, blijken er maar twee in aanmerking te komen om vaste parkeerplekken op de verschillende verdiepingen van een woontoren te kunnen realiseren. Dit zijn het volautomatische parkeersysteem en de autolift. De overige parkeersystemen blijken niet geschikt omdat ze werken op basis van roulerende parkeerplekken, of omdat de systemen te grote afmetingen hebben waardoor ze niet in het ontwerp van de woontoren passen. Vervolgens wordt voor beide systemen onderzocht op welke manier deze binnen de verschillende verdiepingen van het ontwerp kunnen worden geplaatst. Hieruit is gebleken dat ook de autolift niet geschikt is om toe te passen binnen het ontwerp van de woontoren Domuslokatie. Dit komt doordat een autolift alleen in staat is om de auto‟s (inclusief bestuurder) verticaal te verplaatsen. Op de juiste verdieping aangekomen, moeten bestuurders vervolgens zelf de auto nog uit de parkeerlift rijden naar een vrije parkeerplaats. En daar is binnen de plattegronden van de woontoren niet voldoende vrije ruimte voor. Bij een volautomatisch parkeersysteem wordt de auto door het liftsysteem op de juiste parkeerplaats gezet. Op die manier is er geen ruimte nodig om met de auto te manoeuvreren, waardoor het met dit systeem mogelijk blijkt om op iedere verdieping vier parkeerplekken te realiseren. Om aan het minimaal benodigde aantal parkeerplekken te voldoen, dienen er in de onderbouw nog eens 28 parkeerplaatsen te komen. Voor het efficiënt inpassen van een volautomatisch parkeersysteem binnen het ontwerp van de woontoren, blijken een aantal beperkende factoren te zijn. Deze hebben vooral betrekking op de combinatie van het realiseren van parkeerplekken in zowel de onderbouw als in de bovenbouw van de woontoren. De enige twee mogelijkheden om deze combinatie te maken, is door het toepassen van twee losse parkeersystemen (één voor parkeren in de bovenbouw en één voor parkeren in de onderbouw) of door twee verschillende parkeersystemen aan elkaar te koppelen door middel van een

viii

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ extra (vrije) parkeerplaats tussen beide systemen in. Op basis van deze overwegingen worden vier verschillende alternatieven gemaakt voor het ontwerp van een volautomatisch parkeersysteem binnen de woontoren Domuslokatie. Naast de wijze waarop de parkeersystemen in de boven- en de onderbouw aan elkaar worden gekoppeld, verschillen de alternatieven verder van elkaar op de volgende aspecten: -

de wijze waarop de auto‟s op de verdiepingen komen te staan (in langs- of in dwarsrichting) de wijze waarop de auto‟s verplaatst worden (pallets of palletloos) het aantal (bewegende) onderdelen waar het systeem uit bestaat; het aantal te realiseren parkeerplekken.

Op grond van deze verschillen wordt uiteindelijk een definitieve keuze gemaakt voor het alternatief waarbij twee volautomatische, palletloze parkeersystemen aan elkaar gekoppeld worden. Belangrijkste overwegingen hierbij zijn het maximaal aantal te realiseren parkeerplekken en het feit dat de auto‟s palletloos kunnen worden verplaatst. Na de definitieve keuze voor het ontwerp van het parkeersysteem, wordt een constructief ontwerp gemaakt voor de hoofddraagconstructie van de woontoren. Hierbij blijken een aantal ontwerpaspecten zeer belangrijk, omdat deze grote invloed hebben op de mogelijkheden voor het ontwerp van de hoofddraagconstructie. De grootste moeilijkheid bij het vinden van een logische hoofddraagconstructie binnen het voorlopig ontwerp van de architect, wordt gevormd door: -

de slanke kolommen (pendelstaven) onder het noordelijke bouwdeel; de transparante gevel van zowel het noordelijkeen het zuidelijke bouwdeel als het parkeerdeel; de verschillende plattegronden tussen de bovenbouw en de onderbouw.

ix

Uit een analyse naar de plattegronden van de appartementen in de bovenbouw van de woontoren, blijkt dat er voldoende (woningscheidende) wanden te vinden zijn om de woontoren voldoende stijf te kunnen maken. Bovendien is het zeer wenselijk om deze wanden in beton uit te voeren, vanwege de goede eigenschappen van dit materiaal met betrekking tot de eisen voor de geluidisolatie. Vanuit deze stabiliteitswanden is vervolgens onderzocht welke mogelijkheden er zijn om de maatgevende (horizontale) windbelastingen uit de bovenbouw, over te dragen naar de fundering. Hieruit is gebleken dat het constructief zeer wenselijk is om de slanke kolommen in de onderbouw te vervangen door stalen portalen. Op die manier worden de stabiliteitswanden uit de bovenbouw, door de portalen in de onderbouw doorgezet naar de fundering. Hierdoor ontstaat een directe krachtsafdracht. Van de onderzochte alternatieven blijkt dit de meest effectieve manier te zijn om de spanningen en vervormingen van de woontoren binnen acceptabele grenzen te houden. Naast de hiervoor genoemde moeilijkheden die het ontwerp van de woontoren met zich meebrengt, blijkt ook de omgeving een belangrijk ontwerpaspect te zijn. Door de krappe locatie is het voor grote vrachtwagens nauwelijks mogelijk om bij de bouwplaats te komen. Vandaar dat gekozen wordt om het ontwerp in gietbouw uit te voeren, in plaats van met (grote) prefab elementen. Deze keuze is vervolgens bepalend geweest bij het ontwerp van de secundaire draagconstructie. Tot slot wordt er nog een korte evaluatie gemaakt van het ontwerp van het parkeersysteem binnen de woontoren. Hierbij is een vergelijking gemaakt tussen de gebruikelijke toepassingen van een mechanisch parkeersysteem, met het parkeersysteem van de woontoren Domuslokatie. Er blijkt dat het toepassen van een parkeersysteem binnen de woontoren Domuslocatie in technisch opzicht goed mogelijk is. Vanwege de beperkingen die de woontoren heeft op het efficiënt inpassen van het parkeersysteem, zullen de kosten hiervan alleen een stuk groter uitvallen in vergelijking met gebruikelijke toepassingen van automatische parkeersystemen.

x


xi

xii


Inhoudsopgave 1. Introductie ............................................................................................. 3 Deel 1 Analyse 2. Woontoren Domuslokatie ................................................................... 11 3. Situatieanalyse .................................................................................... 13 4. Probleembeschrijving ......................................................................... 17 5. Randvoorwaarden & uitgangspunten .................................................. 18 6. Programma van Eisen (PvE) ............................................................... 20 Deel 2 Ontwerp parkeersysteem 7. Inpassing mechanisch parkeersysteem ............................................... 25 8. Alternatieven....................................................................................... 43 9. Detaillering parkeersysteem ............................................................... 61 Deel 3 Constructief ontwerp 10. Uitgangspunten constructief ontwerp ................................................. 69 11. Verkenning hoofddraagconstructie ..................................................... 79 12. Uitwerking alternatieven..................................................................... 87 13. Uitvoering ......................................................................................... 129 14. Vloeren en gevels.............................................................................. 142 15. Ontwerp parkeerdeel ......................................................................... 167 Deel 4 Presentatie en Evaluatie 16. Presentatie ontwerp ........................................................................... 179 17. Evaluatie ontwerp parkeersysteem ................................................... 180 18. Conclusies en aanbevelingen ............................................................ 188 Literatuurlijst ........................................................................................... 195

1

2


1.

Introductie

1.1. Inleiding Ruimte wordt steeds schaarser en duurder. En dan voornamelijk in de grote steden. Op allerlei manieren wordt steeds meer inspanning verricht om de beschikbare ruimte zo optimaal mogelijk te gebruiken. Hierbij gaat het niet om alles zo dicht mogelijk vol te bouwen, maar om het zoeken naar (nieuwe) mogelijkheden die ruimtewinst opleveren. Te denken valt aan hoogbouwprojecten, het opnieuw inrichten van een stadsdeel, het verplaatsen of veranderen van bestaande functies van gebouwen en meervoudig ruimtegebruik. Een ander thema waar nog veel ruimte mee is te winnen zijn parkeervoorzieningen. Vooral in stedelijke gebieden is het vaak erg moeilijk om de auto kwijt te kunnen. En al helemaal niet voor de deur. Naast het probleem van ruimtegebrek is ook het toenemende aantal auto‟s een rede om slimmer met parkeervraagstukken om te gaan. Waren er in 2000 nog 6,3 miljoen personenauto's in Nederland, in 2020 zullen dat er naar verwachting 8,8 miljoen zijn. [a1] Door slim met parkeervraagstukken om te gaan, kan hier een hoop ruimte bespaard worden. Bijvoorbeeld door parkeervoorzieningen slimmer in te richten, te combineren met andere functies of door het toepassen van nieuwe technieken zoals mechanische parkeersystemen. In dit hoofdstuk volgt een introductie naar de toepassingen van mechanische parkeersystemen. Eerst wordt een korte omschrijving gegeven van mechanisch parkeren en vervolgens worden een aantal voorbeelden gegeven van vernieuwende toepassingen waarbij gebruik gemaakt wordt van mechanische parkeersystemen. Dit leidt uiteindelijk tot de nieuwste toepassing op het gebied van mechanische parkeersystemen: parkeren voor de deur van de woningen in een 70 meter hoge woontoren. In de laatste paragraaf worden nog enkele begrippen besproken met betrekking tot parkeren, die in dit rapport veelvuldig gebruikt zullen worden.

3

1.2. Mechanisch parkeren Het parkeren van auto‟s is één van de functies binnen een gebouw (of stadsdeel) dat veel ruimte in beslag neemt. Een parkeerplaats beslaat gemiddeld al gauw 25 m2. Dat is meer dan de gemiddelde werkplek voor kantoorpersoneel. Als op het totale oppervlak aan parkeerplaatsen bespaard kan worden, zal dat veel invloed hebben op de totale benodigde ruimte voor een gebouw. Eén van de manieren waarop deze besparing gerealiseerd kan worden is door het toepassen van mechanische parkeersystemen. In het verleden werd het ontwerpen van een parkeergarage vanwege het utilitaire karakter vaak als een bouwkundige opgave gezien. Door het toepassen van mechanische parkeersystemen zal de uitstraling van een gebouw steeds belangrijker worden. De parkeergarage wordt steeds vaker gezien als het visitekaartje van een gebouw, een gebied of zelfs van een stad. Mechanische parkeersystemen worden al enkele jaren succesvol toegepast, vooral in het buitenland. Meestal in de vorm van parkeergarages maar bijvoorbeeld ook in autoshowrooms. De Smarttoren, weergegeven in figuur 1.1, is een bekend voorbeeld van een autoshowroom die van deze techniek gebruik maakt. De showmodellen worden automatisch op de juiste plaats in de toren weggezet.

Figuur 1.1 Smarttoren

4

Figuur 1.2 Multiparker in Istanbul

De meeste parkeergarages die voorzien zijn van een mechanisch parkeersysteem stallen de auto‟s in ondergrondse parkeervakken. Maar er worden ook steeds meer garages gebouwd waarbij de auto‟s bovengronds opgeborgen worden. Een voorbeeld hiervan is de openbare Multiparker in Istanbul, weergegeven in figuur 1.2. Het voordeel van deze vorm van parkeren is de hoeveelheid parkeerplaatsen in relatie tot de totale benodigde ruimte van de parkeergarage. Deze is veel groter dan bij traditionele parkeergarages. Voor zowel de Smarttoren als de Multiparker is te zien is dat de uitstraling erg bepalend is voor de uitstraling van de hele locatie.


1.3. Vernieuwende toepassingen In kantoorgebouwen en woontorens worden mechanische parkeersystemen steeds vaker toegepast. In de meeste gevallen worden de auto‟s ondergronds weggestopt, maar ook op de eerste etage(s) of zelfs op het dak van een gebouw behoren tot de mogelijkheden. In dit hoofdstuk volgen een aantal verschillende voorbeelden van succesvol toegepaste mechanische parkeersystemen.

Dubbel parkeren in huis Een toepassing van mechanisch parkeren op kleine schaal is het systeem om in woningbouw een tweede parkeerplaats te realiseren zonder dat het extra vloerruimte kost. Een halfautomatisch systeem als een hefplatform maakt het vaak al mogelijk om bij een hoogte van 2,80m en een breedte van 2,60 m „dubbel‟ te parkeren. Dit systeem is meestal niet geschikt voor bestaande woningbouw omdat er onvoldoende vrije ruimte is. Maar bij nieuw te bouwen huizen kunnen deze systemen al tijdens de ontwerpfase eenvoudig in het ontwerp geïntegreerd worden. Een voorbeeld hiervan is te zien in figuur 1.3. Op de locatie Borneo eiland in Amsterdam is dit systeem in 2002 in het ontwerp opgenomen en toegepast. Nadeel van dit type systeem is dat de bovenste auto alleen in- en uitgereden kan worden als het onderste platform vrij is. [i1]

Woongebouw de Hunnerstaete Een voorbeeld van een mechanisch parkeersysteem dat het mogelijk maakt om op het dak te parkeren is de autolift. In het woongebouw de Hunnerstaete in Nijmegen parkeert men sinds 1997 op het dak. Zie figuur 1.4. Het gebouw is een ontwerp van Dick van Gameren en Bjarne Mastenbroek van "de architectengroep" in Amsterdam. Een autolift vervoert de auto‟s naar het dak, dat ruimte biedt aan 57 parkeerplaatsen. Door deze oplossing is de begane grond vrijgehouden voor (grondgebonden) woonfuncties. Daarnaast is er nu ruimte vrij gebleven voor het inrichten van een „echte‟ tuin aan de achterzijde van het gebouw. Doordat er overwegend gepensioneerde mensen wonen, is er geen sprake van filevorming voor de lift in de ochtend- en avondspits. [i2]

Figuur 1.3 Hefplatform geïntegreerd in woningbouw (Borneo eiland Amsterdam)

Figuur 1.4 Woongebouw Hunnerstaete in Nijmegen

5

IJburg 23 In Amsterdam is onlangs een woongebouw op IJburg voorzien van een autolift, die bewoners in hun auto naar elke afzonderlijke verdieping brengt. Daar kan vervolgens geparkeerd worden voor de deur van het appartement. Dit in tegenstelling tot het woongebouw de Hunnerstaete, waar een algemeen parkeerdak voor de benodigde parkeervoorziening zorgt. Elke verdieping heeft 4 appartementen en 6 parkeerplaatsen. Alleen bewoners van de acht penthouses parkeren op de begane grond. Zie de figuren 1.5 en 1.6 voor een impressie van deze vorm van parkeren.

Figuur 1.5 Autolift in woongebouw IJburg 23 te Amsterdam

Volgens architect Don Murphy van VMX Architects, dat het ontwerp voor IJburg 23 heeft gemaakt, is voor een autolift gekozen omdat deze parkeeroplossing niet veel duurder is dan een ondergrondse parkeergarage en extra ruimte oplevert. [a1]

CarLoft

Figuur 1.6 In- en uitrijden van de autolift in woongebouw IJburg 23

Figuur 1.7 CarLoft gebouw: Elk appartement heeft een parkeerplaats op het balkon, dat bereikbaar is met een autolift

6

In Duitsland hebben de architecten Manfred Dick en Johannnes Kauka een internationaal patent op het CarLoft ontwerp. Dit zijn zeer luxueuze appartementen op basis van een modulair ontwerp. Kopers kunnen hun eigen woning samenstellen uit verschillende opties voor het woongedeelte, het slaapgedeelte en de overige ruimtes. Tevens zit er bij elk appartement een tuin en een balkon met parkeerplaats. Via een autolift worden bewoners, terwijl ze in de auto blijven zitten, naar hun balkon getild waar ze vervolgens hun auto kunnen parkeren. Elk appartement beschikt over een pas die de lift automatisch naar de juiste woning brengt. Figuur 1.7 geeft een impressie van het ontwerp van deze gebouwen. [i3]


De Witte Keizer

Woon-werktoren „De Witte Keizer‟ in Rotterdam is een voorbeeld van een gebouw waarin de auto‟s door middel van een mechanisch parkeersysteem onder de grond geparkeerd worden. Zie figuur 1.8. Het gebouw is ontworpen door Kees Christiaanse van architecten bureau KCAP uit Rotterdam. Vanwege de kleine locatie is gekozen voor een volautomatisch parkeersysteem, bestaande uit drie lagen, weergegeven in figuur 1.9. Het systeem geldt als uiterst eenvoudig: gebruikers zetten de auto in één van de glazen innamenboxen en stappen uit. Vervolgens wordt het voertuig automatisch, veilig en verwarmd opgeborgen in de parkeerruimte. De auto is rijklaar op afroep. Het systeem verwerkt 142 auto‟s en heeft als voordeel dat het ongeveer veertig procent parkeerruimte bespaart in vergelijking met een gewone parkeergarage. Daarnaast is de ruimte niet toegankelijk voor onbevoegden. Het innemen van de auto duurt ongeveer negentig seconden en de teruggave twee minuten. [i4]

Woontoren Domuslokatie De nieuwste toepassing op het gebied van mechanisch parkeren komt van het architectenbureau Kraaivanger • Urbis uit Rotterdam. [i5] Zij hebben een ontwerp gemaakt voor een woontoren, waarbij de auto‟s op elke etage voor de deur van de appartementen geparkeerd kunnen worden door middel van een mechanisch parkeersysteem. De auto‟s worden volledig automatisch voor de deur van de appartementen geparkeerd. Naast het genoemde voordeel van ruimtebesparing, heeft het voor de bewoners van de appartementen ook een aantal belangrijke voordelen: Bewoners kunnen voor de deur van het appartement bij de auto om bijvoorbeeld de boodschappen uit te laden. Verder staat de auto, in vergelijking met traditionele vormen van parkeren, veel veiliger geparkeerd tegen diefstal, vandalisme en weersinvloeden. Ook hoeven bewoners niet meer door een „ongure‟ garage om bij de auto te komen. In het volgende hoofdstuk zal deze woontoren uitgebreider worden behandeld.

Figuur 1.8 Woon-werktoren de Witte Keizer in Rotterdam

Figuur 1.9 Ondergrondse parkeerruimtes van de Witte Keizer

7

Figuur 1.10 Voorbeelden van traditioneel parkeren

Figuur 1.11 Voorbeelden van mechanisch parkeren

Figuur 1.12 Schematisch overzicht van parkeerprincipes

8

1.4. Parkeerprincipes In dit rapport zal onderscheid gemaakt worden tussen twee vormen van parkeren: De traditionele en de mechanische manier. Onder de traditionele vormen valt zowel het parkeren van de auto op straat als in een parkeergarage (figuur 1.10). De automobilist rijdt de auto zelf, vaak na enig zoeken, naar een vrije parkeerplek om de auto daar te stallen. Onder mechanisch parkeren vallen alle vormen van parkeren waarbij de auto via een mechanisch systeem (gedeeltelijk) naar de juiste parkeerplek wordt gebracht (fig.1.11). Hieronder vallen zowel automatische parkeersystemen als de autolift. Met deze laatste wordt een soort goederenlift bedoeld die de auto, inclusief bestuurder, naar de juiste etage brengt. Automatische parkeersystemen brengen de auto‟s naar een parkeerplek, zonder dat de bestuurder zelf nog in de auto zit. Bij halfautomatische systemen rijdt de bestuurder de auto nog wel zelf de garage binnen, terwijl bij volautomatische parkeersystemen de bestuurder de garage helemaal niet meer in komt. In figuur 1.12 worden deze verschillen schematisch weergegeven.


Deel

1

Analyse In de hoofdstukken 2 tot en met 6 wordt een analyse gemaakt van dit afstudeeronderwerp. Hiervoor wordt als eerst een beschrijving gegeven van het voorlopig ontwerp van de woontoren Domuslokatie en van de omgeving waar dit gebouw zal komen; in het centrum van Rotterdam. Na het vaststellen van de probleem- en doelstelling van dit afstudeerproject, worden de belangrijkste randvoorwaarden en uitgangspunten (kwalitatief) vastgesteld. Deze leiden vervolgens in het Programma van Eisen tot concrete eisen (kwantitatief). 9

10


2.

Woontoren Domuslokatie

2.1. Inleiding Een domus - het Latijnse woord voor huis - is een stadswoning voor de rijkere klasse uit de tijd van de Romeinse oudheid. Dit is precies wat architectenbureau Kraaivanger • Urbis voor ogen heeft met het ontwerp voor de woontoren Domuslokatie; appartementen voor kopers die net iets meer willen betalen voor ruime en luxe wooneenheden in het centrum van Rotterdam. Deze luxe komt nog eens extra tot uiting doordat de auto‟s van bewoners op elke etage voor de deur geparkeerd kunnen worden via een mechanisch parkeersysteem. In dit hoofdstuk zal het voorlopig ontwerp van de woontoren besproken worden. In de figuren 2.1 en 2.2 wordt een impressie gegeven van de woontoren. 2.2. Voorlopig ontwerp (V.O.) Het plan bevat 21 verdiepingen met 68 appartementen. De plattegronden van de verdiepingen met appartementen hebben elk een oppervlak van ruim 1150m2. Deze plattegronden hebben een driehoekige vorm, gelijk aan de vorm van de plot. Op deze wijze maakt het gebouw zo optimaal mogelijk gebruik van de kleine locatie. De begane grond bevat naast de entreehal voor de appartementen, de entree van het parkeersysteem, een fietsenstalling en een horecaruimte. De eerste vier bouwlagen aan de kop (noordelijke bouwdeel) van het gebouw zijn vrij gehouden van appartementen om zo het zicht op de „waardevolle‟ zijgevels van de kunstacademie te behouden. De eerste vier bouwlagen van de zuidzijde (zuidelijke bouwdeel) van het gebouw zijn gereserveerd voor extra parkeervoorzieningen en bergingen. Vanaf de vijfde etage begint het woongedeelte. Deze woonlagen bestaan uit vier verschillende appartementen met vloeroppervlakten variërend van 131m2 tot 181m2. De plattegronden van deze appartementen zijn weergegeven in figuur 2.3. Hierin wordt tevens het onderscheid weergegeven tussen zowel de onderbouw (begane grond tot en met de vierde verdieping) en de bovenbouw (verdieping 5 tot en met 21) van de woontoren als het noordelijke bouwdeel, het parkeerdeel en het zuidelijke bouwdeel.

Figuur 2.1 Impressie van de woontoren Domuslokatie (aanzicht vanuit het noorden)

Figuur 2.2 Impressie van de woontoren Domuslokatie (aanzicht vanuit het oosten)

11

2.3. Parkeren Vanwege een aantal redenen is het niet mogelijk (of zeer kostbaar) om de parkeervoorzieningen van deze woontoren op de traditionele wijze in het ontwerp op te nemen. Ten eerste is er op de locatie weinig ruimte. De locatie zit opgesloten tussen de Verlengde Willemsbrug, twee gebouwen van de Hogeschool Rotterdam en de Wijnhaven. Zodoende is er nauwelijks ruimte voor bijvoorbeeld hellingsbanen van en naar een parkeerverdieping; deze moeten binnen het gebouw gerealiseerd worden. Ten tweede is het maken van een parkeergarage onder de grond erg kostbaar. En al helemaal op deze locatie vanwege de hoge stand van het grondwater. Tot slot is het niet goed mogelijk om traditionele parkeerplaatsen op een efficiënte manier in het ontwerp op te nemen vanwege de moeilijke vorm van het perceel. Er zou te veel loze ruimte overblijven voor relatief maar weinig parkeerplekken. Vandaar dat er gekozen is om de auto‟s op elke verdieping voor de deur van de appartementen te plaatsen. Daar worden ze in boxen gestald waar de bewoners bij moeten kunnen. De gevel van het parkeerdeel wordt zo transparant mogelijk gemaakt, zodat het zicht op de auto‟s van buitenaf gewaarborgd blijft.

Figuur 2.3 Doorsnede en plattegrond van de appartementen met daarin de verschillede bouwdelen aangeduid

2.4. Concept In figuur 2.4 worden de conceptideeën van de architect schetsmatig weergegeven. Uitgangpunten van dit ontwerp zijn: uitzicht, doorzicht en wonen & parkeren: -

Figuur 2.4 Concept van de woontoren Domuslokatie

12

Uitzicht vanwege het zicht vanuit zowel de appartementen als de parkeerboxen over het omgeving van de woontoren; Doorzicht vanwege de transparantie van het parkeerdeel; Wonen & parkeren vanwege de functionele relatie tussen de appartementen en de parkeerplaatsen op iedereen verdieping van de woontoren.


3.

Situatieanalyse

3.1. Inleiding Voor een locatie aan de Blaak in Rotterdam, tussen de Verlengde Willemsbrug en de Willem de Kooning academie, heeft architectenbureau Kraaivanger • Urbis een ontwerp gemaakt voor een zeventig meter hoge woontoren. In dit hoofdstuk zal een beschrijving worden gegeven van deze locatie en de directe omgeving daaromheen. Verder wordt de ontsluiting van de locatie op het aangrenzende wegennet besproken. En tot slot zal kort aandacht worden besteed aan het hoogte- en het bodemprofiel van de locatie.

Figuur 3.1 Plattegrond omgeving Domuslokatie

3.2. Rotterdam Blaak De Domuslokatie ligt in het centrum van Rotterdam aan de noordzijde van de Nieuwe Maas, vlakbij de Willemsbrug. De omgeving is in figuur 3.1 en 3.2 achtereenvolgens weergegeven als plattegrond en satellietfoto [i6]. In beide afbeeldingen is de locatie vetgedrukt weergegeven. Na de oorlog werd Rotterdam Blaak ontwikkeld tot een zakencentrum en grootstedelijke boulevard. Ook de laatste jaren is er in dit gebied een sterke ontwikkeling gaande, zowel op sociaal als economisch gebied. Rotterdam probeert zich te manifesteren als internationale architectuurstad, wat heeft geleidt tot de bouw van een aantal bijzondere gebouwen zoals o.a. het KPN-gebouw, Montevideo en momenteel de Maastoren. Daarnaast wordt dit stukje Rotterdam steeds aantrekkelijker als „ontmoetingsplaats‟ door de ontwikkeling van restaurants, terrasjes, winkels, e.d.

Figuur 3.2 Satellietfoto omgeving Domuslokatie

Sinds de oplevering van het ondergrondse spoor- en metronetwerk in 1993, is de locatie zeer goed bereikbaar met het openbaar vervoer. In figuur 3.3 is de bouw van station Blaak weergegeven met daarnaast de oude, bovengrondse spoorverbinding. Naast de bereikbaarheid met de metro en trein, beschikt dit gebied over goede tram en busverbindingen en ook met de auto is de locatie goed bereikbaar. Door al deze ontwikkelingen is de verkeersdruk op het gebied wel sterk toegenomen. Figuur 3.3 Vroegere bovengrondse spoorlijn

13

3.3. Situatie beschrijving In figuur 3.4 is de locatie van de woontoren weergegeven inclusief de omringende bebouwing. Te zien is dat de locatie direct aan de Verlengde Willemsbrug ligt en verder opgesloten zit tussen de Willem de Kooning Academie, de Hogeschool Rotterdam en de Wijnhaven. De locatie waar de woontoren moet gaan komen is een stuk grond dat al jaren braak ligt, zoals op figuur 3.5 te zien is. Afgezien van studenten die er in de zomer hun pauze doorbrengen, vinden er geen activiteiten plaats. De locatie heeft een driehoekige vorm met een oppervlak van ruim 1200 m2 3.4 Directe omgeving van de woontoren Domuslokatie

Figuur 3.5 Locatie van de woontoren

Figuur 3.6 Kubusappartementen over de Blaak

14

Aan de noordzijde van de locatie, haaks op de Verlengde Willemsbrug, ligt de Blaak. Dit is een drukke, brede straat van amper een halve kilometer lang. Aan de Blaak staan hoge kantoorgebouwen van banken en verzekeringsmaatschappijen, de Kamer van Koophandel en de Willem de Kooning Kunstacademie. Tevens loopt hier de tram over en de metro onderdoor. Direct aan de overkant van het kruispunt tussen de Blaak en de Verlengde Willemsbrug ligt het trein- en metrostation Blaak. Ook zijn hier de 38 kubusappartementen van Piet Blom gebouwd waar de Blaak onderdoor loopt, zie figuur 3.6. Direct ten zuiden van de locatie liggen achtereenvolgens de Wijnhaven, de Boompjes en de Nieuwe Maas. De Boompjes is een grote straat evenwijdig aan de Nieuwe Maas en loopt vanaf de Erasmusbrug tot aan de Willemsbrug. De Boompjes verbindt de Willemsbrug met de Verlengde Willemsbrug. (Zie de plattegrond van figuur 3.1). Op de kop van het Wijnhaveneiland wordt The Red Apple gebouwd; een wooncomplex waarin verder kantoorruimte, winkels en horeca zijn opgenomen. Zie figuur 3.7 voor een impressie. De woontoren van The Red Apple is 125 meter hoog en het uitkragende, vijfhoekige gedeelte 53 meter. Parkeren gebeurt in een éénlaagse ondergrondse parkeergarage en een bovengrondse achtlaagse parkeergarage.

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ Ten westen van de locatie ligt het oude gebouw van de Willen de Kooning Kunstacademie en het gebouw van de Hogeschool Rotterdam. Deze zijn duidelijk te zien in figuur 3.8; net zoals de Wijnhaven (links op de foto). Direct aan de oostkant van de locatie ligt de Verlengde Willemsbrug. Deze is weergegeven in de figuren 3.9 en 3.10. Tussen de Verlengde Willemsbrug en de wat verder naar het oosten gelegen Oude Haven ligt een ander stuk grond braak. Op dit terrein wordt onder andere de Wijnhaeve gebouwd; een 70 meter hoge woontoren met 89 appartementen, een kantoor-/praktijkruimte en een horecavoorziening op de begane grond. Zie figuur 3.11. De woontoren van de Wijnhaeve zelf heeft een oppervlak van bijna 500m2 en de onderbouw ruim 2000m2. Om parkeren mogelijk te maken komt er een ondergrondse parkeergarage van anderhalve etage diep onder het gebouw met 118 parkeerplaatsen.

Figuur 3.8 De Wijnhaven, Hogeschool Rotterdam en de Willem de Kooning Kunstacademie

Figuur 3.9 De Verlengde Willemsbrug gezien vanuit het zuiden

Figuur 3.7 Impressie van The Red Apple

Figuur 3.11 Impressie van de Wijnhaeve

Figuur 3.10 De Verlengde Willemsbrug gezien vanuit het noorden

15

3.4. Ontsluiting In bijlage 1 is een analyse gedaan naar de ontsluiting van de locatie op het overige wegennet. Voor het ontwerp van de woontoren en de integratie van het parkeersysteem is het van belang om te weten uit welke verschillende richtingen auto‟s de woontoren zullen bereiken. Daarnaast is het van belang te weten in welke richtingen ze de locatie ook weer kunnen verlaten. De locatie is met de auto vanuit twee richtingen te bereiken die rechtstreeks aansluiten op belangrijke hoofdwegen: In westelijke richting is de locatie verbonden met de Blaak (richting Den Haag) via zowel de Wijnhaven als de Wijnstraat. En in oostelijke richting is de locatie verbonden met de Boompjes (richting Utrecht en Dordrecht) via de Wijnhaven. De Boompjes is tevens te bereiken via de Grote Wijnbrug ten zuiden van de locatie. In figuur 3.12 zijn deze richtingen aangegeven met pijlen die de rijrichting voorstellen. Figuur 3.12 Drie mogelijkheden om de locatie te bereiken

3.5. Hoogte verschil De locatie ligt op +2,75 meter boven NAP. Aan deze locatie ligt de Verlengde Willemsbrug. Deze verloopt van +2,75 aan de Blaak (kop van het gebouw) tot +5,25 aan de Wijnhaven (achterzijde van het gebouw). 3.6. Grondprofiel Omdat gegevens van de ondergrond (grondlagen, waterstand en dergelijke) op de locatie van de woontoren ontbreken, zijn de gegevens opgevraagd van het naastgelegen perceel. Aan de andere kant van de Willemsbrug wordt op dit moment de woontoren Wijnhaeve gebouwd. Aronsohn Raadgevende Ingenieurs BV. heeft gegevens verstrekt van Gemeentewerken Rotterdam over de ondergrond op deze locatie. Voor dit project wordt aangenomen dat het bodemprofiel op de Domuslokatie vergelijkbaar is met die van het naastgelegen perceel waar nu de Wijnhaeve wordt gebouwd. Het grondprofiel is in figuur 3.13 weergegeven.

Figuur 3.13 Aangenomen grondprofiel voor de Domuslokatie

16


4.

Probleembeschrijving

4.1. Inleiding Voor het ontwerp van de woontoren Domuslokatie blijkt het inpassen van parkeervoorzieningen op de traditionele wijze (vrijwel) niet onmogelijk. Er is op de locatie nauwelijks vrije ruimte, het perceel heeft een moeilijke vorm en vanwege de hoge grondwaterstand is het bouwen van een parkeergarage onder de grond veel te kostbaar. Vandaar dat er gekozen is om het ontwerp te voorzien van een mechanisch parkeersysteem dat de auto‟s op de verschillende verdiepingen voor de deur van de appartementen zal parkeren. Hoewel er een aantal bedrijven in Nederland zijn met veel ervaring op het gebied van mechanisch parkeren, is deze toepassing redelijk onbekend. Het roept nieuwe vragen op zoals: Is deze oplossing niet veel duurder in vergelijking met andere oplossingen? Zijn de auto‟s binnen het parkeersysteem vanwege veiligheidseisen wel bereikbaar voor de bewoners? Hoe zit het met de brandveiligheid van de appartementen mocht er in het parkeersysteem brand uitbreken? Wat is de invloed in functionele zin op bijvoorbeeld de plattegronden van de verschillende etages? En wat is constructief gezien de invloed van een parkeersysteem in een woontoren? Tevens speelt er een logistieke kwestie: Kan een mechanisch systeem, bijvoorbeeld tijdens spitsuren, de binnenkomende auto‟s snel genoeg verwerken?

4.2. Probleemstelling Voor de woontoren Domuslokatie in Rotterdam is het vanwege de drukke locatie en de lastige vorm van het perceel niet mogelijk om de parkeervoorzieningen op traditionele wijze efficiënt in het ontwerp op te nemen. 4.3. Doelstelling De doelstelling van deze ontwerpstudie is tweeledig: 1. Het onderzoeken van verschillende mogelijkheden om in de woontoren Domuslokatie op elke verdieping voor de deur te parkeren door middel van een mechanisch parkeersysteem en dit systeem constructief en functioneel te integreren in de woontoren. 2. Het maken van een constructief ontwerp voor de hoofddraagconstructie van de woontoren Domuslokatie.

Uit zowel deze vragen als de analyses uit hoofdstuk twee en drie, zijn de probleem- en doelstelling van dit afstudeerproject geformuleerd.

17

5.

Randvoorwaarden & uitgangspunten

5.1. Inleiding In dit hoofdstuk zullen de randvoorwaarden en uitgangspunten met betrekking tot de probleemstelling van dit project besproken worden. Randvoorwaarden zijn van buitenaf opgelegde beperkingen aan het project, bijvoorbeeld door het architectenbureau Kraaivanger • Urbis en de Commissie Mechanisch Parkeren van de VEXPAN. Achter elke randvoorwaarde is de bron weergegeven. Uitgangspunten zijn zelf opgelegde beperkingen aan het project. Deze randvoorwaarden en uitgangspunten leiden samen tot het Programma van Eisen (PvE). Dit zijn concrete vertalingen van zowel de randvoorwaarden als de uitgangspunten.

Mechanisch parkeersysteem RVW-Me 1

RVW-Me 2

RVW-Me 3 5.2. Randvoorwaarden

Architectonisch RVW-Ar 1

RVW-Ar 2

RVW-Ar 3

De geparkeerde auto‟s op de verschillende etages dienen vanaf buiten te zien zijn. (Kraaivanger • Urbis) Zicht op het gebouw van de Willem de Kooning kunstacademie dient gewaarborgd te blijven. (Kraaivanger • Urbis) Naast de appartementen en de parkeervoorzieningen, dient er op de begane grond een horeca voorziening te komen. Tevens dient er in de woontoren ruimte gereserveerd te worden voor zowel aparte bergingen als voor een fietsenstalling. (Kraaivanger • Urbis)

Functioneel RVW-Fu 1

18

Gebruikers moeten bij- en in hun auto kunnen komen als deze op de verdieping geparkeerd staat. (Kraaivanger • Urbis)

Het parkeersysteem dient te worden ontworpen zodat gebruikersfouten in het parkeerproces niet kunnen leiden tot het falen van het parkeersysteem. (CMP- Praktijkrichtlijnen) Een eventuele wachtrij voor de ingang van het parkeersysteem mag niet tot enige congestie op de openbare weg leiden. (NEN 2443) De entreeruimte van het parkeersysteem moet gemakkelijk toegankelijk zijn, een veilige uitstraling hebben en comfortabel zijn. (CMP- Praktijkrichtlijnen)

Veiligheid RVW-Ve 1

RVW-Ve 2

RVW-Ve 3

De mechanische parkeervoorziening dient qua brandveiligheid te voldoen aan zowel landelijke gestelde eisen als aan de lokale eisen van de gemeente. (CMP- Praktijkrichtlijnen) Het aanrijden van constructieve elementen dient geen gevaar op te leveren voor inzittenden en/of derden door het omvallen of bezwijken van de constructie. (NEN 2443) Afwikkeling van voetgangers en fietsers verdient te allen tijde bijzondere aandacht. (CROW)


5.3. Uitgangspunten

Architectonisch

Veiligheid

UIT-Ar 1

UIT-Ve 1

De geparkeerde auto‟s zullen vanuit de appartementen niet direct zichtbaar zijn.

Functioneel UIT-Fu 1 UIT-Fu 2

UIT-Fu 3 UIT-Fu 4

UIT-Fu 5

UIT-Fu 6

Alle bewoners moeten per wooneenheid kunnen beschikken over een parkeerplaats voor de deur. De parkeergarage moet toegankelijk zijn voor alle typen auto‟s waarover de bewoners van de appartementen kunnen beschikken. Motoren en bromfietsen dienen geen gebruik te maken van het mechanische parkeersysteem. Er dient voldoende parkeergelegenheid te zijn voor zowel de bewoners als de bezoekers van de woontoren Domuslokatie. Bezoekers van de woontoren dienen geen gebruik te maken van het mechanische parkeersysteem om bij parkeervoorzieningen te komen. Bewoners dienen vanuit hun woning direct en gemakkelijk bij de auto te kunnen komen.

UIT-Ve 2

Indien een auto inof uit een automatisch parkeersysteem gehaald wordt, dienen er geen bewoners in zowel de betreffende parkeerbox als in de entreeruimte te zijn. In het parkeersysteem dient voldoende sociale veiligheid geboden te worden aan de gebruikers.

Realisatie UIT-Re 1

De overlast op de omgeving dient tijdens de bouw tot een minimum beperkt te blijven.

Mechanisch parkeersysteem UIT-Me 1

UIT-Me 2

Activiteiten anders dan het vullen of legen van de auto (zoals het starten van de auto of het wassen ervan) dienen tijdens het stallen in de parkeerboxen niet uitgevoerd te worden. Wel dient er in het ontwerp rekening te worden gehouden met het feit dat deze activiteiten daar wel kunnen voorkomen. Bewoners dienen tijdens spitsuren binnen een aanvaardbaar tijdsbestek over hun auto te kunnen beschikken of deze weg te zetten.

19

6.

Programma van Eisen (PvE)

In dit hoofdstuk worden aan de verschillende randvoorwaarden en uitgangspunten concrete eisen gesteld. Indien de eis direct uit een norm of richtlijn komt wordt de bron ervan vermeld. Indien er een andere redenering achter de eis zit, wordt hiervoor verwezen naar de bijlagen. Eisen zonder verwijzing zijn zelf opgesteld. 1. Architectonisch PvE 1 De gevel waarachter de auto‟s op de verschillende etages geparkeerd staan dient transparant te zijn. (RVW-Ar 1; Kraaivanger • Urbis) PvE 2 De eerste vijf lagen van het noordelijke bouwdeel dienen vrij van verdiepingen te blijven. Daarnaast dienen constructieve elementen het zicht op de achtergelegen Willem de Kooningacademie zo min mogelijk te verstoren. (RVW-Ar 2; Kraaivanger • Urbis) PvE 3 Op de begane grond van de woontoren dient een horeca voorziening te komen. Voor aparte bergingen dient een oppervlak van 320 m2 gereserveerd te worden en voor algemene fietsenstallingen een oppervlak van 200 m2. (RVW-Ar 3; Kraaivanger • Urbis) PvE 4 Indien activiteiten als het sleutelen aan- en wassen van de auto niet op de verdiepingen zelf plaats kunnen vinden, dient hiervoor een aparte ruimte te komen. (UIT-Me 1) 2. Functioneel PvE 5 Er dienen minimaal 116 parkeerplekken gerealiseerd te worden, waarvan 96 voor bewoners en 20 voor bezoekers. (UIT-Fu 4; Zie bijlage 2 “Benodigd aantal parkeerplekken”) PvE 6 In de directe omgeving van de woontoren is voldoende parkeermogelijkheid voor bezoekers om (betaalt) te parkeren. (UIT-Fu 5; Zie bijlage 3 “Parkeren bezoekers”)

20

PvE 7 Elke wooneenheid dient minimaal één parkeerplaats voor de deur te hebben waar bewoners bij- en in hun auto moeten kunnen komen. (RVW-Fu 1 & UIT-Fu 1) PvE 8 De parkeerplaatsen dienen op hetzelfde niveau als de bijbehorende appartementen gerealiseerd te worden. (UIT-Fu 6) 3. Mechanisch parkeersysteem PvE 9 De minimale capaciteit van het parkeersysteem dient 55 tot 110 auto‟s per uur te zijn. (UIT-Me 2; Zie bijlage 4 “Piekuurbelasting”) PvE 10 De afmetingen van een parkeerplaats in een mechanisch parkeersysteem dient minimaal 5,25 meter lang en 2,20 meter breed te zijn met een vrije hoogte van 2,00 meter. Dit is exclusief toleranties van 50 mm per zijde en de ruimte voor bewoners om bij de auto te komen. (UIT-Fu 2; Zie bijlage 5 “Ruimtelijke ontwerpeisen parkeervoorzieningen”) PvE 11 Het minimale gewicht dat in een mechanisch parkeersysteem per parkeerplek gedragen dient te worden is 2300 kg. (UIT-Fu 2; Zie bijlage 5 “Ruimtelijke ontwerpeisen parkeervoorzieningen”) PvE 12 In de parkeerbox dient 650 mm tot 900 mm vrije ruimte te zijn rondom de auto voor het in- en uitladen van goederen, enzovoort. (RVW-Fu 1; ASVV 2004) PvE 13 Automatische parkeersystemen waarbij de auto‟s in lengterichting worden verplaatst, moeten zijn uitgerust met een vergrendeling voor de auto welke onafhankelijk van de auto werkt. Bij het uitsluitend verplaatsen in dwarsrichting is een dergelijke vergrendeling niet nodig. (RVW-Me 1; CMP- Praktijkrichtlijnen)


4. Entreeruimte PvE 14 Tussen de ingang van het parkeersysteem en het aansluitende openbare wegennet is minimaal één parkeerplek nodig als bufferruimte. (RVW-Me 2; Zie bijlage 5 “Ruimtelijke ontwerpeisen parkeervoorzieningen”) PvE 15 De entreeruimte moet minimale afmetingen hebben van 3,0m bij 6,0m waarbij de parkeerruimte centraal ligt. Bij toepassen van een draaischijf dient de entreeruimte minimaal 6,0m bij 6,0m te zijn. (RVW-Me 3; Zie bijlage 5 “Ruimtelijke ontwerpeisen parkeervoorzieningen”) PvE 16 De entreeruimte dient eenvoudig te kunnen worden binnengereden zonder dat daarvoor bijzondere rijvaardigheden noodzakelijk zijn. (RVW-Me 3; CMP- Praktijkrichtlijnen) PvE 17 In- en uitrijden van de entreeruimte dient te gebeuren door uitsluitend in voorwaartse richting te rijden. (RVW-Me 3; CMP- Praktijkrichtlijnen) PvE 18 Er dient een eenvoudige en duidelijke gebruikshandleiding beschikbaar te zijn die de verschillende stappen van in- en uitparkeren van de entreeruimte aan gebruikers uitlegt. (RVW-Me 3; CMP- Praktijkrichtlijnen) 5.Veiligheid PvE 19 Het parkeersysteem dient van zowel een brandmeldinstallatie als een automatisch blussysteem voorzien te worden. (RVW-Ve 1; CMP- Praktijkrichtlijnen) PvE 20 Er dienen voldoende nooduitgangen te zijn zodat er altijd een tweede vluchtroute is in geval van calamiteiten. (RVW-Ve 1)

PvE 21 Personen dienen zicht niet in de parkeerruimte te kunnen bevinden wanneer een auto inof uit deze ruimte wordt gehaald. (UIT-Ve 1) PvE 22 De loop- en fietsroutes binnen het gebouw dienen zoveel mogelijk gescheiden te worden gehouden van de parkeerwegen. (RVW-Ve 3; CROW) 6. Constructief PvE 23 Constructieve elementen achter de gevel waar de auto‟s geparkeerd staan, dienen uit het zicht gehouden te worden of tot een minimum beperkt te worden. (RVW-Ar 1) PvE 24 Indien delen van de constructie mogelijk kunnen omvallen of bezwijken door een bijzondere belasting, dient de constructie zodanig in elkaar te zitten dat er voldoende „redundancy‟ in de constructie aanwezig is (tweede draagweg). (RVW-Ve 2; NEN 2443) 7. Realisatie PvE 25 Hinder tijdens de bouw op het verkeer van zowel de Verlengde Willemsbrug als de Blaak dient voorkomen te worden. (UIT-Re 1)

21

22


Deel

2

Ontwerp parkeersysteem

In de hoofdstukken 7, 8 en 9 wordt een ontwerp gemaakt voor het mechanische parkeersysteem binnen de woontoren Domuslokatie. Hiervoor wordt als eerst onderzocht welke systemen in aanmerking komen om parkeren op elke verdieping van de woontoren mogelijk te maken. Vervolgens wordt er gekeken op welke verschillende manieren deze parkeersystemen in de woontoren kunnen worden geplaatst. Dit leidt tot vier verschillende alternatieven die met elkaar vergeleken worden om tot een definitieve keuze te komen. Dit gekozen ontwerp wordt tot slot meer in detail uitgewerkt. 23

24


7.

Inpassing mechanisch parkeersysteem

7.1. Inleiding Van alle mechanische parkeersystemen die momenteel op de markt verkrijgbaar zijn, blijken er maar een paar geschikt om toe te passen in de woontoren Domuslokatie. In dit hoofdstuk wordt als eerst bekeken welke systemen op voorhand al ongeschikt blijken te zijn. Van deze eventueel geschikte parkeersystemen wordt vervolgens bekeken op welke manieren deze binnen de verschillende verdiepingen van de bovenbouw van de woontoren geïntegreerd kunnen worden. Vervolgens volgt een beschrijving van de werking van het schappenkastsysteem en worden de belangrijkste ontwerpcriteria onderzocht met betrekking tot het integreren van dit parkeersysteem in de woontoren Domuslokatie. 7.2. Ongeschikte mechanische parkeersystemen Een aantal mechanische parkeersystemen blijkt meteen al niet geschikt om toe te passen in de woontoren Domuslokatie, omdat de eigenschappen van deze systemen niet gericht zijn op het verticaal transporteren en/ of stallen van auto‟s op een vaste parkeerplaats. Ook blijken twee parkeersystemen niet geschikt omdat ze veel meer ruimte vragen dan in het parkeerdeel van de woontoren beschikbaar is. Een gedetailleerde omschrijving van de verschillende mechanische parkeersystemen die op de markt zijn, is weergegeven in bijlage 6. Van deze parkeersystemen blijken alle halfautomatische parkeersystemen niet geschikt te zijn om in de woontoren toe te passen. Deze systemen zijn vooral geschikt om de capaciteit van bestaande parkeervoorzieningen te vergroten, doordat ze het mogelijk maken om op een gegeven oppervlak de parkeerplekken compacter in te delen. Denk hierbij aan het hefplateau en de schuifpallet. Deze systemen hebben echter niet de mogelijkheid om de auto‟s over meerdere verdiepingen, verticaal te transporteren. Ook de parkeerautomaat (een combinatie van deze twee systemen) is niet geschikt om in de woontoren toe te passen, aangezien de parkeerplekken zich ten opzichte van elkaar continu herschikken. Hierdoor is het niet mogelijk om

25

auto‟s een vaste parkeerplek (op de juiste verdieping) voor de appartementen te geven. Daarnaast vallen ook een aantal volautomatische parkeersystemen af. Net zoals de parkeerautomaat ongeschikt is omdat binnen het systeem geen vaste parkeerplekken gerealiseerd kunnen worden, geldt dit ook voor het schuifsysteem, het omzetsysteem en het paternostersysteem. Verder is het overzetsysteem ongeschikt als toepassing in de woontoren Domuslokatie. Dit systeem is ontworpen om auto‟s over elkaar heen te tillen en zo te besparen op de rijstroken tussen de parkeervakken. Het systeem is niet in staat om auto‟s verticaal over meerdere verdiepingen te verplaatsen. Tot slot blijken de parkeertoren en het hefassysteem niet geschikt te zijn. Het inpassen van twee parkeertorens waarbij in dwarsrichting geparkeerd wordt is niet mogelijk binnen de hiervoor gereserveerde ruimte. Het toepassen van een enkele parkeertoren betekent dat er één centrale lift is en dat levert niet voldoende capaciteit op. Dit geldt ook voor een parkeertoren waarbij in de lengterichting geparkeerd wordt. Bovendien heeft deze parkeertoren een te grote diameter om in de beschikbare ruimte van de woontoren te plaatsen. Met een dubbel hefassysteem is het mogelijk om op elke verdieping maximaal vier parkeerplekken te realiseren. Maar omdat deze via één lift te bereiken zijn, kan niet worden voldaan aan de minimale capaciteit. Systemen die mogelijk wel geschikt zijn om in de woontoren Domuslokatie toe te passen zijn het schappenkastsysteem en de autolift. Voor deze systemen worden in de volgende paragraaf enkele concepten ontwikkeld.

26


7.3. Situering parkeerplekken bovenbouw In deze paragraaf wordt voor zowel het schappenkastsysteem als de autolift gekeken op welke verschillende manieren deze binnen de beschikbare ruimte van het parkeerdeel geïntegreerd kunnen worden. Dit leidt tot vijf conceptoplossingen die vervolgens met elkaar vergeleken worden.

Schappenkastsysteem Binnen het schappenkastsysteem zijn verschillende principes te onderscheiden (zie bijlage 6). Hiervan blijkt alleen het systeem geschikt waarbij de auto‟s via een centrale lift in de schappen geplaatst worden die zich langs de liftschacht bevinden. Het wegzetten van de auto‟s uit de lift kan zowel in lengterichting als in dwarsrichting gebeuren. Uit een globale capaciteitsberekening zoals weergegeven in bijlage 7, volgt dat er minimaal drie liften nodig zijn om dit systeem toe te passen in de woontoren Domuslokatie. Indien het toepassen van drie liften niet mogelijk is, zou er in de onderbouw een bufferzone ingericht kunnen worden. Deze dient ervoor om tijdens spitsuren de auto‟s sneller in het systeem op te nemen of uit het systeem te halen.

Figuur 7.1 Concept I: Schappenkastsysteem met dwarsparkeren: 4 parkeerplekken. per verdieping

In het voorlopig ontwerp van de woontoren blijken maximaal vier parkeerplekken gerealiseerd te kunnen worden door het toepassen van een schappenkastsysteem waarbij in dwarsrichting geparkeerd wordt. Dit is weergegeven in figuur 7.1. Door het toepassen van drie liften binnen het schappenkastsysteem, kunnen zes parkeerplekken op elke verdieping gerealiseerd worden zoals is weergegeven in figuur 7.2. Doordat de auto‟s binnen het parkeersysteem in dezelfde richting getransporteerd moeten worden als de auto‟s uiteindelijk geparkeerd worden, is er op de begane grond een draaischijf nodig om de auto‟s een kwartslag te draaien. Omdat de auto‟s het gebouw niet kunnen verlaten aan de kant van de Verlengde Willemsbrug, zorgt deze draaischijf er ook voor dat de auto‟s de entreeruimte aan dezelfde kant kunnen verlaten als waar ze binnen zijn gekomen. Figuur 7.2 Concept II: Schappenkastsysteem met dwarsparkeren: 6 parkeerplekken per verdieping

27

Een ander mogelijkheid om met het schappenkastsysteem op elke verdieping te parkeren, is wanneer het parkeerproces in lengterichting wordt verzorgd. Voor dit concept blijkt het maximaal haalbaar om vier parkeerplekken per verdieping te realiseren, zoals in figuur 7.3 is weergegeven. Tot slot is er ook gezocht naar een mogelijkheid om met dit systeem de auto‟s in de lijn van de gevel van de overige bouwdelen te parkeren. Dit is gedaan om het zicht op de geparkeerde auto‟s van buitenaf te optimaliseren. Ook bij dit concept blijken maximaal vier parkeerplekken per verdieping gerealiseerd te kunnen worden, zoals weergegeven in figuur 7.4.

Autolift Van de hydraulische en elektrische autolift is alleen de laatste in staat om auto‟s over grotere hoogte te verplaatsen. Om dit parkeersysteem in de woontoren toe te passen zijn minimaal twee liften nodig om voldoende capaciteit te realiseren. (Zie bijlage 7.3). Figuur 7.3 Concept III: Schappenkastsysteem met langsparkeren: 4 parkeerplekken per verdieping

In bijlage 8 zijn een aantal oplossingen gegeven om de autolift in het ontwerp van de woontoren op te nemen. Hierbij is geschoven met de plaatsing van de schacht van de autolift, het trappenhuis, de liften en de parkeerplaatsen. Van deze oplossingen blijkt er maar één geschikt te zijn om toe te passen in de woontoren Domuslokatie. De overige oplossingen blijken niet geschikt vanwege de volgende overwegingen: -

Figuur 7.4 Concept IV: Dwarsparkeren in de gevellijn: 4 parkeerplekken per verdieping

28

Er worden minder dan de vereiste vier parkeerplekken gerealiseerd (PvE 7); Er ontstaan conflictsituaties op de begane grond tussen aankomende (of vertrekkende) auto‟s en voetgangers (PvE 22); Er kan een eventuele wachtrij voor de lift ontstaan buiten de locatie van de woontoren, op de aangrenzende wegen (PvE 14).

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ In figuur 7.5 is concept V weergegeven. Hierbij zijn de twee autoliften tegen het noordelijke bouwdeel geplaatst, waardoor de auto‟s ook aan deze zijde het gebouw moeten binnenrijden. Aangezien op deze plaats in het voorlopig ontwerp van de woontoren de entree van de woontoren is gelegen, zal deze in het ontwerp moeten worden aangepast. Er blijken per verdieping maximaal vier parkeerplekken gerealiseerd te kunnen worden. Wat betekent dat er in totaal 68 parkeerplekken op de verschillende verdiepingen gerealiseerd kunnen worden. Dus dient er in de onderbouw ruimte gereserveerd te worden voor nog eens 28 parkeerplekken.

Evaluatie Op basis van een aantal overwegingen kan geconcludeerd worden welk van de voorgaande concepten daadwerkelijk geschikt kunnen zijn als alternatief voor het parkeersysteem in de woontoren Domuslokatie. De basis van deze overwegingen ligt zowel in de invloed van het parkeersysteem op de architectuur als op het aantal parkeerplekken dat op elke etage gerealiseerd kan worden. Wat betreft de invloed van het parkeersysteem op het voorlopig ontwerp van de woontoren, dient er gezocht te worden naar een parkeersysteem dat in de plattegrond van de woontoren geïntegreerd kan worden, zonder dat het de vorm en functie van het ontwerp (te veel) aantast. Het concept waarbij het schappenkastsysteem wordt toegepast met drie liften (concept II) blijkt het V.O. van de woontoren teveel aan te tasten. Uit figuur 7.2 blijkt dat het realiseren van zes parkeerplekken per verdieping niet in de huidige beschikbare ruimte past. Dit zou ten koste gaan van ongeveer 29 m2 van de appartementen in het zuidelijke bouwdeel. In de plattegrond van de appartementen betekent dit dat er geschoven moet worden met zowel de doucheruimte als de slaapruimte, wat weer ten koste gaat van het oppervlak van de woonkamer. Omdat de ruime woonkamer (met uitzicht over de Maas) een essentieel aspect is van het ontwerp, wordt dit concept niet aanvaardbaar gevonden.

Figuur 7.5 Concept V: Autolift tegen het noordelijke bouwdeel: 4 parkeerplekken per verdieping

29

Bij de keuze tussen vier of zes parkeerplekken voor de deur, is de mogelijkheid tot herverdelen van de parkeerplekken een belangrijke overweging. Het realiseren van zes parkeerplekken per verdieping, betekent dat bewoners die na verloop van tijd een auto verkopen een lege parkeerplek voor de deur blijven houden. Andersom geldt ook dat wanneer bewoners na verloop van tijd een extra auto kopen, hier geen vrije parkeerruimte voor is op de verdieping van de woning. Bij het toepassen van vier parkeerplekken op elke verdieping, zullen de overige parkeerplekken onderin het gebouw worden gerealiseerd. Dit betekent dat er een algemene parkeerverdieping is, waar bewoners een extra parkeerplek kunnen huren of kopen. En hier dus indien gewenst ook weer gemakkelijk van af kunnen komen. Deze manier van herverdelen van parkeerplekken verdient de voorkeur boven het herverdelen van parkeerplekken over de hoogte van de woontoren; dus voor de deur van andere appartementen. Dit is ook een overweging waarom concept II niet geschikt is. Het concept waarbij de auto‟s door een autolift naar de juiste verdieping worden gebracht (concept V) blijkt vanuit functioneel oogpunt niet wenselijk. Er is niet voldoende vrije ruimte binnen het parkeerdeel om de auto‟s op de verschillende verdiepingen op een gebruiksvriendelijke manier in- en uit de parkeervakken te rijden. Ook het keren van de auto binnen zulke krappe ruimtes is niet wenselijk; en al helemaal niet op grote hoogte. Hieruit volgt dat van alle concepten alleen het schappenkastsysteem waarbij op elke verdieping vier parkeerplekken worden gerealiseerd (concept I, III & IV) geschikte oplossingen zijn voor de woontoren Domuslokatie. Bewoners rijden hun auto onderaan het gebouw in de entreeruimte, waarna het parkeersysteem de auto‟s naar de juiste parkeerplaats brengt. In de volgende paragraaf zal dieper op de werking van het schappenkastsysteem worden ingegaan.

30


7.4. Werking Schappenkastsysteem Het schappenkastsysteem bestaat uit een hal waarin zich een centrale lift bevindt. Aan weerszijde van deze centrale lift bevindt zich een „schappenkast‟ waarin de auto‟s worden gestald. In figuur 7.6 is een voorbeeld van een centrale hal gegeven met aan weerszijden de parkeerplekken. De auto‟s worden door de bestuurder onderaan het parkeersysteem in een aparte ruimte naar binnen gereden, de zogenaamde entreeruimte. Nadat een bestuurder de auto heeft geparkeerd en de entreeruimte verlaten, wordt de auto naar de overnameruimte verplaatst onderin de centrale lift. Vanaf daar wordt de auto omhoog getransporteerd en in het juiste parkeervak geplaatst. Het parkeren van de auto‟s in de parkeervakken kan op twee verschillende manieren gebeuren: In dwarsrichting of in langsrichting. Het verschil tussen beide manieren is dat in geval van langsparkeren de auto‟s vanuit de lift met de neus naar voren (of naar achteren) in en uit de parkeervakken gehaald worden. Bij dwarsparkeren worden de auto‟s in zijwaartse richting in en uit de parkeervakken gehaald. De entreeruimte kan voorzien worden van een draaischijf die het mogelijk maakt om deze ruimte via dezelfde opening te verlaten als waardoor ook naar binnen wordt gereden. Tevens kan de draaischijf het mogelijk maken om de entreeruimte onder een hoek te binnen te rijden en/ of weer te verlaten. Figuur 7.7 geeft schematisch deze mogelijke toepassingen van een draaischijf weer.

Figuur 7.6 Centrale hal met schappenkast

Figuur 7.7 Mogelijke toepassing van een draaischijf in de entreeruimte

31

Het in- en uit de schappen halen van de auto‟s kan op drie verschillende manieren gebeuren: - door middel van pallets; - door de auto‟s bij de wielen op te pakken (palletloos); - door middel van een rolband

Figuur 7.8 Voorbeeld van pallets waarop de auto’s verplaatst kunnen worden

Binnen het schappenkastsysteem is het gebruikelijk om de auto‟s te verplaatsen op pallets. Auto‟s worden dan bij binnenkomst door de gebruiker op een pallet geparkeerd, zoals weergegeven in figuur 7.8, die vervolgens naar de juiste parkeerplaats wordt gebracht. Palletsystemen worden meestal toegepast in een stalen constructie, waarbij de pallets over railsen schuiven en zo in- en uit de parkeerboxen worden gehaald. Wanneer de pallets op betonnen vloeren geschoven moeten worden, dienen op deze betonnen vloeren railsen te worden geplaatst. Dit gaat ten koste van de plafondhoogte.

Figuur 7.9 Voorbeeld van een palletwisselaar in zowel langs- als dwarsrichting

Bij systemen die de auto‟s op pallets verplaatsen, kan de entreeruimte voorzien worden van een palletwisselaar. Dat is een systeem dat de entreeruimte meteen van een nieuwe, lege pallet voorziet op het moment dat een pallet (inclusief auto) in de centrale lift wordt geschoven. Op deze manier kan de entreeruimte meteen weer gebruikt worden om een voertuig te parkeren terwijl de centrale lift nog bezig is om de vorige auto in de schappen te plaatsen. Dit is weergegeven in figuur 7.9. Verder is het mogelijk om meerdere pallets achterelkaar in de parkeervakken te plaatsen, zoals weergegeven in figuur 7.10. Om een pallet (met auto) in een parkeervak te schuiven, wordt deze pallet aan de pallet die al in het parkeervak geschoven is gekoppeld. Vervolgens worden beide pallets in het parkeervak geschoven. Om een auto die op de tweede rij geparkeerd staat uit het parkeersysteem te halen, dient de voorste auto eerst uit het parkeervak gehaald te worden en naar een andere vrije plek verplaatst te worden. Er dient dus altijd één parkeervak minder dan het aantal parkeerrijen, vrijgehouden te worden voor het omzetten van auto‟s.

Figuur 7.10. Indien de vrije parkeerplaats zich in de tweede parkeerrij bevindt, worden de pallets aan elkaar gekoppeld en vervolgens in de parkeerplaats geschoven

32

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ Een andere mogelijkheid is een palletloossysteem, waarbij de auto‟s bij de wielen op worden gepakt en vervolgens in een parkeervak worden geplaatst. Het oppakken van de auto‟s gebeurt door een shuttle die vanaf de transporter onder de auto schuift en deze vervolgens door middel van vier „kammen‟ bij de wielen oppakt. Een voorbeeld hiervan is weergegeven in figuur 7.11. Na het optillen trekt de shuttle de auto vervolgens de transporter op. Op deze manier kunnen de auto‟s alleen in langsrichting geparkeerd worden; de kammen zijn niet in staat om in dwarsrichting onder de auto te schuiven en de auto bij twee banden tegelijk op te pakken.

7.11. De ‘kammen’ openen, waardoor de auto op de vloer wordt geplaatst

Bij het parkeren in een palletloossysteem dient de auto altijd op de handrem te worden gezet. Om te zorgen dat gebruikers de auto ook daadwerkelijk op de handrem zetten, wordt de entreeruimte onder een lichte helling geplaatst. Het voordeel van het parkeren van auto‟s op deze manier is dat de auto‟s direct op de (betonnen) vloeren geplaatst worden. Dit geeft relatief veel vrijheid, doordat er geen railsen nodig zijn om de auto‟s in de parkeervakken te schuiven. De laatste manier waarop auto‟s binnen het systeem kunnen worden in- en uitgeparkeerd, is door middel van rolbanden zoals weergegeven in figuur 7.12. Van deze drie verschillende manieren, lijkt het toepassen van een rolband niet geschikt als toepassing voor de woontoren Domuslokatie. Ten eerste zijn rolbanden veel onderhoudgevoeliger dan de overige twee manieren. En ten tweede omdat de rolband om de vloer heen draait. Dat betekent dat de parkeerboxen die boven en onder elkaar liggen, onderling met elkaar in verbinding staan. Dit is niet wenselijke vanuit zowel constructief oogpunt als het brandveilig en geluidwerend maken van de parkeerruimten. Een oplossing zou kunnen zijn om de rolbanden boven de constructieve vloeren te plaatsen door middel van een aparte constructie. Alleen gaat dat ten koste van de plafondhoogte en brengt het extra hoge kosten met zich mee. Figuur 7.12 Inparkeren van de auto’s met behulp van rolbanden

33

pp.

pp.

pp.

pp.

pp.

pp.

pp.

pp.

pp. = parkeerplaats pp.

pp. pp.

pp.

pp.

pp.

pp.

pp. Centrale lift

Figuur 7.13 Mogelijke configuraties van de centrale lift en de Parkeerplekken, waarbij gescheiden parkeerplaatsen ontstaan

7.5. Bovenbouw vs. onderbouw Uit de vorige paragraaf blijkt dat er vanwege de weinige ruimte op elke etage maximaal vier parkeerplekken kunnen worden gerealiseerd. Omdat het minimale aantal benodigde parkeerplekken voor de woontoren Domuslokatie 1,4 parkeerplek per woning is (PvE 5) dienen de overige parkeerplakken in een parkeerlaag onderin het gebouw te worden gerealiseerd. Verder blijkt uit een globale capaciteitsberekening (weergegeven in bijlage 7) dat er minimaal drie centrale liften moeten worden toegepast om voldoende capaciteit te verzorgen tijdens spitsuren. Omdat er niet meer vrije ruimte is dan voor twee centrale liften, zou er onderin het gebouw tevens een bufferruimte gerealiseerd kunnen worden waar gedurende de spitsuren, auto‟s (tijdelijk) sneller in weggezet kunnen worden. De parkeerplekken in de bovenbouw van de woontoren dienen onafhankelijk van elkaar bereikt te kunnen worden door één van de twee centrale liften. Hiervoor blijken maar een paar configuraties van de centrale lift met de parkeerplekken geschikt te zijn. Dit is schematisch weergegeven in figuur 7.13. Van deze configuraties blijken alleen de eerste twee binnen de beschikbare vrije ruimte op de verdiepingen van de woontoren te passen. Wanneer er in de onderbouw van de woontoren een bufferruimte dient te komen, zullen de auto‟s vanuit de entreelift in de bufferzone moeten komen en vervolgens vanuit deze bufferzone naar de centrale lift gebracht moeten worden. Dit kan gerealiseerd worden door het toepassen van een transporterbaan zoals is weergegeven in figuur 7.14.

Figuur 7.14 Transporter voor horizontaal transport (shuttlesysteem)

34

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ Vanuit de entreelift wordt een auto dan op deze transporter gezet, die de auto naar een vrije parkeerplek in de bufferruimte verplaatst. De transporter komt vervolgens weer vrij om een volgende auto uit de entreelift te halen. Wanneer de spits voorbij is (of de transporter even niet in gebruik), kan een auto door de transporter vanuit de bufferruimte in één van de twee centrale liften gezet worden. Dit is schematisch weergegeven in figuur 7.15 Vanwege de twee mogelijke configuraties van langs- en dwarsparkeren waarin de auto‟s in de bovenbouw van de woontoren kunnen worden geparkeerd (zie figuur 7.13), is het niet mogelijk om de auto‟s in de onderbouw op dezelfde manier te parkeren. Dit komt doordat de transporterbaan in de onderbouw van het parkeersysteem in dezelfde richting ligt als waarin de auto‟s in de bovenbouw in de parkeervakken worden gezet, zoals schematisch is weergegeven in figuur 7.16. Hieruit volgt dat de vrije parkeerruimte in de onderbouw alleen efficiënt te gebruiken is, indien er in de andere richting geparkeerd wordt dan zoals dat in de bovenbouw gedaan wordt. Om in de onderbouw van de woontoren een bufferruimte en een parkeerruimte te kunnen realiseren, is er dus een combinatie nodig van langs- en dwarsparkeren.

Figuur 7.15 Koppeling tussen de boven- en onderbouw d.m.v. een transporter

Om de combinatie van langs- en dwarsparkeren tussen de bovenbouw en de onderbouw van de woontoren mogelijk te maken, zijn een aantal mogelijkheden: - de transporter dient de auto‟s in zowel langs- als dwarsrichting te kunnen parkeren; - de transporter draait de auto‟s 90 graden waarna in de gewenste richting geparkeerd kan worden; - er wordt een extra transporterbaan toegepast zodat er in de onderbouw in de andere richting geparkeerd wordt als in de bovenbouw.

onderbouw

bovenbouw

Figuur 7.16 Langs- en dwarsparkeren in zowel de bovenbouw als de onderbouw (schematisch)

35

In het eerste geval wordt er in de onderbouw in de andere richting geparkeerd dan zoals in de bovenbouw gebeurt. Dat betekent dat de transporter in staat moet zijn om de auto‟s zowel in dwars- als in lengterichting in de parkeerplaatsen te schuiven, zoals is weergegeven in figuur 7.18. Dit blijkt (binnen de huidige stand van de techniek) niet mogelijk te zijn. In het tweede geval wordt er een draaischijf in de transporter geïntegreerd, zoals schematisch is weergegeven in figuur 7.19. Op deze manier kunnen de auto‟s nadat deze uit de bufferzone zijn gehaald, door de transporter een kwartslag worden gedraaid en vervolgens in de juiste richting in de centrale lift worden gezet (en andersom). In de praktijk blijken deze transporters met geïntegreerde draaischijf alleen in staat om auto‟s 180 graden te draaien. Dit gebeurt in verband met de in- en uitrijrichting van de auto, zoals weergegeven in figuur 7.17. Het blijkt technisch bijna onmogelijk om een auto een kwartslag te draaien en deze vervolgens precies te laten aansluiten op één van de twee transporterbaan (of op de parkeerplaatsen). In het laatste geval wordt een extra transporterbaan in het ontwerp opgenomen, die haaks op de transporterbaan vanuit de centrale liften staat. In principe worden er op deze manier dus twee verschillende parkeersystemen aan elkaar gekoppeld, zoals schematisch is weergegeven in figuur 7.20. Door het toepassen van een opstelplaats tussen beide transporterbanen, blijkt het mogelijk om twee parkeersystemen aan elkaar te koppelen. Wanneer een auto vanuit de onderbouw naar de bovenbouw verplaatst moeten worden (of andersom), wordt de auto vanuit het ene systeem op deze opstelplaats gezet, waarna het andere parkeersysteem de auto kan overnemen en verder verplaatsen. Een opstelplaats dient tevens als een bufferplaats wanneer één van de twee systemen nog niet gereed is om de auto over te nemen.

Figuur 7.17 Transporter met geïntegreerde draaischijf

36


Figuur 7.18 Combinatie van langs- en dwarsparkeren door de transporter blijkt niet mogelijk

Figuur 7.19 Combinatie van langs- en dwarsparkeren door het draaien van de auto’s op de transporter blijkt niet mogelijk

Figuur 7.20 De combinatie van langs- en dwarsparkeren door het koppelen van twee verschillende parkeersystemen blijkt wel mogelijk

37

7.6. Entreeruimte parkeersysteem De entreeruimte is een ander belangrijk ontwerpaspect bij het inpassen van een parkeersysteem in de woontoren. Dit geldt zowel voor het aansluiten van de entreeruimte op het parkeersysteem, als de aansluiting van de entreeruimte op de openbare weg. In deze paragraaf wordt voor beide aspecten bekeken wat de verschillende mogelijkheden zijn.

Aansluiting op het parkeersysteem Voor de aansluiting van de entreeruimte op het parkeersysteem zijn er twee mogelijkheden: - De auto‟s kunnen direct vanuit de entreeruimte in de centrale lift geplaatst worden; - De auto‟s worden vanuit de centrale lift op een transporter gezet die de auto‟s vervolgens verder verplaatst. In beide gevallen kunnen deze twee mogelijkheden worden uitgebreid door de entreeruimte te voorzien van een entreelift of een draaischijf. Wanneer de auto‟s direct vanuit de entreeruimte in de centrale lift geschoven zouden worden, dient er per centrale lift een entreeruimte te komen. Deze entreeruimtes moeten dan ook direct aan de centrale liften grenzen. Dit blijkt vanwege de weinig ruimte op de locatie niet binnen het ontwerp van de woontoren te passen. Bovendien kan er op die manier geen transporterbaan gerealiseerd worden, die nodig is om vanuit deze entreeruimtes de parkeerplekken in de onderbouw te kunnen bereiken. Daar zou dan een aparte (extra) entreeruimte voor moeten worden toegepast.

Figuur 7.21 Voor het realiseren van een parkeerlaag in de onderbouw is een aparte transporter nodig

38

Omdat het wenselijk is dat de auto‟s vanuit de entreeruimte zowel naar de centrale liften als naar de parkeerplekken in de onderbouw kunnen worden gebracht, is het noodzakelijk om een transporterbaan in het parkeersysteem op te nemen. De entreeruimtes worden dan langs deze transporterbaan geplaatst, zoals weergegeven in figuur 7.21. Een andere rede voor het toepassen van deze transporterbaan, is dat op die manier de entreeruimtes

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ op een zekere afstand van de centrale liften gesitueerd kunnen worden. Daardoor kunnen de entreeruimtes in het gedeelte van de onderbouw van de woontoren worden geplaatst, waar de meeste vrije ruimte is om vanaf de openbare weg de entreeruimte in- en uit te kunnen rijden. In bijlage 9 wordt het inpassen van de entreeruimte in de woontoren uitgebreider onderzocht.

Aansluiting met de openbare weg Bij het aansluiten van de entreeruimtes op de omringende wegen zijn drie aspecten van belang: - voor elke ingang van het parkeersysteem dient ruimte te zijn voor minimaal één bufferplaats (PvE 14); - de minimaal benodigde ruimte (boogstraal) waarmee auto‟s de parkeervoorziening kunnen in- en uitrijden; - het oprijzicht van bestuurders op de aangrenzende wegen. Vanwege het eerste aspect blijken een aantal locaties voor de entreeruimte niet geschikt te zijn. Zo kan deze niet direct aan de Gapersteeg worden gesplaatst, omdat er dan geen vrije ruimte is waar auto‟s kunnen wachten tot de entreeruimte beschikbaar is. De entreeruimte dient in dat geval dus verder in het gebouw te worden geplaatst, zodat er binnen de woontoren voldoende ruimte is voor auto‟s om te kunnen wachten. Wanneer de entreeruimte aan de Wijnhaven in het ontwerp wordt opgenomen, is er wel voldoende vrije ruimte tot aan de openbare weg voor auto‟s om te wachten. Dit is weergegeven in figuur 7.22

Figuur 7.22 Ruimte in de onderbouw (gearceerd) waar de entreeruimte niet gesitueerd kan worden

Figuur 7.23 Standaard afrondingsboog

Figuur 7.24 Bereikbaarheid entreeruimte vanaf de Wijnhaven

Het in- en uitrijden van de entreeruimte naar de aansluitende wegen geeft ook een beperking op het aantal mogelijkheden waar de entreeruime gesitueerd kan worden. Dit is weergegeven in de figuren 7.24 en 7.25. Hierbij is de minimaal benodigde ruimte van belang om de parkeervoorziening gemakkelijk te kunnen in- en uitrijden. Er is een standaard afrondingsboog van de leverancier van mechanische parkeersystemen aangehouden, zoals weergegeven in figuur 7.23. 

Er dient te worden opgemerkt dat het trottoir van de Gapersteeg, aan de kant van de woontoren, binnen het V.O. van de architect valt en dus zal verdwijnen. Dit dient te gebeuren in overleg met de Gemeente Rotterdam.

Figuur 7.25 Bereikbaarheid entreeruimte vanaf de Gapersteeg

39

I

III II

I: Oprijzicht huidige situatie (fig.7.27) II: Oprijzicht weergegeven in figuur 7.28 III: Oprijzicht weergegeven in figuur 7.29

Figuur 7.26 Locaties oprijzicht weergegeven in de figuren 7.27 t.m. 7.29

Naast voldoende ruimte om de entreeruimte in- en uit te rijden, is het zicht vanuit de auto op de aansluitende wegen van belang. En dan vooral het zicht op de aangrenzende Wijnhaven. Wanneer het parkeersysteem aansluit op de Wijnhaven (50 km/h) is het belangrijk dat bestuurders voldoende zicht hebben om veilig in te kunnen voegen. Hierbij is het zicht op de Wijnhaven, onder de Willemsbrug door het meest kritiek punt. In de westelijke richting van de Wijnhaven is voldoende zicht, zoals te zien is in figuur 7.27. In de ASVV worden minimale zichtafstanden gegeven die automobilisten nodig hebben om een weg veilig te kunnen oversteken of (zoals in dit geval) oprijden voor wegen buiten de bebouwde kom. Voor wegen binnen de bebouwde kom zijn deze afstanden niet bekend. Daarom wordt een aanname gedaan voor het oprijzicht van de Wijnhaven. In figuur 7.26 zijn drie locaties aangegeven waarbij de uitgang van het parkeersysteem direct op de Wijnhaven aansluit. Omdat de zichtlijnen voor locatie II (fig. 7.28) niet veel verschillen met de oude situatie (locatie I), kan geconcludeerd worden dat de zichtlijnen hier voldoende zullen zijn om de Wijnhaven veilig op te rijden. Voor locatie III (fig 7.29) wordt het oprijzicht wel een stuk minder.

Figuur 7.27 Locatie I: Oprijzicht huidige situatie (Gapersteeg met Wijnhaven)

Figuur 7.28 Locatie II: Oprijzicht met de neus van de auto op (links) en over (rechts) de stoep. Deze is vergelijkbaar met de huidige situatie (fig. 7.27)

40

Figuur 7.29 Locatie III: Oprijzicht met de neus van de auto op (links) en over (rechts) de stoep. Hier is minder zicht dan in de huidige situatie (fig. 7.27)


7.7. Conclusies maatgevende ontwerpaspecten In dit hoofdstuk zijn verschillende ontwerpaspecten besproken die belangrijk zijn bij het inpassen van een mechanisch parkeersysteem in de woontoren Domuslokatie. Hierna volgen puntsgewijs de belangrijkste bevindingen.

-

Inpassing in de bovenbouw: -

-

Van alle mechanische parkeersystemen die op de markt verkrijgbaar zijn, blijken alleen het schappenkastsysteem en de autolift geschikt om op de verschillede verdiepingen van de woontoren Domuslokatie vaste parkeerplekken te realiseren. Door de krappe locatie en de weinige beschikbare ruimte binnen het V.O. van de woontoren, blijkt de autolift niet op een gebruiksvriendelijke wijze in het ontwerp te kunnen worden opgenomen. Bewoners moeten dan op de verdieping van hun appartement, binnen een zeer kleine ruimte handelingen verrichten als inparkeren, keren, e.d.

Parkeersysteem: -

-

-

Een palletloos systeem kan alleen worden toegepast in de woontoren, indien er in de bovenbouw in langsrichting wordt geparkeerd. Wanneer een systeem met pallets wordt toegepast, kan er in de bovenbouw zowel in langs- als in dwarsrichting worden geparkeerd. Indien een systeem met pallets wordt toegepast om op de verdiepingen (op de betonnen vloeren) te parkeren, dienen deze vloeren voorzien te worden van geleiderailsen. Met een palletloos systeem kunnen de auto‟s direct op de betonnen vloeren worden geplaatst. Indien er in de bovenbouw volautomatisch geparkeerd wordt en er dient in de onderbouw een parkeerlaag (of een bufferzone) te komen, dan dienen beide systemen gekoppeld te worden. Dit is alleen mogelijk door twee verschillende parkeersystemen met elkaar te verbinden door het realiseren van een vrije parkeerplaats (opstelplaats) tussen de twee systemen in. Auto‟s worden vanuit

-

het ene parkeersysteem op de opstelplaats gezet en vanaf daar door het andere parkeersysteem overgenomen. Indien twee parkeersystemen aan elkaar gekoppeld worden, dient er zowel in de onderbouw als in de bovenbouw op dezelfde wijze (langs- of dwarsrichting) geparkeerd te worden. Dat komt doordat een transporter niet in staat is om auto‟s in twee verschillende richtingen op te pakken en weg te zetten. Indien er in dwarsrichting wordt geparkeerd, is het niet mogelijk om auto‟s op één verdieping vanuit de entreelift naar de centrale liften te verplaatsen. Dit komt doordat de transporterbanen die deze liften met elkaar verbinden, de verticale liftschacht van de eerste centrale lift niet kan kruizen. Er zijn in dat geval altijd twee verdiepingen nodig, met elk een transporterbaan die een eigen centrale lift bedient. Bij langsparkeren is er wel voldoende ruimte om vanuit één bufferzone beide centrale liften te bedienen.

Entreeruimte: -

-

-

Om parkeerplaatsen in de onderbouw te realiseren, is het noodzakelijk deze aan een aparte transporterbaan te realiseren. Auto‟s kunnen dan vanaf de transporterbaan in de parkeervakken gezet kunnen worden. De entreeruimtes dienen vervolgens ook langs deze transporterbaan geplaatst te worden, zodat auto‟s vanuit de entreelift op de transporter geplaatst kunnen worden. De entreeruimtes kunnen in het ontwerp niet direct aan de Gapersteeg worden gesitueerd, omdat de auto‟s deze draai niet kunnen maken. Tevens is er dan geen ruimte voor auto‟s om te kunnen wachten indien een entreeruimte in gebruik is. Indien er een parkeerlaag in de onderbouw van het systeem wordt opgenomen, blijken twee entreeruimtes maximaal haalbaar te zijn. Wanneer deze parkeerlaag er niet is, kunnen de entreeruimtes direct aan de centrale liften worden gekoppeld en zijn drie entreeruimtes maximaal haalbaar.

41

42


8.

Alternatieven

8.1. Inleiding Uit het vorige hoofdstuk is gebleken dat niet mogelijk is om één volautomatisch parkeersysteem te integreren in de woontoren Domuslokatie. Dit komt doordat er zowel in de onderbouw als in de bovenbouw een parkeervoorziening dient te komen. Het blijkt wel mogelijk te zijn om twee verschillende parkeersystemen aan elkaar te koppelen door middel van een extra transporterbaan met een opstelplaats tussen beide systemen in. Afhankelijk van de wijze van parkeren (langs of dwars) zijn er een aantal mogelijkheden om deze twee systemen aan elkaar te koppelen. In plaats van het koppelen van twee volautomatische parkeersystemen, zouden er ook twee onafhankelijke parkeersystemen in de woontoren kunnen worden geïntegreerd: Eén voor het parkeren in de onderbouw en één voor het parkeren in de bovenbouw. Deze oplossing is makkelijker te integreren in de woontoren, doordat er minder bewegende onderdelen zijn die op elkaar aansluiten. Nadeel is dan wel dat er aparte entreeruimtes moeten komen voor beide systemen, waardoor een bufferzone niet te realiseren is. Tot slot zou er ook nog gekozen kunnen worden om alleen een parkeersysteem in de bovenbouw van de woontoren te plaatsen en de overige parkeerplaatsen op traditionele wijze in de onderbouw van het ontwerp op te nemen. Vanwege de noodzakelijke entreeruimtes voor het parkeersysteem op de begane grond, blijkt er alleen geen ruimte te zijn voor de benodigde rijen hellingsbanen voor het traditionele parkeren. Een oplossing hiervoor is het toepassen van een autolift in de onderbouw van de woontoren, die deze hellingsbanen overbodig maakt. Naast het volautomatische parkeersysteem, wordt er dan een autolift in de woontoren geïntegreerd. In figuur 8.1 wordt de totstandkoming van deze alternatieven schematisch weergegeven. In dit hoofdstuk zullen deze alternatieven besproken worden. Figuur 8.1 Schematische weergave totstandkoming verschillende alternatieven

43

8.2. Nul+ alternatief Traditioneel parkeren

Onderbouw: Entree en parkeerplaatsen (b.g.)

Bovenbouw: parkeerlaag (verdieping 5)

Onderbouw: parkeerlaag (verdieping 1 tot en met 4)

Bovenbouw: appartementen (verdieping 6 tot en met 21)

44


Om een goede vergelijking te kunnen maken tussen de verschillende parkeeroplossingen is een nul+ alternatief opgesteld. Dit is een ontwerp waarin de benodigde 96 parkeerplaatsen in de woontoren Domuslokatie op traditionele wijze gerealiseerd worden. Dat wil zeggen inclusief hellingsbanen en rijbanen. Aan dit ontwerp liggen de volgende aspecten ten grondslag: (Zie bijlage 5): - Afmetingen parkeerplek (traditioneel): 5,0m bij 2,50m - Afmetingen tussenstrook (traditioneel): 6,35m - Helling van de hellingsbanen: 12%. - Lengte van een hellingsbaan: 27m. (Volgt uit de minimale helling van de hellingsbaan in combinatie met de verdiepingshoogte van 3,20m.) - Voor de in- en uitgang wordt een afmeting aangehouden van 16,2m bij 6,6m. Bij deze indeling is gekozen voor haaks parkeren omdat parkeren onder een hoek alleen mogelijk gemaakt kan worden door eenrichtingverkeer tussen de parkeerplekken te creëren. Dat betekent dat er meer tussenstroken nodig zijn waardoor nog minder ruimte overblijft om de parkeerplekken te realiseren. In geval van haaks parkeren kan een (weliswaar wat bredere) weg toegepast worden waarop in twee richtingen gereden kan worden. Er blijkt dat de eerste vijf verdiepingen (inclusief begane grond) volledig nodig zijn om de benodigde 96 parkeerplaatsen te kunnen realiseren. Er blijkt geen ruimte te zijn voor een horeca gelegenheid op de begane grond. Wel blijft op elke verdieping in de bovenbouw het parkeerdeel onbenut, wat per verdieping ongeveer 155 m2 extra vrije ruimte oplevert.

45

8.3. Alternatief I: Twee parkeersysteem gekoppeld Schappenkastsysteem (dwarsparkeren) in boven- en onderbouw

Onderbouw: Entreeruimtes en horeca/fietsenstallingen (b.g.)

Onderbouw: parkeerplaatsen (verdieping 2)

Onderbouw: parkeerplaatsen (verdieping 1)

Onderbouw: parkeerplaatsen (verdieping 3 en 4)

46

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ Bij deze variant worden twee schappenkastsystemen aan elkaar gekoppeld, zodat er één volautomatisch parkeersysteem ontstaat. Door deze koppeling dienen de auto‟s in de boven- en onderbouw in dezelfde richting geparkeerd te worden (zie paragraaf 7.7); in dit geval in dwarsrichting. De auto‟s worden verplaatst door middel van een palletsysteem. De twee entreeruimtes van het parkeersysteem, worden op de begane grond gesitueerd aan de Gapersteeg. Voor elke entreeruimte is een wachtplaats binnen de woontoren gerealiseerd, waardoor auto‟s niet op de openbare weg hoeven te wachten. Doordat de centrale liften in één lijn liggen met de transporterbaan en de transporter de verticale liften niet kan kruizen, dienen de twee opstelplaatsen op verschillende verdiepingen gesitueerd te worden. Hierdoor wordt de centrale lift van het noordelijke bouwdeel bereikt vanaf de eerste verdieping en de centrale lift van het zuidelijke bouwdeel vanaf de tweede verdieping. Maar doordat op iedere verdieping een aparte transporterbaan aanwezig is, kunnen de opstelplaatsen op de eerste en tweede verdieping vanuit beide entreeruimtes bereikt worden. Het maakt voor bewoners dus niet uit in welke van de twee entreeruimtes de auto wordt weggezet.


Systeemeigenschappen 

Alternatief I Aantal parkeerplaatsen bovenbouw Aantal parkeerplaatsen onderbouw Aantal bufferplaatsen Aantal transporterbanen Verplaatsen van de auto‟s

68 26 2 6 Pallets

Wanneer een bewoner na aankomst de auto heeft geparkeerd en de entreeruimte verlaten, zal de auto door de entreelift omhoog verplaatst worden. Indien de auto in de parkeerboxen van de bovenbouw moet komen, zal deze vanuit de entreelift naar de opstelplaats (gearceerd aangegeven) op eerste of de tweede verdieping verplaatst worden. Vanaf daar zal de auto in de centrale lift gezet worden, om vervolgens naar de parkeerplaats van de betreffende bewoner te worden gebracht. Indien een auto in één van de extra parkeerplekken in de onderbouw geparkeerd moet worden, zal deze vanuit de entreelift naar de juiste verdieping (één tot en met vier) worden gebracht en vanaf daar direct in de parkeerplaats worden gezet.



Ter verduidelijking worden in bijlage 6.5 een aantal voorbeeld gegeven van mechanische parkeersystemen waarvan de werking vergelijkbaar is met deze alternatieven.

Wanneer een auto uit het systeem is gehaald, zal de bestuurder de woontoren aan de zuidkant verlaten via de Wijnhaven. 47

8.4. Alternatief II: Twee parkeersystemen gekoppeld Schappenkastsysteem (langsparkeren) in boven- en onderbouw


Onderbouw: parkeerlaag (verdieping 2 tot en met 4)

Onderbouw: bufferzone (verdieping 1)


48

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ Bij deze variant worden twee schappenkastsystemen aan elkaar gekoppeld, zodat er één volautomatisch parkeersysteem ontstaat. Door deze koppeling dienen de auto‟s in de boven- en onderbouw in dezelfde richting geparkeerd te worden (zie paragraaf 7.7); in dit geval in langsrichting. De auto‟s worden verplaatst door middel van een palletloossysteem en kunnen zodoende direct op de (betonnen) vloeren worden geparkeerd. De twee entreeruimtes van het parkeersysteem worden op de begane grond gesitueerd aan de Wijnhaven. Tussen elke entreeruimte en de Wijnhaven is voldoende ruimte voor een wachtplaats, waardoor auto‟s niet op de openbare weg hoeven te wachten. Doordat de auto‟s in langsrichting verplaatst worden, kunnen de opstelplaatsen om de centrale liften te bereiken beide op één verdieping gesitueerd worden. Hierdoor kunnen de parkeerplaatsen van de appartementen in het noordelijkeen het zuidelijke bouwdeel door beide entreeruimtes bereikt worden. Het maakt voor bewoners dus niet uit in welk van de twee entreeruimtes de auto wordt weggezet.

Systeemeigenschappen

Alternatief II Aantal parkeerplaatsen bovenbouw Aantal parkeerplaatsen onderbouw Aantal bufferplaatsen Aantal transporterbanen Verplaatsen van de auto‟s



68 30 7 4 Palletloos


Wanneer een bewoner na aankomst de auto heeft geparkeerd en de entreeruimte verlaten, zal de auto door de entreelift omhoog verplaatst worden. Indien de auto in de parkeerboxen van de bovenbouw moet komen, wordt deze door de entreelift naar de eerste verdieping verplaatst. Daar wordt de auto op een transporter gezet, die hem naar de juiste opstelplaats (gearceerd aangegeven) brengt. Wanneer deze opstelplaats bezet is, wordt de auto tijdelijk in één van de overige parkeerplaatsen op de eerste verdieping gezet. Vanaf de opstelplaats zal de auto vervolgens in de centrale lift worden gezet en naar de juiste parkeerplaats worden gebracht. Indien een auto in één van de extra parkeerplekken in de onderbouw geparkeerd moet worden, zal deze vanuit de entreelift naar verdieping twee, drie of vier worden gebracht en vanaf daar direct in de juiste parkeerplaats worden gezet. Wanneer een auto uit het systeem is gehaald, zal de bestuurder de woontoren aan de westkant verlaten via de Gaperstaag.

49

8.5. Alternatief III: Twee parkeersystemen niet-gekoppeld Schappenkastsysteem in zowel de boven- als de onderbouw


Onderbouw: verdieping 2


Onderbouw: parkeerlaag (verdieping 3 en 4)

50


Bij deze variant worden twee afzonderlijke schappenkastsystemen in de woontoren geïntegreerd. Eén voor parkeren in de bovenbouw en een voor parkeren in de onderbouw. Doordat de systemen niet gekoppeld zijn, kan er in de bovenbouw in dwarsrichting worden geparkeerd terwijl er in de onderbouw in langsrichting wordt geparkeerd. Op deze manier kan binnen de beschikbare ruimte het meeste aantal parkeerplekken gerealiseerd worden. De auto‟s worden verplaatst door middel van een palletsysteem. Doordat de parkeersystemen bij dit alternatief niet gekoppeld zijn, is er geen transporterbaan nodig die zowel op de entreeruimtes, als op de parkeerplekken in de onderbouw, als op de centrale liften moet aansluiten. Wel zijn er drie afzonderlijke entreeruimtes noodzakelijk; twee om de centrale liften te bedienen en één om de parkeerplekken in de onderbouw te bedienen. Deze entreeruimtes worden op de begane grond gesitueerd aan de Gapersteeg. Voor elke entreeruimte is een wachtplaats binnen de woontoren gerealiseerd, waardoor auto‟s niet op de openbare weg hoeven te wachten.



Alternatief III Aantal parkeerplaatsen bovenbouw Aantal parkeerplaatsen onderbouw Aantal bufferplaatsen Aantal transporterbanen Verplaatsen van de auto‟s



68 22 0 4 pallets


De transporterbanen die de auto‟s naar de centrale liften brengen, dienen op verschillende verdiepingen gesitueerd te worden omdat ze anders de verticale liften zouden kruizen. De twee meest noordelijk gelegen entreeruimtes bedienen daardoor ieder een eigen centrale lift: Vanuit de eerste verdieping worden de appartementen van het noordelijke bouwdeel bereikt en vanuit de tweede verdieping de appartementen in het zuidelijke bouwdeel. De derde entreeruimte bedient alleen de extra parkeerplekken in de onderbouw, op de verdiepingen drie en vier. Hier worden de auto‟s in dubbele rijen geparkeerd, waardoor er altijd één parkeerplek vrij gehouden moet worden om auto‟s te kunnen herschikken indien een achterste auto uit het parkeersysteem gehaald moet worden. Wanneer een auto uit het systeem is gehaald, zal de bestuurder de woontoren aan de zuidkant verlaten via de Wijnhaven.

51

8.6. Alternatief IV: Twee parkeersystemen niet-gekoppeld Schappenkastsysteem bovenbouw en autolift onderbouw



52


Onderbouw: parkeerlaag (verdieping 3 en 4)

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ Net zoals bij het vorige alternatief, worden er in dit geval twee afzonderlijke mechanische parkeersystemen in de woontoren geïntegreerd. Alleen wordt het parkeren in de onderbouw nu niet volautomatisch door een schappenkastsysteem verzorgd, maar door een autolift. Het parkeren in de bovenbouw gebeurt, net als bij het vorige alternatief, volautomatisch door middel van een schappenkastsysteem. Er wordt in dwarsrichting geparkeerd, waarbij de auto‟s verplaatst worden door middel van een palletsysteem. Het voordeel van een autolift in plaats van een schappenkastsysteem, is dat deze een stuk goedkoper is. Zowel in aanschaf als in onderhoud. Doordat de parkeersystemen bij dit alternatief niet gekoppeld worden, zijn er drie afzonderlijke entreeruimtes noodzakelijk; twee om de centrale liften te bedienen en één om de parkeerplekken in de onderbouw te bedienen. Deze entreeruimtes worden op de begane grond gesitueerd aan de Gapersteeg. Voor elke entreeruimte is een wachtplaats binnen de woontoren gerealiseerd, waardoor auto‟s niet op de openbare weg hoeven te wachten. Bovenbouw: appartementen (verdieping 5 tot en met 21)


Alternatief IV Aantal parkeerplaatsen bovenbouw Aantal parkeerplaatsen onderbouw Aantal bufferplaatsen Aantal transporterbanen Verplaatsen van de auto‟s



68 16 0 2 pallets


De transporterbanen die de auto‟s naar de centrale liften brengen, dienen op verschillende verdiepingen gesitueerd te worden omdat ze anders de verticale liften zouden kruizen. De twee meest noordelijk gelegen entreeruimtes bedienen daardoor ieder een eigen centrale lift: Vanuit de eerste verdieping worden de appartementen van het noordelijke bouwdeel bereikt en vanuit de tweede verdieping de appartementen in het zuidelijke bouwdeel. De derde entreeruimte bedient alleen de extra parkeerplekken in de onderbouw, op de verdiepingen drie en vier. Omdat dit gebeurt met een autolift, blijven de bewoners dus in hun auto zitten tijdens het liften. Wanneer de juiste verdieping bereikt wordt, rijden de bewoners de auto weer uit de autolift om op de verdieping te parkeren. Vanaf daar nemen de bewoners vervolgens de personenlift naar hun appartement. Wanneer een auto uit het systeem is gehaald, zal de bestuurder de woontoren aan de zuidkant verlaten via de Wijnhaven. Ook wanneer de bestuurders de auto via de autolift zelf naar beneden hebben gebracht.

53

8.7. Vergelijking alternatieven In deze paragraaf volgt een vergelijking tussen de verschillende alternatieven. Er wordt zowel gekeken naar systeemtechnische overwegingen, als de inpassing van het parkeersysteem in de woontoren, de invloed van het parkeersysteem op de architectuur en de invloed op de constructie.

Mechanisch parkeersysteem De belangrijkste verschillen tussen de vier alternatieven wat betreft het parkeersysteem zijn: - de wijze van verplaatsen van de auto‟s binnen het systeem; - het aantal onderdelen/ systemen waar het parkeersysteem uit bestaat; - het aantal parkeerplekken en bufferplaatsen; Zowel uit functioneel en constructief oogpunt, als op het gebied van de kosten voor het parkeersysteem is een palletloossysteem meer geschikt dan een palletsysteem. Indien de auto‟s op pallets verplaatst worden, zijn er voor iedere parkeerplek aparte railsen nodig waarop de pallets in de parkeerbox geschoven worden. Vanuit constructief oogpunt is het dus een stuk gemakkelijker om een palletloos systeem toe te passen waarbij de auto‟s door een shuttle direct op de vloeren geplaatst worden. Eventuele pallets (met railsen) zijn voor de gebruiker tevens een stuk hinderlijker dan wanneer de auto‟s geheel vrij in de parkeerboxen staan. Bij een palletsysteem zal er voor iedere parkeerplek binnen het systeem een pallet moeten zijn. Omdat de kosten van deze pallets rond de 3.000 tot 3.500 euro liggen, zullen de totale kosten voor het toepassen van een palletsysteem een stuk hoger uitvallen dan wanneer er een palletloossysteem wordt toegepast. Voor wat betreft de kosten gaat de voorkeur daarom ook uit naar een palletloos systeem.

54

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ Een ander belangrijk verschil tussen de alternatieven wat betreft de kosten, zijn het aantal (bewegende) onderdelen waar het parkeersysteem uit bestaat zoals de liften en transporterbanen. Naast de directe kosten die hoger uit zullen vallen, betekenen meer onderdelen tevens dat er meer kosten gemaakt zullen moeten worden voor onderhoud en vervanging. Vandaar dat de alternatieven waarbij twee parkeersystemen aan elkaar gekoppeld worden door transporterbanen, relatief duurder zullen zijn dan de alternatieven die gebruik maken van twee losse systemen. In het Programma van Eisen is gesteld dat er in de woontoren minimaal 96 parkeerplekken nodig zijn (PvE 5). Doordat er in de bovenbouw van de woontoren 68 parkeerplekken gerealiseerd kunnen worden, dienen er onderin het gebouw nog 28 extra parkeerplekken te komen. Van de vier alternatieven, blijkt alleen variant II aan deze 28 parkeerplaatsen te komen. Bovendien is dit de enige variant waarin (afgezien van eventuele opstelplaatsen) een bufferlaag gerealiseerd kan worden met 5 parkeerplekken waarin auto‟s tijdelijk geparkeerd kunnen worden. Er dient te worden opgemerkt dat de wachttijden voor het parkeersysteem tijdens spitsuren, geen criterium is waar de alternatieven binnen dit verslag op vergeleken kunnen worden. Hiervoor is de capaciteitsberekening uit bijlage 7 te globaal. Doordat bij alle alternatieven twee centrale liften worden toegepast, zal de maximale wachttijd rond de 2,5 minuut liggen. De mogelijkheid om bufferplaatsen te realiseren is daarom een maatgevender criterium voor de keuze tussen de alternatieven. Tot slot is er nog een technisch verschil in het al dan niet willekeurig kunnen gebruiken van de entreeruimtes. Voor de alternatieven waarbij twee lossen systemen worden toegepast (III en IV) is er een aparte entreeruimte voor zowel het parkeren in de onderbouw, als het parkeren in de bovenbouw van het noordelijke bovendeel als het parkeren in de bovenbouw van het zuidelijke bouwdeel. Voor de alternatieven I en II is dit verschil er niet. Bewoners kunnen beide entreeruimtes willekeurig gebruiken om de auto weg te zetten.

55

Inpassing in de woontoren (functioneelarchitectonisch) De belangrijkste verschillen tussen de vier alternatieven op functioneelarchitectonisch gebied zijn: - Situering van de parkeerboxen op de verdiepingen; - Situering entreeruimte en wachtruimte; - Effect op de onderbouw. Een belangrijk verschil tussen de alternatieven op functioneelarchitectonisch gebied, komt voort uit de situering van de parkeerplekken op elke verdieping. Voor de alternatieven waarbij geparkeerd wordt in dwarsrichting, zoals weergegeven in figuur 8.2, zijn alle parkeerboxen direct bereikbaar vanuit de centrale gang waar ook de personenliften aan grenzen. De auto‟s kunnen zodanig in de parkeerboxen gestald worden, dat bewoners direct bij de achterbak van de auto kunnen komen wanneer ze de parkeerbox binnen gaan.

Figuur 8.2 Situering parkeerplekken i.g.v. dwarsparkeren

Wanneer er in de bovenbouw in langsrichting geparkeerd wordt, zoals weergegeven in figuur 8.3, is de bereikbaarheid van de parkeerboxen minder efficiënt. Twee parkeerplekken zullen direct bereikbaar zijn vanuit de centrale gang, terwijl de andere twee te bereiken zijn vanuit de gangen naar de appartementen. De extra gang die ten opzichte van dwarsparkeren nodig is om de parkeerbox aan appartement D bereikbaar te maken, gaat ten koste van ongeveer 8 m2 van dit appartement. Ook dienen gebruikers van deze parkeerbox om de auto heen te lopen, voordat ze bij de achterbak kunnen komen. Dit kan nadelig zijn bij het uitladen van de auto. Een ander verschil tussen beide manieren van parkeren is dat voor dwarsparkeren alle vier de auto‟s achter de gevel van het parkeerdeel geparkeerd worden, terwijl bij langsparkeren maar twee van de vier auto‟s achter de gevel staan.

Figuur 8.3 Situering parkeerplekken i.g.v. langsparkeren

56

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ Een ander verschil tussen beide alternatieven is de plaatsing van de entreeruimte van het parkeersysteem binnen de woontoren. Hoewel voor alle alternatieven voldoende bufferruimte is gehouden op het terrein van de woontoren zelf (PvE 14), gaat de voorkeur uit naar een ingang aan de Gapersteeg. Mochten er toch meer auto‟s in de wachtrij staan dan waar het systeem op is berekend, dan zullen deze auto‟s minder hinder geven op de Gapersteeg dan op de Wijnhaven. Dit omdat de Wijnhaven een drukkere verbinding is dan de Gapersteeg. Verder heeft de plaatsing van de entreeruimte binnen de woontoren invloed op de mogelijkheid om een wachtruimte naast de entreeruimte te realiseren. Bij aankomst (of vertrek) zullen de bewoners vanuit de personenlift naar de entreeruimte moeten komen; en andersom. Ook dient hier een aankomst- en vertrekruimte te worden ingericht, waar bewoners na het wegzetten van de auto de woontoren zullen binnenkomen, of waar bewoners op hun auto kunnen wachten als deze uit het parkeersysteem gehaald wordt. Voor alternatief I is deze wachtruimte goed in te richten, zoals te zien is in figuur 8.4. Vanuit zowel de personenliften als vanuit de entreeruimte is deze wachtruimte direct bereikbaar. Dit geldt ook voor alternatief IV. Voor alternatief II (zie figuur 8.5) dient een L-vormige wachtruimte te worden ingericht, zodat het parkeersysteem zowel vanuit de entreeruimte als vanuit de personenliften bereikbaar is. Voor alternatief III ligt de mogelijke wachtruimte zeer ongunstig, aan de verkeerde kant van de entreeruimtes ten opzichte van de personenliften, zoals te zien is in figuur 8.6.

Figuur 8.4 Situering entreeruimte alternatief I

Figuur 8.5 Situering entreeruimte alternatief II

Afgezien van de situering van de entreeruimtes, hebben de verschillende alternatieven nog een belangrijk effect op de onderbouw van de woontoren; namelijk op de situering van 200 m2 fietsenstallingen, een horecaruimte en 320 m2 bergingen (PvE 3). De situering van de fietsenstallingen zoals in het V.O. is opgenomen, blijft voor alle varianten gewaarborgd. Dit geldt niet voor de horecavoorziening, die voor alle varianten met meer dan de helft afneemt. Het enige verschil tussen de vier alternatieven zit in de plaatsing van de bergruimtes. Voor alternatief I en II is hier nog voldoende ruimte voor in de onderbouw van de woontoren, terwijl hier voor alternatief III en IV nauwelijks ruimte voor is. Figuur 8.6 Situering entreeruimte alternatief III

57

Constructief Het belangrijkste verschil tussen de alternatieven op constructief gebied is de plaatsing van de liftschachten in het parkeerdeel van de woontoren. Deze zorgen namelijk voor een gatverzwakking in de vloeren. Voor de alternatieven waarbij in dwarsrichting wordt geparkeerd, zijn deze gaten enigszins verspreid, terwijl de gatverzwakking bij het alternatief waarbij in langsrichting geparkeerd wordt gezien kan worden als één (groter) gat. Dit is weergegeven in figuur 8.7.

Figuur 8.7 Plaatsing liftschachten in het parkeerdeel van de woontoren

De windbelasting op de woontoren zal zich door de stijve vloeren over de stabiliteitselementen verdelen. De vloeren tussen deze stabiliteitswanden zullen dan een (verschil in) dwarskracht moeten overbrengen. Dat betekent dat er rond deze sparingen gecontroleerd moet worden of er voldoende wapening in het beton kan worden opgenomen. Het belangrijkste aspect daarbij is de dikte van het beton boven en onder de gaten. Omdat deze voor beide situaties gelijk zijn, zal het verschil constructief gezien niet zo heel groot zijn. Een ander aspect dat van invloed kan zijn op de hoofddraagconstructie, is de situering van het parkeersysteem in de onderbouw van de woontoren. De plaatsing van de entreeruimtes en de situering van de parkeerlaag en de eventuele bufferzone, is van invloed op de plaatsing van stabiliteitswanden en mogelijke sparingen in deze wanden. Vanuit constructief oogpunt zijn de verschillen tussen de alternatieve parkeersystemen dus niet zo groot dat het bepalend is voor de keuze van één van de alternatieven. Wel moet er bij het constructief ontwerp gecontroleerd worden of het beton rond de gatverzwakkingen voldoende sterk is om de dwarskracht tussen de stabiliteitselementen over te brengen en hoeveel wapening daarvoor nodig is.

58


8.8. Keuze parkeersysteem De integratie van het parkeersysteem blijkt wat betreft de eisen voor het parkeersysteem het meest optimaal te zijn voor alternatief II. Binnen dit alternatief worden de meeste parkeerplekken en bufferplaatsen gerealiseerd. Ook wordt er een palletloossysteem toegepast in plaats van een palletsysteem, wat meer voordelen biedt dan een palletsysteem. Op functioneelarchitectonisch gebied blijkt alternatief IV het meest geschikt. De situering van de parkeerplekken in de bovenbouw is gunstiger in geval van dwarsparkeren dan in geval van langsparkeren. Bewoners kunnen vanuit één centrale gang de parkeerboxen bereiken. Verder is in de onderbouw de entreeruimte op een goede manier in de woontoren te integreren. Er is gebleken dat het inpassen van een parkeersysteem in de woontoren Domuslokatie niet zo eenvoudig is. En al zeker niet wanneer wordt vastgehouden aan het V.O. met de bijbehorende randvoorwaarden. Omdat het technisch ontwerp van het parkeersysteem de meest bepalende factor is voor het al dan niet succesvol functioneren van het parkeersysteem, wordt dit als meest belangrijke criterium aangehouden voor de haalbaarheid van dit project. Hieronder vallen zowel het functioneren van het parkeersysteem als de kosten ervan. Daarom wordt er bij de keuze tussen de verschillende alternatieven meer waarde gehecht aan een „optimaal‟ ontwerp voor het parkeersysteem, dan aan sommige functioneel/architectonische eisen. Daardoor blijkt alternatief II, waarbij in langsrichting geparkeerd wordt door middel van een palletloossysteem, het meest geschikt om volautomatisch te parkeren op iedere verdieping van de woontoren Domuslokatie.

59

1

2

3

Figuur 9.1 Auto naar een parkeerlaag in de onderbouw: Via de centrale lift (1) wordt de auto naar de juiste verdieping verplaatst. Daar wordt de auto op de transporter gezet (2) die de auto vervolgens naar een lege parkeerplek verplaatst en de auto daar parkeert (3)

1

2

3

Figuur 9.2 Auto naar een parkeerbox in de bovenbouw: Via de centrale lift wordt de auto naar de bufferzone verplaatst. Daar wordt de auto op een transporter gezet die de auto op de opstelplaats parkeert (1). Van daar wordt de auto naar de centrale lift gebracht (2) die de auto vervolgens naar de juiste verdieping brengt (3) en daar in de parkeerbox stalt.

60


9.

Detaillering parkeersysteem

9.1. Inleiding In dit hoofdstuk volgt een beschrijving van de werking van het parkeersysteem. Vervolgens worden nog een aantal aspecten behandeld met betrekking tot de parkeerboxen; zoals de brandveiligheid en de afsluiting van deze boxen. 9.2. Werking parkeersysteem

Onderbouw In principe worden er twee verschillende parkeersystemen toegepast: Eén voor het parkeren in de onderbouw en één voor het parkeren van de auto in de bovenbouw. Het parkeersysteem in de onderbouw bestaat uit een entreelift die de auto‟s vanuit de entreeruimte in verticale richting naar de juiste verdieping verplaatst. Hierbij zijn twee mogelijkheden: 1. De auto wordt geparkeerd in één van de vier parkeerlagen (fig. 9.3) in de onderbouw; 2. De auto wordt in de bufferzone (fig. 9.4) geparkeerd, om vervolgens naar de centrale lift te worden verplaatst.

Figuur 9.3 Plattegrond van de parkeerlaag

De eerste situatie is weergegeven in figuur 9.1. Wanneer de entreelift op de juiste verdieping is aangekomen, wordt de auto door middel van een shuttlesysteem op een transporter gezet, die de auto vervolgens in het juiste parkeervak plaatst. Een dergelijke transporter is weergegeven in figuur 9.5 Figuur 9.4 Plattegrond van de bufferzone

De tweede situatie is weergegeven in figuur 9.2. Hierbij wordt de auto (op dezelfde manier als in de eerste situatie) naar de bufferruimte verplaatst en op de juiste opstelplaats geparkeerd. Indien deze nog bezet is, wordt de auto tijdelijk in een vrije parkeerplek in deze bufferruimte geparkeerd. Vanuit de opstelplaats wordt de auto vervolgens naar de centrale lift gebracht, die de auto verticaal omhoog verplaatst naar de juiste parkeerbox voor de deur van het appartement. 

Wanneer een auto uit de woontoren gehaald moet worden, gebeurd precies hetzelfde maar dan in tegenovergestelde richting.

Figuur 9.5 Transporter met shuttlesysteem in de onderbouw van de woontoren

61

Voor het transport vanaf de opstelplaats naar de centrale lift, zijn meerdere oplossingen mogelijk. Zo kan de centrale lift worden uitgebreid met een geïntegreerde transporter, die de auto‟s vanaf de opstelplaats kan oppakken en vervolgens naar de centrale lift verplaatsen. Een tweede mogelijkheid is het toepassen van een extra transporter tussen de twee opstelplaats en de centrale lift in, die de auto‟s heen en weer brengt. Een derde mogelijkheid is het vergroten van het bereik van de shuttle op de centrale lift. Deze laatste mogelijkheid lijkt het meest eenvoudig.

Bovenbouw De centrale lift in de bovenbouw bestaat uit een hefplateau met daarop een shuttle, zoals is weergegeven in figuur 9.6 [i7]. In de centrale liftschacht wordt de auto naar de juiste hoogte verplaatst en vervolgens in de parkeerbob gestald. De centrale lift is weergegeven in figuur 9.7 en de afmetingen worden weergegeven in tabel 9.1.

Figuur 9.6 Shuttle op de centrale lift

Figuur 9.7 Centrale liftsysteem: een transporter beweegt langs een stalen constructie d.m.v. een contra-gewicht

Tabel 9.1 Afmetingen onderdelen parkeersysteem (excl. toleranties van 50 mm)

liftschacht hefsysteem transporters

l [m] 5,50 5,50 5,50

b [m] 2,70 0,85 2,30

9.3. Brandbeveiliging parkeerbox Een belangrijk kenmerk van een volautomatisch parkeersysteem is dat gebruikers zich niet in het parkeersysteem zelf kunnen bevinden. Alleen de entreeruimte is bereikbaar voor bestuurders om de auto weg te zetten of op te halen. Daarom zullen de regels- en voorschriften met betrekking tot (brand)veiligheid van mechanische parkeersystemen, niet geldig zijn voor de parkeerboxen op de verdiepingen van de woontoren Domuslokatie. Om de parkeerboxen voldoende brandveilig te maken, worden voor deze ruimtes de regels- en voorschriften aangehouden zoals gelden voor de entreeruimtes. Voor iedere parkeerbox is het belangrijk dat er zowel een branddetectiesysteem als een brandblussysteem aanwezig is. Voor het realiseren van een automatische blusinstallatie komen zowel sprinklers in aanmerking als het inspuiten van Koolstofdioxide (CO2). Deze laatste is gebruikelijk voor mechanische parkeersystemen, omdat hierbij geen



De definitieve keuze hiervoor hangt vooral af van de kosten en dient uiteindelijk door de leverancier te worden gemaakt.

62 Figuur 3

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ schade kan ontstaan aan zowel de auto (open raampje, open dak, etc.), als aan de onderliggende verdiepingen (waterschade). 9.4. Afsluiten parkeerbox Wanneer het automatische parkeersysteem een auto inof uit een parkeerbox haalt, dienen er in de parkeerbox geen personen aanwezig te zijn. (PvE 21) Tevens dient er voorkomen te worden dat gebruikers vanuit de parkeerbox in de liftschacht kunnen komen.

Afsluiten liftschacht Om te zorgen dat bewoners niet in de liftschacht kunnen komen vanuit de parkeerbox, dient deze ruimte te kunnen worden afgesloten nadat een auto inof uit de parkeerbox is gehaald. De meest logische oplossing om dit te bereiken is het toepassen van een rolluik aangezien deze ook standaard worden toegepast om de entreeruimtes van mechanische parkeersystemen af te sluiten. Dit is weergegeven in figuur 9.7.

Afsluiten entree Om te verzekeren dat er geen gebruikers in de parkeerbox aanwezig zijn, wanneer een auto inof uit de parkeerbox wordt gehaald, zijn de volgende beveiligingen nodig: -

Sensoren die vastleggen of gebruikers zich in de parkeerbox bevinden; Elektrische deurvergrendeling zodat gebruikers niet in de parkeerbox kunnen op het moment van inof uitparkeren.

Om vast te stellen of er geen personen in de parkeerbox aanwezig zijn op het moment dat er een auto inof uit de parkeerbox gehaald dient te worden, zal iedere parkeerbox voorzien moeten worden van een sensor die dit kan registreren. Daarnaast dient er ook voorkomen te worden dat een bewoner de parkeerbox binnen kan komen op het moment dat er een inof uitparkeerproces aan de gang is. Daarom is het noodzakelijk om naast de sensor ook een elektronisch slot toe te passen voor iedere parkeerbox. Deze dient door de software van het parkeersysteem te worden bediend. Zie figuur 9.8 voor een voorbeeld van een elektronisch slot. Figuur 9.7 Voorbeeld van een rolluik die normaal in de entreeruimte wordt toegepast

Figuur 9.8 Voorbeeld van een elektronisch slot (Technilock L3-SA)

63

64


Deel

3

Constructief ontwerp

In de hoofdstukken 10 tot en met 15 wordt het voorlopig ontwerp (V.O.) van de woontoren constructief uitgewerkt. Hiervoor worden eerst een aantal algemene uitgangspunten vastgesteld, die bepalend zijn voor dit ontwerp. Op basis van deze uitgangspunten volgt in hoofdstuk 11 een verkenning van de mogelijkheden voor het ontwerp van de hoofddraagconstructie. Dit leidt tot drie verschillende alternatieven waar in hoofdstuk 12 de berekeningen voor worden gemaakt. Na de keuze voor één van deze drie alternatieven, zal er voor de locatie van de woontoren gekeken worden wat de mogelijkheden zijn van het bouwen op deze plek en welke verschillende bouwmethodieken hiervoor in aanmerking komen. Vervolgens wordt een ontwerp gemaakt voor de secundaire draagconstructie, waarbij gekeken wordt naar de vloeren en de gevels. In het laatste hoofdstuk wordt het parkeerdeel van de woontoren beschouwd. Er wordt een ontwerp gemaakt voor zowel de vloeren, als de gevel en de ruimtescheidende wanden binnen dit parkeerdeel. Voordat er begonnen wordt met hoofdstuk 10, zullen eerst de plattegronden van de woontoren worden weergegeven, waarbij het ontwerp van het mechanische parkeersysteem geïntegreerd is in het V.O. van de woontoren. In deze plattegronden worden de belangrijkste afmetingen aangegeven. 65

Begane grond V.O.

Begane grond: overzicht belangrijkste afmetingen voorlopig ontwerp woontoren Domuslokatie

66


Onderbouw V.O. (verdieping 2 tm 4)

Onderbouw: overzicht belangrijkste afmetingen voorlopig ontwerp woontoren Domuslokatie

67

Verdiepingsvloeren V.O. (verdieping 5 tm 21)

Bovenbouw: overzicht belangrijkste afmetingen voorlopig ontwerp woontoren Domuslokatie

68


10. Uitgangspunten constructief ontwerp 10.1. Inleiding Voordat er begonnen wordt met het ontwerp van de hoofddraagconstructie, zullen eerst een aantal uitgangspunten worden vastgesteld die hier betrekking op hebben. Om te beginnen worden een aantal keuzes gemaakt die essentieel zijn voor de architectuur van de woontoren. Deze hebben betrekking op de totale uitstraling van het gebouw, het gevelbeeld en het parkeerdeel. Daarna worden de belastingen die op het gebouw werken bepaald en wordt er gekeken naar de brandwerendheid van de verschillende bouwdelen. Tot slot worden er nog kort enkele uitgangspunten uit het bouwbesluit genoemd, die van invloed zijn op het ontwerp van de hoofddraagconstructie.

Figuur 10.1 Eén geheel of drie ‘losse’ torens?

10.2. Architectuur Omdat het ontwerp van de hoofddraagconstructie een belangrijke invloed kan hebben op de architectuur van de woontoren, zullen eerst een aantal aspecten besproken worden die essentieel zijn voor de uitstraling van de woontoren. In de figuren 10.1 tot en met 10.3 worden schetsmatig een aantal voorbeelden van deze keuzes weergegeven. In hoofdstuk twee zijn de conceptideeën van de woontoren aangegeven. Dit zijn uitzicht, doorzicht en wonen & parkeren. Aan de hand van deze concept ideeën, worden in deze paragraaf een aantal uitgangspunten vastgesteld met betrekking tot: - de wijze waarop het parkeerdeel binnen de woontoren wordt geplaatst; - de bovenbouw en de onderbouw; - het gevelbeeld.

Figuur 10.2 Duidelijk koppeling tussen de appartementen of niet?

Dit leidt uiteindelijk tot een totaal beeld van de uitstraling van de woontoren Domuslokatie. Dit zal als uitgangspunt dienen bij het ontwerp van de hoofddraagconstructie.

Figuur 10.3 Duidelijk verschil tussen de boven- en onderbouw of niet?

69

Transparantie parkeerdeel Eén van de meest bepalende kenmerken van de woontoren is de integratie van de parkeerplekken tussen de appartementen. Uitgangspunt daarbij is dat het parkeerdeel van de woontoren zo transparant mogelijk gehouden dient te worden, zoals in figuur 10.4 is weergegeven in een conceptschets van de architect. Deze transparantie wordt bepaald door drie factoren (zie paragraaf 2.4): - het zicht van buitenaf op de geparkeerde auto‟s; - de doorzicht van buitenaf door het parkeerdeel; - het uitzicht van binnenuit. Figuur 10.4 Impressie van de woontoren Domuslokatie

Omdat de geparkeerde auto‟s van buitenaf in het zich moeten staan, kan een eventuele constructieve koppeling niet zondermeer gemaakt worden door het doortrekken van de gevel. Wanneer op grond van constructieve overwegingen de bouwdelen van appartementen aan elkaar gekoppeld moeten worden, mag dit niet ten koste gaan van het zicht op de auto‟s. Naast het zo transparant mogelijk houden van de gevel vanwege het zicht op de auto‟s van buitenaf, is de „doorzicht‟ van het parkeerdeel een tweede ontwerpaspect van de woontoren. Dit is weergegeven in een schets van de architect, in figuur 10.5. Echter, zowel het trappenhuis als de rolluiken die de parkeerboxen afsluiten (schematisch weergegeven in figuur 10.6 als gesloten wanden), geven een beperking aan dit „doorzicht‟. Daarom wordt er gesteld dat deze zichtlijnen op elke verdieping van de bovenbouw gewaarborgd dient te blijven. Tot slot is ook het „uitzicht‟ vanaf iedere verdieping op de omgeving van belang. Dit bestaat uit twee aspecten: - het uitzicht op de omgeving van de woontoren; - het zicht op de geparkeerde auto‟s. Het eerste aspect heeft betrekking op het bijzondere uitzicht vanuit het parkeerdeel op de havens rondom de woontoren. (De Oude Haven in oostelijke richting en de Wijnhaven in westelijke richting). Deze dienen zichtbaar te zijn wanneer bewoners inof uit de personenliften komen.

Figuur 10.5 Transparantie woontoren volgens de architect

70

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ Naast het uitzicht op de omgeving, is deze transparantie ook wenselijk om voldoende daglicht in de centrale gang te krijgen. Op die manier wordt voorkomen dat de centrale gang als een lange, donkere ruimte gaat werken. Het tweede aspect houdt in dat bewoners de mogelijkheid moeten hebben om te zien of hun auto in de parkeerbox staat, zonder dat de parkeerbox daarvoor geopend hoeft te worden. Uitgangspunt hierbij is dat bewoners vanuit hun appartementen niet continu op hun auto uit willen kijken, net zoals dat bij andere hoogbouw ook niet het geval is. Maar bewoners moeten wel de mogelijkheid hebben om te zien of de auto in de parkeerbox staat indien daar behoefte aan is. Beide aspecten hebben uiteraard consequenties voor de wanden van de parkeerboxen die (deels) transparant moeten zijn, zoals blijkt uit figuur 10.6.

Boven- en onderbouw Er is een duidelijk onderscheid tussen de onderbouw (begane grond tot en met de vierde verdieping) en de bovenbouw (verdieping vijf tot en met eenentwintig) van de woontoren. Dit komt voort uit de verschillende functies die beide bouwdelen bezitten: In de bovenbouw bevinden zich de woningen met bijbehorende parkeerboxen, terwijl de onderbouw wordt gevormd door algemene functies zoals de gezamenlijke parkeervoorzieningen, een horecagelegenheid, bergingen en een fietsenstalling.

Figuur 10.6 Zichtlijnen door het parkeerdeel van de woontoren

Een verschil tussen de boven- en de onderbouw, dat zeer bepalend is voor de uitstraling van de woontoren, is de onderbouw van het noordelijke bouwdeel. Dit bouwdeel wordt op slanke kolommen geplaatst om zo het zicht op de gevels van de achterliggende kunstacademie te behouden. Deze hoge, slanke kolommen worden onder het zuidelijke bouwdeel doorgezet, zoals weergegeven in figuur 10.7. Het karakter van de onderbouw is hierdoor een stuk transparanter dan dat van de bovenbouw. Het ander verschil ontstaat doordat de gevel van het parkeerdeel in de bovenbouw van de woontoren evenwijdig aan de parkeerplaatsen loopt, terwijl deze gevel in de onderbouw evenwijdig aan de Verlengde Willemsbrug loopt. Figuur 10.7 Het parkeerdeel tussen de woningen in de onderbouw en in de bovenbouw

71

Gevel woningen Het gevelbeeld dat uit de eerste schetsontwerpen van de architect volgt, heeft een duidelijke horizontale verdeling. Dit is te zien is in figuur 10.8. Ook uit een impressie van de gevel van het noordelijke bouwdeel (weergegeven in figuur 10.9) komt dit horizontale beeld terug. Hoewel uit deze figuren nog geen invulling voor de definitieve gevelbekleding volgt, zal dit horizontale gevelbeeld worden aangehouden voor het noordelijkeen het zuidelijke bouwdeel.

Figuur 10.8 Schetsontwerp woontoren

Figuur 10.9 Impressie gevel noordelijke bouwdeel

Figuur 10.10 Impressie langsgevel

72

Figuur 10.11 Impressie kopgevel zuidelijke bouwdeel

In de gevel van het noordelijke bouwdeel is een duidelijk onderscheid gemaakt tussen het woongedeelte en de overige verblijfsruimten van de appartementen. Het woongedeelte heeft een zeer open karakter, zodat een vrij uitzicht over het centrum van Rotterdam ontstaat. Deze transparantie wordt gevormd door een bijna volledige glazen gevel, die rust op een horizontale opstand (borstwering) van 800 mm hoog (Bouwbesluit). Dit wordt schetsmatig weergegeven in figuur 10.10. De gevels van de overige ruimten van het noordelijke bouwdeel zijn veel meer gesloten van karakter. In dit „gesloten‟ geveldeel wordt de horizontale borstwering uit het „open‟ geveldeel doorgetrokken, alleen wordt het glas hier afgewisseld met dichte gevelelementen. Daardoor ontstaat het beeld van een dichte gevel met daarin enkele sparingen (ramen). Dit is te zien in figuur 10.9. De langsgevel in het zuidelijke bouwdeel heeft hetzelfde gesloten karakter zoals hiervoor is besproken. De kopgevel van dit bouwdeel wordt, net als bij het noordelijke bouwdeel, volledig open gehouden zodat een vrij uitzicht ontstaat over de Maas. Deze transparantie wordt gevormd door het toepassen van een verdiepingshoge glazen gevel met een (inpandig) balkon. In figuur 10.11 wordt de kopgevel van het zuidelijke bouwdeel schetsmatig weergegeven.


Conclusie Het totale beeld van de woontoren wordt bepaald door zowel: - de transparantie van het parkeerdeel; - het verschil tussen de boven- en onderbouw; - de gevelindeling. Relatie bouwdelen Het noordelijkeen het zuidelijke bouwdeel worden visueel van elkaar gescheiden door het transparante parkeerdeel. Daarnaast zijn de drie bouwdelen verschillend van vorm en verspringen de bouwdelen met de appartementen ten opzichten van elkaar. Hierdoor valt het ontwerp van de woontoren uiteen in drie bouwdelen, zoals is weergegeven in figuur 10.12.

Figuur 10.12 Uitstraling verschillende bouwdelen

Functionele relatie Hoewel de drie bouwdelen van buitenaf een verschillende uitstraling hebben, is er wel degelijk een relatie tussen de drie bouwdelen. Op het niveau van de gebruiker zijn vanuit de appartementen zowel de parkeerboxen in het parkeerdeel bereikbaar, als de woningen in het andere bouwdeel. Er is dus een functionele relatie tussen de bouwdelen, zoals is weergegeven in figuur 10.13. Deze functionele relatie wordt geaccentueerd door de horizontale indeling van de gevels van het noordelijkeen zuidelijke bouwdeel. Algemene uitstraling woontoren In figuur 10.14 volgt nu een schematische weergave van de algemene uitstraling van de woontoren Domuslokatie. Hoewel de woontoren in drie bouwdelen uiteen valt, heeft het gebouw wel de uitstraling van één geheel. Dit wordt veroorzaakt door de overeenkomsten tussen de bouwdelen met de appartementen. Deze hebben in de bovenbouw beide dezelfde horizontale belijning in de gevel en rusten in de onderbouw op verticale kolommen.

Figuur 10.13 Functionele relatie op de verschillende verdiepingen

Figuur 10.14 Algemene uitstraling woontoren

73

10.3. Belastingen

Algemeen Veiligheidsklasse Referentieperiode

:3 : 50 jaar

Fundamentele belastingcombinaties: Voor de uiterste grenstoestand geldt de meest ongunstige waarden van: 1,2   g  1,5   q 1,35   g  0   q

Voor de bruikbaarheids grenstoestand geldt: 1,0   g  1,0   q,extreem 1,0   g  1,0   q,momentaan

Permanente belasting Eigen gewicht vloeren : 5,0 - 7,0 Afwerking

: 1,0

Scheidingswanden

: 0,8

Installaties en leidingen : 0, 4

Totaal: 8,2 kN/m2 per verdieping.

74


Veranderlijke belasting Verdeelde en geconcentreerde belasting op vloeren (NEN 6702: 8.2): p : 1,75 kN/m 2 rep  : 0,4 F : 3 kN (oppervlak van 0,5 m x 0,5 m.) rep Verdeelde en geconcentreerde belasting op balkons (NEN 6702: 8.2.4) p : 2,5 kN/m 2 rep  : 0,5 F : 3 kN (oppervlak van 0,5 m x 0,5 m.) rep q : 5 kN/m over een lengte van 1 meter, op niet meer rep dan 0,1 meter evenwijdig aan de buitenrand

Windbelasting (NEN 6702: 8.6). pw,rep  Cdim • Cindex • Ceq • 1 • pw  Cindex •1,54 C : 1,0 dim Cindex : druk 0,8 en zuiging 0,4 Ceq

: 1,0

1

: 1,0 (voorlopig)

p

: 1,54 kN/m 2 (gebied II bebouwd)

w

pw,rep  0,8  1,54  0, 4  1,54  1,85 kN/m2 pd ,u  1,5  1,85  2,77 kN/m2

75

10.4. Brandveiligheid (Bouwbesluit)

Tabel 10.1 Eisen met betrekking tot brandwerendheid

Hoofddraagconstructie Bouwconstructies grenzend aan een vluchtmogelijkheid Wanden tussen (sub)brandcompartimenten Verticale vluchtwegen Hoofddraagconstructie woongebouw met verblijfsruimten hoger dan 13 meter

Brandwerendheid m.b.t. bezwijken 30 minuten 60 minuten 60 minuten 120 minuten

Brandcompartimentering In het bouwbesluit wordt gesteld dat een brandcompartiment niet groter mag zijn dan 1.000 m2. Omdat het noordelijke en het zuidelijke bouwdeel beide in verbinding staan met een eigen trappenhuis, gelden beide bouwdelen als een brandcompartiment. Met een oppervlak van de appartementen variërend van 131 tot 181 m2, blijven beide brandcompartimenten (met elke twee appartementen) dus in ieder geval onder de gestelde 1.000 m2. Elk appartement geldt vervolgens als een subbrandcompartiment. Verder wordt gesteld dat ook elke parkeerbox een apart brandcompartiment is. Deze indeling is weergegeven in figuur 10.15. In tabel 10.1 staan de eisen voor de brandwerendheid van verschillende constructieve onderdelen.

Brandoverslag De geldende norm om brandoverslag te vermijden, is het ontwerpen van een 1,0 meter hoge, gesloten borstwering. Ook een uitkragende horizontale afscherming zoals een balkon zal brandoverslag voorkomen. Voor de woontoren Domuslokatie wordt voor alle appartementen voldaan aan één van deze twee eisen. Bij de meeste gevels is er een voldoende hoge, gesloten borstwering aanwezig om brandoverslag te voorkomen. Waar deze borstwering niet aanwezig is (noorden zuidgevel) zit een balkon die brandoverslag zal tegenhouden. Het bouwbesluit schrijft geen uitgewerkte prestatie-eisen voor aan gebouwen van boven de 70 meter. Hiervoor gelden aanvullende richtlijnen van de gemeente en de lokale brandweer, die in overleg moeten worden vastgesteld. Voor de woontoren Domuslokatie (70 meter hoog) staat de gemeente Rotterdam een reductie van 30 minuten toe, op de minimale brandwerendheid van de hoofddraagconstructie met betrekking tot bezwijken, indien een gecertificeerde sprinklerinstallatie wordt toegepast. Figuur 10.15 Indeling van de brandcompartimenten per woonlaag

76

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ Verder eist de gemeente pas bij woongebouwen van boven de 100 meter een overdrukinstallatie in de trappenhuizen waardoor een rookvrije vluchtroute voert. Voor de woontoren Domuslokatie worden zijn deze dus niet noodzakelijk. Tevens worden er minimaal twee brandweerliften geëist. Dat betekent dat beide personenliften van de woontoren Domuslokatie als brandweerlift moeten worden ingericht. [a2] 10.5. Geluid (NPR 5070 2005) Voor woningscheidende vloeren wordt een minimum vloergewicht gesteld van 800 kg/m2. Voor massieve, betonnen vloeren betekent dit een minimale vloerdikte van 330 mm. Bij kleinere vloerhoogtes zou een dekvloer voor voldoende geluidisolatie kunnen zorgen. 10.6. Minimale plafond hoogte (Bouwbesluit) De minimale plafond hoogte van bovenkant afgewerkte vloer tot onderkant plafond is 2600 mm. 10.7. Aanduiding verschillende assen In figuur 10.16 worden tot slot de belangrijkste assen genummerd, zoals deze in de rest van dit ontwerprapport zullen worden gebruikt. Vanwege de grote verschillen tussen de plattegronden van de bovenbouw en de onderbouw is er voor gekozen om de woontoren niet in een eenduidig stramien vast te leggen. Vanwege uitvoertechnische redenen dient het ontwerp tijdens de definitieve uitwerking alsnog in een duidelijk stramien te worden ingedeeld.

Figuur 10.16 Aanduidingen verschillende assen en wanden

77

78


11. Verkenning hoofddraagconstructie 11.1. Inleiding In dit hoofdstuk zal gekeken worden op welke manier de hoofddraagconstructie van de woontoren Domuslokatie gerealiseerd kan worden. Onder hoofddraagconstructie wordt dat deel van de totale constructie bedoeld dat voor de stabiliteit van het hele gebouw zorgt. Hiervoor zijn een aantal algemene principes te onderscheiden, die in de volgende paragraaf besproken worden. Aan de hand van deze principes zullen drie alternatieven worden opgesteld voor de hoofddraagconstructie van de woontoren Domuslokatie. Deze worden in dit hoofdstuk globaal besproken en zullen in het volgende hoofdstuk verder worden uitgewerkt en vervolgens met elkaar worden vergeleken. 11.2. Stabiliteitsprincipes De slankheid van de woontoren is een eerste maatstaaf om te bepalen of de stijfheid van de woontoren eenvoudig te realiseren is, of dat er aan bijzondere constructieve oplossingen gedacht moet worden. Voor de woontoren Domuslokatie is deze slankheid verschillend in twee richtingen. In langsrichting van de woontoren is de hoogte van de toren bijna gelijk aan de breedte. Voor de slankheid geldt hier: 70 m slankheid langsrichting :  1,1 62,9 m Voor de slankheid in dwarsrichting wordt geldt: 70 m slankheid dwarsrichting :  3,3 21 m Omdat slanke gebouwen een verhouding hebben van rond de 8 of zelfs hoger, zal het normaal gesproken geen probleem zijn om de woontoren Domuslokatie voldoende stijf te maken.

79

Voor het ontwerpen van de hoofddraagconstructie van hoogbouw, worden een aantal verschillende stabiliteitsprincipes gehanteerd: -

Stabiliteitswanden (vaak in combinatie met kernconstructie); Raamwerkconstructie (frame building); Stijve kernconstructie (eventueel met overdrachtsbalken); Gevelbuisconstructie; Megaconstructie.

Deze zijn weergegeven in figuur 11.1.

Figuur 11.1 Algemene principes hoofddraagconstructie

Voor de woontoren Domuslokatie blijkt het toepassen van een gevelbuisconstructie niet geschikt, omdat er geen volledig gesloten gevel te realiseren is. Dat komt doordat de noorden zuidgevel van het gebouw zo transparant mogelijk dienen te blijven vanwege het zicht vanuit de appartementen op de omgeving. Dit geldt ook voor het parkeerdeel waar zowel het zicht op de auto‟s van buitenaf als het uitzicht op de omgeving van binnenuit, belangrijke architectonische uitgangspunten zijn. In figuur 11.2 wordt dit schematisch weergegeven. Hier is duidelijk te zien dat juist in de slappe richting van de woontoren (dwarsrichting) geen gesloten gevelelementen kunnen worden toegepast. Ook een megaconstructie lijkt niet geschikt voor de woontoren Domuslokatie. Dit principe is uitermate geschikt voor zeer hoge (en slanke) gebouwen. Voor de 70 meter hoge woontoren Domuslokatie zou het toepassen van dit systeem overdreven zijn. Bovendien is het zeer lastig om een mega constructie in het V.O. van de woontoren op te nemen, zonder de uitstraling van het gebouw sterk te veranderen. De overige stabiliteitsprincipes worden in de volgende praalgraven onderzocht op hun toepasbaarheid voor de woontoren Domuslokatie.

Figuur 11.2 Indicatie transparante geveldelen. Dit bemoeilijkt het realiseren van een gesloten gevelbuis

80


11.3. Stabiliteitswanden Het toepassen van (betonnen) stabiliteitswanden als hoofddraagconstructie, is over het algemeen goedkoper en eenvoudiger voldoende stijf te maken dan een raamwerk constructie. Bovendien is er voor de woningscheidende wanden tussen de appartementen sowieso al voldoende massa nodig, om te kunnen voldoen aan de eisen voor geluidisolatie en brandwerendheid. Het ligt dus voor de hand om deze wanden in beton uit te voeren en te gebruiken als stabiliteitselementen. Daarom wordt er in eerste instantie onderzocht welke wanden uit het V.O. hier eventueel geschikt voor zouden kunnen zijn. Figuur 11.3 Wanden in de begane grond

Er blijken grote verschillen te bestaan in de indeling van de plattegronden tussen de begane grond, de overige etages van de onderbouw en de bovenbouw. Dit komt enerzijds door de verschillende functies die deze verdiepingen bezitten en anderzijds vooral ook door de slanke kolommen (pendelstaven) waar het noordelijke bouwdeel op rust. In de figuren 11.3 tot en met 11.5 wordt per plattegrond aangegeven welke elementen eventueel voor deze stabiliteitswanden gebruikt zouden kunnen worden. Dit leidt in figuur 11.6 tot enige wanden die over de volledige hoogte van de woontoren doorlopen. Na een snelle verkenning blijkt deze kern niet te kunnen voldoen aan het sterkte- en stijfheidcriterium onder maximale windbelasting: De wanden zijn veel te slap en er rust te weinig permanente belasting op.

Figuur 11.4 Wanden in het parkeerdeel van de onderbouw (eerste tot en met vierde verdieping)

Het verplaatsen van wanden binnen het huidige ontwerp, om op die manier de kern uit figuur 11.6 te kunnen vergroten, blijkt niet mogelijk te zijn zonder dat dit de indeling van zowel de appartementen als de onderbouw van de woontoren sterk verandert. Vandaar dat hier niet verder naar is gekeken. Er blijken in de bovenbouw voldoende (woningscheidende) wanden te zijn, om de stabiliteit te kunnen garanderen. (Zie figuur 11.5) Daarom is er gezocht naar mogelijkheden om de horizontale windbelasting uit de Figuur 11.5 Wanden in de bovenbouw

Figuur 11.6 Enige wanden over de volledige hoogte van de woontoren

81

stabiliteitswanden in de bovenbouw, via de onderbouw af te dragen naar de fundering. Dit heeft geleidt tot twee verschillende varianten die hierna besproken zullen worden.

Overgangsconstructie

bovenbouw

onderbouw

Figuur 11.7 Overgangsconstructie tussen de onderbouw en de bovenbouw

In de plattegronden van de onderbouw zijn voldoende wanden te vinden die stabiliteit van de woontoren zouden kunnen verzorgen zoals is weergegeven in figuur 11.7. Daarom is er naar een mogelijkheid gezocht om de horizontale windbelasting uit de stabiliteitswanden van de bovenbouw, over te dragen op de stabiliteitswanden in de onderbouw. Dit blijkt mogelijk te zijn door het toepassen van een overgangsconstructie in de vorm van een dikke vloer, tussen de bovenbouw en onderbouw in. Hierdoor wordt de dwarskracht uit de stabiliteitswanden van de bovenbouw van het noordelijke bouwdeel, overgebracht op de stabiliteitswanden in de onderbouw. Het moment dat onder deze windbelasting optreedt, zal voor de wanden III en IV moeten worden opgenomen door de kolommen onder het noordelijke bouwdeel. Dit is schematisch weergegeven in figuur 11.8. Door het toepassen van een overgangsconstructie zoals hier wordt beschreven, zal er zo dicht mogelijk bij het V.O. van de architect gebleven worden. De stabiliteitswanden komen immers direct uit de verschillende plattegronden van het V.O., zonder deze aan te passen. Verder rust het noordelijke bouwdeel op de slanke kolommen zoals voorgesteld in het V.O., waardoor het zicht onder dit bouwdeel door zo groot mogelijk wordt gehouden.



In dit hoofdstuk is alleen gekeken naar de stabiliteit van de woontoren onder windbelasting in de zwakke richting (dwarsrichting), omdat deze maatgevend blijkt te zijn. Om de principes zo duidelijk mogelijk weer te geven, worden in de figuren 11.3 tot en met 11.5 de stabiliteitswanden in de andere hoofdrichting weggelaten. Figuur 11.8 Principe overgangsconstructie

82

Figuur 11.9 Principe portaalconstructie


Portaalconstructie Een tweede mogelijkheid om de horizontale windbelasting uit de stabiliteitswanden in de bovenbouw over te dragen naar de fundering, is het doortrekken van deze stabiliteitswanden in de onderbouw. Dit is weergegeven in figuur 11.10. Een mogelijkheid om dit te realiseren is het toepassen van stalen portalen, zoals schematisch is weergegeven in figuur 11.9.

bovenbouw

Het belangrijkste verschil met het toepassen van een overgangsconstructie, is dat krachtsafdracht veel directer wordt. Dat is in principe een groot voordeel ten opzichte van de indirecte krachtsafdracht zoals ontstaat bij het toepassen van een overgangsconstructie. Nadeel van deze stalen protalen is dat het ten kostte gaat van de transparantie van de onderbouw van het noordelijke bouwdeel. In vergelijking met de slanke kolommen, geven de diagonalen uit deze portalen een grotere verstoring op het beeld van de achtergeleden Willem de Kooning academie. onderbouw

11.4. Raamwerkconstructie Het tweede stabiliteitsprincipe dat is onderzocht, is het toepassen van een raamwerk met momentvaste verbindingen. Dit heeft als grootste voordeel dat er wel voldoende mogelijkheden te vinden zijn om kolommen over de gehele hoogte van het gebouw door te laten door. Deze locaties zijn weergegeven in figuur 11.11 Na een snelle verkenning blijkt dit alleen geen geschikt oplossing te zijn voor de woontoren Domuslokatie, omdat de optredende momenten in de knooppunten erg groot worden. Tevens is het erg kostbaar om alle knooppunten momentvast te maken.

Figuur 11.10 Portalen in de onderbouw

Figuur 11.11 Indicatie van mogelijk plekken waar kolommen kunnen worden geplaatst, die over de volledige hoogte doorlopen

83

In plaats van momentvaste knopen kunnen windverbanden worden toegepast om de stabiliteit van de woontoren te garanderen. Dit bespaart weliswaar op de kosten van momentvaste knopen maar biedt verder geen voordelen ten opzichte van het gebruik van betonnen stabiliteitswanden. De windverbanden leveren dezelfde problemen als de betonnen stabiliteitswanden ten aanzien van de verschillen tussen de plattegronden in de onder- en de bovenbouw (zoals weergegeven in de figuren 11.4 tot en met 11.6). Bovendien zijn windverbanden minder stijf dan de betonnen stabiliteitswanden en vergt het extra inspanningen om de staalconstructie geschikt te maken voor de functie van wonen, bijvoorbeeld met betrekking tot geluidsisolatie. 11.5. Stijve kernconstructie Het laatste stabiliteitsprincipe dat is onderzocht is het toepassen van een stijve kernconstructie. Wanneer de twee stabiliteitswanden uit de bovenbouw, zoals weergegeven in figuur 11.12, aan elkaar gekoppeld worden ontstaat er een stijve koker in het midden van de woontoren. Deze koppeling wordt aan de kant van de trappenhuizen gemaakt worden door het verbinden van de betonnen wanden van de liftschachten door middel van lateien. De koppeling in de gevel voor de parkeerdelen kan gemaakt worden door het toepassen van een stalen vakwerk.

latijen

bovenbouw

vakwerk Figuur 11.12 Stijve kernconstructie

84

onderbouw

Op deze manier kan elke verdieping in de bovenbouw van het noordelijke bouwdeel, de horizontale windbelasting direct op de stijve kernconstructie afdragen. Daardoor is het mogelijk dat dit bouwdeel op enkele slanke kolommen rust. Nadeel van deze variant is dat het stalen vakwerk achter de gevel van het parkeerdeel wordt geplaatst. Daardoor zal de totale transparantie van het parkeerdeel minder worden. Tevens dient dit vakwerk over de gehele hoogte van de woontoren door te lopen. Dat betekent dat deze midden in de horecavoorziening op de begane grond gefundeerd zal worden. Afhankelijk van het definitieve ontwerp van dit vakwerk, zal blijken of dit wel of niet aanvaardbaar is.


11.6. Varianten hoofddraagconstructie De verkenning van de hoofddraagconstructie zoals in dit hoofdstuk is gedaan, heeft geleidt tot drie verschillende varianten voor de hoofddraagconstructie van de woontoren Domuslokatie. De grootste moeilijkheid bij het vinden van een logische hoofddraagconstructie binnen het voorlopig ontwerp van de architect, is een combinatie van: - de slanke kolommen (pendelstaven) onder het noordelijke bouwdeel - zijn de transparante gevel van het noordelijkeen zuidelijke bouwdeel en het parkeerdeel - de verschillende plattegronden tussen de bovenbouw en de onderbouw. De slanke kolommen uit het voorlopig ontwerp van de architect zijn alleen in staat tot het overbrengen van de verticale belastingen maar voor het overbrengen van de dwarskracht doen deze kolommen niets. Een oplossing hiervoor is het toepassen van een overgangsconstructie tussen de boven- en de onderbouw van de woontoren, om de horizontale windbelasting op het noordelijke bouwdeel via de overgangsconstructie naar de onderbouw van het zuidelijke bouwdeel te leiden. Omdat vanuit constructief oogpunt een directe krachtsafdracht veel wenselijker is, worden er nog twee varianten ontwikkeld. Daarbij is geprobeerd om de openheid onder het noordelijke bouwdeel zoveel mogelijk te behouden. Door de kolommen in de onderbouw te vervangen door stalen portaalconstructies worden de betonnen stabiliteitswanden uit de bovenbouw als schijven doorgezet tot aan de fundering. Hierdoor kunnen horizontale belastingen direct naar de fundering worden geleidt. Het derde variant is het vormen van een stijve koker in het parkeerdeel van de woontoren, over de volledige hoogte van de woontoren.

85

De drie varianten voor de hoofddraagconstructie worden hieronder kort omschreven. In het volgende hoofdstuk zullen deze worden uitgewerkt.

1.Stabiliteitswanden met een overgangsconstructie

Figuur 11.13 Overgangsconstructie met stabiliteitswanden in de boven- en de onderbouw

Door het toepassen van een overgangsconstructie tussen de boven- en onderbouw, kan de horizontale krachtsafdracht in de onderbouw door andere elementen worden verzorgd dan in de bovenbouw. Dit is weergegeven in figuur 11.13. Op deze manier wordt vastgehouden aan het V.O. van de architect, doordat de onderbouw van het noordelijke bouwdeel zo transparant mogelijk blijft door dit bouwdeel op slanke kolommen te plaatsen. De overgangsconstructie dient om de dwarskracht uit de horizontale windbelasting over te brengen naar de stabiliteitswanden in de onderbouw van de woontoren. Deze variant wordt uitgewerkt in paragraaf 12.4.

2. Stijve kernconstructie met stabiliteitswanden Een tweede variant dat wordt onderzocht, is het vormen van een stijve kern in het parkeerdeel van de woontoren, zoals weergegeven in figuur 11.14. Deze kern kan gerealiseerd worden, door het toepassen van een stalen vakwerk achter de gevel van het parkeerdeel. Daardoor wordt er een stijve koker wordt gevormd in het midden van de woontoren. Deze variant wordt uitgewerkt in paragraaf 12.5. Figuur 11.14 Stijve kernconstructie

3. Stabiliteitswanden met een portaalconstructie De combinatie van betonnen stabiliteitswanden voor de stabiliteit in de bovenbouw met een stalen raamwerk voor de stabiliteit in de onderbouw is een derde variant die onderzocht wordt, zoals weergegeven in figuur 11.15. Het grote voordeel van dit alternatief is dat het constructief veel efficiënter is om de stabiliteitswanden uit de bovenbouw door te trekken in de onderbouw. Nadeel van deze variant is dat de portaalconstructie een grotere belemmering vormt op de transparantie onder het noordelijke bouwdeel, dan zoals in het ontwerp van de architect is voorgesteld. Deze variant wordt uitgewerkt in paragraaf 12.6.

Figuur 11.15 Portaalconstructie

86


12. Uitwerking constructieve varianten 12.1. Inleiding In dit hoofdstuk zullen de drie mogelijkheden voor het realiseren van de hoofddraagconstructie worden uitgewerkt. Hiervoor wordt als eerst een ontwerp gemaakt voor de hoofddraagconstructie van de bovenbouw. Daar volgt een horizontale krachtsverdeling uit die maatgevend is voor stijfheid van de stabiliteitsvoorzieningen in de onderbouw. Daarna worden de drie varianten uitgewerkt in de paragraven 12.4 tot en met 12.6. In paragraaf 12.7 wordt de tweede draagweg van deze varianten onderzocht. Tot slot zullen de drie alternatieven in paragraaf 12.8 met elkaar vergeleken worden op de invloed die ze hebben op de architectuur en op constructieve aspecten als sterkte, stijfheid en tweede draagweg (samenhang). Omdat de woontoren in dwarsrichting een stuk slapper is dan in langsrichting (onder horizontale windbelasting) wordt bij het uitwerken van de drie varianten in eerste instantie steeds uitgegaan van de stabiliteitswanden in dwarsrichting van de woontoren. Vervolgens zal voor iedere variant ook de stabiliteit in langsrichting worden besproken.

87

12.2. Krachtsafdracht

Horizontale windbelasting

Voor de verdeling van de windbelasting op de woontoren zoals weergegeven in figuur 12.1, gelden de volgende waarden: H1  2,77  35,7  99,0 kN/m H2

 2,77  62,9  174,3 kN/m

H3

 2,77  68,0  188, 4 kN/m

H 3 ontbonden geeft: H 3, y  174,3 kN/m en H 3, z  71,6 kN/m

Verticale krachtsafdracht

Figuur 12.1 Windbelasting op de woontoren in de maatgevende richtingen

In figuur 12.2 wordt de verticale afdracht van permanente belasting op de stabiliteitswanden weergegeven. Er wordt uitgegaan dat de vloeren tussen de wanden III en IV de permanente belasting hier direct op afdragen. Voor wand II wordt hier 5 meter rondom voor aangehouden. De maatgevende spanningen treden op aan de kant van de wand die gedeeltelijk belast wordt. Met een permanente belasting van 8,2 kN/m2 per verdieping (zie paragraaf 10.3) wordt de totale permanente belasting op de verschillende stabiliteitswanden bepaald: pwand II; onder  (8, 2 kN/m 2  5,0  17,7) / 3, 2  24 kN/m 3  0, 27  21, 2=364 kN/m pwand II; boven  (8, 2 kN/m 2  (5  3,7)  13,0) / 3, 2  24 kN/m 3  0, 27  21, 2  427 kN/m pwand III; onder  (8, 2 kN/m 2  (4,8  3,7)  11,5) / 3, 2  24 kN/m 3  0, 27  21,5=390 kN/m pwand III; boven  (8, 2 kN/m 2  4,8  11,5)/3,2  24 kN/m 3  0, 27  21,5=281 kN/m pwand IV



Figuur 12.2 Permanente belasting op de stabiliteitswanden

88

 (8, 2 kN/m 2  (4,8  5,0)  9,6) / 3, 2  24 kN/m 3  0, 27 14,5=335 kN/m

Bij deze berekeningen stelt H geen horizontale kracht voor, maar een gelijkmatig verdeelde windbelasting over de hoogte van de woontoren.


12.3. Stabiliteitswanden bovenbouw In hoofdstuk 11 zijn de wanden in de bovenbouw bepaald die kunnen fungeren als stabiliteitswanden. Dit zijn vooral woningscheidende wanden, waar sowieso al voldoende massa voor nodig is om deze te laten voldoen aan de eisen voor geluidisolatie en brandwerendheid. Het ligt dus voor de hand om deze wanden in beton uit te voeren en tevens te gebruiken als stabiliteitselementen.

Horizontale krachtsafdracht In bijlage 10 wordt de verdeling van de windbelasting op de woontoren onderzocht voor de stabiliteitswanden in de bovenbouw. Deze verdeling wordt gebaseerd op de aanname dat de vloeren oneindig stijf zijn in hun eigen vlak. De hoofddraagconstructie kan nu worden opgevat als een oneindig stijve ligger die verend wordt ondersteund door een aantal stabiliteitselementen. De stijfheid van deze veren is evenredig met de buigstijfheid van de stabiliteitselementen (en de rotatieweerstand van de fundering). Er wordt uitgegaan van wanden met een dikte van 270 mm en een betonsoort B45. Uit deze analyse blijkt dat de stijfheid van de stabiliteitswanden in dwarsrichting, zoals weergegeven in figuur 12.3 veel groter is dan in langsrichting. In de tabellen 12.1 en 12.2 wordt de verdeling van de maatgevende windbelasting over de stabiliteitswanden II, III en IV weergegeven. Dit is zowel gedaan voor de stabiliteitswanden met- als zonder flenzen aan de uiteinden. Er blijkt dat het toepassen van flenzen een positief effect heeft op de verdeling van de horizontale krachten over deze wanden. Te zien is dat vooral het verschil in bijdrage van de totaal op te nemen windbelasting tussen de wanden III en IV minder groot is geworden.

Figuur 12.3 Verdeling windbelasting over de stabiliteitswanden bovenbouw

Tabel 12.1 Verdeling krachten over wanden zonder flenzen

nr II III IV ∑

Hn

H n ,T

H totaal

kN/m +73,8 +76,9 +23,6

kN/m -2,7 +1,6 +1,1

kN/m +71,0 +78,5 +24,8 174,3

Tabel 12.2 Verdeling krachten over wanden met flenzen

nr II III IV ∑

Hn

H n ,T

H totaal

kN/m +81,2 +65,7 +27,4

kN/m -7,3 +3,8 +3,5

kN/m +73,9 +69,5 +30,9 174,3

89

Controle spanningen stabiliteitswanden Omdat in het voorlopig ontwerp de stabiliteitswanden III en IV in het noordelijke bouwdeel niet volledig doorlopen in de onderbouw, zullen voor deze wanden de spanningen in de uiterste randen van het beton bepaald worden onder horizontale windbelasting. Controle spanningen wand II (zonder flenzen):

W

I 214,4  1012   20,2 m3 0,5  hn 0,5  21.200

N   g  pwand ,n  hbovenbouw  1,2  364  55  23.980 kN 2 M  0,5  qn  hbovenbouw  0,5  71,0  552  107,4 MNm

 kern  Tabel 12.3 Berekening I en W stabiliteitswanden bovenbouw

Zonder flenzen wand

IIonder IIboven IIIonder IIIboven IV

½h m 10,6 10,6 10,75 10,75 7,25

4

3

m 214,4 214,4 223,6 223,6 68,6

 kern, min  9,5 N/mm 2 ;  kern, max  1,1 N/mm 2

Met flenzen

W

In

m 20,2 20,2 20,8 20,8 9,5

W

In 4

Op dezelfde manier zijn voor alle drie de stabiliteitswanden de spanningen in de uiterste randen berekend. Dit is samengevat weergegeven in de tabellen 12.3 en 12.4.

m3 41,4 41,4 33,0 33,0 20,4

m 438,9 438,9 354,7 354,7 148,1

De grootste schuifspanning in de bovenbouw treedt op in wand III wanneer er geen flenzen worden toegepast. Er geldt:

Tabel 12.4 Spanningen uiterste randen stabiliteitswanden

Zonder flenzen

wand

IIonder IIboven IIIonder IIIboven IV

90

N

Mn

MN 24,0 33,6 33,4 22,2 25,2

MNm 107,4 107,4 118,8 118,8 37,4

 N M 24,0  106 107,4  109     4,2  5,3 N/mm 2 9 A W 270  21.200 20,2  10



Met flenzen

 wand,

 wand,

min

max

Mn

N/mm2 -9,5 -11,2 -11,5 -9,5 -10,4

N/mm2 1,1 -0,5 0,0 1,9 -2,5

MNm 111,8 111,8 105,1 105,1 46,8

 wand,

 wand,

min

max

N/mm2 -5,8 -7,0 -8,0 -6,4 -6,9

N/mm2 -0,4 -1,6 -1,6 0,0 -2,4

78,5  55 103  0,75 N/mm2 270  21.200

Indien er dwarskrachtwapening wordt toegepast is een maximale schuifspanning van  max  5,4N/mm2 toelaatbaar. En dus zal deze schuifspanning gemakkelijke kunnen worden opgenomen.


Controle vloeren Voor de verdeling van de windbelasting is aangenomen dat de vloeren als oneindig stijve liggers werken. Voor het grootste deel van de vloeren zal deze aannamen juist zijn, vanwege de voldoende „hoogte‟ van de vloeren. Alleen voor het parkeerdeel van de woontoren lijkt dit niet het geval te zijn, vanwege de gatverzwakkingen voor de liftschachten. Vandaar dat voor deze doorsneden de sterkte van de vloeren gecontroleerd moet worden. Dit wordt gedaan voor de maatgevende windbelasting in dwarsrichting van de woontoren per vloerveld:

qd ,u  2,77  3,2  8,86 kN/m Figuur 12.4 geeft per verdieping de sparingen in de vloeren van het trappenhuis en de liftschacht van het parkeersysteem, met daaronder de krachtlijnen van de windbelasting zoals deze berekend is in paragraaf 12.2 Voor de oplegreacties in de stabiliteitswanden (inclusief flenzen) geldt dan: R1  73,9  3, 2  236,5 kN R2  69,5  3, 2  222, 4 kN R3  30,9  3, 2  98,9 kN

De maatgevende combinatie van dwarskracht en moment onder horizontale windbelasting, treedt op naast de liftschacht van het parkeersysteem. De doorsnede van de vloer is hier het kleinst en de krachten ter plaatse van de sparingen het grootst. De grootte van de krachten in deze doorsnede bedraagt dan per vloer: Dvl  103,7  7,0  8,86  41,7 kN M vl  0,5  8,86  (18  20, 4  7,0) 2  236,5  (20, 4  7) =1.198,7 kNm

Figuur 12.4 Verdeelde windbelasting over de vloeren van de bovenbouw

91

Met de aanname voor de vloerhoogte van hvloer  270 mm blijkt de dwarskracht gemakkelijk te kunnen worden opgenomen door de vloeren, ondanks de gatverzwakkingen: 41,7  103   0,06 N/mm 2 270  2.430  max  0,66 N/mm 2 (zonder dwarskrachtwapening)



0,06  1  ok!  max 0,66 Voor de opname van het moment ter plaatse van de gatverzwakking geldt per verdieping: M 1.198,7 FT  FD    94,4 kN arm 12,7 check :



De maatgevende doorsnede voor dit moment bevindt zich bovenin de doorsnede. Deze heeft namelijk het kleinste oppervlakte voor zowel het opnemen van drukspanningen als het plaatsen van de wapening. Het moment dient te worden opgenomen door de wand van het trappenhuis welke zich in de gevel bevindt (breedte 270 mm). Indien de trappenhuizen onderling niet verbonden worden door lateien, betekend dit dat de nuttige hoogte gelijk is aan de vloerhoogte (270 mm). Dit is weergegeven in figuur 12.5. Voor zowel het opnemen van FT en FD geldt:

Figuur 12.5 Schematisatie maatgevende doorsnede van de vloeren

92

Fd 94,4 103   1,3 N/mm2 A 270  270 F 94,4  103  t   217 mm2 fstaal 435

Druk:

d 

Trek:

Awap

De drukkracht blijft ruim binnen de maximale drukspanningen van het beton en ook het gevonden oppervlak voor de minimale hoeveelheid wapening blijkt gemakkelijk in het beton te kunnen worden opgenomen. Wanneer om uitvoertechnische redenen deze balk (en wapening) lastig te realiseren is, zal een stalen profiel ook voldoen. Een goede koppeling tussen het staal en het beton is dan wel noodzakelijk (bijv. met deuvels).


Conclusie stabiliteit bovenbouw Er blijkt dat het minimaal noodzakelijk is om in de bovenbouw drie stabiliteitswanden toe te passen. Ook blijken de flenzen aan de randen van deze stabiliteitswanden zeer nuttig is. Wanneer er geen flenzen aan de stabiliteitswanden worden toegepast, blijken er in de bovenbouw trekspanning in het beton op te treden in de ongunstig belastte wanden. Dit zijn de stabiliteitswanden die voor de helft belast worden, zoals weergegeven in figuur 12.6. Het toepassen van dikkere stabiliteitswanden blijkt nauwelijks invloed te hebben op het voorkomen van deze trekspanningen. Een andere oplossing om deze trekspanningen te voorkomen, zou het toepassen van (voorspan)wapening kunnen zijn. Door het toepassen van flenzen aan de wanden, blijken de trekspanningen voorkomen te worden. Het toepassen van stabiliteitswanden met flenzen betekent wel dat voor wand nummer III de raamopeningen met 1,5 meter verplaatst moeten worden.

Figuur 12.6 Stabiliteitswand II en III worden aan de respectievelijk onder- en bovenkant ongunstig (permanent) belast.

93

12.4. Variant 1: Overgangsconstructie

Beschrijving variant 1

2

3

Figuur 12.7 Stabiliteitswand III noordelijke bouwdeel

Door het toepassen van een overgangsconstructie kunnen verschillende stabiliteitswanden in de boven- en de onderbouw gebruikt worden om de windbelasting af te dragen. Tevens dient deze overgangsconstructie om de horizontale dwarskracht uit de windbelasting op het noordelijke bouwdeel (dat geheel op pendelstaven staat) over te brengen op de rest van het gebouw. De onderbouw van het noordelijke bouwdeel dient volgens het ontwerp van de architect zo transparant mogelijk te zijn. Dit bouwdeel wordt dan ook enkel ondersteund door betonnen kolommen (pendelstaven), zoals voorgesteld in het V.O. In figuur 12.7 is te zien dat stabiliteitswand III alleen op twee kolommen en de wand van het trappenhuis rust. Door het toepassen van een overgangsconstructie zal het maatgevende moment uit de windbelasting moeten worden opgenomen door de kolommen en de dwarskracht door de stabiliteitswand van het trappenhuis. Deze stabiliteitswand blijkt veel te klein te zijn om de dwarskracht naar de fundering te brengen. Daarom zal deze dwarskracht via de overgangsconstructie worden afgevoerd naar de stabiliteitswanden in de onderbouw van het zuidelijke bouwdeel. In figuur 12.8 zijn de stabiliteitswanden in de onderbouw van het zuidelijke bouwdeel weergegeven.

Horizontale krachtsafdracht Wanneer de stabiliteit in de bovenbouw wordt verzorgd door de stabiliteitswanden II, III en IV zoals in de vorige paragraaf is bepaald, dan geven deze wanden een horizontale belasting op de overgangsconstructie. Omdat het aangrijpingspunt van deze krachten op grote afstand ligt van het dwarskrachtencentrum van de stabiliteitswanden in de onderbouw van het zuidelijke bouwdeel, zullen er extra (grote) krachten op deze stabiliteitswanden komen. Figuur 12.8 Stabiliteitswanden in de onderbouw

94

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ De overgangsconstructie wordt geschematiseerd als een oneindig stijve ligger, die verend wordt ondersteund door de stabiliteitswanden in de onderbouw van het zuidelijke bouwdeel. Deze stabiliteitswanden kunnen vervolgens geschematiseerd worden als een ingeklemde ligger, belast door zolwel: - een horizontale kracht Fbovenbouw op het uiteinde van de ligger door de belasting uit de bovenbouw (fig. 12.9); - een verdeelde belasting H w,onderbouw door de windbelasting op de onderbouw (fig. 12.10).

bovenbouw

Voor de windbelasting op de onderbouw van het zuidelijke bouwdeel geldt: H w,onderbouw  2,77 kN/m2  (20,4  18,0  4,3)  118,4 kN/m Voor de horizontale krachten uit de stabiliteitswanden van de bovenbouw geldt (inclusief flenzen): Fbovenbouw, II  73,9 kN/m  55 m  4.065 kN Fbovenbouw, III  69,5 kN/m  55 m  3.823 kN

Figuur 12.9 Verdeling windbelasting over de stabiliteitswanden in de bovenbouw

Fbovenbouw, IV  30,9 kN/m  55 m  1.700 kN Fbovenbouw,totaal  9.588 kN

onderbouw

M bovenbouw, II  1/ 2  73,9 kN/m  55 m  111.774 kN 2

M bovenbouw, III  1/ 2  69,5 kN/m  552 m  105.119 kN M bovenbouw, IV  1/ 2  30,9 kN/m  552 m  46.736 kN

Deze belastingen zullen verdeeld worden over de stabiliteitswanden in de onderbouw van het zuidelijke bouwdeel, afhankelijk van de relatieve stijfheid van elke element, zoals weergegeven in de tabellen 12.5 en 12.6.

Figuur 12.10 Krachten uit de bovenbouw op de overgangsconstructie

95

Tabel 12.5 Berekening D.C. onderbouw zonder flenzen

nr I II III ∑

breedte m 0,27 0,27 0,27

hoogte m 28,5 21,2 15

In

an

I n  an

m4 520,9 214,4 75,9 811,2

m 0,00 22,30 42,70

m5 0 4.781 3.243 8.023

bn m -9,89 12,41 32,81

Tabel 12.6 Berekening D.C. onderbouw met flenzen aan wand II

nr I II III ∑

breedte m 0,27 0,27 0,27

hoogte m 28,5 21,2 15

In 4

m 520,9 438,9 75,9 1.035,7

an

I n  an

m 0,00 22,30 42,70

m5 0 9.787 3.243 13.030

bn m -12,58 9,72 30,12

Indien er wordt uitgegaan van een hoogte van 15 meter voor wand III, volgt voor het dwarskrachtencentrum (D.C.) van de wanden in de onderbouw van het zuidelijke bouwdeel (met en zonder flenzen):

 ( I  a )  8.023,0  9,89 m 811, 2 I  ( I  a )  13.030  12,58 m D.C.  1.035,7 I D.C. 

n

n

n

n

Dat betekent dat het D.C. -11,5 meter respectievelijk -8,8 meter vanaf het aangrijpingspunt van de horizontale windbelasting H w,onderbouw ligt (e1). Dat levert een extra torsiemoment op de stabiliteitswanden (zonder flenzen) van: Mtwind  H w,onderbouw  e  118,4 11,5  1.361,6 kNm/m En op de stabiliteitswanden met flenzen van: Mtwind  H w,ob  e  118,4  8,8  1.041,9 kNm/m

Tabel 12.7 Verdeling windbelasting onderbouw - zonder flenzen

nr I II III ∑

I n  bn

I n  bn 2

Hn

H n ,T

H totaal

m5 -5.152 2.660 2.491

m6 50.955 33.012 81.742 165.709

kN/m 76,0 31,3 11,1

kN/m -42,2 21,8 20,4

kN/m 33,8 53,1 31,5 118,4

Tabel 12.8 Verdeling windbelasting onderbouw- met flenzen aan wand II

I n  bn nr I II III ∑

96

5

m -6.553 4.266 2.287

I n  bn 2

Hn

H n ,T

H totaal

m6 82.440 41.458 68.888 192.786

kN/m 59,5 50,2 8,7

kN/m -35,3 23,0 12,3

kN/m 24,3 73,1 21,0 118,4

In verhouding naar de verschillende stijfheden wordt deze windbelasting en het optredende torsiemoment wordt voor beide gevallen de krachtsverdeling onder horizontale windbelasting op de onderbouw van de woontoren bepaald. Dit is weergegeven in de tabellen 12.7 en 12.8.

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ Naast de horizontale windbelasting op de onderbouw, zorgt de belasting uit de stabiliteitswanden van de bovenbouw voor de grootste spanningen in de stabiliteitswanden van de onderbouw. Zowel door de directe verdeling van deze krachten over de stabiliteitswanden, als de door het torsiemoment veroorzaakte krachtsverdeling door de afstand van het aangrijpingspunt tot het dwarskrachtencentrum. Deze afstanden (e) zijn achtereenvolgens: 12,4 m, 32,8 m en 42,4 meter. Dat resulteert op het niveau van de overgangsconstructie in een torsiemoment van:

Tabel 12.9 Verdeling krachten (dwarskracht en torsiemoment) uit bovenbouw

Zonder flenzen nr I II III ∑

Met flenzen

Hn

H n ,T

H totaal

Hn

H n ,T

H totaal

kN 6.156,4 2.534,0 897,6

kN -7.709,1 3.980,9 3.728,2

kN -1.553 6.515 4.626 9.588

kN 4.821,9 4.063,1 703,0

kN -7.551,8 4.915,9 2.635,9

kN -2.729,9 8.979,0 3.338,9 9.588

Mtbb   Fbb  e =4.065 12, 4  3.823  32,8  1.700  42, 4 =247,9 MNm

Net zoals in de voorgaande paragraven is gedaan, wordt nu de verdeling van windbelasting uit de bovenbouw per stabiliteitswand bepaald, aan de hand van de relatieve stijfheid van elke stabiliteitswand. Dit is weergegeven in de tabel 12.9.

97

Overgangsconstructie Het voorlopig ontwerp van de architect laat een overgangsconstructie toe over het hele oppervlak tussen de boven- en de onderbouw van maximaal 850 mm dik. Deze is in figuur 12.11 aangegeven in een dwarsdoorsnede over de woontoren. Het meest kritische punt in deze overgangsconstructie treedt op ter plaatse van de parkeerplekken, omdat de breedte van de vloerconstructie hier het smalst is. Tevens bevinden zich hier de openingen van de liftschacht van het automatische parkeersysteem. Figuur 12.12 geeft nog eens de stabiliteitswanden in de onderbouw van het voorlopig ontwerp van de woontoren Domuslokatie. Hierbij is stabiliteitswand III gestippeld weergegeven, omdat deze in het V.O. zo transparant mogelijk is gehouden.

Figuur 12.11 Overgangsconstructie aangegeven in de verticale doorsnede van de woontoren

98

Figuur 12.12 Stabiliteitswanden in de onderbouw

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ De krachtlijnen van de als oneindig stijf geschematiseerde overgangsconstructie zijn weergegeven in figuur 12.13. Ter vergelijking worden in figuur 12.14 de krachtlijnen weergegeven van de situatie dat wand III niet meedoet in het overbrengen van de horizontale windbelasting van de bovenbouw naar de onderbouw. Uit deze figuren blijkt dat wanneer er een overgangsconstructie wordt toegepast, het noodzakelijk is om wand III volledig door te laten lopen naar de fundering omdat de krachten op de wanden I en II anders veel te groot worden. De maatgevende combinatie van dwarskracht en moment onder horizontale windbelasting, treedt in dit geval op naast de zuidelijke liftschacht van het parkeersysteem. De doorsnede van de vloer is hier het kleinst en de krachten ter plaatse van de sparingen het grootst. De grootte van de krachten in deze doorsnede bedraagt dan per vloer: Dvl  897 kN M vl  34.632  897  3,2  31.762 kNm

Figuur 12.13 Overgangsconstructie met drie wanden in de onderbouw

Hiervoor wordt uitgegaan dat stabiliteitswand III volledig doorloopt tot aan de fundering. Voor de maximale opneembare spanningen geldt:  max  5,4 N/mm2 (met dwarskrachtwapening) f 'b  27,0 N/mm 2 ft , wap  435 N/mm 2

Het meest kritische punt in deze overgangsconstructie treedt op ter plaatse van de parkeerplekken, omdat de breedte van de vloerconstructie hier het smalst is. Tevens bevinden zich hier de openingen van de liftschacht van het automatische parkeersysteem. De afmetingen van deze sparingen zijn weergegeven in figuur 12.15. Dat betekent dat de overgangsconstructie een minimale dikte moet hebben van: 897  103  max   5, 4 N/mm 2 2.430  d overgangs  dovergangs  68 mm

Figuur 12.14 Overgangsconstructie met twee wanden in de onderbouw

99

Voor de opname van het moment ter plaatse van de gatverzwakking geldt per verdieping: FT  FD 

M 31.762   2.501 kN arm 12,7

De maatgevende doorsnede om dit moment op te nemen, bevindt zich bovenin de doorsnede. Deze heeft namelijk het kleinste oppervlakte voor zowel het opnemen van drukspanningen als het bergen van de wapening. Het moment dient te worden opgenomen door de wand van het trappenhuis welke zich in de gevel bevindt (breedte 270 mm). Indien de trappenhuizen onderling niet verbonden worden door lateien, betekend dit dat de nuttige hoogte gelijk is aan de vloerhoogte.

Figuur 12.15 Sparingen overgangsconstructie

Voor zowel het opnemen van FT en FD (zie figuur 12.16) is dan een minimale dikte van de overgangsconstructie nodig van: Druk: F 2.501 103 d  d   27,0 N/mm2 A 270  d overgangs  d overgangs  343 mm.

Trek: Ft 2.501  103   5.750 mm 2 fs 435 bijv. 10  28 mm Awap 

 voldoende ruimte voor.

Indien stabiliteitswand III niet volledig doorloopt tot aan de fundering, geldt voor de krachten in dit punt: Dvl  5.523 kN M vl  128.989  5.523  3,2  111.315 kNm Dat betekent dat de overgangsconstructie 3,5 maal zo dik moet zijn; ofwel een minimale hoogte moet hebben van 1.200 mm. Figuur 12.16 Krachten op de overgangsconstructie uit het noordelijke bouwdeel

100


Controle spanningen De maximale spanningen in de stabiliteitswanden van de onderbouw worden gevormd door: -

de windbelasting op de onderbouw ( qw,ob ); de horizontale krachten uit de bovenbouw die op de overgangsconstructie aangrijpen ( Dbb ); het moment uit de windbelasting op de stabiliteitswanden in de bovenbouw ( M bb ).

De windbelasting op de onderbouw wordt over de stabiliteitswanden verdeeld zoals in de vorige paragraaf is bepaald. Deze worden geschematiseerd als een q-last op een ingeklemde ligger, zoals weergegeven in figuur 12.17. Naast deze q-last zorgen de krachten uit de stabiliteitswanden in de bovenbouw ( Dbb en M bb ) van de woontoren voor de grootste spanningen in het beton. Voor het berekenen van de spanningen in de onderbouw van de woontoren, wordt er van uitgegaan dat de overgangsconstructie voldoende stijf is om het moment uit de stabiliteitswanden in de bovenbouw, over te brengen naar de betonnen kolommen in de onderbouw. Voor het totale moment in de stabiliteitswanden van de onderbouw ter plaatse van de fundering, geldt nu: 1 M max   qw,ob  hob 2  Dbb  hbb  M bb 2 waarin: 1 M bb   qw,bb  hbb 2 2 Deze krachten worden weergegeven in tabel 12.10

Figuur 12.17 Schematisatie windbelasting op stabiliteitswanden onderbouw

Tabel 12.10 Krachten op stabiliteitswanden onderbouw met flenzen

nr I II III ∑

qw,ob

qw,bb

Dbb

M bb

M max

kN/m 24,3 73,1 21,0 118,4

kN/m 0 73,9 69,5

kN -2.729,9 8.979,0 3.338,9 9.588

kNm 0 111.774 105.119

kNm -38.211 254.666 157.555

101


nr I II III

A m2 7,70 7,72 4,05

½h m 14,25 10,6 7,5

In

W

m4 520,9 438,9 75,9

m3 36,6 41,4 10,1


nr I IIonder IIboven IIIonder IIIboven

Nn

M max

MN 41,0 30,5 42,7 42,6 28,3

MNm -38,2 254,7 254,7 157,6 157,6

 wand,

 wand,

min

max

N/mm2 -4,3 -10,1 -11,7 -26,1 -22,6

N/mm2 -6,4 2,2 0,6 5,1 8,6

De maatgevende spanningen treden op in de meest ongunstig belastte wand III aan de onderzijde, omdat de stabiliteitswand hier maar voor de helft belast wordt met permanente belasting. Voor deze spanningen geldt: N  pIII ,onder  h  404  70  28.280 kN M  0,5  21152  3.338,9 15  105.119  157,6 MNm

Voor de spanningen onderin stabiliteitswand III aan de kant die het meest ongunstig belast wordt, volgt dan:

 wand III 

 N M 28,3  106 157,6  109     7,0  15,6 N/mm 2 6 9 A W 4,05  10 10,1 10

 wand III , min  22,6 N/mm2 ;  wand III , max  8,6 N/mm 2 Op dezelfde wijze zijn ook de spanningen in de overige wanden berekend, zoals weergegeven in tabel 12.11 en 12.12 De spanningen in het beton van de stabiliteitswanden blijken dus veel te groot te worden (maximaal 8,6 N/mm2). Vooral stabiliteitswand III wordt zwaar belast. De belangrijkste oorzaak hiervoor is de ongunstige herverdeling van het torsiemoment dat door de windbelasting op de bovenbouw van het noordelijke bouwdeel, dat op het zuidelijke bouwdeel af moet worden gedragen. Daarom zijn een aantal mogelijkheden bekeken om deze spanningen te verkleinen: -

102

Aanpassen geometrie bestaande stabiliteitswanden; Extra stabiliteitswand in de onderbouw van de woontoren; Vakwerk in de zuidgevel over de hele hoogte van de woontoren, als extra stabiliteitswand om de windbelasting eerder her te verdelen.

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ In eerste instantie is er gekeken naar het aanpassen van de aangenomen geometrie van de drie stabiliteitswanden, om zo de spanningen in het beton te verkleinen. Er is gekeken naar: - het aanpassen van de (afzonderlijke) buigstijfheid van de stabiliteitswanden, door het vergroten of verkleinen van de wanddikte; - toepassen van flenzen aan de stabiliteitswanden; - vergroten van een stabiliteitswand Om deze trekspanningen in het beton te verkleinen is de krachtsverdeling aangepast door de stijfheid van de stabiliteitswanden te veranderen, zoals weergegeven in tabel 13.13. Hiervoor moeten stabiliteitswanden II en III stijver gemaakt worden, waardoor deze wanden meer windbelasting naar zich toe trekken. Maar dit blijkt niet efficiënt genoeg: twee maal dikkere stabiliteitswanden geeft nog steeds trekspanningen in het beton. Het toepassen van flenzen aan de stabiliteitswanden in de onderbouw blijkt veel efficiënter te zijn maar is nog steeds niet voldoende om trekspanningen in het beton te voorkomen.

Tabel 12.13 Vergelijking van maximale spanningen in de maatgevende stabiliteitswand t.o.v. de uitgangssituatie zoals weergegeven in tabel 12.12

EI EI wand I wand II Uitgangssituatie (tabel 12.12) x 1,0 x 1,0 x 1,0 x 1,5 x 2,0 x 2,0 met met flenzen flenzen zonder met flenzen flenzen met met flenzen flenzen Extra stabiliteitswand IV Stalen portaal onder wand 2

EI wand III x 2,0 x 1,5 x 2,0 zonder flenzen met flenzen met flenzen

 min

2

 max

wand IIIboven IIIboven IIIboven IIIboven

N/mm -22,6 -14,1 -15,4 -12,9

N/mm2 8,6 3,5 6,1 3,5

IIIboven

-22,4

8,5

IIIboven

-16,6

2,6

IIIboven

-16,6

2,6

IIIboven IIonder

-22,0 -11,8

8,1 3,9

Omdat het toepassen van een extra stabiliteitswand in de onderbouw vanuit functioneel-architectonische overwegingen alleen mogelijke is vlak naast stabiliteitswand II, heeft dit weinig invloed op de spanningen in het beton. Uit tabel 12.13 blijkt duidelijk dat de oplossing gezocht moet worden bij stabiliteitswand III. Het vergroten van deze wand zou een sterk positief effect hebben. Maar omdat de onderbouw zo transparant mogelijk moet zijn, kan dit niet gebeuren door de betonnen stabiliteitswand buiten het gebouw „uit te laten steken.‟ Er zou een stalen portaal kunnen worden toegepast, zodat stabiliteitswand III uit de bovenbouw volledig naar de fundering wordt doorgetrokken. Doordat deze buigstijfheid veel lager is dan die van een betonnen stabiliteitswand, blijken de spanningen in stabiliteitswand II nu te groot te worden.

103

Wanneer de horizontale windbelasting op de bovenbouw via de overgangsconstructie naar wand I wordt gebracht, dient deze wand naast een moment, ook een dwarskracht op te nemen. Onder de belasting zoals weergegeven in figuur 12.18, blijkt deze wand daartoe in staat: D 11.330  103 2    2, 2 N/mm 2 A (19.400  270) bovenbouw

3 

D 14.420  103   2,8 N/mm 2 A (19.400  270)

 max  5, 4 N/mm 2 (indien dwarskrachtwapening wordt toegepast)  2, 2 check : 2   1  ok!  max 5, 4  2,8 check : 3   1  ok!  max 5, 4

Conclusie

onderbouw

De meest efficiënte oplossing lijkt het toepassen van flenzen aan de uiteinden van wand II en III te zijn. Helemaal in combinatie met het vergroten van de dikte van deze wanden van 270 naar 400 mm. In dat geval blijken de grootste spanningen 2,6 N/mm2 te zijn. Het blijkt voor deze variant dus niet mogelijk om de stabiliteitswanden onder de maatgevende windbelasting volledig onder drukspanning te houden met de aangenomen permanente belasting. Er zal dus gekeken moeten worden of er een mogelijkheid is om meer permanente belasting op de stabiliteitswanden te krijgen. Indien dit niet mogelijk is, zou de stabiliteitswand ook voorgespannen kunnen worden, aan de ongunstig belastte zijde.

Figuur 12.18 Krachten uit de bovenbouw op de overgangsconstructie

104


Kolommen onderbouw Doordat de overgangsconstructie de windbelasting op het noordelijke bouwdeel kan overbrengen naar de rest van het gebouw, dienen de kolommen onder het noordelijke bouwdeel alleen nog verticale krachten over te brengen. Figuur 12.19 geeft een indicatie van de belasting op de kolommen die het zwaarst belast worden. Er wordt aangenomen dat de kolommen 1,0 meter vanuit de gevel onder de overgangsconstructie geplaatst worden. Deze belasting op as B per kolom wordt dan: N  pwand , III  h  458 kN/m  55 m  25, 2 MN 1 M wind   qw, d  l 2  0,5  69,5  552  105,1 MNm 2 M wind 105,1 Fwind    7, 2 MN arm (16,5  2,0) 1 1 Fkolom   N  Fwind   25, 2  7, 2 MN 2 2 Fkolom,min  5, 4 MN; Fkolom,max  19,8 MN

III

IV

V

Figuur 12.19 Grootste belasting op as B

Er wordt aangenomen dat de kolommen op zuivere druk belast worden doordat de belasting via stijve stabiliteitswanden direct naar de kolommen wordt gebracht. Indien voor het beton B45 wordt gebruikt, volgt uit vuistregels voor centrisch belastte kolommen: Akolom  Dkolom

Fkolom

24.000  1, 0 m



19,8  103 kN 24.000

 0,83 m 2

Controle spanning: F 19,8  106  kolom  kolom   25, 2 N/mm 2 A 0, 25    1.0002 f 'b  27,0 N/mm 2

 kolom

25, 2  1  ok! (voor deze globale berekeningen) f 'b 27,0 Een impressie van de onderbouw is weergegeven in figuur 12.20. check :



Figuur 12.20 Impressie kolommen onderbouw

105

De overspanning op as III en IV (zoals weergegeven in figuur 12.19), kan gemakkelijk gemaakt worden doordat boven deze assen een dragende wand zit. Volgens de vakwerkanalogie zullen de krachten direct naar de opleggingen geleidt worden. Zie figuur 12.21. Wel is er voldoende wapening nodig om de trekkrachten die ontstaan op te nemen: 1 q  q p.b.  qv.b.   (10  1,75)  9,7  17  969 kN/m 2 1 M max   969  14,5  25,5 MNm 8 z  0,6  l (bovengrens)  0,6  16,5  9,9 m As 

M max 25,5  109   5.922 mm 2 f s  z 435  9.900

Deze wapening zal deels in de overgangsconstructie opgenomen kunnen worden en zal in de stabiliteitswand over een minimale hoogte van 0,2  l  0,2 14,5  2,9 meter moeten doorlopen.

Figuur 12.21 Overspannen door stijve stabiliteitswand

Voor de overspanning op as V dient een extra kolom te worden toegepast om de stabiliteitswand direct te ondersteunen. Het ondersteunen van deze stabiliteitswand met een (voorgespannen) ligger in plaats van een extra kolom zou ook een mogelijkheid kunnen zijn.

Stabiliteit in langsrichting Tabel 12.14 Invloed latei op stijfheid kernwanden

hoogte latei mm 600 1000 1200 1500 1800

106

reductie

 kern, min

 kern, max

2

N/mm2

EI yy ,volledig

N/mm

0,14 0,30 0,42 0,60 0,76

-10,4 -6,9 -6,1 -5,4 -5,1

2,6 -0,9 -1,7 -2,4 -2.7

Tot nu toe is de stabiliteit van de woontoren in dwarsrichting (over de zwakke as) besproken. Bij windbelasting over de sterke as, wordt de totale stijfheid vooral bepaald door de onderlinge koppeling van de wanden van het trappenhuis. In bijlage 11 wordt deze samenwerking bepaald. Uit tabel 12.14 blijkt dat wanneer de wanden van het trappenhuis aan elkaar gekoppeld worden door lateien van minimaal 1.000 mm hoog, er voldoende koppeling ontstaat zodat er geen trek in het beton optreedt.


12.5. Variant 2: Stijve kernconstructie

Beschrijving variant Tot nu toe is alleen gekeken naar de woningscheidende wanden en de wanden van het trappenhuis om de stabiliteit van de woontoren te garanderen. Door het uitvoeren van de gevel van het parkeerdeel als stabiliteitswand, ontstaat een stijve kern (koker) in het parkeerdeel van de woontoren. Omdat het zicht op de auto‟s gewaarborgd dient te blijven, wordt gekeken wat de invloed is van een stalen kruisverband in deze gevel op de totale stabiliteit van de woontoren. In figuur 12.22 worden een aantal oplossingen gegeven. Door het toepassen van een kruisverband in de gevel van het parkeerdeel, wordt een stijve koker gecreëerd die als kernconstructie zal fungeren. Zie figuur 12.23. Op deze manier zullen de stabiliteitswanden 1 en 2 met een groter aandeel meewerken in het opnemen van dek windbelasting. Doordat er een koker gevormd wordt, kan het torsiemoment uit de windbelasting van het noordelijke bouwdeel per verdieping naar de koker worden afgedragen.

Figuur 12.22 Mogelijke ontwerpen voor een vakwerk achter de oostgevel van het parkeerdeel (doorsnede AA’)

Figuur 12.23 Stijve kern in de onderbouw van de woontoren, gevormd door het toepassen van een vakwerk tussen de stabiliteitswanden

107

In eerste instantie wordt aangenomen dat beide betonnen wanden door het vakwerk oneindig stijf aan elkaar gekoppeld worden en op die manier volledig zullen samenwerken. Dit is weergegeven in figuur 12.24. De buigstijfheid van dit vakwerk met betonnen flenzen, wordt nu bepaald met behulp van Steiner: I kruisverband   I eigen   I n, Steiner

I flens ,1

I flens ,2

I eigen ,1  1  8,7  0, 273  0,014 m 4 12 1 I eigen ,2   4,9  0, 273  0,008 m 4 12 (0,014  10, 2)  (0,008  10, 2) N .C.   2,8 m (0,014  0,008)

I Figuur 12.24 Schematisatie van het vakwerk binnen de stijve kern

n , Steiner

 8,7  0, 27  (10, 2  2,8) 2  4,9  0, 27  (10, 2  2,8) 2  352, 2 m 4

I kruisverband  352, 2 m 4

Wanneer aan de liftschacht lateien van 1,0 meter hoogte worden toegepast ( Iliftschacht  516,5 m4 , zie bijlage 11 ) wordt een stijve koker gevormd in de kern van de woontoren, zoals weergegeven in figuur 12.25.

Izz, koker

Iyy, koker

Figuur 12.25 Stijve koker binnen het parkeerdeel als hoofddraagconstructie

108


Horizontale krachtsafdracht Door het plaatsen van een vakwerk achter de gevel van het parkeerdeel, zal dit bouwdeel gaan fungeren als een stijve koker. Dat betekent dat het optredende torsiemoment onder horizontale windbelasting kan worden opgenomen door het vakwerk in combinatie met de (gekoppelde) wanden van het trappenhuis, zoals weergegeven in figuur 12.25. Bij deze variant wordt de horizontale windbelasting in dwarsrichting van de woontoren (op dezelfde manier als in de vorige paragraven) verdeeld over de stabiliteitselementen naar verhouding van de buigstijfheid. Alleen het torsiemoment dat ontstaat doordat het noordelijke bouwdeel op pendelstaven staat, wordt nu niet herverdeeld over deze stabiliteitswanden, maar over het kokerprofiel. De horizontale windbelasting geeft dus een verdeelde lijnbelasting op de stabiliteitselementen die geschematiseerd kan worden als een op buiging belastte ingeklemde ligger ( H n ). Doordat de stabiliteitswand in de bovenbouw van het noordelijke bouwdeel op elke verdieping verbonden is met de koker (door middel van stijve vloeren), kan de horizontale kracht uit deze stabiliteitswand geschematiseerd worden als een belasting die wringing geeft op een ingeklemde ligger (koker). Dit wordt op dezelfde manier als in de vorige paragraven berekend en is weergegeven in de tabellen 12.15 tot en met 12.18 .

Tabel 12.15 Berekening D.C. onderbouw zonder flenzen

nr II III ∑

breedte m 0,27 0,27

hoogte m 21,2 21,5

In

an

I n  an

m4 214,4 223,6 438,0

m 22,30 42,70

m5 4.781 9.548 14.329

bn m -10,41 9,99

Tabel 12.16 Verdeling windbelasting onderbouw zonder flenzen

I n  bn nr II III ∑

5

m -2.233 2.233

I n  bn 2

Hn

H n ,T

H totaal

m6 23.254 22.294 45.548

kN/m 58,0 60,4

kN/m -66,0 66,0

kN/m -8,0 126,4 118,4

Tabel 12.17 Berekening D.C. onderbouw met flenzen aan wand II

nr II III ∑

breedte m 0,27 0,27

hoogte m 21,2 21,5

In

an

I n  an

m4 438,9 223,6 662,5

m 22,30 42,70

m5 9.787 9.548 19.336

bn m -6,89 13,51

Tabel 12.18 Verdeling windbelasting onderbouw met flenzen aan wand II

I n  bn nr II III ∑

5

m -3.022 3.022

I n  bn 2

Hn

H n ,T

H totaal

m6 20.808 40.841 61.649

kN/m 78,4 40,0

kN/m -45,5 45,5

kN/m 33,0 85,4 118,4

109

Tabel 12.19 Krachten op de stabiliteitswanden in de onderbouw (2 wanden zonder flenzen)

nr II III IV ∑

qw,ob

qw,bb

Dbb

M bb

M max

kN/m -8,0 126,4 118,4

kN/m 73,9 69,5 30,9 174,3

kN 4.065 3.823 1.700

MNm 111,8 105,1 46,8

MNm 171,8 176,7 72,2

Het torsiemoment door de excentriciteit van de windbelasting met de D.C. wordt herverdeeld over de stabiliteitswanden in dwarsrichting; Het torsiemoment door het excentrisch aangrijpen van de windbelasting uit stabiliteitswand IV in de bovenbouw van de woontoren, dient opgenomen te worden door de stabiliteitswaden in langsrichting.

qw,ob

qw,bb

Dbb

M bb

M max

kN/m 33,0 85,4 118,4

kN/m 73,9 69,5 30,9 174,3

kN 4.065 3.823 1.700

MNm 111,8 105,1 46,8

kNm 176,5 172,1 72,2

De berekening voor de uiterste spanningen in het beton, wordt weer op dezelfde manier gedaan als in de vorige paragraaf en is weergegeven in tabel 12.19 tot en met 12.21. De spanningen in het beton onder de maatgevende windbelasting blijken te groot te zijn, vooral in stabiliteitswand III ontstaan (te grote) trekkrachten in het beton. En dan aan de ongunstig belastte bovenzijde.

Met flenzen wand II

Twee andere mogelijke oplossing zijn het toevoegen van een extra stabiliteitswand (I) in de onderbouw van de woontoren en het spelen met het gebruik van flenzen aan de stabiliteitswanden in de bovenbouw.

Tabel 12.21 Spanningen uiterste randen onderbouw (2 wanden)

Zonder flenzen

Nn nr IIonder IIboven IIIboven IIIonder

110

-

-

Tabel 12.20 Krachten op de stabiliteitswanden in de onderbouw (met flenzen aan wand II)

nr II III IV ∑

In het geval van drie stabiliteitswanden in de bovenbouw en twee in de onderbouw, wordt het torsiemoment op de kern van de constructie als volgt verdeeld:

MN 30,5 42,7 28,3 42,6

 wand,

 wand,

 wand,

max

max

max

 wand, max

N/mm2 -13,8 -16,0 -13,4 -15,8

N/mm2 3,2 1,0 3,6 1,2

N/mm2 -8,2 -9,8 -13,1 -15,6

N/mm2 0,3 -1,3 3,4 0,9

Het toepassen van een extra stabiliteitswand in de zuidgevel, in de vorm van een vakwerk, heeft ook voor deze variant nauwelijks enige positieve bijdrage in het reduceren van de trekspanningen.


Controle spanningen Het optredende torsiemoment dat door het kokerprofiel moet worden opgenomen, ontstaat door de belasting in stabiliteitswand IV die op een afstand eIV van het D.C. aangrijpt. Er geldt: eIV  48,0  29,2  18,8 m Mtbb  30,9  18,8  580,9 kNm/m

Met een afstand tussen de wanden van dit kokerprofiel van 11,4 meter, volgt per stabiliteitswand in langsrichting een verdeelde belasting van: 580,9 q  50,9 kN/m 11, 4

Tabel 12.22 Vergelijking van maximale spanningen in de maatgevende stabiliteitswand t.o.v. de uitgangssituatie zoals weergegeven in tabel 12.21

Flenzen Flenzen Flenzen aan aan aan wand I wand II wand III Uitgangssituatie: zie tabel 12.21 met met met zonder met met met zonder zonder met met zonder zonder zonder met zonder zonder zonder zonder met

maatgevende wand IIIboven

 min

 max

N/mm2 -13,1

N/mm2 3,4

IIIboven

-13,1

3,4

IIIboven

-11,5

1,7

IIIboven

-13.3

3.5

IIIboven

-14.2

4.4

Indien wordt uitgegaan van een lateihoogte tussen de stabiliteitswanden van het trappenhuis van 1.200 mm, kunnen de spanningen in het beton onder deze verdeelde belasting berekend worden. In bijlage 11 is voor de buigstijfheid van deze stabiliteitswanden bepaald dat:

I yy , gereduceerd  487,0 m4 W

I yy , gereduceerd 1/ 2  h



487,0  60,8 m3 1/ 2 16,0

Daarna worden de spanning bepaald zoals weergegeven in figuur 12.22.

111

Stabiliteit in langsrichting Voor de verdeling van windbelasting in langsrichting, wordt bekeken hoe deze zich verdeeld over de twee lijven van de koker, zoals weergegeven in figuur 12.26. Voor het D.C. van deze wanden geldt: D.C. 

 ( I  a )  516,5 11, 4  352, 2  0  6,8 m (516,5  352, 2) I n

n

n

Dat betekent dat het D.C. -3,2 meter vanaf het aangrijpingspunt van de horizontale windbelasting ligt (e). Dit levert een torsiemoment op van: Mt  H w  e  99,0  3,2  316,8 kNm/m

Voor de verdeling van de windbelasting per wand volgt nu: Figuur 12.26 Schematisatie kern van de hoofddraagconstructie

H liftschacht 

In

I

H kruisverband 

In

 Hw 

I

516,5  0,59  99  58, 4 kN/m (516,5  352, 2)

 Hw 

352, 2  0, 41 99  40,6 kN/m (516,5  352, 2)

Door het torsiemoment ontstaat een herverdeling in de krachten per stabiliteitswand van: I n  bn H n,T   Mt  ( I n  bn2 )

112


12.6. Variant 3: Portaalconstructie

Inleiding Bij de vorige twee varianten is het uitgangspunt dat het noordelijke bouwdeel van de woontoren op slanke kolommen wordt geplaatst. Omdat deze kolommen (pendelstaven) alleen de verticale krachtsafdracht verzorgen, wordt er een overgangsconstructie toegepast, respectievelijk een stijve kern gevormd om de horizontale windbelasting (en het daarmee samenhangende torsiemoment) naar de stabiliteitswanden in de onderbouw over te brengen. Door het vervangen van deze pendelstaven door stalen portalen, kunnen de horizontale belastingen t.g.v. de wind direct vanuit de stabiliteitswanden in de bovenbouw, via de portalen, naar de fundering worden gebracht. De stabiliteit van de bovenbouw wordt, net zoals bij de voorgaande variant, gevormd door drie stabiliteitswanden.

Ontwerp portaalconstructie Voor de portaalconstructie onder het noordelijke bouwdeel zijn de volgende oplossingen bekeken: - toepassen van een extra steunpunt (fig.12.27); - toepassen van een verdiepingshoog vakwerk (fig.12.28).

Figuur 12.27. Portaalconstructie met een extra steunpunt (3 mogelijke varianten)

Figuur 12.28 Portaalconstructie met een verdiepingshoog vakwerk

Het toepassen van een extra steunpunt kan op meerdere manieren worden gerealiseerd, zoals te zien is in figuur 12.27. Van deze manieren is gekozen om de laatste toe te passen. Het realiseren van momentvaste knopen is niet haalbaar vanwege de grote momenten die er optreden. Van de overige twee manieren gaat de voorkeur uit naar de variant die zo weinig mogelijk belemmering geeft in het zicht op de achterliggende Willem de Kooning academie.

III

IV

V

Figuur 12.29 Maatgevende permanente belasting op as IV

113

In plaats van het toepassen van een portaalconstructie met een extra steunpunt, kan een verdiepingshoog vakwerk worden toegepast (uitgevoerd als portaalconstructie) om het noordelijke bouwdeel stabiel te maken. Op deze manier worden de extra steunpunten overbodig, waardoor het zicht op de achtergelegen kunstacademie opener wordt. In eerste instantie is onderzocht of het mogelijk is dit vakwerk te integreren op de onderste verdieping van het noordelijke bouwdeel. Op deze manier kan het zicht op de Willem de Kooning academie zo open mogelijk blijven. Uit een eerste verkenning blijkt het niet mogelijk te zijn om dit vakwerk binnen de appartementen op te nemen zonder de indeling van de appartementen sterkt te veranderen. Ook kunnen de profielen van dit vakwerk niet zondermeer in de (woningscheidende)wanden worden weggewerkt. Figuur 12.30 Voorbeeld van een vakwerk (portaal) onder een bouwdeel

Daarom is er vervolgens gekeken naar het toepassen van het vakwerk onder de appartementen. Een voorbeeld hiervan wordt gegeven in figuur 13.30. Hoewel dit gedeeltelijk ten koste gaat van het zicht op de kunstacademie, zal dit voor zichtlijnen vanaf straatniveau nauwelijks enige belemmering zijn. Omdat de stabiliteitswand boven het portaal op as IV (fig. 12.31) de meeste horizontale windbelasting zal dragen, is het maatgevende criterium voor dit portaal de stabiliteit onder horizontale windbelasting. Voor het portaal op as V (fig. 12.32) is de verticale belasting maatgevend.

Figuur 12.31 Verdiepingshoog vakwerk op as B

114

Figuur 12.32 Verdiepingshoog vakwerk op as C


Profielkeuze protalen Gekozen wordt om verder te gaan met het extra steunpunt als portaalconstructie. Omdat dit middelste steunpunt direct onder de woningscheidende wand van de bovenbouw valt, werkt dit veel efficiënter dan een vakwerkconstructie. Bovendien komt het beter overeen met het V.O. van slanke kolommen in de onderbouw. Een vakwerkconstructie onder het noordelijke bouwdeel geeft toch een compleet ander beeld. De portalen onder het noordelijke bouwdeel worden geschematiseerd zoals weergegeven in figuur 12.33. De afmetingen van deze kolommen worden in eerste instantie bepaald voor het portaal op as IV (zie figuur 12.34) omdat de belasting hier het grootst is. Er volgt: Figuur 12.33 Ontwerp portaalconstructie met bijbehorende schematisatie

1 1 FI   pwand , III  h   458 kN/m  55 m  6,3 MN 4 4 1 1 FI I   pwand , III  h   458 kN/m  55 m  12,6 MN 2 2

Voor de maatgevende diagonalen geldt: lknik  152  7,252 =16,7 meter 16,7 1 Fkolom    12.600  7.014 kN . 15 2

Met behulp van een ontwerpsheet zijn de afmetingen van de stalen profielen bepaald, uitgaande van de maximale (knik)spanningen. Er blijken ronde buisprofielen (S235) met een diameter van minimaal 610 mm en een dikte van 30 mm nodig te zijn. Indien een dunnere wanddikte gewenst is, kan de diameter vergroot te worden naar 800 mm met een dikte van 18 mm. In plaatst van grotere profielen, kunnen deze ook gevuld worden met beton waardoor volstaan kan worden met een wanddikte van 12,5 mm. Voorlopig wordt er uitgegaan van ronde buisprofielen met een diameter van 610 mm en een wanddikte van 30 mm.

III

IV

V

Figuur 12.34 Grootste permanente belasting op het portaal op as IV

115

Horizontale krachtsafdracht De verdeling van de horizontale windbelasting over de verschillende stabiliteitswanden zoals weergegeven in figuur 12.35, is in dit geval vrij gecompliceerd doordat de vervorming van deze elementen over de hoogte van de woontoren niet constant is. Dit heeft twee oorzaken: -

-

Figuur 12.35 Stabiliteitselementen in de onderbouw bij toepassen van portalen

de in serie geschakelde stabiliteitselementen tussen de boven- en de onderbouw (betonnen wanden in de bovenbouw en deels stalen portalen in de onderbouw); het verschil in windbelasting tussen het noordelijkeen het zuidelijk bouwdeel, doordat de onderbouw van het noordelijke bouwdeel „open‟ blijft.

Ten aanzien van het eerste aspect, wordt de totale windbelasting op de bovenbouw in eerste instantie verdeeld over de stabiliteitswanden in de onderbouw. Vervolgens wordt voor elke afzonderlijke stabiliteitswand de horizontale uitwijking bepaald. Doel hierbij is om te onderzoeken of deze uitwijkingen op één lijn liggen. In dat geval kan geconcludeerd worden dat de aangenomen krachtsverdeling juist is. Indien deze vervormingen niet op een rechte lijn liggen, betekent dit dat de aangenomen verdeling van de windbelasting over de stabiliteitswanden niet helemaal juiste is. Eén of meerdere stabiliteitswanden zullen in dat geval meer windbelasting naar zich toe trekken, waardoor de krachtsverdeling zal moeten worden aangepast. Dit gebeurt iteratief en net zolang totdat de vervormingen een rechte lijn in voldoende mate benaderen. Deze berekening is opgenomen in bijlage 12. Ten aanzien van het tweede aspect wordt aangenomen dat de windbelasting op het zuidelijke bouwdeel zich over alle stabiliteitswanden in de onderbouw verdeeld, in verhouding van de verschillende stijfheden.

116


Controle spanningen en vervormingen Om een inschatting van de verdeling van de windbelasting te kunnen maken, is voor de portalen een vervangende buigstijfheid bepaald met behulp van MatrixFrame. De berekening hiervan is weergegeven in bijlage 12 en leidt tot de buigstijfheden zoals weergegeven in tabel 12.23. In eerste instantie is voor de ronde buisprofielen een doorsnede van Ø 610 mm en een dikte van t=30 mm aangehouden. In bijlage 12 is na twee iteratie stappen, de verdeling van de windbelasting gevonden zoals weergegeven in tabel 12.24. Uit de verdeelde windbelasting over de stabiliteitswanden in de bovenbouw, volgt de dwarskracht en het moment dat op de stabiliteitswanden van de onderbouw aangrijpt. Samen met de windbelasting op de onderbouw, kunnen nu de maximale spanningen in de uiterste randen van het beton berekend worden. De maatgevende spanningen in het beton treden op in wand II ter plaatse van de fundering. Voor de wanden III en IV treden deze spanningen direct boven de stalen portalen op. Deze spanningen worden berekend met zowel het maximaal optredende moment ten gevolge van de horizontale windbelasting, als de minimale permanente belasting die op de stabiliteitswaden rust. Er geldt: N  pwand  h 1 M max   qw,ob  hob 2  Dbb  hob  M bb 2 1 M bb   qw,bb  hbb 2 2

Tabel 12.23 Vervangende buigstijfheid stalen portalen

I portaal

( EI ) portaal

4

Profiel As III Ø 610; t=30 mm Ø 800; t=18 mm As IV Ø 610; t=30 mm Ø 800; t=18 mm As V Ø 610; t=30 mm Ø 800; t=18 mm

m

kNm2

2,23 1,85

468,3 x106 388,5 x106

1,41 1,14

296,1 x106 239,4 x106

0,45 0,37

94,5 x106 77,7 x106

Tabel 12.24 Herverdeelde krachten op de wanden in de onderbouw na twee iteratie stappen

nr II III IV ∑

qw,ob

qw,bb

kN/m 102,3 8,8 7,2 118,3

kN/m 79,7 55,0 39,6 174,3

Dbb

M bb

kN -228,0 5.392,0 4.422,6

kNm 120.546 83.188 59.895

Voor de maatgevende spanningen in de meest ongunstig belastte wand II (met flenzen), volgt nu:

 kern 

 N M 30,5  106 128,6  109     4,0  3,1 N/mm2 6 9 A W 7,72  10 41,4  10

 kern, min  7,1 N/mm2 ;  kern, max  0,9 N/mm 2

117

Op dezelfde wijze zijn de spanningen in de overige wanden berekend. Deze zijn weergegeven in tabel 12.25.

Tabel 12.25 Spanningen onderbouw

nr II III IV

A m2 7,72 portaal portaal

½h m 10,6

In

W

m4 438,9

m3 41,4




nr IIonder IIboven

N

M max

MN 30,5 42,7

MNm 128,6 128,6

 wand,

 wand,

min

max

N/mm2 -7,1 -8,6

N/mm2 -0,9 -2,4

Tabel 12.27 Vervormingen stabiliteitswanden

nr II III IV

Voor de schuifspanning in wand II volgt:

 totaal

 fundering

mm 14,0 38,9 58,9

mm 19 52 79

(79,7  55  102,3 15)  103  1,03 N/mm2 270  21.200

Wanneer dwarskrachtwapening wordt toegepast zal dit geen probleem vormen. Voor de overige wanden zijn de vervormingen op dezelfde manier berekend en weergegeven in tabel 12.26. De totale vervorming wordt nu weergegeven in tabel 12.27. Voor de vervorming van de fundering wordt voorlopig een factor 1/3 aangehouden. De maximale uitwijking aan de top van de woontoren bedraagt volgens NEN 6702: h 3.200 Elke bouwlaag: U laag    10,7 mm 300 300 Hele gebouw

U tot 

h 70.000   140,0 mm 500 500

Dus de vervormingen die optreden in het geval van drie stabiliteitswanden die over de volledige hoogte van het gebouw doorlopen, blijken binnen de gestelde grenzen te vallen:  totaal 79   1  ok.  max 140

118


Kolommen portaalconstructie Uitgangspunten: Lengte: 15 m, diameter: 610 mm, wanddikte: 30 mm Staal: S235 Fkolom  Nc, s ,d  7.014 kN Voor de relatieve slankheid λrel volgt nu:

I zz  I yy 





 ( D 4  d 4 )   (6104  5504 )  2,3  109 mm 4 64 64 3 2 A  54,7  10 mm

iy , z 

I y,z A



2,3  109  205 mm 54,7  103

lbuc  15.0002  8.2502  17.120 mm (2 kanten scharnierend)

y , z 

lbuc 17.120   83,5 iy , z 205

e  Eulerse slankheid  

Ed 210  103    93,9 f y ,d 235

 y , z 83,5   0,89 e 93,9 Uit instabiliteitskromme a (tabel 23 NEN 6770) volgt nu: buc  0,72 rel 

Nc ,u ,d  f y ,d  A  235  54,7  103  12.855 kN

Knikcontrole: Nc , s ,d

buc  N c ,u ,d

1

7.014  0,7  1  voldoet! 0,81  12.855

119

Stabiliteit in langsrichting Bij het toepassen van een portaalconstructie op de assen II, III en IV (zie figuur 12.34) kan voor alle drie deze portalen een extra steunpunt onder de woningscheidende wand tussen de twee appartementen worden geplaatst. Op deze manier verzorgen de portalen de stabiliteit van het noordelijke bouwdeel in dwarsrichting. Voor de stabiliteit in langsrichting zijn de volgende oplossingen bekeken: - gebruik maken van het betonnen trappenhuis; - toepassen van diagonalen in twee richtingen. Het verzorgen van de stabiliteit in langsrichting door de betonnen kern van het noordelijke bouwdeel blijkt een goede oplossing te zijn, zoals in de vorige paragraaf al is aangetoond. Ook in dit geval is een koppeling van de stabiliteitswanden door lateien wenselijk om het moment onder maximale windbelasting op te nemen. qw,rep , II  0,8  1,54  27  0, 4  1,54  9  38,8 kN/m

Figuur 12.36 Windbelasting langsrichting

qd ,u , II  1,5  38,8  58, 2 kN/m

De dwarskracht dient via de vloeren te worden overgebracht op de wanden 1 en 2 van het trappenhuis (fig. 12.36): Dmax  58, 2  55  3.201 kN



Dmax 3.201 103   0,76 N/mm 2 A (2  270  7.800)

 max  5, 4 N/mm 2 (indien dwarskrachtwapening wordt toegepast)  0,76 check :   1  ok!  max 5, 4 Doordat de stabiliteitswanden in staat zijn om de stabiliteit in langsrichting te verzorgen, lijkt het toepassen van diagonalen in deze richting overbodig. Bovendien geven deze diagonalen een extra verstoring van de doorkijk op de Willem de Kooning academie, zoals te zien is in de figuren 12.37 en 12.38. Figuur 12.37 Stabiliteit in langsrichting door trappenhuis door betonnen kernconstructie

120

Figuur 12.38 Stabiliteit in langsrichting door portaalconstructie


12.7. Constructieve samenhang

Algemeen Voor het ontwerp van de hoofddraagconstructie is het belangrijk om deze op een dusdanige manier te ontwerpen, dat het risico op voortschrijdende instortingen acceptabel is. Dit kan op drie manieren gebeuren: -

de constructie bestand maken tegen de bijzondere belasting; maatregelen nemen zodat de kans op die belasting voldoende klein is; zorgen voor een tweede draagweg wanneer een element bezwijkt.

Het realiseren van een tweede draagweg betekent dat de hoofddraagconstructie zo moet worden ontworpen dat wanneer een element bezwijkt, de andere elementen van de hoofddraagconstructie deze belasting kunnen overnemen zonder te bezwijken. Grotere vervormingen dan volgens de B.G.T. zijn in dat geval toegestaan. Mogelijke oorzaken voor het bezwijken van elementen zijn: (Gas)explosie, brand, botsing door een voertuig, zettingen, enzovoort. Er zijn verschillende constructieve mechanismen om een ontwerp van een tweede draagweg te voorzien, indien een element uit de hoofddraagconstructie bezwijkt. De belangrijkste zijn het realiseren van: -

liggerwerking door middel van wanden; uitkragingen door middel van wanden; overspanningen door middel van trekbanden (extra wapening) in het beton; verticale ophangingen van wanden door middel van wapening over de hele hoogte van het gebouw; schijfwerking door de vloeren.

121

Woontoren Domuslokatie Binnen de hoofddraagconstructie van de woontoren Domuslokatie zijn een aantal elementen waar rekening gehouden moet worden met een mogelijke tweede draagweg. Dit komt omdat er voor deze elementen een kleine kans bestaat dat ze kunnen bezwijken, waardoor het hele gebouw kan bezwijken. Onder deze elementen vallen: -

de kolommen onder het noordelijke bouwdeel; de stabiliteitswanden; de kolommen van de secundaire draagconstructie; vloeren/ balkonnen.

Van al deze aspecten zijn de kolommen/portalen onder het noordelijke bouwdeel het meest belangrijk. Er rusten immers 17 verdiepingen met appartementen op deze relatief slanke kolommen. Vandaar dat voor de verschillende varianten onderzocht wordt op welke manier de stabiliteit van de woontoren in voldoende mate gerealiseerd kan worden, wanneer de constructie in de onderbouw niet meer functioneert (PvE 24). Van de overige aspecten wordt aangenomen dat de samenhang in voldoende mate gerealiseerd kan worden door een zorgvuldige detaillering van de wapening. Omdat dit voor de keuze tussen de verschillende varianten niet maatgevend zal zijn, wordt dit buiten deze ontwerpstudie gehouden.

1. wel redundancy

2. geen redundancy

Figuur 12.39 ‘Redundancy’ in geval van het bezwijken van een element in de onderbouw door een bijzondere belasting

122


Ondebouw noordelijke bouwdeel Indien een kolom in de onderbouw van het noordelijke bouwdeel bezwijkt, is er een duidelijk verschil tussen de varianten waarbij de onderbouw wordt gevormd door betonnen kolommen (variant 1 en 2) en de variant waarbij het noordelijke bouwdeel op stalen portalen rust (variant 3). In figuur 12.39 zijn de maatgevende kolommen onder het noordelijke bouwdeel aangegeven, voor wat betreft de stabiliteit van de woontoren wanneer deze zouden bezwijken. In figuur 12.40 is de plaatsing van de kolommen in de onderbouw van het noordelijke bouwdeel weergegeven voor de varianten één en twee. Bij het bezwijken van één van de kolommen op as III of IV, blijkt uit figuur 13.39-2 dat er geen directe herverdeling van krachten mogelijk is. De verticale krachten uit de bovenbouw worden enkel aan de vloeren van de bovenbouw „opgehangen‟. Omdat dit 17 verdiepingen betreft kan worden aangenomen dat deze krachten niet kunnen worden herverdeeld. Voor deze varianten is het daarom noodzakelijk dat er een extra kolom wordt geplaatst onder de stabiliteitswand in langsrichting van de woontoren, zoals weergegeven in figuur 12.41. Wanneer in dat geval een kolom onder het bouwdeel zal bezwijken, kan de permanente belasting worden opgevangen door de twee kolommen in combinatie met de bovenliggende vloeren. Wanneer één van de potalen in de onderbouw van variant drie bezwijkt, kan er wel een tweede draagweg worden gerealiseerd. De portaalconstructie is namelijk in staat om de krachten te herleiden via de bovenliggende stabiliteitswanden, zoals weergegeven in figuur 13.39-1. Wanneer bijvoorbeeld één van de portalen op as III of IV door een aanrijding of explosie bezwijkt, zal de verticale krachtsafdracht via de woningscheidende wand en de stabiliteitswand moeten worden overgenomen door de omringende kolommen. Hiervoor dienen deze op een extra normaalkracht te worden berekend. De stabiliteitswanden zullen onderin van extra trekwapening moeten worden voorzien.

III

IV

V

Figuur 12.50 Huidige plaatsing kolommen onder het noordelijke bouwdeel

III

IV

V

Figuur 12.41 Extra kolommen nodig voor het realiseren van een tweede draagweg bij de varianten één en twee

123

Op de assen III en IV zal de stabiliteitswand uit de bovenbouw gaan werken als een uitkragende wand, wanneer een kolom in de onderbouw zou bezweiken. Dit is ook het geval wanneer een middenkolom op as V zou bezwijken. Alleen wanneer een randkolom op as V bezwijkt, is er geen herverdeling van krachten mogelijk door een uitkragende stabiliteitswand in de bovenbouw. Doordat de appartementen daar zo transparant mogelijk moeten zijn, is er op die locatie enkel een gevelkolom die over de volledige hoogte van de bovenbouw doorloopt. De enige mogelijkheid om in die situatie de permanente belasting te kunnen herverdelen, is door het aanbrengen van extra trekwapening in de vloeren. Deze zullen dan aan de naastgelegen stabiliteitswanden gaan „hangen‟, zoals weergegeven in figuur 12.42. Figuur 12.42 Mogelijk ophangen van de vloeren aan de naastgelegen stabiliteitswanden

A

B

C

Figuur 12.43 Mogelijke oplossingen voor het realiseren van een tweede draagweg

124

Nader onderzoek (FEM analyse) zal de grootte van deze belasting moeten aantonen voor het geval dat een randkolom in de onderbouw op as V zou bezwijken. Mocht het toepassen van extra trekwapening niet voldoende blijken te zijn (wat zeer aannemelijk is vanwege de relatief grote uitkraging die ontstaat), dan zal een extra voorziening nodig zijn om voortschreidende instorting te voorkomen. Drie mogelijk oplossingen worden weergegeven in figuur 12.43: - het toepassen van een voorgespannen balk onderin de bovenbouw waardoor een uitkraging wordt gerealiseerd (A); - het toepassen van liggers op iedere verdieping om de uitkraging te realiseren (B); - het toepassen van een vakwerk op de bovenste verdieping, waar de gevelkolommen aan opgehangen kunnen worden (C).

Figuur 12.44 Detail: aansluiting stabiliteitswand met stalen portaal


Aansluiting portaal – stabiliteitswand In het geval dat een kolom in de onderbouw van het noordelijke bouwdeel onder een bijzonder belastinggeval komt te bezwijken, kunnen er trekkrachten ontstaan in de tegenoverliggende kolommen De grootte van deze trekkrachten is zonder het gebruik van een eindige elementen programma (FEM) niet te bepalen, omdat deze afhankelijk zijn van de vervormingen van de woontoren na het wegvallen van de kolom. Deze vervorming zijn op hun beurt weer afhankelijk van de invloed van de vloeren op de totale samenhang van de bovenbouw van de woontoren. De twee uiterste situaties daarbij zijn: - de vloeren zorgen voor zoveel samenhang dat er geen vervorming optreedt; - de vloeren zorgen voor geen samenhang waardoor een onstabiel systeem ontstaat. De werkelijkheid zal hier ergens tussenin liggen.

Figuur 12.45 Opgelaste stalen plaat, voorzien van ribben voor de verbinding met het beton

De aansluiting van de portalen met de stabilitietiswanden zoals weergegeven in figuur 12.44, moet dus in meer of mindere mate in staat zijn om een trekkracht over te brengen. Hiervoor zijn twee mogelijk oplossingen gegeven, afhankelijk van de uiteindelijk grootte van deze trekkracht: - oplassen van een stalen plaat die in de stabiliteitswand wordt meegestort; - koppelen van de stabiliteitswand en de kolom met wapening door het (deels)vullen van de kolom met beton. De eerste oplossing is weergegeven in figuur 12.45. Doordat de lasverbinding maatgevend zal zijn bij het overbrengen van de trekkracht, zal deze oplossing een goedkoop alternatief zijn wanneer blijkt dat de trekkrachten niet al te groot worden. Indien de trekkrachten redelijk groot blijken te zijn, zal de tweede oplossing kunnen worden toegepast. Daarbij worden de flenzen van de stabiliteitswand aan de kolom verbonden door middel van een betonnen „blok‟, zoals weergegeven in figuur 12.46. Omdat het niet wenselijk is dat deze in het zicht komen, zal er een „verlaagd plafond‟ worden toegepast onder het noordelijke bouwdeel.

Figuur 12.46 Aansluiting portaal – stabiliteitswand door het instorten van wapening Nb. De getekende wapening is illustratief; definitieve berekeningen dienen nog gemaakt te worden.

125

12.8. Vergelijking varianten De hoofddraagconstructie van de bovenbouw van de woontoren Domuslokatie kan goed gerealiseerd worden door de woningscheidende betonnen stabiliteitswanden met flenzen. Voor de hoofddraagconstructie in de onderbouw van de woontoren zijn de volgende drie alternatieve bekeken: onderbouw Figuur 12.47 Overgangsconstructie

-

-

het toepassen van een overgangsconstructie om de horizontale windkrachten uit het noordelijke bouwdeel over te brengen naar de onderbouw van het zuidelijke bouwdeel en vervolgens naar de fundering (fig. 12.47); het toepassen van een stijve kern over de volledige hoogte van de woontoren, door het vormen van een stijve koker binnen het parkeerdeel (fig. 12.48); het toepassen van stabiliteitswanden over de volledige hoogte van de woontoren, door het plaatsen van stalen portalen in de onderbouw van het noordelijke bouwdeel (fig. 12.49).

In dit hoofdstuk zullen deze criteria besproken worden om tot een definitieve keuze te komen voor het ontwerp van de woontoren. onderbouw

Architectonisch Wat betreft de invloed van de hoofddraagconstructie van de verschillende varianten op de architectuur, zijn een paar criteria van belang:

Figuur 12.48 Stijve kernconstructie

-

onderbouw Figuur 12.49 Portaalconstructie

126

Zicht op de Willem de Kooningacademie (PvE 2); Indeling plattegronden onderbouw (PvE 3); Transparantie gevel parkeerdeel (PvE 23).

Variant 1 en 2 komen wat betreft de onderbouw van het noordelijke bouwdeel het meest overeen met de ideeën van de architect. Maar doordat er voor deze varianten minimaal één (en liever drie) extra kolommen in de onderbouw nodig zijn om voldoende constructieve samenhang te kunnen garanderen, doet variant 3 uiteindelijk niet al teveel afbreuk aan

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ het zicht op de Willen de Kooning academie, zoals blijkt uit de figuren 12.50 tot en met 12.52.

Constructief Wat betreft de stabiliteit en de samenhang van de hoofddraagconstructie, gaat de voorkeur uit naar het toepassen van variant 3. Bij deze varianten wordt de krachtsafdracht van windbelasting uit de stabiliteitswanden naar de fundering, op een directe manier geregeld in plaats van via een omweg zoals bij variant 3. Het toepassen van stalen portalen in de onderbouw van het noordelijke bouwdeel, blijkt de enige variant te zijn waarbij er geen trekspanningen in het beton optreden ten gevolgde van de maatgevende windbelasting. Voor de andere twee varianten zal nog gezocht moeten worden naar manieren om deze trekspanningen te voorkomen. Bijvoorbeeld door meer eigen gewicht op deze uiterste randen van deze stabiliteitswanden te krijgen, of door het toepassen van (voorspan)wapening. Een andere oplossing zou kunnen zijn door alle betonnen stabiliteitswanden in de onderbouw te vervangen door stalen portalen. Dit zal waarschijnlijk wel grotere vervormingen opleveren.

Figuur 12.50. Impressie variant 1

Uitvoering Hele grote verschillen tussen deze drie varianten wat betreft de uitvoer zijn er niet. Het maken van ronde betonnen kolommen, zoals bij variant I en II, is uitvoertechnisch misschien wat lastiger te realiseren dan de stalen portalen. En ook de stabiliteit van de woontoren tijdens de bouwfase zal eenvoudiger te realiseren zijn in het geval dat er stalen portalen worden toegepast dan wanneer er betonnen kolommen worden toegepast..

Figuur 12.51 Impressie variant 2

Figuur 12.52. Impressie variant 3

127

12.9. Keuze Uit de analyse die in dit hoofdstuk is gedaan, blijkt dat de constructieve eigenschappen van het ontwerp van de hoofddraagconstructie van variant drie (stalen portaalconstructie) een stuk gunstiger zijn dan voor de overige twee varianten. Dat komt voornamelijk doordat de stabiliteitswanden uit de bovenbouw worden doorgetrokken in de onderbouw door middel van de stalen portalen. Dit heeft een sterk positief effect op de constructieve eigenschappen zoals de spanningen in het beton onder horizontale windbelasting. Ook de vervormingen blijven binnen de maximale vervormingen zoals gesteld in NEN 6702. Verder blijkt voor deze drie varianten dat door het toepassen van een portaalconstructie de tweede draagweg voor deze variant het meest eenvoudig gerealiseerd kan worden.

Tabel 12.28 Vergelijking varianten

Variant

Criteria Zicht op de W.Kooning academie Indeling onderbouw Gevel parkeerdeel transparant Spanningen beton Constructieve samenhang

128

I Betonnen overgangconstructie + + + -

II Kernconstructie parkeerdeel + -

III Stalen portaalconstructie + + + +

Het nadeel van deze variant in vergelijking met de twee andere varianten, is dat het minder goed overeenkomt met de slanke kolommen zoals voorgesteld in het V.O. van de architect. Omdat er is aangetoond dat het zicht op de Willem de Kooning academie (onder het noordelijke bouwdeel door) voldoende gewaarborgd blijft, wordt dit niet als groot bezwaar gezien. In tabel 12.28 wordt de vergelijking tussen deze varianten samengevat. Zonder een waarde oordeel aan de verschillende criteria te geven, blijkt hieruit nogmaals dat variant III het meest geschikt is als hoogdraagconstructie voor de woontoren Domuslokatie. Bij deze variant wordt de stabiliteit gevormd wordt door betonnen stabiliteitswanden (met flenzen) die in de onderbouw van het noordelijke bouwdeel worden doorgezet naar de fundering als stalen portalen.


13. Uitvoering 13.1. Inleiding De uitvoer van de woontoren Domuslokatie blijkt een belangrijk ontwerpaspect te zijn binnen het totale ontwerp van de woontoren. Voornamelijk de kleine locatie en de drukke omgeving hebben een belangrijke invloed op de keuze voor een geschikte bouwmethodiek. Voordat er verder gegaan zal worden met de rest van het ontwerp van de woontoren (vloeren, gevels, e.d.) zal daarom eerst onderzocht worden wat de invloed is van deze krappe locatie op het bouwproces en welke bouwmethodieken in aanmerking komen voor het realiseren van de woontoren Domuslokatie. 13.2. Bereikbaarheid voor bouwverkeer In figuur 13.1 wordt nogmaals de plattegrond van de directe omgeving van de woontoren gegeven. Vanwege de weinige ruimte open om de locatie, is de bereikbaarheid voor vrachtwagens een belangrijk ontwerpaspect. De locatie is niet te bereiken voor vrachtwagens vanaf zowel: - De Wijnhaven vanuit oostelijke richting vanwege de beperkte hoogte onder de Willemsbrug van 2,5 meter (fig. 13.2); - Het noorden van de locatie langs de Willem de Kooning academie vanwege een krappe doorgang onder het gebouw van de dienst Jeugd, Onderwijs en Samenleving (fig. 13.3). Hoewel de locatie voor laden en lossen in principe te bereiken is vanaf de Verlengde Willemsbrug, is er op deze weg geen goede mogelijkheid om een losplaats te creëren voor vrachtwagens. De weg is een te drukke en belangrijke verbindingsroute om (gedeeltelijk) af te zetten. Gebruik maken van het fietspad dat aan de Verlengde Willemsbrug ligt is ook niet wenselijk omdat een omleiding voor fietsers niet (goed) te realiseren is. Zie figuur 13.4.

Figuur 13.1 Plattegrond omgeving Domuslokatie [i6]

Figuur 13.2 Doorgang onder de Verlengde Willemsbrug

Figuur 13.3 Dienst JOS aan de noordzijde van de locatie

Figuur 13.4 Fietspad aan de Verlengde Willemsbrug

129

De enige mogelijkheden om de locatie goed te kunnen bereiken zijn: - via zowel de Wijnstraat als de Wijnhaven vanuit westelijke richting; - direct vanaf de Blaak aan de noordkant van de locatie; - over de Maas naar de aangrenzende Wijnhaven.

Vanaf de Wijnstraat

Figuur 13.5 Kruispunt Wijnhaven met Gapersteeg

Figuur 13.6 Kruispunt Wijnstraat met Gapersteeg

Indien vrachtwagens de locatie willen bereiken vanuit de Wijnstraat, is het noodzakelijk dat deze de locatie weer kunnen verlaten via de Wijnhaven (of andersom). Op deze manier wordt een rondgang gecreëerd die nodig is omdat er op de bouwplaats zelf geen mogelijkheid is voor vrachtwagens om te keren. De locatie verlaten door dezelfde weg achteruit terug te rijden is ook geen goede oplossing. Zeker wanneer vrachtwagens een aanhanger hebben geeft achteruitrijden (en vooral achteruit een bocht maken) veel problemen. In de figuren 13.5 en 13.6 zijn de twee kruispunten weergegeven waar vrachtwagens een draai moeten kunnen maken om zo een rondgang langs de bouwplaats te creëren. De makkelijkste route is dan vanaf Wijnstraat via de Gapersteeg naar de Wijnhaven, zoals weergegeven in figuur 13.7. Laden en lossen kan dan ergens langs deze route gebeuren, afhankelijk van het bereik en de opstelling van de kraan.

rondgang Maatgevend in deze rondgang is de draai die de vrachtwagens moeten kunnen maken. Uit figuur 13.8 volgt welke vrachtauto‟s de benodigde draai kunnen maken. Indien de rondgang vanaf de Wijnstraat, via de Gapersteeg naar de Wijnhaven loopt, kunnen vrachtwagens met een enkele achteras, een dubbele achteras en een aanhangwagen deze rondgang maken. Trekkers en opleggers kunnen de benodigde draai niet maken.

Figuur 13.6 Figuur 13.5

Figuur 13.7 Belangrijkste maten in de rondgang voor vrachtverkeer langs de locatie

130

Om deze rondgang mogelijk te maken dienen enkele lantarenpalen, betonnen bielzen en hekken te worden verwijderd. Verder geldt voor de Wijnstraat een hoogte beperking vanwege enkele loopbruggen die op een hoogte van 5-6 meter boven het maaiveld hangen. De Wijnhaven is een eenrichtingsweg, waardoor deze in principe niet is in te rijden vanuit het westen.


Direct vanaf de Blaak Een andere mogelijkheid om de locatie te bereiken is door vrachtwagens aan de noordzijde van de locatie, direct vanaf de Blaak de Vissteeg in te laten rijden. Omdat er een hoogte verschil is tussen de Blaak en de Vissteeg, zoals duidelijk te zien is in figuren 13.9 en 13.10, zal er een tijdelijke hellingsbaan gemaakt moeten worden. Omdat er verder geen ruimte is om te keren, zullen vrachtwagens vervolgens via de Wijnstaat de locatie weer moeten verlaten. Op deze manier kunnen ook trekkers met opleggers de draai maken. Deze optie is alleen niet wenselijk omdat er hellingsbaan gerealiseerd moeten worden buiten de bouwplaats van de woontoren, waardoor een deel van de Blaak zal moeten worden aangepast. Verder zal het afslaande vrachtverkeer een druk en onoverzichtelijk fietspad moeten kruizen, wat gevaarlijke situaties kan opleveren.

Figuur 13.8 Breedte inrijpoort afhankelijk van het type vrachtwagen

Over de Maas De locatie ligt direct aan de Wijnhaven, welke weer in verbinding staat met de Maas. In principe zou het vervoer van bouwmateriaal naar de locatie dus per schip geregeld kunnen worden. Maar omdat het project dusdanig klein is, zullen de kosten voor het verschepen een stuk hoger zijn dan de kosten van het vervoer over de weg. Dus alleen wanneer andere vormen van transport niet mogelijk blijken te zijn, zou dit pas een serieus alternatief kunnen zijn voor het vervoer van materiaal en materieel.

Conclusie De beste optie om de bouwplaats te bereiken is door een rondgang te creëren waarbij vrachtauto‟s de locatie aan komen rijden vanaf de Wijnstraat en vervolgens via de Gapersteeg de locatie over de Wijnhaven weer verlaten. De Verlengde Willemsbrug en de Blaak hebben op deze manier zo min mogelijk hinder van het bouwverkeer. Ook levert deze manier van aan- en afrijden de minste veiligheidsrisico‟s voor het overige (fiets- en voetgangers)verkeer. Nadeel van deze oplossing is dat de grootte van het vrachtverkeer beperkt wordt, waardoor trekkers en opleggers de locatie niet kunnen bereiken.

Figuur 13.9 Hoogte verschil tussen de Blaak en de Vissteeg

Figuur 13.10 Hoogte verschil tussen de Blaak en de Vissteeg

131

Figuur 13.11 Mogelijke locaties voor het plaatsen van de bouwkraan

132


13.3. Kraanopstelling Een ander maatgevend aspect voor de bouw van de woontoren is de kraanopstelling. Door de weinige ruimte die er is, dient er in ieder geval gebruik gemaakt te worden van een torenkraan, zodat vanaf een centraal punt het hele gebouw bereikt kan worden. Voor dit centrale punt zijn een aantal mogelijkheden bekeken, zoals weergegeven in figuur 13.11: - torenkraan aan de zuidzijde van het gebouw langs de Wijnhaven (I); - torenkraan halverwege het gebouw op de kruising Gapersteeg en Wijnstraat (II); - torenkraan aan de noordzijde van het gebouw aan de Vissteeg (III); - torenkraan in de liftschacht van het parkeersysteem (IV). Het toepassen van twee kranen lijkt voor dit project niet geschikt, vanwege de kleine locatie. Afgezien van de weinige vrije ruimte op de grond, kunnen de gieken van beide kranen met elkaar in aanraking komen. Ook het toepassen van een kraanbaan is niet mogelijk vanwege de weinige ruimte. Voor de hijshoogte van de kraan wordt minimaal 75 meter aangehouden. Dat is de hoogte van het gebouw plus de hoogte van minimaal een extra verdieping. Vanaf locatie I en III is voor de kraan een bereik nodig van minimaal 70 meter om het hele gebouw te kunnen bereiken. Voor oplossing II is dit ongeveer 45 meter en voor oplossing IV ongeveer 40 meter, zoals aangegeven in figuur 13.11. In tabel 13.1 volgt een indicatie van het maximaal te verplaatsen gewicht voor de mogelijke locaties van de torenkraan. Hiervoor zijn de kranen van twee leveranciers (Potain en Liebherr) met elkaar vergeleken. (Zie bijlage 13.) Uitgangspunt hierbij is zowel de minimale hijshoogte van 75 meter, als de maximale grootte van het beschikbare oppervlak voor de fundering en het benodigde bereik van de kraan.

Tabel 13.1 Indicatie van de maximale lasten voor de verschillende locaties

Locatie kraan I II a II b III IV

Max hoogte [m]

Lengte giek [m]

Max gewicht [ton]

Type Liebherr 80,0 70 7,5 630 EC-H 50 Liebherr 80,0 48m 13,7t 630 EC-H 50 Niet mogelijk, te weinig ruimte voor de fundering Potain 80,1 70m 7,1t MD 500 Potain 80,1 40m 13,2t MD 500

Breedte fundering [m2] 10x10 10x10

8x8 2,5x2,5

133

Het voordeel van het plaatsen van de kraan op locatie I is dat er voldoende vrije ruimte is op de grond. Hierdoor kan een kraan met een bredere fundering worden toegepast in vergelijking met de overige locaties. Dit heeft een positief effect op het maximaal te tillen gewicht. Het voordeel van locatie II ten opzichte van locatie I en III is dat er een kleinere giek nodig is om het hele gebouw te kunnen bereiken. Dat betekent dat er een grotere last kan worden getild. Een nadeel is dat een torenkraan op locatie II een belemmering vormt voor de doorgang van vrachtverkeer tussen de Wijnstraat en de Gapersteeg. Omdat een kleinere fundering voor deze kraan niet mogelijk is, zou er gekozen kunnen worden om de kraan aan het gebouw vast te zetten. Op deze manier is er geen brede fundering nodig, zodat de doorgang vanaf de Wijnstraat niet wordt gehinderd. Het voordeel van locatie III is dat de kraan zo min mogelijk in de weg van het vrachtverkeer staat. Nadeel is de weinige vrije ruimte voor de fundering van de kraan en de grootte van de giek die nodig is om het hele gebouw te bereiken. Door de kraan in de liftschacht van het parkeersysteem te plaatsen en aan het gebouw te schoren (locatie IV), wordt het hele oppervlak van het gebouw goed bereikbaar. Nadeel is dat de liftschacht niet doorloopt tot aan de fundering maar tot aan de eerste verdieping, waardoor een speciale oplossing gevonden moet worden om de kraan te funderen. Tevens betekent dit dat het parkeersysteem pas in het gebouw kan worden geplaatst nadat de kraan is afgebroken.

Conclusie Een mogelijke locatie voor de torenkraan en de bijbehorende keuze van deze kraan, blijkt niet maatgevend te zijn voor de bouw van de hoofddraagconstructie van de woontoren. Er zijn voldoende mogelijkheden om de kraan op het werk te plaatsen; elk met zijn eigen voor- en nadelen die afhangen van het uiteindelijk te volgen bouwproces en de bouwplaatsindeling.

134


13.4. Bouwmethodiek hoofddraagconstructie In deze paragraaf zullen mogelijke bouwmethodieken bespoken worden voor het realiseren van de stabiliteitswanden van woontoren Domuslokatie. Omdat de daadwerkelijke keuze voor de meest geschikte bouwmethodiek sterk afhangt van de kennis en capaciteit van de aannemer, wordt er in dit stadium geen definitieve keuze gemaakt voor een bepaalde methode. Deze methodieken zullen als uitgangspunt dienen voor het verdere ontwerp van de woontoren Domuslokatie.

Gietbouw of Prefab Bij de principiële keuze tussen in het werk gestort beton of prefab elementen, blijkt uit de vorige paragraven dat er een sterke voorkeur is voor het gietbouwproces. Dit komt voornamelijk door de krappe locatie, waardoor grotere vrachtwagens (trekkers en opleggers) nauwelijks bij de bouwplaats kunnen komen vanwege de smalle straten en kleine draaicirkels. Omdat het voor kleinere vrachtwagen wel mogelijk is de bouwplaats te bereiken (en via een rondgang weer te verlaten), is de aan- en afvoer van betonmortel een stuk eenvoudiger te realiseren dan voor grote prefab elementen. Tevens is er op de locatie zelf nauwelijks ruimte voor de opslag van de prefab elementen wat betekent dat er gewerkt moet worden via het zogenaamde „just-in-time‟- principe. En dat legt weer extra druk op zowel het bouwproces (vanwege het drukke centrum van Rotterdam) als op de binnenstedelijke omgeving van Rotterdam. Een andere overweging is dat de flenzen aan de stabiliteitswanden een belangrijke bedrage leveren in de totale stijfheid. Daarom is het wenselijk dat de samenwerking van deze flenzen met de stabiliteitswanden zo volledig mogelijk is; ofwel dat de schuifkrachten zo volledig mogelijk kunnen worden overgebracht. Een dergelijke verbinding is met in het werk gestorte wanden het meest eenvoudig te realiseren. Het prefab uitvoeren van onderdelen van de constructie in combinatie met gietbouw zou eventueel ook een mogelijkheid kunnen zijn, indien de afmetingen van de prefab elementen beperkt kunnen blijven. Hierbij valt te denken aan systeemvloeren, balken en liggers.

135

Binnen de gietbouw zijn een aantal bouwmethoden te onderscheiden voor het realiseren van hoogbouw. Deze zullen hierna bespoken worden op hun toepassing voor de woontoren Domuslokatie. Er wordt gekeken naar: - tunnelgietbouw; - wanden- vloer principe; - kern voortrekken op de rest van de constructie.

Tunnelgietbouw

Figuur 13.12 Tunnelen bij hoogbouw: Coopvaert in Rotterdam

In de tunnelgietbouw wordt gebruik gemaakt van een zogenaamde tunnelbekisting. Deze tunnelelementen worden gevormd door het integreren van een wanden vloerbekisting, zodat beide gelijktijdig gestort kunnen worden. Na voldoende verharden van het beton, worden de tunnelelementen door de kraan naar buiten getrokken en in een volgende cyclus ingezet. In de figuren van 13.12 is een voorbeeld te zien van het tunnelbouwen. Duidelijk te zien is het storten van het beton op de tunnelelementen (rechterfoto). Omdat de tunnelelementen per project vervaardigd worden, dient er voldoende repetitie te zijn. In figuur 13.13 is schetsmatig een mogelijke indeling gemaakt voor de inzet van tunnelelementen per verdieping. Deze indeling is zoveel mogelijk gebaseerd op de woningscheidende- en ruimtescheidende wanden van het voorlopig ontwerp. Vanwege de lastige vorm van het gebouw is het niet mogelijk om de hele verdieping met tunnelbekisting te bouwen. Het overige deel van de woontoren (balkons, trappenhuis) zal op een andere manier gerealiseerd moeten worden, bijvoorbeeld met traditionele (tafel)bekisting of met prefab elementen. Een probleem bij het toepassen van tunnelbekisting is dat het niet mogelijk is om de flenzen aan de stabiliteitswanden gelijk met de overige wanden mee te storten. In dat geval zouden de tunnelelementen niet meer uit het gebouw kunnen worden getrokken. De flenzen dienen dus altijd achteraf nog aan de stabiliteitswanden te worden bevestigd. Hiervoor zijn een aantal oplossingen denkbaar zoals: - het achteraf aanbrengen van prefab flenzen; - het opnemen van sparingen in de vloeren en dan achteraf de flenzen alsnog storten; één bouwlaag onder het gietbouwproces.

Figuur 13.13 Mogelijke indeling en richting van uitrijden van de tunnels

136

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ Een ander nadeel van tunnelen is het uitrijden van de tunnelelementen. Aan de oostkant van de woontoren zullen deze namelijk boven de Verlengde Willemsbrug komen te hangen. Om in die situaties de veiligheid voor de omgeving te kunnen garanderen, is bijvoorbeeld een tijdelijke overkapping van de Verlengde Willemsbrug noodzakelijk. Ook aan de westkant van de woontoren zullen de tunnelelementen boven publiek terrein naar buiten moeten worden getrokken.

Wanden- vloer principe Een andere bouwmethodiek binnen de gietbouw is het zogenaamde wanden- vloer principe. Hierbij worden per verdieping alle wanden bekist, gewapend en gestort. Vervolgens wordt de vloer van de bovenliggende verdieping hier weer direct op geplaatst. Dit proces wordt per verdieping herhaald. Door het bouwproces zo in te delen dat per cyclus de helft van een verdieping gebouwd wordt, blijft de andere helft altijd vrij voor bijvoorbeeld tijdelijke opslag van materieel en materiaal. Voor de bekisting van de wanden wordt een wandbekisting toegepast (eventueel over de volledige wand) zoals weergegeven in figuur 13.14. Sparingen e.d. kunnen gemakkelijk in deze wanden worden aangebracht. Voor de ondersteuning van de vloeren kan gebruik worden gemaakt van een vloerbekistingssysteem met doorstempeling (figuur 13.15), een tafelbekisting (figuur 13.16) of prefab vloerelementen die als bekisting dienen zoals breedplaatvloeren. Het grote nadeel van een vloerbekistingssysteem met doorstempeling is dat dit erg arbeidsintensief is. Het toepassen van een tafelbekisting zou het bouwproces een stuk kunnen vereenvoudigen. Alleen doordat er flenzen aan de stabiliteitswanden zitten, kunnen deze tafels niet de volledige vloervelden ondersteunen omdat de tafels dan niet meer via de gevel uit de woontoren gehaald worden (zie figuur ). Een oplossing zou een combinatie van tafelbekisting en stempels kunnen zijn. Een ander nadeel van het toepassen van tafelbekisting is dat deze tafels, net zoals bij het toepassen van tunnelelementen, boven publiek terrein komen te hangen wanneer deze uit de woontoren getrokken worden.

Figuur 13.14 Stalen wandbekisting

Figuur 13.15 Bekistingsplaten op stempels

Figuur 13.16 Tafelbekisting

137

Kern voortrekken op de vloeren De laatste bouwmethodiek die behandeld wordt, is het voortrekken van de stabiliteitwanden op de vloeren en de overige wanden. Door het toepassen van een klim- of glijbekisting, kan het storten van de stabiliteitswanden voor de hoofddraagconstructie enkele verdiepingen voorlopen op de overige werkzaamheden. Door deze processen los te koppelen wordt de logistiek van het bouwproces sterk vereenvoudigd, omdat er minder handelingen tegelijk op één verdieping worden voltrokken. Het bouwproces kan daardoor sneller verlopen en wordt minder gevoelig voor storingen. Drie mogelijke manieren om een dergelijke bouwmethodiek te bewerkstelligen zijn: - traditionele klimbekisting (figuur 13.17); - zelfklimmende klimbekisting (figuur 13.18); - glijbekisting.

Figuur 13.17 Traditionele klimbekisting

Figuur 13.18. Zelfklimmende klimbekisting

Afhankelijk van de maximale kraancapaciteit, kan er gekozen worden om de bekisting per verdieping met de kraan omhoog te tillen (traditionele klimbekisting) of een zelfklimmende klimbekisting toe te passen. De voorkeur gaat hierbij uit naar de laatstgenoemde vanwege het grote aantal kisten die voor dit werk nodig zijn. Hierdoor kan een hoop kraancapaciteit bespaard worden. Tevens moet traditionele klimbekisting ergens op het bouwterrein tijdelijk kunnen worden geparkeerd, omdat de hangstijgers als eerst naar de volgende verdieping moeten worden verplaatst. Zoals al eerder opgemerkt, is hier nauwelijks voldoende vrije ruimte voor. Een glijbekisting is over het algemeen pas rendabel voor zeer hoge gebouwen, waar een snelle bouwtijd benodigd is. Doordat het glijden meestal wordt uitgevoerd door gespecialiseerde bedrijven, zullen de kosten hoger uitvallen dan bij het toepassen van een klimbekisting. Dit type bekisting wordt daarom niet verder in overweging genomen. Wanneer er gekozen wordt wordt om alle wanden met zelfklimmende klimbekisting uit te voeren, dienen de vloeren volledig in het werk gestort te worden. Door de klimbekisting is het niet meer mogelijk op bijvoorbeeld breedplaatvloeren op de juiste plaatst te krijgen, zie figuur 13.19.

Figuur 13.19 Bovenbaanzicht noordelijke bouwdeel in de klimbekisting (schematisch)

138


Conclusie Voor de hoofddraagconstructie van de woontoren Domuslokatie wordt gekozen om deze te realiseren in gietbouw. Dit komt voornamelijk door de krappe locatie, waardoor grotere vrachtwagens (trekkers en opleggers) nauwelijks bij de bouwplaats kunnen komen. Tevens is er op de locatie zelf bijna geen ruimte voor de opslag van eventuele prefab elementen, wat extra druk op het bouwproces legt doordat er via een „just-in-time‟principe gewerkt moet worden. Voor het realiseren van de woontoren in gietbouw, komen twee bouwmethodieken in aanmerking: - het wanden- vloer principe; - voortrekken van de kern op de vloeren. Het wanden- vloer principe blijkt een geschikte manier te zijn voor het realiseren van de woontoren Domuslokatie. Hierbij gaat de voorkeur uit naar het toepassen van breedplaatvloeren omdat deze geen tijdelijke ondersteuningsconstructie nodig hebben. Indien het niet mogelijk blijkt om deze prefab vloeren op een efficiënte manier bij de bouwplaats te krijgen, moeten stempels worden toegepast als ondersteuning van de in het werk gestorte vloeren. Wanneer er tafelkisten worden toegepast dient het gebied rondom de woontoren op de een of andere manier afgeschermd te worden. Het voortrekken van de kern op de rest van de constructie blijkt een tweede mogelijk bouwmethodiek te zijn. Hierbij gaat de voorkeur uit naar een zelfklimmende klimbekisting, omdat dit zowel scheelt in de benodigde vrije ruimte als in de benodigde kraancapaciteit. Nadeel van deze bouwmethodiek is dat de klimbekisting het inhangen van prefab vloeren in de weg zit. Hierdoor zullen de vloeren volledig in het werk gestort moeten worden, wat zeer arbeidsintensief is. Het toepassen van een tunnelbekisting blijkt voor de woontoren Domuslokatie niet geschikt te zijn. Dit heeft twee belangrijke oorzaken: Ten eerste het ontbreken van een duidelijk stramien. Hierdoor zijn per verdieping veel verschillende tunnelkisten nodig, wat nadelig is voor de repetitie en dus de inzetbaarheid van de elementen. Bovendien zal niet de

139

hele verdieping met tunnelelementen kunnen worden opgetrokken. Een tweede nadeel is dat vanwege de krappe locatie, tunnelelementen niet uit de woontoren getrokken kunnen worden zonder dat deze boven openbare ruimte komen te hangen. Om in die situaties de veiligheid voor de omgeving te kunnen garanderen, zijn een hoop extra veiligheidsvoorzieningen nodig.

3 Voorbeelden Van de gekozen bouwmethodieken die geschikt zijn voor het realiseren de woontoren Domuslokatie, worden drie korte voorbeelden gegeven. Wanden- vloer principe: La Balise in Amersfoort (figuur 13.19). Dit appartementencomplex is gebouwd volgens de wandenbreedplaatmethode. De dragende wanden zijn gestort met één set wandkisten met een lengte van 21 meter. De kern is met een L-vormige wandbekisting gestort, die telkens in spiegelbeeld is omgedraaid en gestort. Op de gestorte wanden worden vervolgens de breedplaatvloeren gelegd en gestort. Klimbekisting: Scheepmakerstoren in Rotterdam (figuur 13.20). De plattegrond, met zijn tabs toelopende vorm, de vele hoeken, schuinen lijnen en sparingen, leent zich op voorhand niet voor een uitvoering in prefab vloeren. De complexe bouwplaats maakt dat ook tunnelen niet tot de mogelijkheden behoorde omdat de kraan niet ver genoeg achteruit kon om met de tunnelbekisting te manoeuvreren. Uiteindelijk is gekozen voor een uitvoering in klimbekisting voor de wanden en tafelbekisting voor de vloeren. Zelfklimmende klimbekisting: Vestdijktoren in Eindhoven (figuur 13.21). De klimbekisting wordt tot aan de bovenste verdieping doorgezet. De vloeren worden op een traditionele manier gemaakt door middel van tafelbekistingen. Het enige wat is geprefabriceerd zijn de randbalken die aan de vloeren komen te hangen en uiteraard de trappen in de trappenhuizen. Voor de rest wordt de constructie volledig in het werk gestort. Het beton wordt via een pompinstallatie op de grond omhoog gepompt naar een verdeelgiek op de klimbekisting. Bron: Cement: Hoge Woningbouw, nr. 4 juni 2006.

140


Figuur13.19 Wanden- vloer principe toegepast bij de woontoren ‘La Balise’

Figuur 13.20 Klimbekisting toegepast bij de Scheepmakerstoren

Figuur 13.21 Zelfklimmende klimbekisting toegepast bij de Vestdijktoren

141

14. Vloeren en gevels 14.1. Inleiding In dit hoofdstuk zullen een aantal varianten onderzocht worden met betrekking tot de indeling van de vloeren en de gevels van het noordelijke bouwdeel van de woontoren Domuslokatie. Om tot deze varianten te komen zal eerst de draagstructuur worden besproken. Daarna wordt er gekeken welke type vloeren geschikt zijn. Dit leidt tot vier alternatieven voor de manier waarop deze vloeren in de plattegronden kunnen worden ingedeeld. Vervolgens wordt er gekeken naar de verschillende mogelijkheden voor de invulling van de gevel. Dit alles leidt samen tot drie alternatieven voor het realiseren van de vloeren en de gevels.

III

IV

14.2. Draagstructuur De bovenbouw van het noordelijke bouwdeel rust op een beperkt aantal kolommen, zoals weergegeven in figuur 14.1. Voor de verticale krachtsafdracht uit de bovenbouw, is het wenselijk dat deze zo direct mogelijk naar de portalen verloopt. Omdat boven de portalen op as III en IV stabiliteitswanden zitten, is het wenselijk dat de vloeren per verdieping direct op de stabiliteitswanden aansluiten. Boven het portaal op as V sluit alleen de middelste kolom direct aan op een stabiliteitswand. Boven de andere twee kolommen van de portaal op as V wordt een gevelkolom worden geplaatst over de volledige hoogte van de bovenbouw.

V

Figuur 14.1 Locatie van de dragende wanden en de portalen

Voor de vloeren zijn er in principe twee overspanningsrichtingen: In langsrichting en in dwarsrichting, zoals weergegeven in figuur 14.2. In het eerste geval overspannen de vloeren direct naar de stabiliteitswanden. Omdat er op as V geen (stabiliteits)wand zit, dient hier een balk te komen om de vloeren op te leggen. In het tweede geval overspannen de vloeren in dwarsrichting, van de stabiliteitswand naar de gevel. Daar dienen de vloeren te worden opgelegd op bijvoorbeeld een gevelbalk, een borstwering of dragende gevelelementen. III

IV

V

III

Figuur 14.2 Twee mogelijke overspanningsrichtingen

142

IV

V



Binnen dit ontwerprapport zal alleen gekeken worden naar het noordelijke bouwdeel voor het ontwerp van de vloeren en de gevels.


14.3. Ontwerp vloeren In tabel 14.1 worden de meest gebruikelijke vloeren onderverdeeld naar gietbouw, prefab en een combinatie van beide. Van deze vloeren blijken er een aantal bij voorbaat al niet geschikt te zijn om toe te passen. Zo is voor de woontoren Domuslokatie een vlakke vloer gewenst, waardoor de onderkant van de vloeren meteen als plafond van de onderliggende woning kan dienen (eventueel met een dunne afwerklaag). Dat betekent dat van deze vloeren de ribben/- en cassettenvloer, de combinatievloer, de TTplaatvloer, de U-plaatvloer en de staalplaat-betonvloer niet geschikt zijn. Ook een bouwsysteemvloer blijkt niet geschikt te zijn, omdat deze voornamelijk worden ontwikkeld voor de utiliteitsbouw. Bovendient is dit concept niet goed te combineren met de in het werk gestorte stabiliteitswanden.

Tabel 14.1 Meest gangbare typen vloeren

Bouwmethodiek Gietbouw

Prefab

Combinatie van beide

Type vloer vlakke plaatvloer balkenvloer ribben/- cassettenvloer kanaalplaatvloer TT-platen omgekeerde U-plaatvloer bouwsysteemvloer combiplaatvloer breedplaatvloer BubbleDeckvloer staaplaatbetonvloer

Bij de keuze tussen de vlakke plaatvloer en de balkenvloer, wordt in principe voor de eerste gekozen. Dit komt omdat de balkenvloer een stuk duurder is vanwege de hoge kosten voor de bekisting. Alleen indien een grote stijfheid gewenst is of als er gevelbalken nodig zijn, zou overwogen kunnen worden dit type vloer toe te passen. In plaats van een vloer volledig in het werk te storten, kan er ook gekozen worden voor het toepassen van breedplaatvloeren of een BubbleDeckvloer. Het grote voordeel daarvan is dat het een hoop tijd en geld kan opleveren, doordat er geen ondersteuningsconstructie nodig is tijdens het storten van de vloer. Wel is er een tijdelijke onderstempeling nodig totdat de vloer voldoende is uitgehard. Ook dient er uitgezocht te worden of de vrachtwagens waarop deze vloeren worden aangeleverd bouwplaats eenvoudig kunnen bereiken. Voor de woontoren Domuslokatie komen de volgende type vloeren in aanmerking: - massieve vloer (eventueel als breedplaat); - kanaalplaatvloer (appartementenvloer); - BubbleDeckvloer. Deze vloersystemen worden hierna uitgebreider besproken.

143

Massieve vloer Een veel gebruikte manier bij het bouwen van appartementen is het maken van massieve vloeren (en wanden). Hiermee zijn in principe overspanningen te realiseren van 7 a 8 meter, tot een maximum van 10 meter. Het voordeel van massieve wanden en vloeren is dat deze zonder de noodzaak van extra voorzieningen, voldoende eigen gewicht hebben om aan de normen voor geluidsisolatie te voldoen. De dikte van deze vloeren zal rond de 350 mm liggen. Voor de bouw van de woontoren blijkt tunnelen geen geschikte bouwmethodiek te zijn vanwege de weinige ruimte op de locatie. Dat betekent dat er een tijdelijke ondersteuningsconstructie nodig is tijdens het storten van de vloeren. Een andere mogelijkheid om massieve vloeren te realiseren is het toepassen van breedplaatvloeren. Hiervoor dient wel onderzocht te worden of deze de bouwplaats kunnen bereiken.

Kanaalplaatvloer Met kanaalplaten zijn overspanningen mogelijk van 17 a 18 meter. Maar omdat het hier een woontoren betreft, zullen deze elementen niet voldoen aan de geldende geluidsnorm vanwege een te laag eigen gewicht. Vandaar dat met kanaalplaten voor appartementenscheidende vloeren een maximale overspanning haalbaar is van 6 tot 8 meter.

Figuur 14.3 Zwevende dekvloer: a) woningbouw; b) woningbouw met vloerverwarming

144

Indien een zwevende dekvloer wordt toegepast kan er met kanaalplaten een grotere overspanning worden gemaakt waarbij wordt voldaan aan de eisen voor de geluidsisolatie. Een zwevende dekvloer wordt losgehouden van de wanden en de ondergrond door middel van een verende tussenlaag. Hierdoor kan de dekvloer in horizontale richting vrij bewegen ten opzichte van de kanaalplaten, zoals weergegeven in figuur 14.3. Nadeel van het toepassen van een zwevende dekvloer op kanaalplaten, zijn de hoge extra kosten die de dekvloer met zich meebrengt. Een tweede optie om grotere overspanningen te realiseren, is het toepassen van een speciaal voor de woningbouw ontwikkelde variant op de kanaalplaatvloer; de zogenaamde appartementenvloer.


Appartementenvloer Een appartementenvloer, weergegeven in figuur 14.4, is een kanaalplaat met verhoogde massa waardoor deze goed aan de eis voor geluidsisolatie kan voldoen. De platen kunnen in lengterichting worden voorzien van sleuven waarin leidingen kunnen worden opgenomen. Verder kunnen ook rioleringsbuizen onder afschot worden aangebracht. Dit type vloersysteem is er in drie uitvoeringen, zoals is weergegeven in tabel 14.2. Volgens de fabrikant blijkt alleen het type AL320 aan de eis voor geluidsisolatie van woningbouw te kunnen voldoen. De maximale overspanning van deze vloeren is 12 meter, met een vloerdikte van systeem is 320 mm. Dit systeem heeft alleen een extra voordeel ten opzichte van breedplaatvloeren, indien leidingen en/of riolering niet op een andere manier kunnen worden weggewerkt. Nadeel van dit systeem is dat er speciale voorzieningen getroffen moeten worden wanneer de stabiliteitswanden direct op de kanaalplaten moeten worden geplaatst.

Tabel 14.2 Eigenschappen Appartementenvloer

Vloerdikte in mm Gewicht incl. voegvulling in kg/m2 Overspanning in m

200 382 6,5

320 705 12,0

Figuur 14.4 Principe Appartementenvloer

BubbleDeckvloer Tot slot is het toepassen van een BubbleDeckvloer (fig. 14.5) onderzocht. In deze vloer worden kunststof bollen opgenomen, die voor een vermindering in eigen gewicht zorgen. Dit levert een groter haalbare overspanning op in vergelijking met de traditionele vloeren. Bovendien draagt deze vloer in twee richtingen. Hierdoor kan de ondersteuning door zowel wanden als kolommen worden gerealiseerd; zonder toepassing van balken, verzwaarde kolomkoppen of dragende gevelelementen. De belasting uit zowel het eigen gewicht, als de rustende en veranderlijke belasting kan direct naar de stijve stabiliteitswanden worden afgedragen. Uit tabel 14.3 volgt dat voor de woontoren Domuslokatie een BubbleDeckvloer met een dikte van 340 mm tot 390 mm voldoende is om de maximale overspanning van 11 meter te halen. Bij een dikte van 340 tot 390 mm hoort een eigen gewicht van 550 kg/m2 tot 640 kg/m2. Er zijn dus aanvullende voorzieningen nodig om aan de normen voor geluidisolatie te voldoen. Bijvoorbeeld door een 390 mm dikke vloer te vergroten met een druklaag van 70 mm. Daarmee komt de totale vloerdikte op ongeveer 460 mm.

260 505 9,0

Tabel 14.3 Eigenschappen BubbleDeckvloer

Vloerdikte in mm Boldiameter mm Eigen gewicht bij volledig bollenpatroon in kN/m2 Indicatie overspanning in m

230 180

280 225

340 270

390 315

450 360

3,7

4,6

5,5

6,4

7,3

6-7

7-8

8-9

10-11

12-14

Figuur 14.5 Principe BubbleDeckvloer

145

Indeling vloeren Vervolgens worden een viertal oplossingen gegeven voor de overspanningsrichting van de vloeren binnen het noordelijke bouwdeel. Variant A Mogelijke vloeren: in het werk gestort breedplaat appartementenvloer BubbleDeck Voordelen: hoge belasting op de stabiliteitswanden veel elementen van dezelfde lengte geen oplegging van de vloeren nodig in de gevel Nadelen: relatief grote overspanning, dus grotere vloerhoogte mogelijke vervorming vrije vloerranden

Variant B Mogelijke vloeren: in het werk gestort breedplaat appartementenvloer BubbleDeck Voordelen: hoge belasting op de stabiliteitswanden veel elementen van dezelfde lengte Nadelen: relatief grote overspanning, dus grotere vloerhoogte oplegging van de vloeren nodig in de gevel

146

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ Variant C Mogelijke vloeren: in het werk gestort breedplaat appartementenvloer Voordelen: relatief kleine overspanningen Nadelen: lage belasting direct op de stabiliteitswanden oplegging van de vloeren nodig in de gevel veel verschillende elementen (lengte) kolommen voor verticale krachtsafdracht in de bovenbouw, die niet direct boven de kolommen in de onderbouw geplaatst worden

Variant D Mogelijke vloeren: in het werk gestort breedplaat appartementenvloer Voordelen: relatief kleine overspanningen Nadelen: lage belasting op de stabiliteitswanden oplegging van de vloeren nodig in de gevel veel verschillende elementen (lengte) kolommen voor verticale krachtsafdracht in de bovenbouw, die niet direct boven de kolommen in de onderbouw geplaatst worden

Van deze oplossingen gaat de voorkeur in principe uit naar de varianten A en B. In dat geval wordt zoveel mogelijk eigen gewicht naar de uiterste randen van de stabiliteitswanden gebracht.

147

14.4. Invulling gevel In deze paragraaf worden de verschillende mogelijkheden voor het realiseren van de gevel uiteengezet. Belangrijk aspect hierbij is de overspanningsrichting van de vloeren. Uit de vorige paragraaf blijkt dat de voorkeur uitgaat naar een overspanning waarbij zoweel mogelijk permanente belasting op de stabiliteitswanden rust, zoals weergegeven in figuur 14.6. Om deze overspanning te realiseren komen zowel de in het werk gestorte vloer (eventueel als breedplaatvloer), de appartementenvloer en de BubbleDeckvloer in aanmerking. Figuur 14.6 Voorkeur overspanningsrichting vloeren

Een tweede belangrijk aspect is de uitstraling van de gevel. In figuur 14.7 wordt een impressie van de gevel van het noordelijke bouwdeel gegeven. Deze bestaat uit twee verschillende delen: Het „open‟- en het „gesloten‟ geveldeel. De open gevel wordt gevormd door een opstand (ongeveer 800 mm hoog) met daarop een glazen gevel. De transparantie van deze gevel dient zo groot mogelijk te zijn, vanwege het uitzicht vanuit de achtergelegen woonkamer op de omgeving. Het gesloten geveldeel bestaat uit eenzelfde opstand met daarop een aantal gesloten gevelelementen, afgewisseld met raamkozijnen. Een derde aspect wat van belang is bij het ontwerp van de gevel, zijn de mogelijkheden (en vooral beperkingen) wat betreft de bouwmethodiek. Maatgevend voor bij het ontwerp van de gevel, zijn de vrije vloerranden in de gevel. Er dient gecontroleerd te worden of de vervormingen niet te groot worden. Omdat er op deze vloerranden een glazen gevel rust, dient ook onderzocht te worden of de glasplaten niet teveel vervormen, waardoor opgelegde spanningen in het glas kunnen ontstaan.

Figuur 14.7 Impressie gevel noordelijke bouwdeel

148

De overspanning van de vrije vloerrandend van het gesloten geveldeel bedraagt 6,0 meter (zie figuur 14.6). De overspanning van de vrije vloerrand in het open geveldeel bedraagt 8,2 meter. Omdat deze laatste maatgevend is binnen het noordelijke bouwdeel, zal deze overspanning als uitgangspunt dienen voor het ontwerp van de gevel.

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ Om deze vrije overspanning te realiseren, worden de volgende oplossingen bekeken: - een randbalk; - een borstwering; - het toepassen van een extra gevelkolom. Ter verstijving van de vrije vloerranden kunnen (dunne) randbalken worden toegepast, zoals weergegeven in figuur 14.8. Nadeel is dat wanneer deze opstand te hoog is, het storten in twee fases dient te gebeuren. Omdat er in het ontwerp een opstand zit van 800 mm, zal deze gemaakt moeten worden door bijvoorbeeld een binnenspouwblad van cellenbeton op de gevelbalken aan te brengen. De randbalken kunnen zowel in het werk gestort worden, als prefab (voorgespannen) worden aangeleverd, als in staal worden uitgevoerd. Bij toepassing van BubbleDeckvloeren kunnen de gevelbalken gerealiseerd worden door het weglaten van de ballen aan de randen van de vloeren. Wanneer deze vervolgens worden afgestort, ontstaan op die manier de gevelbalken. Voordeel van het toepassen van randbalken is dat de gevel open kan worden gehouden voor het in- en uit de verdieping halen van bijvoorbeeld een ondersteuningsconstructie.

Figuur 14.8 Principe randbalk

Door het uitvoeren van de volledige opstand als borstwering, kan een veel stijvere overspanning worden gemaakt tussen de stabiliteitswanden en de gevelkolom. De borstweringelementen kunnen zowel in het werk gestort worden als prefab worden aangeleverd. Nadeel is dat een eventuele ondersteuningsconstructie niet in één geheel uit de woontoren gehaald kan worden. Tot slot dient te worden opgemerkt dat het gesloten geveldeel ook kan worden uitgevoerd met verdiepingshoge gevelelementen. Omdat de krachtsafdracht van deze elementen zo direct mogelijk moet verlopen, is het nodig deze gevelelementen aan de stabiliteitswanden te bevestigen. Zulke gevelelementen kunnen bijvoorbeeld gerealiseerd worden met behulp van (zelfklimmende) gevelbekisting. Een voorbeeld hiervan is weergegeven in figuur 14.9 waar een zelfklimmende gevelbekisting is toegepast voor de Millenniumtoren in Rotterdam. Figuur 14.9 Voorbeeld van een zelfklimmende gevelbekisting bij de Millenniumtoren

149

14.5. Dimensionering gevelbalk Als mogelijke oplossingen voor het realiseren van de maatgevende overspanning in de gevel van het noordelijke bouwdeel, worden in deze paragraaf de volgende alternatieven onderzocht: - Betonnen randbalk (in het werk gestort); - Borstwering; - Stalen profiel.

Belastingen gevelbalk Als eerste aanname wordt uitgegaan van een gemiddelde overspanning vanuit de gevelbalk naar de woningscheidende wand van 5,7 meter. Met behulp van de volgende ontwerpregels voor vierzijdig opgelegde vloeren, is vervolgens de krachtsafdracht naar deze gevelbalk bepaald: - twee randen vrij opgelegd: 45° - twee randen ingeklemd: 45° - ongelijksoortige randen: 60° en 30° Uit figuur 14.10 volgt dat de krachtsafdracht naar de randbalk ongeveer 1/3 van de overspanning bedraagt. In paragraaf 10.3 zijn de vloerbelastingen per vierkante meter bepaald. Er geldt: pd , per  1, 2  prep  1, 2  8, 2  9,8 kN/m 2 pd , var  1,5  prep =1,5  1,75=2,6 kN/m2

Met het soortelijke gewicht van glas (2.500 kg/m3) en een hoogte van de glazen gevel van 2,4 meter, wordt een schatting gemaakt van de belasting van de glazen gevel op de gevelbalk: pglas  25  (0,008  0,006)  2, 4  0,7 kN/m pd , glas  1, 2  0,7  0,9 kN/m

Figuur 14.10 Krachtsafdracht van de vloeren naar de gevel

150

Zodat voor de totale belasting op deze randbalken geldt: qd ,tot  1/ 3  5,2  (9,8  2,6)  0,9  22,4 kN/m


Betonnen randbalk De stijfheid wordt onderzocht van een randbalk met een dikte gelijk aan die van de stabiliteitswanden, plus een opstort van 10 a 20 cm. Voor de hoogte van de randbalk wordt 400 mm aangehouden, zoals schematisch is weergegeven in figuur 14.11. In het ontwerp van de architect bestaat de gevel uit een 800 mm hoge opstand, waar vervolgens het glas op wordt geplaatst. Indien deze opstort gemaakt wordt van cellenbeton, volgt een extra belasting voor het eigen gewicht van: pd ,opstand  1,2  (0,8  0,4)  0,27 18,5  2,4 kN/m Zodat voor de totale belasting geldt: qd ,tot  22,4  2,4  24,8 kN/m De maximale overspanningen van deze balken in de gevel bedraagt 8,2 meter. Indien gekozen wordt voor een in het werk gestorte betonnen gevelbalk, kunnen de uiteinden van deze balken worden gezien als ingeklemd tussen de flenzen van de stabiliteitswanden enerzijds en tussen de vloeren en kolommen anderzijds (figuur 14.12). In dat geval geldt voor het maximaal optredende inklemmingsmoment: M max  1/12  qd ,tot  l 2  1/12  24,8  8,22 =139,0 kNm En voor het veldmoment: M max  1/ 24  qd ,tot  l 2  1/ 24  24,8  8,22 =69,5 kNm

Figuur 14.11 Afmetingen betonnen randbalk

In eerste instantie wordt gekeken naar een (in het werk gestorte) gewapend betonnen randbalk (B35 en FeB500). De nuttige hoogte wordt geschat op: d  h  c  1/ 2   400  50  350 mm Hieruit volgt: Md 139,0   200 2 b  d  f 'b 0,27  0,352  21 Uit de beton tabellen voor wapeningspercentages van rechthoekige doorsneden (NEN 6720) volgt nu: 0  1,10 %

Figuur 14.12 Momentenlijn gevelbalk

151

Voor de benodigde langswapening ter plaatse van de steunpunten volgt nu: As  1,10 102  270  350  1.040 mm2  616 (A=1.206 mm2 ) of 420 (A=1.256 mm2 ) Voor de langswapening ter plaatse van het maximale veldmoment zal de helft van deze wapening voldoende zijn. De minimale ruimte tussen de staven dient 4/3 van de maximale korreldiameter te zijn; ofwel 4/ 3  32  43 mm . Voor de dwarskrachtbeugels wordt een doorsnede van 8 mm aangehouden. Omdat 4 staven van 20 mm niet in één laag in de gevelbalk gestopt kunnen worden ( 2  30  2  8  3  43  4  20  285 mm) worden er 3 staven van 22 mm (A=1.140 mm2 ) toegepast. Onderin de doorsnede kan volstaan worden met de helft van het oppervlak; bijvoorbeeld 3 staven van 16 mm. Indien er 6 staven van 16 mm worden toegepast, dan moeten deze over twee lagen worden verdeeld. Beide mogelijkheden zijn weergegeven in figuur14.13. In het geval van zes wapeningsstaven van 16 mm zal de nuttige hoogte van de ligger afnemen met 43  1/ 2 16  30 mm. Dat geeft: Md 139,0   240 2 b  d  f 'b 0, 27  (0,35  0,03) 2  21

0  1,35%  As  1181 mm2 In dat geval blijkt de gekozen wapening dus nog steeds te voldoen. Tevens blijft het wapeningspercentage binnen de gestelde grenzen voor de minimale en maximale wapeningspercentages van B35: min  0,18 en max  1,93% Vanwege de eenvoudigere uitvoer, wordt voor het vervolg van de berekening gekozen voor 3 staven van 20 mm bovenin . Figuur 14.13 Doorsnede gevelbalk in het werk gestort Nb. Doordat de randbalk onderin aan de vloer gekoppeld zit, zal er ter plaatse van de inklemming (drukzone) minder wapening nodig zijn

152



Omdat in deze analyse de zakkingen van de gevelbalken worden onderzocht, is er verder geen rekening gehouden met de dwarskracht en de dwarskrachtwapening. Deze dient in een later stadium uiteraard nog nader bekeken te worden.

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ Voor het bepalen van de zakking van de randligger in de eindtoestand (   ) wordt de equivalente buigstijfheid van de ligger bepaald: ( EI )rep    E 'b I E 'b  31.000 N/mm2 I  1/12  b  h3  1/12  270  4003  1, 44  109 mm 4

De factor   wordt bepaald met behulp van de waarden M rep , M u en k h : M rep  139,0 kNm M u  As  f s  d  (1  0,52     1.256  435  352  (1  0,52 

fs ) f 'b

1.256 435  )  164,9 kNm 270  352 21

M u 164,9   1, 2 M rep 139,0 kh  1,6  h  1,6  0, 4  1, 2 (min imaal 1,0) Voor   volgt nu uit tabel 14.4:   0,270

Met behulp van het vergeet-me-nietje voor een ingeklemde ligger, wordt de maximaal optredende vervorming bepaald: ( EI )rep  0,27  31.000 1,44 109  1,2 1013 Nmm2

 gevelbalk 

1 ql 4 1 24,8  8.2004     24 mm 384 ( EI )rep 384 1,2 1013

Voor de maximale zakking van vloeren geldt:  max  0,004  l  0,004  8.200  33 mm Check:

 gevelbalk 24   0,73  1  voldoet!  max 33

Tabel 14.4 Doorbuiging: Berekening

Betonsterkteklasse B25

B35



(factor equivalente buigstijfheid)

Mu M rep

kh  1,0

kh  1,2

kh  1,4

1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6

0,230 0,245 0,255 0,270 0,280 0,245 0,260 0,270 0,285 0,295

0,255 0,265 0,275 0,285 0,295 0,270 0,280 0,290 0,300 0,310

0,280 0,290 0,295 0,305 0,310 0,295 0,300 0,310 0,320 0,325

153

Een ander aspect dat moet worden onderzocht, is het effect van deze vervormingen op de glazen beeldelementen. Om spanningen door opgelegde vervormingen in het glas te voorkomen, dienen deze glasplaten horizontale- en verticale vervormingen vrij te kunnen ondergaan, bijvoorbeeld door voldoende speling te houden tussen de ruiten (in de kozijnen). Hiervoor wordt uitgegaan van glasplaten van 2,4 meter hoog en een breedte van 1,25 meter. Het grootste deel van de zakking treedt op tussen de buigpunten van de verplaatsingslijn. Dit is bijna een rechte lijn over 25% van de overspanning van de ligger. Uit figuur 14.14 volgt dat de zakking over dit gedeelte van de ligger ongeveer 75% van de totale zakking bedraagt. Daaruit volgt een hoekverdraaiing van: 0,75  24,3 18,2    8,9 103 rad 0,25  8.200 2.050 Met glasplaten van 1,25 meter breed geeft dit een maximaal verschil in verticale zakking tussen twee glasplaten van:  vert  8,9 103 1.250  11 mm Met een hoogte voor de glasplaten van 2,4 meter geeft dit een maximaal verschil in horizontale uitwijking tussen twee glasplaten van:  hor  8,9 103  2.400  21 mm Dit verschil treedt op aan de bovenkant van de glasplaat in het midden van de overspanning. De horizontale uitwijking van de middelste glasplaat wordt hier gelijk aan nul gesteld en de gevonden verplaatsing is van de glasplaat daar direct naast.

Figuur 14.14 Schatting van de hoekverdraaiing van de gevelbalk

154

Om te zorgen dat deze verticale zakking van 11 mm en de horizontale uitwijking van 21 mm niet tot spanningen in het glas leiden, dient tussen de glasplaten voldoende ruimte te worden gehouden zodat deze vervormingen vrij op kunnen treden. Met de aangenomen glasplaten van 1,25 meter breed, worden deze vervormingen niet acceptabel gevonden.

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ Om deze vervormingen te verkleinen dient de randligger, zoals die in deze paragraaf is onderzocht, voorgespannen te worden. In dat geval is een prefab gevelbalk een logische oplossing. Wanneer om uitvoertechnische overwegingen de voorkeur toch uitgaat naar een in het werk gestorte gevalbalk, zal een extra gevelkolom moeten worden toegepast om zo de overspanning van 8,2 meter te verkleinen. Stel dat deze kolom halverwege de overspanning wordt geplaatst, dan zal het maximale moment afnemen tot (0,5)2  0,25  0,25% van het moment zoals voor de volledige overspanning is gevonden. De vervormingen zullen in grootte orde afnemen tot (0,5)4  0,06  6% van de hiervoor gevonden waarden. Dat geeft een verticale verplaatsing van:  vert  0,06 11  0,7 mm En een horizontale verplaatsing van:  hor  0,06  21  1,3 mm Beide verplaatsingen zijn nu wel acceptabel. Een volgende stap is het optimaliseren van deze in het werk gestorte randligger. Doordat de verplaatsing nu zoveel kleiner zijn, kan er ook volstaan worden met een minder hoge ligger, minder wapening, een lagere betonsterkte, etc. Omdat het binnen deze analyse voldoende is om aan te tonen dat de vervormingen niet te groot worden, zal deze optimalisatie buiten dit ontwerprapport vallen.

155

Borstwering In plaats van het toepassen van een betonnen gevelbalk met daarop een opvulling van cellenbeton, kan er ook gekozen worden voor het toepassen van een volledig betonnen borstwering. De breedte hiervan wordt gelijk gehouden aan die van de stabiliteitswanden en de hoogte is 800 mm. Doordat beton zwaarder is dan cellenbeton, volgt een iets grotere belasting dan waarmee in de vorige paragraaf is gerekend: pd ,opstand  1,2  (0,8  0,4)  0,27  24,0  3,1 kN/m Voor de totale belasting volgt nu: qd ,tot  22,4  3,1  25,5 kN/m En voor het maximaal optredende inklemmingsmoment: M max  1/12  qd ,tot  l 2  1/12  25,5  8,22 =142,9 kNm De nuttige hoogte van de borstwering wordt geschat op: d  h  c  1/ 2   800  50  750 mm Hieruit volgt: Md 142,9   44,8 2 b  d  f 'b 0,27  0,752  21 Uit de beton tabellen volgt nu een wapeningspercentage van: 0  0,22 % ( min  0,18 ; dus dat voldoet net.) Voor de benodigde langswapening ter plaatse van de steunpunten volgt nu: As  0,22 102  270  750  446 mm2

412 (A=542 mm2 ) of 316 (A=603 mm2 ) Voor de langswapening ter plaatse van het maximale veldmoment zal de helft van deze wapening voldoende zijn. Voor de dwarskrachtbeugels wordt weer een doorsnede van 8 mm aangehouden, voor de afstand tussen de staven 43 mm en voor de betondekking 30 mm.

156

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ Zowel de 4 staven van 12 mm ( 2  30  2  8  3  43  4 12  253 mm) als de 3 staven van 16 mm ( 2  30  2  8  2  43  3 16  210 mm) kunnen in één laag binnen de borstwering geplaatst worden. Vanwege de eenvoudigere uitvoer (minder krap), wordt voor het vervolg van de berekening gekozen voor 3 staven van 16 mm, zoals weergegeven in figuur 14.15. De nuttige hoogte wordt nu: d  800  30  8  0,5 16  754 mm Voor het bepalen van de zakking van de borstwering in de eindtoestand wordt de factor   weer bepaald met behulp van M rep , M u en k h : M rep  142,9 kNm M u  As  f s  d  (1  0,52     603  435  754  (1  0,52 

fs ) f 'b

603 435  )  191,5 kNm 270  754 21

M u 191,5   1,3 M rep 142,9 kh  1,6  h  1,6  0,8  0,8 (min imaal 1,0)  1,0 Voor   volgt nu uit tabel 14.3:   0,260

De equivalente buigstijfheid van de ligger wordt nu: ( EI )rep     E 'b I  0, 260  31.000  1/12  270  7503  7,7  1013 mm4

Met behulp van het vergeet-me-nietje voor een ingeklemde ligger, wordt de maximaal optredende vervorming bepaald:

 gevelbalk 

1 ql 4 1 25,5  8.2004     4 mm 384 ( EI )rep 384 7,7 1013

Figuur 14.15 Doorsnede borstwering

157

Deze zakking blijft uiteraard ook nu binnen de gestelde eis:  gevelbalk 4 Check:   0,12  1  voldoet ruim!  max 33 Belangrijk is om weer na te gaan wat de vervormingen zijn die de glasplaten zullen ondervinden. Daarvoor wordt weer uitgegaan van glasplaten van 2,4 meter hoog en een breedte van 1,25 meter. Met behulp van figuur 14.16 wordt de rotatie van het lineaire deel van de zakkingslijn bepaald: 0,75  3,9 2,9    1,4  103 rad 0,25  8.200 2.050

Figuur 14.16 Schatting van de hoekverdraaiing van de borstwering

Met glasplaten van 1,25 meter breed geeft dit een maximaal verschil in verticale zakking tussen twee glasplaten van:  vert  1,4 103 1.250  1,8 mm Met een hoogte voor de glasplaten van 2,4 meter geeft dit een maximaal verschil in horizontale uitwijking tussen een glasplaat in het midden en eentje daarnaast van:  hor  1,4 103  2.400  3,4 mm Vervormingen van deze grootte zullen eenvoudig kunnen worden toegelaten zonder dat dit tot opgelegde spanningen in het glas zal leiden. Tussen de glasplaten dient dus 2 tot 4 mm vrije ruimte te zitten in de vorm van bijvoorbeeld speling in het kozijn, een rubberen strip of een kitvoeg.

158


Stalen randbalk Een laatste alternatief dat wordt onderzocht, is het toepassen van stalen randbalken. Deze kunnen bijvoorbeeld aan de stabiliteitswanden en de kolommen worden „opgehangen‟. Op die manier ontstaat een ligger op twee steunpunten balast door de vloeren, een opstand van cellenbeton en het glas. Voor het maximale veldmoment volgt nu: M max  1/8  qd ,tot  l 2  1/8  24,8  8,22 =208,4 kNm Bij het toepassen van een stalen ligger S235, volgt voor het minimale weerstandsmoment: M 208,4 106 Wmin    88,7  104 mm3  235 Wanneer er gekozen wordt voor een IPE- of een U-profiel, waar de vloeren kunnen worden opgelegd, volgt uit de tabellen dat de volgende profielen aan het sterkte criterium zullen voldoen:  IPE 360 (Izz=16.270 x104 mm4)  UNP 400 x 110mm (Izz=20.350 x104 mm4) De grootste zakking in het midden van de randbalk volgt nu voor het IPE profiel:

 gevelbalk 

5 24,8  8.2004   43 mm 384 210  103  16.270  104

Voor de maximale zakking van vloeren geldt:  max  0,004  l  0,004  8.200  33 mm Check:

 gevelbalk 43   1,3  1  voldoet niet!  max 33

Er dient dus gekozen te worden voor een groter profiel, of voor een kleinere overspanning door het plaatsen van een extra gevelkolom. Omdat bij de gevelbalk de vervorming van de glasplaten het maatgevende criterium blijkt te zijn, zal dit aspect eerst onderzocht worden.

159

Bij een ligger op twee steunpunten, zoals de stalen randbalk hier is geschematiseerd, zullen de maatgevende vervormingen optreden bij de opleggingen. Een acceptabele waarde bij het dimensioneren van deze gevelbalk is een rotatie bij de oplegging van 2,0 103 rad [11]. Met het vergeet-me-nietje voor een op twee punten opgelegde ligger onder een lijnbelasting, kan vervolgens de minimale waarde voor het traagheidsmoment van de stalen randligger worden bepaald. Voor de hoekverdraaiing ter plaatse van de oplegging volgt:

oplegging 

ql 3 24 EI

Zodat voor het minimale traagheidsmoment geldt dat:

24,8  8.2003 I  3,3 1010 mm4 3 3 2,0 10  210 10 Dit zijn veel te zware profielen. Het toepassen van een extra gevelkolom is daarom noodzakelijk. Vanwege de gecompliceerde krachtswerking tussen het staal en de betonnen vloeren, wordt het voorlopig bij deze conclusie gelaten.

Conclusie Voor het toepassen van een gevelbalk kan nu geconcludeerd worden dat wanneer een in het werk gestorte randbalk wordt toegepast, de overspanning van 8,2 meter niet haalbaar is. Een mogelijke oplossing is het verkleinen van de overspanning door het toepassen van een extra oplegging in de vorm van een gevelkolom. Wanneer deze extra gevelkolom niet wenselijk is (en de overspanning van 8,2 meter niet kan worden verkleind), zou het toepassen van een prefab voorgespannen randligger een goed alternatief zijn. In plaats van een voorgespannen ligger, kan er ook gekozen worden voor het toepassen van een borstwering met een hoogte van 800 mm. Het toepassen van een stalen ligger blijkt ook alleen mogelijk indien er een extra gevelkolom wordt toegepast. Bij een overspanning van 8,2 meter zou een stalen ligger te grote afmetingen krijgen.

160


14.6. Alternatieven secundaire draagconstructie

Inleiding De verschillende alternatieven voor de vloeren en de gevels die in dit hoofdstuk besproken zijn, leiden in deze paragraaf tot drie verschillende alternatieven. Uitgangspunt hierbij is de voorkeur voor het bouwen van de woontoren met de wanden-vloer methode, zoals in paragraaf 13.4 is bepaald. De volgende drie alternatieven wordt hierna verder uitgewerkt: - toepassen van borstweringselementen in de gevel waar breedplaatvloeren worden opgelegd; - toepassen van randbalken in de gevel met BubbleDeck vloeren; - toepassen van volledig in het werk gestorte gevels. Bij deze alternatieven wordt de realisatie van de balkons buiten beschouwing gelaten. Hiervoor blijken een aantal mogelijkheden geschikt die nagenoeg onafhankelijk zijn van het ontwerp van de vloeren en gevels van de rest van het noordelijke bouwdeel. Afhankelijk van de wensen van de architect, kunnen deze balkons bevestigd worden aan bijvoorbeeld de (uitkragende) woningscheidende wand, aan consoles die aan deze wand hangen, of aan de overige vloeren met behulp van een Isokorf wapening.

161

1: Prefab borstwering en breedplaatvloeren Omdat er over de volledige gevel van het noordelijke bouwdeel een opstand loopt van 800 mm hoogte, lijkt het logisch om deze uit te voeren als een (prefab) borstwering. Deze borstwering kan op de assen C en D aan de flenzen an de stabiliteitswanden worden bevestigd en op as E aan een gevelkoloem, zoals weergegeven in figuur 14.17. De vloeren overspannen nu van de woningscheidende stabiliteitswand naar de borstwering. Vanuit de borstwering wordt de belasting naar de uiterste randen van de stabiliteitswanden geleidt, zie figuur 14.18. Door de borstwering is het niet meer mogelijk om bijvoorbeeld tafelbekisting in- en uit de woontoren te halen. Daarom gaat voor de vloerconstructie de voorkeur uit naar het toepassen van breedplaatvloeren.

Figuur 14.17 Oplegging van de vloeren in de gevel op een prefab borstweringselement

Het „gesloten‟ bouwdeel wordt opgevuld door bijvoorbeeld elementen van cellenbeton op de borstwering te plaatsen, waartussen de ramen komen. Op deze manier ontstaat het gesloten gevelbeeld, zoals weergegeven in figuur 14.19 in een isometrische tekening. In het „open‟ geveldeel worden de glaselementen direct op deze borstwering geplaatst. Dit alternatief wordt gerealiseerd middels het wanden-vloer principe, waardoor een verbinding mogelijk is tussen de vloeren, de flenzen van de stabiliteitswanden en de borstweringselementen. Voor de verbinding van de borstweringselemeten met de flenzen blijkt de maatgevende dwarskracht eenvoudig opgenomen te kunnen worden door de vloeren: qd  25,5 kN/m D max  1/ 2  25,5  8, 2  104,6 kN 104,6  103  1, 4 N/mm 2 270  270 Het moment uit de permanente belasting wordt opgenomen door de borstwering. Daarom is er geen volledige verbinding nodig van de borstwering met de flenzen, zoals weergegeven in figuur 14.20. Wel dienen de borstweringselementen aan de bovenzijde met de flenzen te worden gekoppeld, om verplaatsingen uit het vlak te voorkomen. In de figuren 14.21 tot en met 14.23



Figuur 14.18 Indeling gevel bij toepassing borstweringselementen

162


Figuur 14.21 Detail aansluiting borstwering met de vloer en de flens van de stabilitietswand

Figuur 14.19 Isometrische overzichtstekening van de borstweringselemeten, de flenzen en de (breedplaat)vloeren

Figuur 14.20 Verbinding van de borstwering met alleen de vloeren is voldoende

Figuur 14.22 Borstweringselement voor de aansluiting tussen twee flenzen

Figuur 14.23 Aansluiting borstweringgevelkolom

163

2: Randbalken en BubbleDeck Door het weglaten van de ballen aan de randen van de BubbleDeck vloeren, kunnen op deze manier gevelbalken worden gerealiseerd die als het ware in de vloeren zijn opgenomen. Doordat deze balken niet kunnen worden voorgespannen, is een extra gevelkolom nodig zoals weergegeven in figuur 14.24. Er dient in dit geval nog wel uitgezocht te worden of de BubbleDeck elementen (vanwege de weinige ruimte op de locatie) wel in voldoende kleine delen kunnen worden vervoerd. Het belangrijkste voordeel van de BubbleDeck vloeren, is dat er geen lastige bewerkingen nodig zijn om de randbalken of borstweringen te realiseren. Deze worden automatische gerealiseerd bij het storten van het beton, zoals weergegeven in figuur 14.25. Een voorbeeld hiervan volgt in figuur 14.16. Dat betekent voor de bouwmethodiek dat automatisch een wanden-vloermethode in aanmerking komt. Verder zit er geen enkele opstand aan de randen van de gevel, waardoor deze volledig opgehouden kan worden om bekistingselementen in- en uit het gebouw te halen. Op het moment dat de verdieping zo goed als af is, kan deze wind- en waterdicht af worden gesloten met bijvoorbeeld elementen van cellenbeton en glasplaten, zoals weergegeven in de figuren 14.27 en 14.28. Het grootste nadeel van dit alternatief, is dat de gevelkolommen niet meer direct boven de kolommen uit de stalen portaalconstructie in de onderbouw worden geplaatst. Dat betekent dat er bijvoorbeeld een extra balk in het ontwerp dient te worden opgenomen, tussen de bovenbouw en de onderbouw in. Het toepassen van een extra portaal in de onderbouw om zo een directe krachtsafdracht te bewerkstelligen, wordt vanuit architectonische overwegingen niet wenselijk gevonden (ook niet wanneer beide portalen slanker uitgevoerd worden) omdat dit een grotere beperking geeft op het open karakter van de onderbouw. Een tweede nadeel is de grotere vloerhoogte van de BubbleDeckvloeren in vergelijking met het toepassen van de breedplaatvloeren.

Figuur 14.24 Extra gevelkolom bij toepassen van BubbleDeckvloeren

164


Figuur 14.25 Doorsnede BubbleDeckvloer ter plaatse van de randbalk

Figuur 14.26 Voorbeeld van een randbalk door het weglaten van ballen

Figuur 14.27 Invulling gevel bij toepassing van BubbleDeckvloeren

Figuur 14.28 Isometrische overzichtstekening van de BubbleDeckvloeren als randbalk

165

3: Ter plaatse gestorte gevel Bij de vorige drie alternatieven zijn de oplossingen voor het „open‟- en het „gesloten‟ geveldeel gelijk gehouden. Dit levert een eenvoudiger bouwproces op, doordat er minder verschillende bewerkingen nodig zijn. Toch kan het toepassen van twee verschillende invullingen ook een voordeel opleveren, wanneer het gesloten bouwdeel wordt uitgevoerd als een ter plaatse gestorte gevel. Deze kunnen dan met een (zelfklimmende) gevelbekisting worden gerealiseerd. Door deze te combineren met de bekisting van de flenzen aan de stabiliteitswanden, kan het hele „gesloten‟ geveldeel in één keer worden opgetrokken. Enkele verdiepingen later worden dan de vloeren gemaakt. Voor het „open‟ geveldeel kunnen zowel de prefab voorgespannen randbalken, als de borstwering, als een extra gevelkolom worden toegepast. Wanneer ook voor dit deel gekozen wordt om gevelbekisting toe te passen, kunnen deze borstweringen ook in het werk worden gestort, zoals weergegeven in figuur 14.29. Het grootste nadeel van dit alternatief is dat de verdiepingsvloeren niet met een tafelbekisting gemaakt kunnen worden, omdat deze niet meer in- en uit het gebouw kunnen worden gehaald. Wanneer breedplaatvloeren worden toegepast is dit geen groot probleem, maar wanneer de vloeren volledig in het werk worden gestort, zal er een arbeidsintensieve ondersteuningsconstructie nodig zijn.

Figuur 14.29 Ter plaatse gestorte gevel

166


15. Ontwerp parkeerdeel 15.1. Inleiding In dit hoofdstuk wordt het ontwerp van het parkeerdeel (figuur 15.1) verder uitgewerkt en gedetailleerd. In de volgende paragraaf zullen eerst een aantal uitgangspunten met betrekking tot het parkeerdeel worden vastgesteld. Vervolgens worden de volgende aspecten bekeken, die samen tot het ontwerp van het parkeerdeel zullen leiden: - Draagconstructie vloeren en parkeersysteem; - Ruimtescheidende wanden; - Draagconstructie gevel. In figuur 15.1 wordt de plattegrond van het V.O. van het parkeerdeel weergegeven, zoals ontworpen in deel 2 van dit rapport. 15.2. Architectuur Eén van de uitgangspunten voor het ontwerp van het parkeerdeel is de transparantie van dit bouwdeel. Hierbij zijn drie aspecten van belang: 1. „doorzicht‟ door het parkeerdeel; 2. transparantie van de gevel van de parkeerboxen; 3. zicht vanuit de centrale gang op de geparkeerde auto‟s. Figuur 15.1 Plattegrond van het V.O. van het parkeerdeel

Het volledig „doorzichtig‟ houden van het parkeerdeel zoals in de eerste ontwerpschetsen van de architect is voorgesteld (zie fig. 15.2), blijkt niet haalbaar vanwege de gesloten wanden van het trappenhuis en de liften. Ook de lateien die deze wanden met elkaar koppelen en de rolluiken die de parkeerboxen afsluiten, beperken een volledige doorkijk van het parkeerdeel. Het blijkt echter wel mogelijk om een gedeelte van het parkeerdeel „doorzichtig‟ te houden, zoals weergegeven in figuur 15.3. Bij het uitwerken van het parkeerdeel van de woontoren Domuslokatie, dienen deze zichtlijnen op elke verdieping dan ook gewaarborgd te blijven. Op deze manier is er voor bewoners die uit de lift komen (of op de lift staan te wachten) altijd een direct uitzicht op de omgeving. Figuur 15.2 Concept idee van de woontoren Domuslokatie

Figuur 15.3 Zichtlijn door het parkeerdeel van de woontoren (doorzicht)

167

Bij het tweede aspect is het belangrijk om te streven naar een zo transparant mogelijke gevel, zodat het zicht op de auto‟s van buitenaf zo groot mogelijk is. Hiervoor dienen de constructieve elementen achter de gevel tot een minimum worden beperkt (PvE 23). Het derde aspect heeft betrekking op het voor de bewoners zichtbaar houden van de geparkeerde auto‟s, wanneer deze in de parkeerboxen staan. De geparkeerde auto‟s hoeven vanuit de appartementen niet direct in het zicht te staan. Echter, wanneer bewoners zich in de centrale gang bevinden, dienen de auto‟s wel zichtbaar te zijn. Het is voor bewoners belangrijk dat zij kunnen zien of de auto al dan niet in de parkeerbox staat, zonder dat zij daarbij de deur van de parkeerbox hoeven te openen. Dat houdt dus in dat (een deel van) de ruimtescheidende wanden van de parkeerboxen transparant moet worden. Figuur 15.4 Zichtlijnen parkeerdeel

Wanneer deze ruimtescheidende wanden transparant worden gehouden, ontstaan er vanuit de centrale gang, twee extra zichtlijnen door de parkeerboxen heen. Dat creëert voor bewoners een groter uitzicht vanuit het parkeerdeel in oostelijke richting van de woontoren, waar onder andere de Oude Haven is gelegen. Deze zichtlijnen zijn weergegeven in figuur 15.4. 15.3. Plaatsing liftsysteem Tot nu toe is er nog niet gekeken naar de plaatsing van de twee centrale liften binnen het parkeerdeel. Hiervoor zijn in principe twee oplossingen: het parkeersysteem is stabiel op zichzelf of het parkeersysteem dient te worden bevestigd aan de woontoren. In figuur 15.5 wordt het liftsysteem weergegeven. Omdat de leverancier het systeem in principe zo levert, is het parkeersysteem op zichzelf stabiel. Omdat het wenselijk is dat het parkeersysteem dezelfde vervorming ondergaat als de woontoren, zal het parkeersysteem op een aantal plekken aan de woontoren moeten worden bevestigd. Ook zijn er een aantal varianten mogelijk voor de plaatsing van van de liftsystemen binnen de sparing in de vloeren. In figuur 15.6 zijn hier vier

Figuur 15.5 Centrale liftsysteem

168

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ mogelijke variaties voor gegeven. De sparing voor de liftschacht bedraagt 5,5 m bij 2,7 m en daar sluit de sparing voor het liftsysteem direct op aan. Deze afmetingen bedragen minimaal 5,5 meter bij 0,85 meter. Het voordeel van oplossing 1 en 4 is dat er aan de kant van de volledig transparante gevel, extra vrije ruimte ontstaat om constructieve elementen te plaatsen. Dit is gezien de krappe ruimte binnen het parkeerdeel zeer wenselijk. Een voodeel van oplossing 1 en 2 is dat het parkeersysteem aan de gangkant in de onderbouw op een ruimtescheidende wand uitkomt. Daardoor zijn er voor die locaties geen extra kolommen in de onderbouw nodig. Daarom gaat de voorkeur uit naar oplossing 1. 15.4. Ruimtescheidende wanden parkeerdeel De ruimtescheidende wanden van het parkeerdeel dienen (gedeeltelijk) transparant te zijn. Dit is vanwege zowel het zicht van bewoners op de auto als het zicht op de omgeving vanuit de centrale gang. Belangrijkste ontwerpaspect voor deze wanden is de brandwerendheid van zowel het glas als de opsluiting ervan. In paragraaf 10.4 is voor de brandwerendheid een eis van minimaal 60 minuten gesteld. Omdat de brandwerendheid van „normaal‟ glas niet aan deze eis voldoet, geeft dit een beperking aan de mogelijke materiaalkeuzes. Hierna wordt eerst gekeken welke materialen geschikt zijn om toe te passen en vervolgens wordt een globaal ontwerp gemaakt voor deze ruimtescheidende wanden.

Materiaalkeuze De meeste glasproducten (draadglas, thermische gehard glas, gelaagd glas) zijn niet voldoende brandwerend om aan de eis van 60 minuten te voldoen. Twee mogelijkheden om een transparante wand te realiseren die aan deze eis voldoet, zijn: - brandwerend glas; - glazen bouwstenen.

1

2

3

4

Liftsysteem Vrije ruimte Figuur 15.6 Mogelijke plaatsing hefsysteem binnen het parkeerdeel

169

Figuur 15.7 Opschuimen van de interlayer bij brand

Figuur 15.8 Voorbeelden van toegepast brandwerend glas (St. Gobain Glass Solutions)

Brandwerend glas heeft een brandwerendheid van 30 tot 60 minuten en met speciale brandwerende glasproducten is het mogelijk om een 90 en zelfs 120 minuten brandwerende glaswand te realiseren. Deze systemen bestaan uit twee glaslagen met daartussen een opschuimende laag. In geval van brand zal de glasplaat aan de vuurzijde gaan barsten, waarna de interlayer opschuimt, zoals schematisch is weergegeven in figuur 15.7. Naast een isolerende barrière tegen warmtestraling, ontneemt deze laag tevens het zicht op de vlammen. Voor de woontoren Domuslokatie is dit een belangrijk aspect, omdat een deel van de vluchtende personen langs deze glaswand zullen komen. Saint-Gobain Glass Solutions levert speciale glaswanden die tot 120 minuten brandwerend zijn. Deze wanden zijn tevens leverbaar in een „structure‟ variant, waarmee verdiepingshoge wanden zijn te creëren met een zeer hoge transparantie doordat de wanden aan elkaar gekoppeld worden door enkel een siliconenvoeg. Deze „structure‟ variant heeft een maximale brandwerendheid van 60 minuten en werkt tevens als veiligheidsglas voor doorval. In figuur 15.8 worden drie voorbeelden gegeven waar brandwerend glas is toegepast. Glassteen is een combinatie van de transparante eigenschappen van glas en de constructieve eigenschappen van steen. De brandwerendheid van deze wanden wordt meestal bepaald door de manier van productie. Vooral voegen en randen zijn hierbij maatgevend. Meestal kan een brandwerendheid gehaald worden van 30 tot 90 minuten. In dat geval bestaan de elementen uit dubbele wanden met een totale dikte van 200 mm. Figuur 15.9 geeft een voorbeeld van een wand van glassteen. Omdat glassteen een stuk minder transparant is dan (brandwerend) glas, wordt gekozen om deze laatste toe te passen voor de ruimtescheidende wanden binnen het parkeerdeel.Hierbij dient wel te worden opgemerkt dat dit een erg dure oplossing is, zeker in vergelijking met het toepassen van glassteen of het deels transparant maken van de gevel.

Figuur 15.9 Voorbeeld van toegepast glassteen

170


Wandaanzicht Belangrijk bij het ontwerp van deze wanden zijn de zichtlijnen zoals vastgesteld in figuur 15.4. Om deze te realiseren hoeven de wanden niet noodzakelijkerwijs volledig transparant te zijn. Het kan zelfs wenselijk zijn om een opstand te hebben ter plaatse van de vloer, vanwege er tegenaan lopen/schoppen etc. Ook ter plaatse van de rolluiken kan overwogen worden om de wanden hier in beton uit te voeren, zodat de rolluiken hieraan bevestigd kunnen worden. Tevens hangen de rolluiken dan niet direct in het zich. In figuur 15.10 worden drie mogelijke indelingen gegeven van de ruimtescheidende wand die de parkeerboxen en de centrale gang van elkaar scheiden. Vanwege de zichtlijn door het parkeerdeel heen, wordt er gekozen om het middelste deel van deze wand volledig van glas te maken. Hiervoor wordt de brandwerende glaswand met silicone vulling toegepast, zoals in de vorige paragraaf besproken. Omdat direct achter deze glaswand de liftschacht zit, wordt hier een railing voor geplaatst als extra veiligheid. Voor de overige twee delen van de wand (tussen de parkeerboxen en de centrale gang in) is het belangrijk dat zowel het zicht op de auto‟s gewaarborgd blijft, als het uitzicht door de parkeerboxen heen naar buiten. Ook dit deel wordt met hetzelfde glazen wand gemaakt als hiervoor besproken, alleen zullen deze wanden niet volledig van glas zijn. Ter plaatse van de rolluiken is het wenselijk om hier een deels een gesloten, dragend element te plaatsen. Dit is enerzijds om de rolluiken aan te kunnen bevestigen en anderzijds om deze rolluiken (en de bijbehorende installaties) uit het zicht te kunnen houden. Omdat er veiligheidsglas wordt toegepast lijkt een opstand (fig. 15.10-2) niet nodig.

1

2

3

Figuur 15.10 Aanzicht mogelijke indelingen van de wand parkeerdeel

Figuur 15.11 Impressie van de parkeerbox en liftschacht gezien vanuit de centrale gang

De wanden die de parkeerboxen onderling scheiden, zullen ook volledig worden uitgevoerd in brandwerend glas. Hierbij is het immers van belang dat beide auto‟s vanuit de centrale gang gezien kunnen worden. Een impressie van het parkeerdeel gezien vanuit de centrale gang is weergegeven in de figuren 15.11 en 15.12. Figuur 15.12 Impressie vanuit centrale gang (opengewerkte gevel, zonder trappenhuis)

171

15.5. Plaatsing vloeren In de figuren 15.13 en 15.14 worden twee oplossingen gepresenteerd voor de overspanning van de vloeren binnen het parkeerdeel. In het eerste geval overspannen de vloeren 7,9 meter vanaf de gevel in de richting van het trappenhuis. Indien gewenst kan er een extra oplegpunt (in de vorm van een balk) gemaakt worden ter plaatse van de ruimtescheidende wanden binnen de parkeerboxen. In het tweede geval overspannen de vloeren 7,0 meter vanaf de stabiliteitswanden naar een balk ter plaatse van de sparing voor het liftsysteem in de vloer.

Architectuur

Figuur 15.13 Overspanning vloeren in dwarsrichting

Het verschil tussen de situering van de balken uit figuur 15.13 en 15.14 is dat de balken bij de oplossing uit figuur 15.13 inof direct achter de gevel worden geplaatst. Dat levert een grotere afname van de transparantie van de gevel, dan wanneer deze balken in dwarsrichting worden geplaatst, zoals weergegeven in figuur 15.14. Verder liggen de balken in de tweede situatie in dezelfde richting als de zichtlijn door het parkeerdeel heen. Dit zal de zichtlijn kunnen versterken, terwijl de balken in het eerste geval eerder verzwakkend zullen werken. Enige ondersteuning van de vrije vloerrand in de gevel is wel nodig om (grote) vervormingen te voorkomen. Een andere reden om te pleiten voor het plaatsen van de balken in dwarsrichting, is dat op deze plaats ook de rolluiken komen die de parkeerbox afsluiten van de liftschacht. Het bundelen van de balken met deze rolluiken, heeft een minder negatief effect op de totale transparantie van het parkeerdeel, dan wanneer deze in verschillende richtingen worden geplaatst.

Constructief Omdat de vloeren binnen het parkeerdeel rechtstreek aansluiten op het volautomatische parkeersysteem, dienen de vervormingen tot een minimum beperkt te worden. Wanneer de kolommen uit de figuren 15.13 en 15.14 worden uitgevoerd in beton, kunnen er ongelijke zettingen ontstaan tussen de stabiliteitswanden en de kolommen. Dit komt doordat er onder verticale belasting een relatief grotere spanning optreedt in de Figuur15.14 Overspanning vloeren in langsrichting

172

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ kolommen dan in de stabiliteitswanden. Om dit te voorkomen kunnen de kolommen een extra hoogte krijgen, waardoor de relatieve vervormingen uiteindelijk nagenoeg gelijk worden. Een andere oplossing om dit effect tegen te gaan, is het toepassen van stalen kolommen. Doordat de elasticiteitsmodulus van staal ruim zes maal hoger is dan die van beton, kan dit verschil in vervorming ook worden voorkomen.

Type vloer Omdat de vloeren binnen het parkeerdeel geen woningscheidende functie hebben zoals de vloeren behandelt in het voorgaande hoofdstuk, gelden er voor dit bouwdeel geen eisen aan de geluidsisolatie. Uiteraard dienen de vloeren wel aan de brandveiligheidseis van 60 minuten te voldoen. Voor het type vloer komen nu een aantal mogelijkheden in aanmerking. Een logische oplossing is het toepassen van dezelfde vloeren als voor het noordelijkeen zuidelijke bouwdeel worden gebruikt. Dit is voor het bouwproces het meest eenvoudig. Een andere mogelijkheid is het prefab aanleveren van vloeren. Naast breedplaatvloeren komen nu ook kanaalplaatvloeren in aanmerking, doordat de eisen voor de geluidsisolatie niet meer maatgevend zijn. Een laatste oplossing is het toepassen van staalbeton vloeren. Zeker wanneer gekozen wordt om de kolommen van dit bouwdeel in staal uit te voeren, is het een goede mogelijkheid om hier geprofileerde stalen platen op te bevestigen. Vervolgens kunnen deze vloeren (net zoals de rest van het gebouw) in het werk worden gestort. Het staal dat niet volledig door beton bedekt wordt, dient wel voorzien te worden van een brandwerende coating.

Keuze Om de transparantie van de gevel zo groot mogelijk te houden, wordt er gekozen om de vloeren in langsrichting te overspannen zoals weergegeven in figuur 15.14. Voor de kolommen en liggers binnen dit parkeerdeel wordt gekozen om deze in staal uit te voeren, om zo een eventueel verschil in vervormingen tussen deze kolommen en de stabiliteitswanden te ondervangen. Bovendien kan er met staal slanker geconstrueerd worden dan met beton; wat weer ten goede komt aan de totale transparantie van het parkeerdeel.

173

15.6. Gevel parkeerdeel De gevel van het parkeerdeel wordt volledig in glas uitgevoerd. In figuur 15.15 worden hiervoor drie principiële oplossingen gegeven, die van elkaar verschillen in de wijze waarop de gevel aan de woontoren wordt gekoppeld. Doordat de parkeerboxen geen woonfunctie hebben en er verder ook geen directe koppeling is met de woningen, zijn de eisen voor de thermische- en geluidsisolatie van de gevel een stuk minder streng dan zoals deze voor de woningen gelden. Een klimaatgevel zoals weergegeven in figuur 15.15-3 is daarom overbodig. De oplossing waarbij het glas tussen de vloeren wordt geplaatst (figuur 15.15-2) doet teveel afbreuk aan het volledig transparante uiterlijk van deze gevel. Daarom dient deze aansluiting gedimensioneerd te worden als een vliesgevel zoals weergegeven in figuur 15.15-1. Vanwege de brandblusinstallatie die in elke parkeerbox aanwezig zijn, is er geen gevaar voor brandoverslag via de gevel van de ene parkeerbox naar de andere. Hier kan dan ook een verdiepingshoge glasgevel worden geplaatst, zonder gevaar voor brandoverslag. Wel dienen de parkeerboxen onderling van elkaar gescheiden te worden, zodat in geval van brand deze niet naar de andere parkeerboxen kan overslaan. En vooral ook zodat de rookontwikkeling die bij een brand ontstaat, zich niet naar een andere parkeerbox uit kan breiden.

Krachtsafdracht gevel De glazen gevel die voor het parkeerdeel wordt geplaatst, kan op een aantal manieren in het constructief ontwerp van de woontoren worden opgenomen. Het belangrijkste ontwerpaspect hierbij is de afdracht van zowel het eigen gewicht van de gevelelementen (verticale krachtsafdracht) als de afdracht van de windbelasting die op de gevelelementen staat (horizontale krachtsafdracht). 1

2

3

Figuur 15.15 Principe aansluitingen van de gevel met de vloer (in doorsnede)

174

Voor de krachtsafdracht van de horizontale windbelasting die op de gevelelementen aangrijpt, is het gunstig om zoveel mogelijk gebruik te maken van de bestaande hoofddraagconstructie. Dat zijn in dit geval

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ voornamelijk de vloeren van het parkeerdeel. Door de glasgevel per verdieping aan de vloeren te koppelen, kan de windbelasting hier direct op af worden gedragen. Minder eenvoudig is de krachtsafdracht van het eigen gewicht van de gevelelementen (verticale krachtsafdracht). Hier zijn in principe twee mogelijkheden voor: - verticale krachtsafdracht directe naar de achterliggende vloeren; - verticale krachtsafdracht door een aparte ondersteuningsconstructie. Omdat op basis van architectonische overwegingen in de vorige paragraaf gekozen is voor het overspannen van de vloeren in lengterichting (figuur 15.14), ontstaat er voor deze vloeren in de gevel een vrije overspanning. Deze zal onder directe krachtsafdracht van de gevelelementen teveel vervormen, waardoor alsnog een extra verstijving (in de vorm van een balk) nodig is. Omdat dit niet wenselijk is, wordt er gekeken naar het toepassen van een aparte ondersteuningsconstructie voor de afdracht van de verticale belastingen van de gevel. Een dergelijke ondersteuningsconstructie kan gerealiseerd worden door stijlen (en regels) toe te passen over de volledige hoogte van de woontoren. Dat betekent dat deze stijlen doorlopen tot aan de begane grond, zoals weergegeven in figuur 15.17-1. Vanwege deze horecavoorziening is het niet wenselijk om deze stijlen volledig door te laten lopen. Dat komt doordat de onderbouw van het parkeerdeel een groter oppervlak heeft dan het parkeerdeel van de bovenbouw (zie figuur 15.16) waardoor deze stijlen de horecaruimte zullen doorkruizen. Dit kan voorkomen worden door op de eerste verdieping van het parkeerdeel een buigligger op te nemen, in de vorm van een forse ligger of een vakwerk. Deze wordt dan onder de gevelwand geplaatst, zodat de gevelstijlen er op uitkomen. Dit is weergegeven in figuur 15.17-2. Een tweede oplossing is het ophangen van de gevelelementen in plaats van ondersteunen. Dit kan gedaan worden door bovenin de woontoren „afbuigende trekstangen‟ toe te passen. In dat geval worden de glaselementen via relatief dunne trekelementen opgehangen aan trekstangen bovenin de gevel. Deze trekelementen leiden de belastingen vervolgens via de kolommen en de stabiliteitswanden weer

AA‟

Figuur 15.16 Doorsnede woontoren over het parkeerdeel

1

2

3

Figuur 15.17 Drie manieren om de gevel van het parkeerdeel te ondersteunen (AA’)

175

naar beneden. Dit is weergegeven in figuur 15.17-3. Indien deze trekstangen niet voldoende sterk blijken te zijn, kan ook een grote buigstijve ligger overwogen worden. Voor de oplossingen 2 en 3 uit figuur 15.17 zullen alleen de kolommen waar de vloeren op rusten in de horecaruimte eindigen. Dit wordt wel acceptabel gevonden.

Figuur 15.18 Principeschets van de aansluiting: gevel- vloerrand

1 Glasplaat 8 Afdekplaat 9 Thermische isolatie 10 Elastische afsluiting 11 Gevel beplating (v. glas)

Figuur 15.19 Voorbeeld van een brand- en rookdicht geveldetail.

176

Van deze twee oplossingen gaat de voorkeur uit naar het realiseren van een buigligger (fig.15.17-2) onderin de woontoren. Dit is in eerste instantie omdat deze verdieping van buitenaf niet direct te zien is, waardoor de buigligger geen belemmering vorm voor de totale transparantie van het parkeerdeel. (Hierbij dient opgemerkt te worden dat trekstangen bovenin het gebouw in principe ook nauwelijks afbreuk doen aan de transparantie van de gevel, omdat deze verdieping op 70 meter hoogte ligt.) Ten tweede worden er op deze verdieping in de onderbouw bergingen gerealiseerd. Deze kunnen goed gecombineerd worden met constructieve elementen, terwijl de trekstangen bovenin het gebouw hinderlijk gevonden kunnen worden door de bewoners van die verdieping. Verder is het brandwerend afsluiten van de gevel tussen de parkeerboxen onderling, een stuk lastigere te realiseren wanneer de gevel wordt opgehangen aan trekstangen, zoals is weergegeven in figuur 15.18, dan wanneer stijlen worden toegepast. De drukstijlen dienen wel van een brandwerende coating voorzien te worden. Een voorbeeld van een detail dat de brand- en rookdichtheid tussen twee ruimtes garandeert in het geval dat de gevel voor de vloeren langs loopt, is weergegeven in figuur 15.19. De belangrijkste onderdelen worden vermeldt.

Afwerking Doordat de glazen gevel per parkeerbox tot aan de vloer doorloopt, dient er rekening gehouden te worden met beschadiging en- of breken van het glas. Hierdoor is het noodzakelijk om of veiligheidsglas toe te passen, of een adequate railing toe te passen eventueel in combinatie met een opstand. Deze keuze hangt af van de ondermeer het verschil in kosten en de wensen van de architect.


Deel

4

Presentatie en Evaluatie

In dit deel van het rapport zal als eerst een impressie worden gegeven van het uiteindelijke ontwerp van de woontoren Domuslokatie. Vervolgens zal een korte evaluatie worden gegeven van het ontwerp van het parkeersysteem. Daarbij zal gekeken worden naar de inpassing van het parkeersysteem in het ontwerp, het ruimtebeslag van het totale parkeersysteem, de technische haalbaarheid en globaal ook de kosten. Tot slot volgen in het laatste hoofdstuk de conclusies en aanbevelingen. 177

178


16. Presentatie ontwerp In dit rapport is een ontwerp gemaakt voor het inpassen van een mechanisch parkeersysteem in de woontoren Domuslokatie. Vervolgens is een ontwerp gemaakt voor de hoofddraagconstructie van de woontoren. In dit hoofdstuk zullen de resultaten van dit ontwerpproces gepresenteerd worden. De figuren zijn illustratief en dienen om een beeld te vormen van de woontoren waarin een volautomatisch parkeersysteem is geïntegreerd zodat elk appartement een eigen parkeerplaats voor de deur heeft.

Vogelvlucht impressie

179

Impressie oostgevel

180

Impressie noordgevel


Impressie zuidgevel

Impressie westgevel

181

Impressie parkeerdeel

182


17. Evaluatie ontwerp parkeersysteem 17.1. Inleiding In dit hoofdstuk volgt een evaluatie van het uiteindelijk ontwerp van het volautomatische parkeersysteem in de woontoren Domuslokatie. Hiervoor zal een vergelijking worden gemaakt met het nul+ alternatief, zoals gepresenteerd in paragraaf 8.2. Er zijn een aantal overwegingen die normaalgesproken leiden tot het wel of niet toepassen van een mechanisch parkeersysteem in plaats van een traditionele vorm van parkeren. Deze overwegingen hebben betrekking op: - inpassing in het ontwerp; - ruimtebesparing; - technische haalbaarheid; - kosten. Beide alternatieven zullen aan de hand van deze overwegingen met elkaar vergeleken worden. 17.2. Inpassing in de woontoren Domuslokatie Het inpassen van een volautomatisch parkeersysteem binnen de woontoren Domuslokatie kent een aantal beperkingen. Deze worden in belangrijke mate veroorzaakt door de krappe locatie en de moeilijke vorm van het gebouw. Daardoor ontstaan grote beperkingen in de vrijheid om bepaalde onderdelen van het parkeersysteem (zoals de entreeruimtes en de extra parkeerplaatsen in de onderbouw) op een voor het parkeersysteem efficiënte manier in het ontwerp te verwerken. Zo kunnen de entreeruimtes niet direct aan de centrale liften worden geplaatst, waardoor extra transporterbanen nodig zijn. Verder levert de driehoekige vorm van de plattegronden een beperking aan de indeling van de parkeerplekken in de onderbouw, waardoor op deze verdiepingen dan ook ruimte onbenut blijft. Een andere beperking op de inpassing van het mechanische parkeersysteem komt voort uit de wijze waarop dit project is benaderd. Doordat het voorlopig ontwerp van de woontoren al klaar was voordat er

183

is begonnen met het ontwerp van het mechanische parkeersysteem, levert dat een aantal moeilijkheden op met betrekking tot de inpassing daarvan. Deze kunnen (deels) voorkomen worden wanneer de integratie van het parkeersysteem vanaf het begin van het ontwerpproces als integraal onderdeel wordt meegenomen. 17.3. Ruimtebeslag Een van de belangrijkste overwegingen om te kiezen voor een volautomatisch parkeersysteem in plaats van een traditionele vorm van parkeren, is de ruimtebesparing die het parkeersysteem oplevert. Over het algemeen levert een volautomatisch parkeersysteem een ruimtebesparing op van rond de 40%. Dit komt doordat er geen rijbanen tussen de parkeerplaatsen nodig zijn, of hellingsbanen moeten worden toegepast. Ook in de hoogte van de verdiepingen wordt ruimte bespaard doordat er geen personen in het parkeersysteem kunnen komen. De minimale verdiepingshoogte is daarom afhankelijk van de afmetingen van de grootste auto die in het parkeersysteem moet kunnen worden geparkeerd. Deze hoogte is minder groot dan de minimale verdiepingshoogte voor een traditionele parkeergarage. Om de efficiëntie van dit ontwerp met betrekking tot het ruimtebeslag te bepalen, wordt het ontwerp van het mechanische parkeersysteem vergeleken met het nul+ alternatief voor traditioneel parkeren. Dit gebeurt door het parkeeroppervlak uit te drukken in het totale oppervlak van de woontoren. Op basis van het voorlopig ontwerp zijn de volgende oppervlaktes bepaald: - Begane grond : 1.045 m2 - Verdiepingen in de onderbouw : 914 m2 - Verdiepingen in de bovenbouw : 1.154 m2 - Totale oppervlak woontoren : 24.319 m2 Het (nood)trappenhuis en de liften hebben een oppervlak van 87 m2 en de hoofdingang beslaat 131 m2. De parkeerboxen op elke verdieping van de bovenbouw hebben een gezamenlijk oppervlak van 155 m2, waarvan 48 m2 bestaat uit de liftschacht van het parkeersysteem.

184

Ontwerpstudie „Hoogbouw: Parkeren voor de deur‟ In de tabellen 17.1 en 17.2 worden voor beide alternatieven de parkeeroppervlaktes bepaald. Voor het totale oppervlak van het parkeerdeel in vergelijking met de rest van de woontoren, volgt nu voor beide alternatieven:

Tabel 17.1 Oppervlaktes traditioneel parkeren (Nul+ alternatief)

Verdieping Begane grond Onderbouw Bovenbouw

Traditioneel parkeren : 5.202 / 24.319 = 0,21 Volautomatisch parkeersysteem : 4.647 / 24.319 = 0,19 Het toepassen van een volautomatisch parkeersysteem levert op het totale parkeeroppervlak een besparing op van 5.202-4.647= 555 m2. Dat is dus een reductie van: 555  100  10 % 5.202

0 1 tm 4 5 6 tm 21

∑

Aantal parkeerplekken 10 64 22 96

Parkeeroppervlak [m2] 827 3.308 1.067 5.202

Overige oppervlak [m2] 218 348 87 18.464 19.117

Totaal oppervlak [m2] 1.045 3.656 1.154 18.464 24.319

Tabel 17.2 Oppervlaktes volautomatisch parkeersysteem (Alternatief II)

Verdieping Begane grond Onderbouw

In vergelijking met de 40% ruimtebesparing die een volautomatisch parkeersysteem normaalgesproken oplevert, is de ruimtebesparing voor de woontoren Domuslokatie dus een stuk minder gunstig. Dit verschil komt voornamelijk voor uit het feit dat er twee parkeersystemen aan elkaar gekoppeld worden. Daar zijn transporters voor nodig die weer extra ruimte in beslag nemen. Andere oorzaken zijn weer de krappe locatie en de vorm van de plattegronden, waardoor de parkeerplekken in de onderbouw niet voldoende efficiënt kunnen worden ingedeeld. Het zou qua ruimtegebruik bijvoorbeeld efficiënter zijn om de drie parkeerlagen in de onderbouw naast elkaar te plaatsen, in plaats van boven elkaar.

Bovenbouw

∑

0 bufferzone 1, 3 en 4 5 tm 21

Aantal parkeerplekken 7 30 68 98 (+7 bp)

Parkeeroppervlak [m2] 337 448 1.227 2.635 4.647

Overige oppervlak [m2] 708 466 1.515 16.983 19.672

Totaal oppervlak [m2] 1.045 914 2.742 19.618 24.319

Hierbij dient wel vermeld te worden dat de parkeerboxen in de bovenbouw ruimer zijn opgezet dan gebruikelijk is voor parkeerplekken in een mechanisch parkeersysteem. Dit is gedaan zodat bewoners bij hun auto kunnen komen (PvE 7).



bufferplaatsen

185

17.4. Technische haalbaarheid In dit verslag is aangetoond dat het technisch haalbaar is om een mechanisch parkeersysteem in de woontoren Domuslokatie toe te passen, waardoor het parkeren voor de deur van de appartementen gerealiseerd kan worden. Toch zijn er op technisch gebied een aantal verschillen tussen dit ontwerp (figuur 17.1) en de „gebruikelijke toepassingen’ van een volautomatisch parkeersysteem (figuur 17.2). Belangrijkste verschil is dat het voor de woontoren Domuslokatie noodzakelijk is om twee verschillende parkeersystemen toe te passen: Eén voor het parkeren in de onderbouw en één voor het parkeren in de bovenbouw. Binnen deze ontwerpstudie is er bovendien gekozen om deze parkeersystemen aan elkaar te koppelen, in plaats van twee losse parkeersystemen toe te passen. Dit maakt het systeem een stuk duurder en zorgt voor een grotere kans op stroringen, dan wanneer er één parkeersysteem wordt toegepast.

Figuur 18.1 Toepassing volautomatisch parkeersysteem in de woontoren Domuslokatie

Een ander verschil in de technische uitwerking van dit parkeersysteem komt voort uit het parkeren op iedere verdieping, waarbij bewoners in de parkeerboxen kunnen kunnen komen. Om te zorgen dat gebruikers niet in aanraking kunnen komen met het parkeersysteem wanneer er een auto inof uit de parkeerbox wordt gehaald, dient elke parkeerbox voorzien te worden van een electronisch rolluik, een sensor en een elektronisch slot. Daarnaast is in iedere parkeerbox een effectief brandmeldsysteem en blussysteem nodig. Dit laatste is voor gebruikelijke parkeersystemen ook vereist. Omdat er bij „gebruikelijke toepassingen‟ geen personen in het parkeersysteem komen, gelden er in die situaties geen (of minder strenge) eisen aan bijvoorbeeld de verlichting en de ventilatie binnen een volautomatisch parkeersysteem. Dit is bij de toepassing in de woontoren Domuslokatie wel nodig.

Figuur 17.2 Voorbeelden van ‘gebruikelijke toepassingen’ van een volautomatisch parkeersysteem

186


17.5. Financiële haalbaarheid Het maken van een nauwkeurige analyse naar de financiële haalbaarheid van het ontwerp van het mechanisch parkeersysteem in de woontoren Domuslokatie, is een aparte onderzoek opzich. Dat valt dan ook buiten de doelstellingen van dit ontwerprapport. Voor de volledigheid kan er echter (indicatief) wel het een en ander worden gezegd over de totale kosten van het parkeersysteem. In de vorige paragraven zijn een aantal aspecten besproken die bij gebruikelijke volautomatisch parkeersystemen niet aan de orde zijn maar die voor het inpassen in de woontoren Domuslokatie wel nodig zijn. Hiermee wordt zowel de combinatie van twee parkeersystemen bedoeld, als alle extra onderdelen die nodig zijn wanneer bewoners in de parkeerboxen bij hun auto moet kunnen komen. Deze verschillen zullen het parkeersysteem voor de woontoren Domuslokatie een stuk duurder maken, dan gebruikelijk. Daarnaast blijkt ook dat één van de criteria waarop over het algemeen besloten wordt om voor een mechanisch parkeersysteem te kiezen, de besparing van ruimte, hier niet geldig is. Waar in principe een ruimte besparing van 40% gerealiseerd kan worden door het toepassen van een dergelijk parkeersysteem, blijkt dit voor de woontoren Domuslokatie nauwelijks ruimte winst op te leveren. Tot slot blijken ook de kostenbesparingen op electriciteit die bij „gebruikelijke toepassingen‟ optreden vanwege het ontbreken van ventilatie en verlichting, weg te vallen voor dit ontwerp. De uiteindelijke financiële haalbaarheid van de woontoren worden naast de (hoge) kosten van het parkeersysteem, o.a. bepaald door de extra investering die kopers willen doen om in een dergelijk project te wonen. Hier kunnen binnen deze ontwerpstudie verder geen uitspraken over worden gedaan.

187

17.6. Mogelijke kostenbesparingen

Inleiding Wanneer het project financieel niet haalbaar blijkt te zijn, kan de architect op twee belangrijke aspecten kostenbesparingen realiseren. Hiervoor dienen een aantal eisen uit het PvE te worden aangepast of helemaal weggelaten. Deze kostenbesparingen hebben betrekking op de (door de architect) gestelde eisen met betrekking tot de architectuur van de woontoren en de toepassing van het mechanische parkeersysteem.

Architectuur

Figuur 17.3 Transparantie woontoren volgens de architect

De architect dient nog eens goed te kijken naar de waarde van het „zo transparant mogelijk‟ houden van het parkeerdeel, zoals weergegeven in figuur 17.3. In het uiteindelijke ontwerp hebben een aantal factoren een beperking op de transparantie van het parkeerdeel, zoals weergegeven in figuur 17.4. Deze factoren zijn onder andere: - het liftsysteem voor het volautomatisch parkeren; - het (nood)trappenhuis en de personenliften; - de rolluiken die de parkeerboxen afsluiten; - de reflectie van zonlicht overdag; - schaduwval achter het zuidelijke bouwdeel. Door al deze factoren is de kans groot dat het doorzicht van het parkeerdeel zoals voorgesteld door de architect, niet op die mnaier tot uitting zal komen. In dat geval kunnen een hoop kosten worden bespaard op een aantal keuzes die tijdens deze ontwerpstudie zijn gemaakt om het parkeerdeel zo transparant mogelijk te houden. Zo kunnen bijvoorbeeld de verdiepingshoge, brandwerende glaswanden vervangen worden door deze wanden deels van glas te maken of door het toepassen van minder transparante maar goedkopere materialen zoals glazen bouwstenen.

Figuur 17.4 Zichtlijnen door het parkeerdeel van de woontoren

188


Parkeerboxen ontoegangkelijk maken Indien de parkeerboxen op iedere verdieping ontoegankelijk gemaakt zouden worden voor bewoners, geeft dat een forse besparing op de totale kosten van het volautomatisch parkeersysteem. Dit heeft twee oorzaken: - ruimtebesparing; - besparing op voorzieningen die in ieder parkeerbox aanwezig moeten zijn om de veiligheid van bewoners te garanderen, zoals de brandwerende rolluiken, de electronische sloten en de sensoren. De ruimtebesparing bestaat uit twee aspecten: - de verdiepingshoogte van de parkeerboxen kan verkleind worden; - het oppervlak van de parkeerboxen kan verkleind worden omdat bewoners niet meer bij- en in de auto kunnen komen. De minimale hoogte van de parkeerboxen kan nu verkleind worden van 3,2 meter, naar de hoogte van de grootste auto‟s die in het parkeersysteem geparkeerd moeten kunnen worden. Dat is 2,2 meter. Inclusief vloerhoogte (aanname 250 mm) levert dat een minimale verdiepingshoogte op van 2,45 meter. Om de benodigde 96 parkeerplaatsen in het parkeerdeel van de woontoren kwijt te kunnen, is nu een totale hoogte nodig van: 96 p.p.  2,45 m  59 m 4 p.p./verdieping Dat betekent dat het totaal benodigde aantal parkeerplaatsen nu volledig in het parkeerdeel van de woontoren geplaatst kan worden, over de verdiepingen 4 tot en met 21. Hierdoor zijn de parkeerplekken in de onderbouw van de woontoren niet meer nodig, waardoor deze ruimte verkoopbaar wordt. Alleen de bufferzone blijft in dit ontwerp gehandhaafd. Nb.Uiteraard gaat hiermee wel een van de meest aantrekkelijk functionele aspecten van het ontwerp verloren. Dat is de mogelijkheid voor bewoners om vanuit hun woning bij de auto te kunnen komen. Dit roept tevens de vervolg vraag op wat in deze situatie de wenselijkheid nog zou zijn om de parkeerplaatsen over de volledige hoogte van de woontoren te verdelen, in plaats van in de onderbouw van de woontoren.

189

Toepassen van een autolift In paragraaf 7.3 is onderzocht of er in plaats van een volautomatisch parkeersysteem een autolift in de woontoren geplaatst kan worden, op eenzelfde manier als in gebouw IJburg 23 is gedaan (paragraaf 1.3). Hieruit is gebleken dat een autolift niet binnen het voorlopig ontwerp van de woontoren kan worden gerealiseerd vanwege de weinige ruimte die op de verdiepingen aanwezig is. Binnen dit afstudeeronderzoek is er voor gekozen om de plattegronden van het V.O. als uitgangspunt te nemen en daarbinnen het parkeersysteem te plaatsen. Wanneer de architect zou besluiten deze plattegronden gedeeltelijk aan te passen zodat er meer vrije ruimte voor het parkeerdeel ontstaat (wat ten koste gaat van het oppervlak van de appartementen) zou een autolift een goed alternatief kunnen zijn om op iedere verdieping parkeerplekken voor de deur te realiseren. Een autolift, zoals weergegeven in figuur 17.5, is in de eerste plaats een stuk goedkoper dan de twee gekoppelde, volautomatische parkeersystemen zoals in deze ontwerpstudie zijn toepgepast. Daarnaast worden de auto‟s op iedere verdieping door de bewoners zelf vanuit de lift in een „normale‟ parkeerplaats binnen het parkeerdeel geparkeerd. Daardoor worden de afgesloten parkeerboxen overbodig gemaakt. Ook de brandwerende rolluiken, de electronische sloten en de sensoren die in iedere parkeerbox aanwezig moeten zijn, worden daardoor overbodig.

Figuur 17.5 Autolift

190


18. Conclusies en aanbevelingen In dit hoofdstuk worden de conclusies en aanbevelingen met betrekking tot de doelstelling van dit rapport geven. Deze doelstelling was tweeledig: Het onderzoeken van de verschillende mogelijkheden om in de woontoren Domuslokatie op elke verdieping voor de deur te parkeren door middel van een mechanisch parkeersysteem en het maken van een constructief ontwerp voor de hoofddraagconstructie van deze woontoren. Deze conclusies en aanbevelingen worden voor beide doelstellingen afzonderlijk behandeld. 18.1. Conclusies

Ontwerp mechanische parkeersysteem Van alle verschillende mechanisch parkeersystemen die op de markt verkrijgbaar zijn, blijkt alleen een volautomatisch parkeersysteem (schappenkastsysteem) geschikt te zijn om het parkeren voor de deur van de appartementen van de woontoren Domuslokatie mogelijk te maken. Omdat er in de onderbouw van de woontoren extra parkeerplekken nodig zijn voor bewoners met een tweede auto, dienen er twee verschillende parkeersystemen te worden toegepast: Eén voor het parkeren in de onderbouw en één voor het parkeren in de bovenbouw. Hoewel het complete ontwerp van het parkeersysteem in het kader van dit rapport nog niet volledig in detail is uitgewerkt, kan wel geconcludeerd worden dat het integreren van een mechanisch parkeersysteem in de woontoren Domuslokatie technisch gezien haalbaar is.

Ontwerp hoofddraagconstructie Voor het ontwerp van de hoofddraagconstructie van de woontoren Domuslokatie, is gekozen voor het toepassen van betonnen stabiliteitswanden. Door het toepassen van stalen portaalconstructies onder de stabiliteitswanden van het noordelijke bouwdeel, kan een directe krachtsafdracht worden gerealiseerd van de stabiliteitswanden in de bovenbouw naar de fundering, terwijl de onderbouw van het noordelijke bouwdeel zo transparant mogelijk blijft om het zicht op de achterliggende Willem de Kooningacademie zoveel mogelijk te behouden. 191

18.2. Aanbevelingen

Ontwerp mechanisch parkeersysteem - Wanneer de gebouw daadwerkelijk gerealiseerd wordt, is een meer gedetailleerde modellering van de werking van het parkeersysteem nodig, om zo betere uitspraken te kunnen doen over de wachttijden van het parkeersysteem e.d. Ook zal er speciale software moeten worden ontwikkeld door de leverancier van deze systemen. - Een gedetailleerder onderzoek naar de invloed van het gedrag van gebruikers in de parkeerboxen op het mechanisch parkeersysteem is nog nodig. Bijvoorbeeld wat gebeurt er als bewoners spullen gaan opslaan in de parkeerbox? - Verder is een meer gedetailleerd onderzoek naar de financiële haalbaarheid nodig, wanneer de projectontwikkelaar besluit verder te gaan met dit project. Dat het parkeersysteem erg duur zal worden is duidelijk, maar voor de financiële haalbaarheid dient ook te worden onderzocht wat bewoners extra willen betalen om een appartement in een dergelijke woontoren te kopen. - Tot slot is het nog interessant om een vervolg onderzoek te doen naar het parkeren voor de deur (zoals in dit verslag is onderzocht), alleen dan voor een woontoren met minder (of geen) beperkingen op het gebied van de locatie, de vorm van het gebouw, de indeling van de plattegronden en eventueel andere beperkende factoren. Welke invloed zal dit hebben op de efficiëntie van het parkeersysteem en op de financiële haalbaarheid.

192


Constructief ontwerp woontoren - Er dient nog eens goed gekeken te worden naar een eventuele tweede vluchtweg in geval van brand. Tevens is overleg met de gemeente Rotterdam en de locale brandweer nodig over de aanvullende prestatieeisen voor brandveiligheid. - Er dient een meer gedetailleerder onderzoek te komen naar het effect van de vervormingen van de woontoren (onder windbelasting) op het parkeersysteem. - Er dient een eindige-elementen berekening (FEM) gemaakt te worden om de precieze krachtsverdeling te bepalen, voor o.a. de situatie dat één van de kolommen in de onderbouw van het noordelijke bouwdeel zou bezwijken. - Tot slot dient te worden opgemerkt dat alle berekeningen die in het kader van deze ontwerpstudie zijn gemaakt nog in het stadium van ontwerpberekening zijn. Een noodzakelijke vervolgstap wanneer het project definitief gerealiseerd zou gaan worden, is het maken van definitieve berekeningen. Hierbij wordt verder geadviseerd om een aantal optimaliseringen uit te voeren met betrekking tot het constructief ontwerp. Is er bijvoorbeeld een verjonging mogelijk voor de stabiliteitswanden, of kan er volstaan worden met een lagere betonkwaliteit bovenin de woontoren. Daarnaast is dit project toegespitst op het noordelijke bouwdeel, waardoor een meer gedetailleerde constructieve uitwerking van het zuidelijke bouwdeel nog nodig is.

193

194


Literatuurlijst Literatuur [L1] Commissie VEXPAN, 2005.

Mechanisch

Parkeren,

CMP

Praktijkrichtlijn.

[L2] CROW, ASVV 2004; Aanbevelingen voor verkeersvoorzieningen binnen de bebouwde kom. Ede: CROW, 2004. [L3] CROW, Van Parkeerbeheer naar mobiliteitsmanagement; mechanische parkeersystemen. Ede: CROW, 2002. [L4] CROW, Parkeerkencijfers; Basis voor parkeernormering. Ede: CROW, 2004. [L5] CROW, Leidraad sturend Parkeerbeleid; beleidsformulering en beleidsuitvoering. Ede: CROW, 1994. [L6] Ingenieursbureau Amsterdam, Parkeercatalogus Amsterdam; stimuleringsprogramma intensief ruimtegebruik van de Rijksplanologische dienst. 1999. [L7] Louter, F., en E. van Savooyen, Parkeren op niveau: de parkeergarage als ontwerpopgave. Bussum: Thoth, 2005. [L8] Nederlands Normalisatie-instituut, NEN 2443 Parkeren en stallen van personenauto’s op terreinen en in garages. Delft: Nederlands Normalisatie-instituut, 2000.

[L9] Nederlands Normalisatie-instituut, NEN-EN 14010 Safety of machinery – Equipment for power driven parking of motor vehicles Safety and EMC requirements for design, manufacturing, erection and commissioning stages. Delft: Nederlands Normalisatie-instituut, 2004. [L10] Chrest, Anthony P., e.a., Parking structures; planning, design, construction, maintenance and repair. New York: Chapman and Hall, 1996. [L11] Ir. H.R. de Boer, Afbouwconstructies III. Delft, 2003 Artikelen [a1] Slaats, P., „Je auto op tien hoog voor de deur - Parkeren op niveau‟. Telegraaf, 29 juni 2005. [a2] Sterken, ir.C.A.J., De meetlat langs. Cement: Hoge Woningbouw, nr. 4 juni 2006. pag.12-16. Internet [i1] www.aardingparkingsystems.nl/ [i2] www.dro.amsterdam.nl Slimparkeren: 5 voorbeeldprojecten. [i3] www.carloft.com/v0/htdocs/index.php [i4] www.boele.nl/ [i5] www.kraaijvangerurbis.nl/ [i6] Google Earth & Maps [i7] www.carparkers.nl [i8] www.rotterdam.nl/smartsite450106.dws

195

196


197

198

Hoogbouw: Parkeren voor de deur

Recommend Documents