VSH Turòa nad Bodvou - Nemetschek Scia

Inleiding
Voor de Vrije Universiteit Amsterdam verzorgde Royal Haskoning
de constructie van de nieuwbouw van het Opleidingsinstituut
Zorg en Welzijn.
Dit gebouw, ontworpen door Jeanne Dekkers Architectuur te Delft,
maakt deel uit van het omvangrijke nieuwbouwprogramma van
de Zuidas in Amsterdam en is zowel uit esthetisch als uit constructief
oogpunt een bijzonder gebouw.
Projectomschrijving
De bouwput, in de eindsituatie kelder van het opleidingsinstituut, is
met een voorgespannen betonnen damwand gerealiseerd. Naast
de gebruikelijke functie van grond- en waterkering levert deze
damwand tevens een groot verticaal draagvermogen. Hiervan is
gebruik gemaakt door de damwand als funderingselement voor
de gevelconstructie te gebruiken.
De binnenspouwbladen, kolommen en wanden zijn uitgevoerd in
prefab beton. De gekromde gevel werkt als gevelbuis, doordat de
penanten en lateien momentvast met elkaar zijn verbonden door
middel van lasplaten, en zo in staat is het grootste deel van de
stabiliteit te leveren. Het aantal wanden in het gebouw is daardoor
tot een minimum beperkt wat de vrije indeelbaarheid ten goede
komt.
De 12 verdiepingsvloeren bestaan uit bekistingsplaatvloeren met
versterkte stroken. In de vloeren zijn grote vides opgenomen die
ervoor zorgen dat zonlicht tot diep in het gebouw kan binnendringen.
Voor de aansluiting van de zeer slanke kolommen op de
prefab vloeren is een innovatieve oplossing ontwikkeld met geribbelde
kolomkoppen die in de prefab vloerdelen zijn ingestort.
De draagstructuur van het dak is vanwege de vormgeving, hellend
met rondingen in het horizontale en verticale vlak, als staalconstructie
ontworpen. Bijzonder is de aansluiting op de bakstenen
gevel die de rondingen van de dakopstand zowel horizontaal als
verticaal volgt.
In een grote vide in het gebouw zweeft, hangend aan zes prefab
beton kolommen, een collegezaal. De vormgeving ervan is vanwege
zijn in alle richtingen gekromde oppervlak erg bijzonder.
Als draagconstructie is ook hier gekozen voor een staalskelet welke
is ingevuld met een houtconstructie.
Betonskelet hoofddraagconstructie
Het gebouw heeft een complex stabiliteitssysteem bestaande uit
betonnen lift- en trappenhuiswanden en een gevelbuisconstructie
met daarin plaatselijk grote raamsparingen. Dit gecombineerd met
de gewelfde peervormige plattegrond van het gebouw heeft er
toe geleid dat er een ESA-Prima Win model is gemaakt. Geschematiseerd
is de complete betonconstructie met 2D-macro’s voor
de bekistingsplaatvloeren en prefab wanden, en staafelementen
voor de prefab kolommen. De gevelbuis is geschematiseerd door
2D-macro’s voor de penanten te gebruiken en de lateien te schematiseren
door middel van ribben aan de vloerrand. Doordat
deze vloerribben door lopen over de breedte van de penant
wordt de benodigde inklemming van de lateien op de penanten
gerealiseerd.
Uit het model volgt welk deel van de windbelasting wordt afgedragen
door de gevelbuis en hoeveel door de aanwezige wanden.
Het blijkt dat circa 50% van de windbelasting op de langsgevels
wordt afgedragen door de gevelbuis. Bij windbelasting op de
kopgevels is dit circa 80%.
Het model bleek ook een goed hulpmiddel om de optredende
belastingen in de prefab betonelementen over te dragen aan
de leverancier van het prefab beton. Er zijn horizontale sneden
gemaakt boven de vloer en onder de latei. Hierin is per penant
de resultante van de snedekrachten opgevraagd en geëxporteerd
naar een spreadsheetprogramma. Dit document is door de prefableverancier
gebruikt om de elementen mee te wapenen.
Met de staafkrachten uit de lateien zijn de lasplaatverbindingen
uitgewerkt en de lateien afgewapend.
Bij de verbinding tussen penant en latei is er voor gekozen de
penanten verdiepingshoog door te laten lopen en de lateien er
tussen te hangen. Ten behoeve van de dwarskracht zijn de lateien
uigevoerd met een oplegnok. De oplegnok is ingelaten in de
penant en zit daardoor in verticale richting opgesloten tussen de
penanten van twee verdiepingen. De inklemmingsmomenten van
de lateien worden overgedragen door aan de bovenzijde van de
latei wapening op te nemen in de vloerrand en aan de onderzijde
een trekverbinding te maken middels lasplaten.
Een ander opmerkelijk detail in de constructie is de verbinding
tussen de breedplaatvloeren en de beton kolommen. De slanke
prefab kolommen zijn gemaakt van hoge sterkte beton (B85). Bij
normale stapeling zou daardoor een zogenoemd ‘tompouce-effect’
gaan optreden, waarbij de zachtere vloeren (B35) tussen kolomkop
en bovenliggende kolomvoet weggedrukt en verpulverd zouden
worden. Hiervoor is de ribbelkop bedacht. De verbinding met de
betonvloeren wordt nu gevormd door een reeks ribbels van 35 x
35 mm in de kolomkoppen van de op elkaar gestapelde kolommen.
Het systeem, dat ook bij betonpalen in onderwaterbeton-constructies
wordt toegepast, is door de TU-Eindhoven getest.
Staalskelet collegezaal
Het staalskelet van de collegezaal hangt aan zes doorgaande prefab
kolommen en kraagt ten opzichte van deze kolommen in alle richtingen
uit. Om inzicht te krijgen in de stijfheid van de constructie
is ook hiervan een ESA-Prima Win model gemaakt. Het model is
tevens gebruikt om de optredende staafkrachten te genereren.
Om de momentvaste verbinding van het staalskelet aan de prefab
Vrije Universiteit Amsterdam
kolommen te bewerkstelligen zijn stalen buizen opgenomen in
prefab kolommen. Hierover werd in het werk een stalen kraag
geschoven die werd vastgelast op de stalen buis. Tegen de stalen
kraag konden de staalprofielen momentvast worden vastgebout.
Het gekromde oppervlak van de collegezaal is bereikt door het
staalskelet uit te timmeren met houten ribben met daarop multiplex-delen.
De buitenzijde van de collegezaal is afgewerkt met een
pleisterlaag terwijl de binnenzijde van de collegezaal met textiel is
bekleed.
165