Van de Laar

Bij het ontwerp van de woontoren moest René van Zuuk Architecten rekening houden met een aantal voorwaarden. Zo had het kavel van de woontoren een driehoekige vorm en kon op een groot gedeelte van het kavel niet gebouwd worden in verband met de vereiste minimale afstand tot de erfgrens en de aanwezige Bonnaleiding. Hierdoor werd de beschikbare grondoppervlak voor het gebouw dus relatief klein en lag het bouwen van een toren voor de hand. De opdrachtgever wenste bovendien een toren met woningen van variërende grootte. Om aan die wens tegemoet te komen werd er een gebouw gecreëerd dat naar boven toe steeds verder uitkraagt, waarmee het beschikbare vloeroppervlak per verdieping dus steeds groter wordt.

De 52 appartementen in de woontoren zijn overhoeks geplaatst, zodat elk appartement twee oriëntatierichtingen heeft. Dit geeft een hoge mate van flexibiliteit bij het indelen van de plattegrond en zorgt ervoor dat elke bewoner een balkon heeft dat door de zon kan worden bereikt.

Steeds breder

De woontoren van René van Zuuk Architecten zal na oplevering op de begane grond plaats bieden aan een aantal commerciële ruimten. In de tien bouwlagen daarboven zitten de appartementen. Het gebouw heeft een smalle basis en wordt naar boven toe steeds breder. De buitenschil van het gebouw bestaat grotendeels uit metselwerk dat ter plaatse van iedere verdiepingsvloer met stalen hoeklijnen aan de betonvloeren wordt opgehangen. Onder de totale footprint van het gebouw wordt een kelder gemaakt.

Vanwege de goede grondslag kan de toren op staal worden gefundeerd. De hoofddraagconstructie van de toren bestaat uit een zestal betonwanden in zowel de x- als de y-richting van het gebouw. Op deze wanden zijn de betonvloeren opgelegd. De vloeren worden tevens gebruikt om de tegenover elkaar liggende uitkragende wanden in evenwicht te houden. Daartoe worden in de vloeren trekbanden aangebracht in de vorm van wapening. Ten behoeve van het creëren van zoveel mogelijk plattegronden, zijn op diverse plaatsen sparingen aangebracht in de dragende betonwanden.

3D-Berekening

Om de stabiliteit van de vierzijdig uitkragende toren te berekenen was de inzet van een eindige elementenprogramma noodzakelijk. Voor de berekeningen is gebruik gemaakt van het programma AxisVM. Na een eerste opzet van de wanden in Revit, zijn deze door middel van het DXF-uitwisselformaat (3D) ingeladen in AxisVM. Ondanks het feit dat het gebouw op het eerste oog symmetrisch lijkt, is dit niet het geval. Om de berekening van de bovenbouw inzichtelijk te houden is het model derhalve geknipt in twee losse modellen, namelijk de wanden in x-richting en de wanden in y-richting. In beide modellen zijn de vloerschijven gemodelleerd om de verschillende wanden aan elkaar te koppelen. Op deze manier konden de stijfheden en vervormingen worden bepaald. Naar ratio van wandstijfheden worden de belastingen verdeeld over de verschillende wanden.

Door ook de een meter dikke funderingsplaat in te voeren en te koppelen aan de wandmodellen is de invloed van de stijfheid van de fundering meegenomen in de vervormingen van de bovenbouw. Verschillende varianten zijn onderzocht om te bepalen wat de afmetingen van de funderingsplaat moesten zijn. Om voldoende stabiliteit te mobiliseren steekt de keldervloer alzijdig anderhalve meter buiten de kelderwanden uit. Behalve voor de gewichts- en stabiliteitsberekening zijn de AxisVM-modellen ook gebruikt om de wanden en de dikke funderingsplaat af te wapenen.

Detailberekeningen

Voor de wanden zijn de resultaten van de optredende normaalkrachten per strekkende meter uitgevoerd. Deze zijn vervolgens ingevoerd in het betonnen kolommen programma van Technosoft om per wandstrook de minimaal benodigde wapening te bepalen en direct rekening te houden met de brandwerendheidseis van 120 minuten.

In het model van de fundering is met AxisVM een wapeningsberekening uitgevoerd, waarin de benodigde onder- en boven-wapening bepaald is. Deze kleurrijke uitvoer is vervolgens door Adviesbureau van de Laar vertaald in wapeningstekeningen.

Nadat de betonnen hoofdstructuur van het gebouw was doorgerekend zijn nog verschillende secundaire stalen onderdelen in de Technosoft programma’s Liggers en Raamwerken berekend.

BIM

De hele constructie van de woontoren is met behulp van Revit in 3D verder uitgetekend tot op werktekeningenniveau. Inmiddels is het werk succesvol aanbesteed en wordt het constructiemodel als basis gebruikt voor de verdere uitwerking in BIM door de uitvoerende partijen. Ook de installaties zullen 3D in het model gezet worden, waardoor eventuele clashes met bijvoorbeeld stalen liggers vroegtijdig te signaleren zijn.

De gekozen uitvoeringsmethode is de tunnelgietbouw. Om de diverse uitkragingen te kunnen maken zijn in de uitvoeringsfase stalen jukken nodig die tijdelijk aan de reeds gestorte betonwanden worden bevestigd. In de betonwanden worden ook ankers opgenomen waaraan later de prefab balkonconstructies opgehangen kunnen worden.

Zodra er voldoende appartementen verkocht zijn, zal worden gestart met de uitvoering. De oplevering wordt begin 2016 verwacht.

Nick Jongeneelen is RC bij advies- en ingenieursbureau voor bouwconstructies Van de Laar b.v.