Eindverslag - Jeroen Evers

Eindverslag
Project:
Naam:
Datum
Docenten:
M2 - Grote overspanningen
Jeroen Evers
Juli 2010
Harrie Janssen
Ad Leijten
Maarten Willems
1

Ontwerp in stedenbouwkundige maquette
2

Inleiding
Voor u ligt het eindverslag van mijn M2 project met als
hoofdonderwerp grote overspanningen. Het ontwerpen
van een (semi)-overdekte ijsbaan staat in dit project
centraal. Het betreft een gecombineerd project waarbij het
de bedoeling is om de architectonische uitgangspunten te
vervlechten met het constructieve ontwerp.
Het verslag is globaal in drie delen opgedeeld, te weten:
ontwerpuitgangspunten, ontwerpproces en eindontwerp.
In het begin van het project is er in groepsverband een
analyse gedaan naar bestaande schaatshalen, in het begin
van dit verslag wordt hier nog op terug geblikt. Dit analyse
heeft mede een basis gevormd voor het ontwikkelen van
de ontwerpuitgangspunten. Hierna worden de verdere
ontwerpuitgangspunten uitgelegd.
In hoofdstuk twee wordt het ontwerpproces beschreven
waarbij de disciplines architectuur en constructief niet los
van elkaar zijn getrokken. In dit deel is geprobeerd om
beide disciplines tegelijker tijd te beschouwen, zoals dat
ook tijdens het project is gegaan. Wel zal er in het verslag
duidelijk te lezen zijn wanneer er een discipline is die op dat
moment de nadruk heeft.
In hoofdstuk drie zal het uiteindelijke eindontwerp worden
besproken. Hier wordt wel een onderscheid gemaakt tussen
een architectonische deel en een constructief ontwerpen
deel.
In de hoofdtekst zal regelmatig worden verwezen naar de
bijlagen, deze geven extra verdieping of lichten bepaalde
zaken toe. Daarnaast zal ik op het einde van het verslag in
het nawoord terugblikken op mijn afgelopen project.
Tijdens mijn project ben ik ondersteund door verschillende
begeleiders van de twee disciplines. Mijn dank gaat uit naar
Harrie Janssen en Ad Leijten voor hun begeleiding vanuit
de discipline constructief ontwerpen en Maarten Willems
vanuit de discipline architectonische ontwerpen.
Ik wens u veel plezier met het lezen van mijn verslag.
Juli 2010
Jeroen Evers - 0588670
Inleiding
3

444444
Ontwerp in stedenbouwkundige maquette
4

Inhoudsopgave
INLEIDING
INHOUDSOPGAVE
SAMENVATTING
ONTWERPUITGANGSPUNTEN
1.1 Analyse schaatsbanen
1.2 Probleemstelling
1.3 Locatie
1.4 Ontwerpuitgangspunten
ONTWERPPROCES
2.1 Varianten studie opdeling constructie
2.2 Globaal ontwerp 1
2.3 Constructieve uitdaging: Torsiestijfheidsprobleem
2.4 Analyse torsiestijfheid mbv maquette
2.5 Analyse torsiestijfheid mbv scia
2.6 Varianten oplossingen torsiestijfheid
2.7 Varianten gekromd ruimtevakwerk.
2.8 Constructie fase 2
EINDONTWERP
3.1 Stedenbouwkundige organisatie
3.2 Architectonische organisatie
3.3 Interieur en exterieur
3.4 Controle Uiterste Grens Toestand
3.5 Controle Bruikbaarheids Grens Toestand.
3.6 Toegepaste pro elen
3.7 Knooppunten
NAWOORD
Inhoudsopgave
3
5
6
10
18
20
22
26
30
32
34
36
44
50
54
62
64
68
70
72
74
76
78
8-23
24-59
60-77
5
5

Samenvatting
In het volgende schema wordt het totale ontwerpproject
weergegeven. Dit schema zal als rode lijn door het verslag
heen worden gebruikt. Het schema is net zoals mijn
verslag onderverdeeld in drie hoofddelen. Te weten van
links naar rechts ontwerpuitgangspunten, ontwerpproces
en eindontwerp. In het schema worden de keuzes tijdens
het ontwerpproject weergegeven en hoe ik verder ben
gegaan met het project. Daarnaast staat in het schema
een hoofdstukken aanduiding, dit is voor de lezer bedoeld
om te bese en in welk deel van het verslag hij zich bevind.
Daarnaast is het voor mij als schrijver erg handig geweest
om een aantal zaken te organiseren
Schaatsrichting
Noord
2.1 Varianten opdeling constructie.
2.3 Constructieve uitdaging: Torsiestijfheid
2.4 Analyse torsiestijfheid mbv maquette.
2.5 Analyse torsiestijfheid mbv scia.
1. Ontwerpuitgangspunten 2. Ontwerpproces
6

2.6 Varianten oplossingen torsiestijfheid.
2.7 Variant gekromd ruimtevakwerk.
3. Eindontwerp
Samenvatting
7

Schaatsrichting
Noord
2.1 Varianten opdeling constructie.
2.3 Constructieve uitdaging: Torsiestijfheid
2.4 Analyse torsiestijfheid mbv maquette.
2.5 Analyse torsiestijfheid mbv scia.
1. Ontwerpuitgangspunten 2. Ontwerpproces
8

2.6 Varianten oplossingen torsiestijfheid.
2.7 Variant gekromd ruimtevakwerk.
3. Eindontwerp
Ontwerpuitgangspunten
9

Voorzijde Analyse verslag
Ontwerpuitgangspunten
Zoals in de inleiding al is omschreven zijn we dit project
begonnen met het maken van een analyse verslag
over bestaande (semi-)overdekte schaatsbanen in
groepsverband. Na deze algemene analyse waarbij
iedereen een aantal schaatsbanen had geanalyseerd op
constructieve, functionele en bouwfyschische onderdelen
ben ik zelf verder gegaan met een eigen overkoppelde
analyse te maken over deze schaatsbanen.
Deze analyse heeft aan de basis gelegen voor de verdere
ontwerpuitgangspunten. Mijn analyse richt zich op de
constructie, functieverdeling, bouwfysica en zichtlijnen.
Constructie:
1.1 Analyse schaatsbanen
Tussen de verschillende schaatbanen is een onderscheid te
maken in twee hoofdtypen. Zo zijn er constructies die semioverdekt
zijn, zoals de ijsbaan in Eindhoven. En constructie
die volledig overdekt zijn, bv Thialf in Heerenveen. Binnen
de semi-overdekte constructie is een verdere variatie te
zien in constructie waarbij het aantal kolommen in het
middengebied varieert van een kolom bij ieder portaal
(deventer) tot het ontbreken van kolommen in het
middengebied (lenin-stadion), zie afbeelding 1.
Bij de volledig overdekte constructies is er een onderscheid
te maken tussen constructies die puur de vorm van de
ijsbaan volgen en constructie die niet puur de vorm van de
ijsbaan volgen.
Naast deze tweedeling in semi-overdekte ijsbanen en
volledig overdekte ijsbaan zie je dat er ook ontwerpen zijn
die een eenmalig uitbreiding willen van semi-overdekt
ijsbaan naar volledig overdekt ijsbaan. Dit is het geval bij
de ijsbanen van Deventer en Den Haag. Daarnaast zijn er
nog constructies die, zoals de Amsterdam Arena, een dak
hebben dat geopend en gesloten kan worden.
10

1)
Semi-overdekt
Volledig overdekt
Flexibel
semi-overdekt naar volledig
overdekt (en terug?)
Deventer
1) Analyse schema hoofdvarianten constructies.
Bij ieder portaal Aantal kolommen in midden gebied geen
Oa. Meiji, Thialf, Tilburg, Calgary, Hohenschonhausen
Constructie volgt puur de vorm van de ijsbaan
Eindhoven Den Haag Lenin-stadion
Oa. M-wave, Richmond, Turijn, Kolomna, Hamar
Constructie volgt niet puur de vorm van de ijsbaan
Deventer Den Haag Amsterdam Arena Wimbledon stadion
Eenmalige uitbouw Flexibiliteit constructie altijd aan te passen
11

Voorzijde Analyse verslag
Functieverdeling:
Bij het analyseren van de functieverdeling van de
geanalyseerde ijsbanen is een hoofdverdeling gemaakt
tussen twee typen ijsbanen. In het schema van hiernaast
geven de kleuren rood de overige functies aan en de
blauwe ovalen geven de functie ijsbaan aan. Hoofdtype een
is het type waarbij de overige functies als extra gebouw
naast de ijshal worden geplaatst. Bij hoofdtype twee zijn de
gebouwen waarbij de overige functies en de ijshal in een
gebouw volledig met elkaar zijn verweven. Binnen beide
hoofdtype is ook nog een verdere onderverdeling waar te
nemen. Zo kan er binnen hoofdtype een verder onderscheid
gemaakt worden waarbij in meer of mindere mate de vorm
van de ijsbaan en het gebouw voor de overige functies
elkaar volgt. Binnen hoofdype twee, het geïntegreerde
gebouw, kan er een onderscheid worden gemaakt tussen
gebouwen waarbij de functie van ijsbaan maar tijdelijk is.
Zo zijn de olympische ijshalen van Richmond en Turijn nu
omgebouwd tot multifunctionele ruimtes. Als basis voor
deze ontwerpen zie je dat er gekozen is voor een rechthoek
als basis. De gebouwen waarbij de ijsbaan een blijvende
functie hebben zie je dat ze als hoofdvorm juist meer de
vorm van de ijsbaan volgen.
In mijn ontwerp van mijn ijsbaan wil ik graag een ontwerp
maken waarbij de ijsbaan geïntegreerd wodt met de overige
functies die van belang zijn voor het functioneren van de
ijsbaan.
12

2)
Twee gebouwen
Geintergreerd gebouw
Calgary
2) Analyse schema hoofdvarianten functieverdeling.
Hohenschonhausen
Thailf
Eindhoven
Tilburg
Den Haag
Losstaand Samenhang tussen ijsbaan en overige functies vorm volgt schaatsbaan
Oa.Turijn en Richmond.
Ijsbaan als tijdelijke functie
Meiji
Oa. Hamar, M-wave, Kolomna en Lenin-stadion
Ijsbaan als blijvende functie
13

Voorzijde Analyse verslag
Bouwfysica:
In het analyseren van de bouwfysische kwaliteiten of tekort
koming van de verschillende ontwerpen is een vijf deling te
maken. Bij semi-overdekte constructie zijn geen aanvullende
bouwfysische installaties nodig. In het ontwerp van de
ijsbaan in Meij is een ijshal ontworpen van beton waarbij
het dak plat is en de zijwanden de kromming van de ijsbaan
volgen. Het ontwerpen van deze gladde beton vorm heeft
een aantal bouwfysische gevolgen; de luchtcirculatie is goed
te regelen. Er kunnen zelfs ventilatoren in de rug worden
geplaatst om een extra rugwind mee te geven. De akoestiek
is er daarin tegen erg slecht. Men kan elkaar niet verstaan en
men probeert dit op te vangen dmv absorptie materiaal. Het
bouwfysische ontwerp van thialf is vrij onlogisch. De warme
lucht wordt in het hoogste punt van de hal verzamelt terwijl
hier ook de nieuwe lucht wordt ingeblazen. Hierdoor zijn er
relatief veel afzuiginstallaties nodig om het klimaat te kunnen
regelen.
In onder andere de Richmond Olympic Oval wordt een
intergratie gemaakt tussen de hoofddraagconstructie en
de bouwfysische installaties. Hierdoor kunnen de installatie
goed worden weg gewerkt in de constructie.
De hoofdvorm van Kolomna is bouwfysische gezien het
meest gunstig. De warme lucht stijgt op naar het hoogste
punt en wordt nu verzameld boven de tribunes. In het midden
gebied, daar waar de ijsbaan ligt, heerst gemiddeld genomen
ook een gunstig klimaat.
14

3)
Integratie BFO en hoofd gebouwvorm
Semi-overdekt
Meiji
Thialf
Integratie hoofd liggerinstallatie
Kolomna
3) Analyse schema hoofdvarianten bouwfysica.
Weinig aanvullende bouwfysische installaties
Gekromde betonnen gevels:
+ Ventilatoren geven rugwind
- Akoestiek (absorptie materiaal)
- Akoestiek (verstaanbaarheid)
Onlogische luchtstroom
Integratie hfd ligger-installatie
Warme lucht stijgt op naar naar de zijkanten.
Optimale vorm voor ijsbaan.
15

Zichtlijn op de nishlijn
Zichtlijnen:
In het hiernaast weergegeven schema staan de zichtlijnen
weergegeven die voor de jury van belang zijn. Bij het
ontwerpen van een overdekte ijsbaan moet getracht
worden deze zichtlijnen zoveel mogelijk te bewaren. De
jury leden moeten alle start en nish lijnen kunnen zien. De
meeste schaats wedstrijden eindigen op de zelfde locatie,
op dezelfde locatie als de startlijn van de 10 km. De jury
zal het liefst in een rechte lijn willen zitten op deze start-
nishlijnen. In de panoramafoto aan de onderzijde zijn de
zichtlijnen van de jurypost in de huidige ijsbaan in Geleen
weergegeven.
16

3)
4)
3) Analyse schema belangrijke zichtlijnen schaatsbaan.
4) Panoramafoto schaatsbaan huidige schaatsbaan Geleen.
Star
t
lijnen500m
Star
t
lijnen3000men5000m
Star
in is hijnen1000m F
lijnen1000m t
Star
t
en
F
in
is
hlijnen10000m
Loca
t
ie
Jury
Star
t
lijnen1500m
17

Uitbreidingsplan Deventer
1.2 Probleemstelling
Uit deze analyse vielen me de uitbreidingsontwerpen van
de schaatsbanen in Deventer en Den Haag op. Waarbij men
de bestaande semi-overdekte ijsbanen wou verbouwen
tot volledig overdekte ijsbanen. Het was opvallend om te
zien wat voor een vreemde constructieve ontwerpen er
gemaakt werden voor deze uitbreidingen. Omdat men in de
oorspronkelijke ontwerpfase geen rekening had gehouden
met de mogelijke uitbreiding. In de uitbreidingsplannen
van de ijsbaan in Deventer komt het middengebied vol te
staan met kolommen om de constructie van de tweede
fase te ondersteunen. Terwijl men juist bij een volledig
overdekte ijsbaan kan werken zonder kolommen in het
middengebied. Je gaat je haast afvragen waarom men niet
in eerste instantie heeft gekozen voor een semi-overdekte
ijsbaan. Dit heeft natuurlijk met de kosten te maken, voor
het ontwerpen van een semi-overdekte ijsbaan hoeft men
minder constructie te gebruiken, en kunnen bouwfysische
installaties die benodigd zijn voor het verkrijgen van de juiste
luchtvochtigheid achterwege blijven. In de uitbreidingsfase
zullen deze elementen wel moeten worden ingebracht.
Ik zag hier voor mezelf een constructieve uitdaging om
een ontwerp van een semi-overdekte ijsbaan te maken die
ongebouwd kon worden tot een volledig overdekte ijsbaan,
zonder kolommen in het middengebied.
18

5) 6)
5) Uitbreidingsplan Deventer.
6) Inzakking dak uitbreidingsplan schaatsbaan Den Haag (December 2009)
19

Huidige situatie
1.3 Locatie
De ijsbaan komt te staan in een nieuw te het nieuw te
ontwikkelen Sportzone gebied in Sittard-Geleen. Men
is jaren bezig geweest om de plannen rond te krijgen,
maar inmiddels is de knoop doorgehakt. Het plan is voor
het aanleggen van een grootschalige sport-, onderwijs-
en vrijetijdsboulevard pal naast het stadion van Fortuna
Sittard. In dit gebied zijn verder al Unitas (ateletiek), en
Scoop (Hockey) gevestigd. De sport- en onderwijsboulevard
gaat plaatsbieden aan een hele reeks multifunctionele
gebouwen, voorzieningen en faciliteiten. Enerzijds op het
gebied van top-, breedte- en gehandicaptensport inclusief
trainingscentra en talentontwikkeling; anderzijds op het
gebied van onderwijs (Fitland), evenementen, horeca,
kantoren en winkels. In deze realisatie van de Sportzone is
ook rekening gehouden met het afbouwen van het Fortuna
Sittard stadion met commerciële ruimten. Zie de impressies
links.
In de oorspronkelijke masterplan is geen plek gereserveerd
voor een ijsbaan (zie afbeelding 9). Binnen de ontwerpgroep
is afgesproken dat het gebied ten noorden van het Fortuna
Sittard stadion opnieuw ingericht mag worden op basis van
een eigen ontwikkelde stedenbouwkundige visie waarbij er
ook een plaats wordt gereserveerd voor de ijsbaan.
Mijn idee was om het totale Sportzone gebied onder te
verdelen in verschillende zones met een verschillende
sportintensiteit. Waarbij er in iedere zone een verschillende
combinatie met sport wordt gemaakt. Zo zijn er zone’s
waarbij sport en onderwijs (groen), sport en wonen (rood),
sport en commercieel (blauw) en Topsport (paars) worden
gecombineerd In de referentie afbeeldingen is aangegeven
wat voor een soort uitstralingen de verschillende gebieden
dienen te krijgen.
Deze verschillende gebieden worden met elkaar gekoppeld
door middel van een al geplande sportboulevard. Ik wou de
overige zone’s ook aan deze boulevard koppelen. Waardoor
er een knooppunt ontstaat van verschillende functies.
Omdat de ijsbaan een groot grondoppervlak heeft is het
belangrijk om de ijsbaan goed in het gebied te plaatsen. Het
gebouw helpt bij het afbakkenen van verschillende zone’s.
Deze afbakking is nodig om te zorgen dat de verschillende
zone’s zich zelf kunnen ontwikkelen en zo hun eigen
identiteit krijgen.
De entree van de ijsbaan komt te liggen aan de
sportboulevaard. Ten oosten van de ijsbaan komt een
commericeel gebied, aansluitend op het deel al bestaande
commercieele gebied. Ten Westen van de ijsbaan komt
een zone te liggen voor sport en wonen. Ter plaatse van
de entree van de ijsbaan komt nu een knooppunt te liggen
waarbij verschillende functies bij elkaar komen. Hier zou
een mogelijk zijn tot het creeren van een plein functie. Voor
de verdere uitwerking wordt verwezen naar hoofdstuk 3.1.
20

7) 9)
8) 10)
7) Huidige situatie
8) Locatie in Geleen.
9) Nieuw masterplan Sportzone
10) Nieuw vlekkenplan Sportzone
11a)
11b)
11c)
11a) Impressie Sport en Commercieel (blauw)
11b) Impressie Sport en Wonenl (rood)
11c) Impressie Topsport (paars)
21

Ongestructureerd gebied
1.4 Ontwerpuitgangspunten
Hierboven zijn al een aantal punten genoemd waarbij ik
graag rekening wil houden bij het maken van mijn ontwerp.
Ik wil dat mijn ontwerp een geïntegreerd onderdeel vormt
van de sportzone waarbij het qua functie, uitstraling,
routting mee helpt om het gebied te structuren.
Hiervoor wil ik de ijsbaan samen met de overige functie
integraal ontwerpen zodat er een gebouw ontworpen
wordt, in plaats van twee lossen gebouwen. (afbeelding
12) De Sportzone is nu in ontwikkeling en men het is nog
afwachten hoe het gebied zich gaat ontwikkelen. Om mee
te kunnen gaan met de ontwikkeling van de Sportzone
wordt besloten om ook de ontwikkeling van de ijsbaan
in een faseplan te ontwikkelen. Naar mijn mening is het
overambitieus om op dit moment in een keer een volledig
overdekte ijsbaan in het gebied te plaatsen. In fase 1 komt
er dus een semi overdekte ijsbaan te liggen die qua schaal
overeenkomt met de ijsbaan in Eindhoven. Mocht de
Sportzone zich goed doorontwikkelen dan kan besloten
worden om de ijsbaan om te bouwen tot een volledig
overdekte ijsbaan, “het nieuwe thialf” (zie afbeelding
13). Om het gebouw ook buiten het schaatsseizoen te
kunnen gebruiken voor dient de hoofdvorm zo te worden
gekozen dat er ook andere functies in het gebouw moeten
kunnen plaats vinden. Zoals al eerder is vermeld is voor
een schaatshal de optimale bouwfysische vorm een vorm
waarbij de hoogste punten aan de zijkanten liggen. Om
het gebouw te willen open stellen voor overige functies,
bijvoorbeeld tenniswedstrijden is het logischer om het
hoogste punt van de constructie te plaatsen in het midden
van de overspanning. Het gebouw moet meer worden dan
alleen een onderkomen van door een ijsbaan (afbeelding
14)
Er ontstaan een gebouw voor de sport in het algemeen.
Wat alle sporten gemeen hebben, is het willen presteren
van de sporters. Het overtre en van jezelf, hierbij ook een
bepaalde spanningsopbouw nodig is om goed te kunnen
presteren. Deze spanningsopbouw wil ik door voren in
mijn ontwerp, waarbij de constructie een belangrijke rol
in vervuld. Het ontwerp wordt ingedeeld in verschillende
zone’s waarbij men dmv zichtlijnen naar een volgende zone
het gebouw steeds verder wordt onthult. De verschillende
zone’s zijn schematisch weergegeven in afbeelding 15.
Op licht binnen in het gebouw te krijgen is het van belang
om te weten dat op de schaatsbaan geen direct daglicht
mag komen. Licht uit het noorden is wel toegestaan. Door
nu de gevelelementen als schubben over elkaar heen te
laten vallen kan men licht uit het noorden binnen laten
komen. Door dit schubbenpatroon ontstaan er twee
verschillende blikvelden. In de richting van de schaatser
blijf een gelijkmatig beeld. Tegen de schaatsrichting in kan
men naar buiten kijken (afbeelding 16)
22

12)
13)
14)
Fase 1: Semi overdekt
Fase 2: Volledig overdekt
Schaatsseizoen:
Optimale bouwfysische vorm
12) IJsbaan en overige functie ontworpen als een gebouw.
13) Fase 1 en fase 2.
14) Hoofdvorm gebouw ook gekozen voor overige functies
15)
16)
1 2 3 4 5 4
1: Entree
2: Hal
3: Ondersteuning
4: Semi-overdekte hal
5: Volledig overdekte hal
Schaatsrichting
15) Spanningsopbouw door het gebouw heen.
16) Gevelopening naar het Noorden gericht.
Noord
23

Schaatsrichting
Noord
2.1 Varianten opdeling constructie.
2.3 Constructieve uitdaging: Torsiestijfheid
2.4 Analyse torsiestijfheid mbv maquette.
2.5 Analyse torsiestijfheid mbv scia.
1. Ontwerpuitgangspunten 2. Ontwerpproces
24

2.6 Varianten oplossingen torsiestijfheid.
2.7 Variant gekromd ruimtevakwerk.
3. Eindontwerp
Ontwerpproces
25

Varianten opdeling constructie
Ontwerpproces
2.1 Varaintenstudie opdeling constructie
met als voorwaarde: geen kolommen aan
de binnenzijde van de ring.
Met de zojuist besproken ontwerpuitgangspunten ben ik
verder aan de slag gegaan. In deze fase ben ik geheel vrij
aan de slag geweest om een constructie te ontwerpen,
waarbij het middendeel uit de constructie verwijderd kon
worden. Er is op dit punt nog niet te veel gekeken naar de
gevolgen die dit kan hebben voor de constructieve werking,
binnen deze systemen. Hierbij ben ik op de volgende vier
hoofdcategorien uitgekomen.
Variant 1, (afbeelding 17a-b en links boven) is een variant
waarbij gekeken is naar de stramienlijnen die we terug zien
bij de meeste bestaande schaatshalen. De stramienlijnen
zijn verlengt. Waarbij in afbeelding 17c is gekeken of we
met deze constructie de overige functies op een logische
manier kunnen combineren met de stramienlijnen van de
ijsbaan. Hier kan een vorm gevonden worden die voort lijkt
te komen uit de vorm die benodigd is voor de schaatshal.
In variant 2, afbeelding 18a-c en links onder, zijn de
constructie lijnen van variant 1 gedraaid. Er levert op het
eerste gezicht een interressante constructie op. Maar als
we weer proberen om de constructielijnen te verlengen
kunnen we geen logische vorm krijgen voor de overige
functies. Het lijkt altijd of de overige functie erop een niet
natuurlijke manier tegenaan zijn gezet.
Bij variant 3, is gekeken naar een zeer chaotische
constructie, met in het achterhoofd de constructie van het
olympische stadion in Beijing. Met dit constructieprincipe
kunnen verschillende varianten bedacht worden, waarbij
de constructielijnen verlengt worden om de overige functie
bij de ijsbaan te plaatsen. Al levert vaak toch de meest
duidelijke constructie als men de overige functies plaatst
binnen de constructie van de ijsbaan.
Aan de grondslag van variant 4 hebben dôme constructies
gelegen. De gekromde halve circel uiteinden van de
constructie zijn allebei de helf van een dôme constructie. In
de rechte tussenstukken is geprobeerd om deze constructie
door te trekken.
26

17a) 17b) 17c)
18a) 18b) 18c)
19a) 19b) 19c)
20a) 20b) 20c)
17a) variant 1, eerste fase.
18a) variant 2, eerste fase.
19a) variant 3, eerste fase.
20a) variant 4, eerste fase.
17b) variant 1, tweede fase.
18b) variant 2, tweede fase.
19b) variant 3, tweede fase.
20b) variant 4, tweede fase.
17c) variant 1, uitbreidingsmogelijkheden.
18c) variant 2, uitbreidingsmogelijkheden.
19c) variant 3, uitbreidingsmogelijkheden.
20c) variant 4, uitbreidingsmogelijkheden.
27

Varianten opdeling constructie
Vergelijking verschillende varianten
De verschillende hoofdconstructie varianten zijn op
verschillende onderdelen met elkaar vergeleken, zie
schema 21. De varianten zijn vergeleken op de verwachte
kosten verhouding tussen fase 1 (semi-overdekt) en fase 2
(volledig overdekt). Variant 3 en variant 4 zijn hierbij in het
nadeel.
Voor een logische koppeling tussen de overige functies en
de ijsbaan komt variant 1 het best in aanmerking. Om bij
variant 2-4 de overige functies de plaatsen, zullen deze al
snel binnen de constructie van de ijsbaan geplaatst worden.
In de laatste kolom zijn de te verwachten constructieve
problemen van de verschillende constructies opgesomd.
Deze verwachte moeilijkheden zullen in fase 1 optreden.
Alle varianten zullen last krijgen van welvingsproblemen.
Maar bij variant 3 en 4 is het lastiger om dit inzichtelijk te
maken. Men zal al snel naar een 3d rekenprogramma moeten
toestappen om de constructie verder te analyseren. Op dit
moment heb ik nog niet de constructieve kennis om deze
constructies zonder 3d rekenprogramma te analyseren.
Daarom is op dit punt is er gekozen om variant 3 en 4 te
laten gaan. Aan variant 1 en 2 zitten al genoeg constructieve
consequenties, ik moet eerst nog maar zien om deze
problemen duidelijk te maken.
Met al deze vergelijkingsgegevens is besloten om met
variant 1 verder te gaan. En te bekijken welke problemen
zich hier voordoen.
Verder gegaan met variant 1.
28

21)
Hoofdvarianten constructie
1.
2.
3.
4.
21) Vergelijkingsschema varianten opdeling constructie.
Kosten verhouding
Fase 1 en Fase 2
Redelijk
Redelijk
Kosten fase 1 een veelvoud van
fase 2.
Kosten fase 1 een veelvoud van
fase 2.
Koppeling overige functie en de
ijsbaan
Mogelijkheid tot het verlengen van
de liggers in stramienrichting.
Mogelijkheid tot het verlengen van de
liggers in stramienrichting.
Overige functies te plaatsen aan de
rand van de ijsbaan.
Overige functies te plaatsen aan de
rand van de ijsbaan.
Te verwachten constructieve
uitdagingen
Welvingsproblemen
Welvingsproblemen
Lastig om inzichtelijk te maken.
Lastig om inzichtelijk te maken.
29

Interieurbeeld (tegen schaatsrichting in)
2.2 Globaal ontwerp
Met de eerder beschreven ontwerpuitgangspunten is een
eerste globaal ontwerp te maken. Om de zojuist beschreven
welvingsproblemen mogelijk op te vangen is de binnenring
versterkt. Gedacht wordt dat deze al is staat wordt geacht
om de welvingsproblemen op te vangen.
De constructie steunt aan een zijde op een betonnen
steunbeer, en aan de andere zijde loopt de constructie door
tot aan de grond. Aan deze zijde wordt de constructie extra
ondersteund door wanden die direct ook zorgen voor de
daglicht toetreding uit het noorden. Zie afbeelding 24.
De optredende reactiekrachten zijn in eerste instantie
berekend voor fase 2, omdat hierbij de verwachting is dat
de de reactie krachten op de steunpunten het grootste
zijn. Voor de toegepaste belastingen wordt verwezen naar
bijlage 1.
Maar hoe werkt de constructie nu in de eerste fase? Moet er
zo’n groot inklemmingsmoment ontstaan om de verticale
zakking binnen de perken te houden. Er ontstaan nu
ook trekkrachten op de fundering. Allemaal vervelende
gevolgen. Zie afbeelding 24.
Om dit probleem verder te analyseren moet men niet naar
een 2D constructie kijken maar naar de 3D constructie. Het
semi-overdekte dak is met elkaar verbonden. Hoe vindt
de samenwerking tussen de onderdelen plaats? Wat ze
steunen allemaal op elkeaar. In afbeelding 24 wordt niet de
juiste schematisatie gebruikt om de constructie in fase 1 te
berekenen. De 3de samenwerking tussen de verschillende
elementen moet verder worden bekeken.
In afbeelding 22 ziet u verder de plattegrond,. aan de linker
zijde een interieurbeeld tegen de schaatsrichting in.
30

A
B
C
D''
E''
F''
C''
B''
D
A''
E
Z'
Y'
F
X'
G
W'
V' U' T' S' R' Q' P' O' N' M' L' K'
H I J K L M N O P Q R S
22) 24)
23)
22) Plattegrond beganegrond
23) Exterieru beeld
24) Globale doorsnede en constructieve schema’s
J'
T
I'
U
H'
V
G'
W
F'
X
E'
Y
D'
Z
C'
B'
A'
8683 kNm
2305 kN
791 kN
1440 kN
2205 kN
20.000+
3440 kNm
1004 kN
2305 kN
198 kN 2050 kN
13.500+
7.000+
P=0
31

Construcie principe maquette
2.3 Constructieve uitdaging: Torsiestijfheid
Om de 3D samenwerking beter te begrijpen zijn de
volgende maquette gemaakt. Deze 2 constructieve principe
maquettes geven aan wat de constructieve consequenties
zijn van het maken van een gat in de constructies.
Het maken van een gat in maquette 1 levert allerlei
welvingsproblemen op. Door het toevoegen van een
belasting gaat de constructie golven. Ter plaats van de
belasting gaat de constructie omlaag, op andere plaatsen
komt hij weer omhoog. In constructie maquette 2 heeft het
maken van een gat in de constructie geen gevolgen.
Het verschil tussen deze 2 constructies is dat de torsiestijfheid
van maquette 2 veel groter is dan de torsiestijfheid van
maquette 1.
Om de te verwachten welvingsproblemen bij het ontwerp
op te lossen zal men moeten kiezen voor een constructie
met een hoge torsiestijfheid in meerdere richtingen.
32

25)
25) Constructie principe maquette 1
26) Constructie principe maquette 2
26)
33

Constructie analyse maquette
2.4 Analyse mbv maquette
Om de constructie consequenties nog beter te begrijpen is
een gedetailleerde constructieve maquette gemaakt. Het
eerste globale ontwerp van hoofdstuk 2.2 heeft hier deels
als basis voor gelegen.
Bij de maquette is gebruik gemaakt van metalen kogeltje
en magneetjes. Op deze manier word geprobeerd om een
zo goed mogelijk scharniertje naar te bootsen. Daarnaast
bestaat de mogelijkheid om de ondersteuningen uit de
maquette te halen en deze te vervangen voor andere
ondersteuningen.Door het nabootsen van belasting ziet
men direct de verplaatsingen. Het maken van deze maquette
heeft het inzicht in de constructieve consequenties van het
ontwerp verder aan het licht gebracht.
Ook heb ik getest wat het e ect is van het toevoegen
van kolommen (afbeelding 30) en balken (afbeeling 29)
op de verplaatsingen. Maar wat de gevolgen zijn voor de
normaalkrachten die door de constructie gaan kan alleen
nog maar geschat worden.
Om dit verder te onderzoeken word in het volgende
hoofdstuk met behulp van scia verklaart wat de
daadwerkelijke gevolgen zijn van het toevoegen van
kolommen en balken. De optredende verplaatsingen
kunnen gecontroleerd worden mbv deze maquette.
34

x
y
27) 29)
28)
z
y
x
27) Verplaatsingen in x-richitng
28) Verplaatsingen in y-richitng
29) E ect van het toevoegen van balken.
30) E ect van het toevoegen van kolommen.
30)
z
x
y
y
x
35

Basis Scia analyse model
2.5 Analyse mbv Scia engineering
De e ecten van een semi-overdekte constructie zonder
kolommen aan de binnenring zijn in de vorige hoofdstukken
al aan de orde gekomen.
Nu gaan we het ook kwantitatief bekijken. Hiervoor is een
basismodel voor Scia gemaakt waarbij de ondersteuningen
alleen in verticale richting (z-richting) steun geven. Er is een
buitenring en een binnenring toegevoegd.
Om ook de e ecten van assymmetrische belastingen
te bekijken is de belasting in 4 kwart over de constructie
verdeeld. In de afbeelding hier links staat de constructie
aangegeven met op een kwart de belasting. Door het
maken van nieuwe belastingcombinaties kan met de
assymmetrische belastingen in x en y-richting controleren.
In dit hoofdstuk richt ik me echter allen op symmetrische
belasting.
In afbeelding 32 worden de normaalkrachten weergegeven.
In de binnenring ontstaat een drukkracht, en in de
buitenring een trekring. De optredende krachten zijn beide
even groot maar met tegengesteld teken (trek en druk)
In afbeelding 33 zien we de verplaatsingen in de x- y- en
z-richting.
In y-richting wil de constructie in het middendeel naar
binnen toe verplaatsen, dit zagen we in het vorige
hoofdstuk ook.
In z-richting wil de constructie over de gehele lengte van het
rechte stuk naar benenden zakken. Waarbij de gekromde
einddelen als een soort oplegging werken voor de rechte
delen.
Op de volgende pagina’s worden aan dit basis model
kolommen en balken toegevoegd om te kijken wat het
e ect op de verplaatsingen en normaalkrachten is.
36

31)
32a)
z
y
x
31) Basis constructie Scia analyse
32a) Normaalkrachten in basismodel
32b)
32c)
32d)
32b) verplaatsingen in y-richting
32c) verplaatsingen in x-richting
32d) verplaatsingen in z-richting
z
z
z
y
y
y
x
x
x
37

Scia model: invloed balken
Om het e ect van de balken op de verplaatsingen
en normaalkrachten te beoordelen zijn in 4 stappen
balken aangebracht bij het basismodel. Deze zijn
hiernaast weergegeven. In afbeelding 33a-d worden de
normaalkrachten en de verplaatsingen berekend als men in
het middendeel om de 10 meter een balk van de ene naar
de andere zijde toespant. In afbeelding 34 a-d is slechts
50% van de hoeveelheid balken gebruikt als in afbeelding
33, in afbeelding 35a-d is 25% van de balken gebruikt tov 34a)
afbeelding 33. In de laatste rij (afbeelding 36) zijn slechts 2
balken (12,5% tov afbeelding 33 gebruikt.
In de volgende volgorden worden resultaten gepresenteerd:
a) Normaalkrachten
b) verplaatsingen in x richting
c) verplaatsingen in y-richting
d) verplaatsingen in z-richting
Op pagina 42 en 43 worden de varianten kwanitatief met
elkaar vergeleken.
33a)
35a)
36a)
z
z
z
z
y
y
y
y
x
x
x
x
33) Scia model overal balken
34) Scia model 50% balken
35) Scia model 25% balken
36) Scia model 12,5% balken
38

33b)
34b)
35b)
36b)
z
z
z
z
y
y
y
y
x
x
x
x
33c)
34c)
35c)
36c)
z
z
z
z
y
y
y
y
x
x
x
x
33d)
34d)
35d)
36d)
z
z
z
z
y
y
y
y
x
x
x
x
39

Scia model: invloed kolommen
37a)
Om het e ect van de kolmmen op de verplaatsingen en
normaalkrachten te beoordelen zijn ook weer in 4 stappen
kolommen aangebracht bij het basismodel. Deze zijn
hiernaast weergegeven. In afbeelding 33a-d worden de
normaalkrachten en de verplaatsingen berekend als men
in het middendeel om de 10 meter een kolom van de
ene naar de andere zijde toespant. In afbeelding 34 a-d is
slechts 50% van de hoeveelheid kolommen gebruikt als in
afbeelding 33, in afbeelding 35a-d is 25% van de kolommen 38a)
gebruikt tov afbeelding 33. In de laatste rij (afbeelding 36)
zijn slechts 4 kolommen (12,5% tov afbeelding 33 gebruikt.
In de volgende volgorden worden de resultaten
gepresenteerd:
a) Normaalkrachten
b) verplaatsingen in x richting
c) verplaatsingen in y-richting
d) verplaatsingen in z-richting
Op pagina 42 en 43 worden de varianten kwanitatief met
elkaar vergeleken.
En het e ect van de balken en kolommen.
39a)
40a)
z
z
z
z
y
y
y
y
x
x
x
x
37) Scia model overal kolommen
38) Scia model 50% kolommen
39) Scia model 25% kolommen
40) Scia model 12,5% kolommen
40

37b)
38b)
39b)
40b)
z
z
z
z
y
y
y
y
x
x
x
x
37c)
38c)
39c)
40c)
z
z
z
z
y
y
y
y
x
x
x
x
37d)
38d)
39d)
40d)
z
z
z
z
y
y
y
y
x
x
x
x
41

vergelijking invloed balken en kolommen.
In dit hiernaast staande tabel (afbeelding 43 en 44 worden
de maximale waarden van de verschillende varianten met
elkaar vergeleken. We zien dat bij het toevoegen van het
aantal kolommen de drukring in de binnenring steeds
meer verdwijnt. De verplaatsingen in z-richting worden
bij het toevoegen van kolommen steeds kleiner, omdat de
overspanning steeds meer afneemt.
Logischer wijs heeft het toevoegen van de balken grote
invloed op de verplaatsingen in y-richting.
Wil men de verplaatsingen verder opvangen dan kan men
natuurlijk gebruik maken van zowel kolommen als balken
in het middengebied. Maar mijn ontwerpuitgangspunten
gingen juist uit van een constructie waarbij in het
middendeel van fase 1 geen constructie zat. Daarnaast
wou ik geen kolommen in het middengebied omdat dit het
gebruik van overige functies in de weg zou staan.
Om de verplaatsingen in zowel x- y- als z-richting op te
vangen kan men ook kiezen voor een ruimtevakwerk welke
de verplaatsingen in al deze richtingen opvangt.
In het volgende hoofdstuk worden verschillende varianten
van een ruimtevakwerk met elkaar vergeleken.
42

41)
42)
41) Scia model overal kolommen
42) Scia model 50% kolommen
43)
44)
Aantal kolommen Normaalkracht ux (mm) uy (mm) uz (mm)
100% trek 52 (balk) 24 5 53,8
duk -651(kolom)
50% trek 114 (balk) 22,9 6 53,8
duk -775 (kolom)
25% trek 271 (balk) 27,9 12,9 76,6
duk -1206 (ring)
12,50% trek 482 (balk) 338 117 972
duk 1619 (kolom)
geen trekk 4490 -775 183 -2643
duk
k
-4490
43) Extreme waarden scia model kolommen.
44) Extreme waarden scia model balken.
k
k
k
Aantal balken Normaalkracht ux uy uz
100% trek 1412 97 -90 72
duk -1729
50% trek 1397 52 -47 61
duk -1748
25% trek 1321 48 43 96
duk -2326
12,50% trek 1676 179 -74 502
duk -3686
geen trek 4490 -775 183 -2643
duk -4490
43

Exterieur beeld
2.6 Varianten oplossingen ruimtevakwerk
Met alle verzamelde gegevens uit de vorige hoofdstukkken,
is het me duidelijk geworden dat als ik al mijn
ontwerpuitgangspunten overeind wil houden ik een erg
torsiestijf ruimtevakwerk moet maken. Mogelijk dat het
met dit ruimtevakwerk lukt om een semi-overdekte ijsbaan
te ontwerpen zonder kolommen in het middengebied.
Tot nu toe heb ik me met mijn ontwerpen veel gericht
op het maken van een twee fasen plan. Maar mijn
ontwerpuitgangspunten bestonden uit meerdere
elementen. Zo is het binnenkrijgen van daglicht uit het
noorden ook een belangrijk element.
Daarbij heb ik in eerste instantie een ontwerp gemaakt met
constructie met te veel staal. In afbeelding 45 ziet men een
segment van de constructie die ik ontwerpen had. Maar
deze variant bezat veel meer staal dan benodigd was.
De constructie had een totale breedte van 6 m. Zie
afbeelding 45. Door de wanden die schuin lopen, ontstaat
er aan de binnenzijde een constructie breedte die verloopt
van 3m naar 6 m in het Noorden. Aan de binnenzijde blijft de
constructielijn overal op dezelfde afstand tov ijsbaan lopen.
De schaatser zal de wand als een doorlopend element
ervaren. Doordat de constructielijnen aan de binnenzijde
doorlopen zonder verspringen.
In afbeelding 46 en 47 ziet men interieurbeelden in de
richting van de schaatser en in tegengestelde richting.
Maar zoals al eerder opgemerkt was het aantal constructieve
elementen erg overdreven. Ook ontstond er nu te veel
nutteloze ruimte.
Daarom zullen op de volgende pagina’s twee varianten van
een ruimtevakwerk met elkaar worden vergeleken. Variant
1 is vlak ruimtevakwerk. Waarbij er een zeer torsiestijf vlak
gemaakt word welke rust op pendelkolommen. Dit model
lijkt erg op een verdere uitwerking van het constructieve
principe model 2 van hoofdstuk 2.3.
Variant 2 is gekromd ruimtevakwerk met pendelkolommen.
Het verloop van de normaalkrachten wordt met elkaar
vergeleken.
Om te weten welke gegevens ingevoerd zijn in Scia wordt
verwezen naar bijlage 2.
44

45)
3m 3m
45) Segment constructie
46)
47)
46) interieurbeeld in de schaatsrichting
47) interieurbeeld tegen de schaatsrichting in.
45

Hiernaast worden de twee varianten ten opzichten van
elkaar vergelen. In de bovenste rij (afbeeldingen 48)
worden de normaalkrachten van de vlakke ruimtevakwerk
gegeven. In de onderste rij (afbeeldingen 49) worden
de normaalkrachten van een gekromd ruimtevakwerk
beschreven.
Om deze twee constructies beter met elkaar te kunnen
vergelijken zijn de verschillende elementen van een
ruimtevakwerk los van elkaar getrokken. Het ruimtevakwerk
is opgedeeld in achtereenvolgens bovengrid (afb 48b
en 49b), diagonalen (afbeelding 48c en 49c), binnengrid
(afbeelding 48d en 49d) en kolommen (afbeelding 48e en
49e).
Onder de afbeeldingen zullen de uitkomsten van de
maximaal optredende normaalkrachten met elkaar worden
vergeleken.
In de analyse afbeeldingen is met behulp van circels
aangegeven waar de locatie is van de maximale
optreedbare normaalkrachten. Hierdoor valt het snel op
als deze locatie bij de twee varianten verschilt.
48a)
49a)
48b)
49b)
z
z
y
y
x
x
48a. Buitengrid vlakke ruimtevakwerk
max drukkracht: -5494 kN, max trekkracht: +2104 kN.
De max . drukkracht treedt op in de op een na binnenste
ring. De max. trekkracht treedt op in de gekromde delen.
49a. Buitengrid gekromd ruimtevakwerk
max drukkracht: -3556 kN, max trekkracht: +2765 kN.
De max. drukkracht treedt op in de middelste ring in de
rechte delen. De max. trekkracht treedt op in de buitenste
ring, ook in de rechte delen.
46

48c)
49c)
z
z
y
y
x
x
48a. Diagonalen vlakke ruimtevakwerk
max drukkracht: -1558kN, max trekkracht: +1537 kN.
De max . drukkracht treedt op in de gekromde hoek van de
binnenste rij. De max. trekkracht treedt iets meer rijen naar
buiten op in de gekromde delen.
49a. Diagonalen gekromd ruimtevakwerk
max drukkracht: -640 kN, max trekkracht: +736 kN.
De max. drukkracht en trekkracht van deze diagonalen
treden beide op in de hoeken.
48d)
49d)
z
z
y
y
x
x
48a. Binnengrid vlakke ruimtevakwerk
max drukkracht: -3232kN, max trekkracht: +9387 kN.
De max . drukkracht en trekkracht treden op in de binnenste
ring van het binnengrid, waarbij de trekzone in het rechte
deel zit en de drukzone in de hoeken.
49a. Binnengrid gekromd ruimtevakwerk
max drukkracht: -4269 kN, max trekkracht: +2975kN.
De max . drukkracht en trekkracht treden op in de binnenste
ring van het binnengrid, waarbij de trekzone in het rechte
deel zit en de drukzone in de hoeken.
48e)
49e)
z
z
y
y
x
x
48a. Kolommen vlakke ruimtevakwerk
max drukkracht: -1140kN, max trekkracht: +883 kN.
Er treden dus zowel druk als trekkrachten op in de
kolommen.
49a. Kolommen gekromd ruimtevakwerk
max drukkracht: -383 kN.
Alleen maar drukkrachten in de kolommen.
47

Ongestructureerd gebied
In onderstaande tabel (afbeelding 50) staan de maximaal
optredende normaalkrachten weergegeven per constructie
deel (buitengrid, diagonalen, binnengrid en kolommen)
Wat op valt is dat op twee uitzonderingen na de grootste
normaalkrachten zich bevinden in de vlakke variant. Hierbij
moet wel worden opgemerkt dat het aantal elementen van
de vlakke variant kleiner is dat die van de gekromde variant.
Dit heeft met de invoer binnen het scia model te maken.
Om deze twee varianten met elkaar te vergelijken heb ik
staa engte van 4 m, hetzelfde gehouden. Hier komt het
dat de gekromde variant bij dezelfde overspanning meer
elementen bevat. Een deel van een circel is namelijk een
langere weg dan een rechte lijn. Het verschil tussen beide
varianten is groot, waardoor ik toch uitspraken durf te doen.
Door het ruimtevakwerk gekromd toe te passen zal door
de vormgeving een meer axiale intern krachtenverloop
verkregen worden. Bij de vlakke variant zijn de max
drukkracht in het buitengrid en de maximale trekkracht
in het binnengrid beduidend groter. dan de optredende
krachten binnen het gekromde ruimtevakwerk. Terwijl
50)
Max. Normaalkracht
Vlakke variant
Gekromd ruimtevakwerk
Buitengrid
in het gekromde ruimtevakwerk de trekkrachten in het
buitengrid en de drukkrachten in het binnengrid groter
zijn dan in de vlakke variant. In de fundering treden bij de
vlakke constructie ook trekkrachten op.
Constructie is het logischer om te kiezen voor het gekromde
ruimtevakwerk.
Daarnaast speelt de architectonische beleveving van de
ruimte nog een belangrijke rol.
In variant 2 ontstaat al snel een onprettig gevoel,
de hoogte/breedte verhouding van de ontstaande ruimte
kloppen niet. De ruimte voelt te laag aan, om aangenaam
te zijn. Ook voor de mensen op de tribune zal de ruimte
niet jn aanvoelen. Een oplossing zou zijn om de gehele
constructie omhoog te tillen, alleen ontstaan er dan zo’n
hoge kale wanden die geen functie hebben. Deze variant
doet qua beleving veel denken aan de schaatsbaan in Meij
(zie schaatsbanen analyse verslag)
In variant 1 ontstaat het eerder geformuleerde
tribune-achitge gevoel waarbij de sporter zich omarmt
voelt door de constructie.
Diagonalen Binnengrid Kolommen
trek 2104 trek 1537 trek 9387 trek 883
druk -5494 druk -1558 druk -3232 druk -1139
trek 2765 trek 640 trek 2975 trek
druk -3556 druk -736 druk -4269 druk -383
48

51a) 51b) 51c)
52a)
51) Interieur en exterieur ruimtevakwerk gekromd vlak
52) Interieur en exterieur ruimtevakwerk vlak.
52b) 52c)
49

2.7 Varianten oplossingen ruimtevakwerk
In het vorige hoofdstuk is de gekromde variant van een
ruimtevakwerk besproken. Hierin viel op dat de maximale
druk en trekzone zich voornamenlijk richten tot de ringen
van de binnen en buitengrid. Als we naar het buitengrid
kijken zien we dat de stralen (deze lopen van de loodrecht
op de richting van de ringen) niet echt belast worden, als
we dit vergelijken met de krachten die optreden binnen de
ringen.
Om dit probleem mogelijk te verhelpen de windverbanden
die in het verticale vlak liepen weggehaald. Er zijn staven
toegevoegd die lopen van de buitenste ring van het
binnengrid naar de ondersteuningen op maaiveld. (zie
afbeelding 49a). Om de krachtswerking via deze staven te
laten verlopen moesten de oplegreacties worden aangepast.
Ze moesten niet alleen in z-rcihting ondersteunend zijn
maar ook in x of y-richting, hierbij is de richting van de gevel
gevolgt.
Hiernaast wordt deze nieuwe variant vergeleken met de
variant van 2.6.
In de bovenste rij (afbeeldingen 49) worden de normaalkrachten
van deze nieuwe variant weergegeven. In
de onderste rij worden de normaalkrachten van variant 2.6
nogmaals gegeven. Wederom is de constructie opgedeeld
in de verschillende elementen.
53a)
54a)
53b)
54b)
z
z
y
y
x
x
53b) Buitengrid ruimtevakwerk 2.7
max drukkracht: -9090 kN, max trekkracht: +3409 kN.
De max . drukkracht is een ring naar buiten opgeschoven.
De max. trekkracht bevind zich in het rechte deel in het
midden.
54b) Buitengrid ruimtevakwerk 2.6
max drukkracht: -3556 kN, max trekkracht: +2765 kN.
De max. drukkracht treedt op in de middelste ring in de
rechte delen. De max. trekkracht treedt op in de buitenste
ring, ook in de rechte delen.
50

53c)
z
z
y
y
x
x
54c)
53c) Buitengrid ruimtevakwerk 2.7
max drukkracht: -3232kN, max trekkracht: +2047kN.
De max . drukkracht en trekrachten treden op in de hoek.
54c) Buitengrid ruimtevakwerk 2.6
max drukkracht: -640 kN, max trekkracht: +736 kN.
De max. drukkracht en trekkracht van deze diagonalen
treden beide op in de hoeken.
53d)
54d)
z
z
y
y
x
x
53d) Buitengrid ruimtevakwerk 2.7
max drukkracht: -3232kN, max trekkracht: +9387 kN.
De max . drukkracht en trekkracht treden op dezelfde plaats
op als in variant 2.6
54d) Buitengrid ruimtevakwerk 2.6
max drukkracht: -4269 kN, max trekkracht: +2975kN.
De max . drukkracht en trekkracht treden op in de binnenste
ring van het binnengrid, waarbij de trekzone in het rechte
deel zit en de drukzone in de hoeken.
53e)
54e)
z
z
y
y
x
x
53e) Buitengrid ruimtevakwerk 2.7
max drukkracht: -1140kN, max trekkracht: +883 kN.
Er is een sterke wisseling van trek- en drukkrachten op de
fundering.
54e) Buitengrid ruimtevakwerk 2.6
max drukkracht: -383 kN.
Alleen maar drukkrachten in de kolommen.
51

Interieurbeeld variant 2.6
In onderstaande tabel (afbeelding 55) staan de maximaal
optredende normaalkrachten weergegeven per constructie
deel (buitengrid, diagonalen, binnengrid en kolommen).
We zien dat we door het toevoegen van de schuine staaf de
normaalkrachten worden vergroot.
Als we de ondersteuningen weer aanpassen naar een
ondersteuning met alleen ondersteuningen in z-richting
zien we dat er geen krachten optreden in de nieuwe staven.
De trekkrachten die in de kolommen ontstaan zijn logisch
te verklaren. De constructie wil als het ware scharnieren
rondom het knooppunt waar de nieuwe staaf aansluit op
de binnengrid. Hierdoor ontstaan er trekkrachten in de
kolommen, deze lopen van de buitengrid naar de fundering.
In de fundering ontstaan nu ook knog trekkrachten. Al kmet al
k k
treden er dus veel extra constructieve k problemen op k k k
k k k k
k k k k
Max. Normaalkracht
Variant 2.7
Variant 2.6
55)
Daarnaast is er ook gekeken naar het e ect op het
interieurbeeld. De constructie elementen staan dichter
op de baan. Maar het visueele e ect hiervan is dat de
constructie minder spanning bij de schaatser oproept. Je
ziet de constructie logische naar de fundering gaan. Bij de
variant 2.6 lijkt het eerder als of je een staaf mist.
Hierdoor krijg je eerder het gevoel dat de constructie
eerder op je afkomt (afbeeldingen 57b, of afbeelding
links).
Dus zowel architectonische als constructief is het logischer
om te kiezen voor variant 1 (afbeelding 57)
Buitengrid Diagonalen Binnengrid Kolommen
trek 3409 trek 2047 trek 8025 trek 1563
druk -9090 druk -3232 druk -9849 druk 461
trek 2765 trek 640 trek 2975 trek
druk -3556 druk -736 druk -4269 druk -383
52

56a) 56b) 56c)
57a)
56) Interieur en exterieur ruimtevakwerk gekromd vlak, variant 2.7
57) Interieur en exterieur ruimtevakwerk vlak, variant 2.6
57b
57b) 57c)
53

Referentie constructie 2de fase
2.8 Constructie 2de fase
Omdat de constructie van de eerste fase uit zichzelf stabiel
en standzeker is, kan men eigenlijk iedere constructie
gebruiken voor de 2de fase.
Om ook in de 2de fase men te herrineren aan de 1ste fase,
wordt ervoor gekozen om een nieuw constructie principe
te introduceren. Als referentie constructie kan men kijken
naar het atrium van het ministerie van nancien. In bijlage 8
is nog meer informatie te vinden over deze constructie. Met
detailfoto’s van de constructie elementen. Dit referentie
project is om meerdere redenen interessant, zo is dit dat ook
als 2de fase pas toegevoegd. De bestaande constructie zou
in principe de optredende spatkrachten moeten kunnen
opvangen, toch heeft men er uiteindelijk voor gekozen om
een ondergrid van kabels toe te passen.
Met behulp van mijn constructie analyse maquete
(hoofdstuk 2.4) had ik gemerkt dat het toevoegen van
horizontale krachten drukkrachten op de binnenste
ring van het buitengrid positieve e ect hadden op de
verplaatsingen, de constructie scharnierde als het ware
omhoog.
Zou ik dus een boogconstructie toepassen als 2de
fase constructie, dan kan ik mogelijk de optredende
spatkrachten positief gebruiken.
Daarom wou ik voor de constructie van de 2de fase twee
varianten met elkaar vergelijken. Variant a, is dus een
boogconstructie waarbij de spatkrachten moeten worden
opgenomen door de omliggende constructie. In variant b
worden de spatkrachten opgevangen door een trekkabel,
waardoor er alleen verticale reactie krachten ontstaan.
Deze twee varianten zijn eerst op locaal niveau met
elkaar vergeleken. De resultaten hiervan ziet u hiernaast.
Maatgevend voor de constructie was het knikken van de
constructie bij assymmetrische belasting.
Uiteindelijk gekozen pro el bovenpro el CHSCF 406,4 x 20,
hierbij was de doorbuiging bij assymmetrische belasting
104 mm, terwijl 120 is toegestaan (0,003xoverspanning=
0,003x40000=120 mm) (Bij het pro el CHSCF 406,4 x 16
was hij 121 mm. Bij CHSCF 355,6 x 20 was hij 143 mm).
Berekeningen met de hand en SCIA.
Nu hebben we de varianten op locaal niveau bekeken, maar
wat is nu het e ect op de krachtswerking op het totale
gebouw niveau.
Op de volgende pagina’s worden de constructies met elkaar
vergeleken waarbij variant 53 en variant 54 zijn ingevoerd
op de constructie van de semi-overdekte baan.
54

58a)
58b)
58c)
59a)
59b)
59c)
58) Constructie 2de fase, spatkrachten laten opvangen door omliggende constructie.
59) Constructie 2de fase, spatkrachten laten opvangen door trekkabel
55

Hiernaast worden de twee varianten ten opzichten van
elkaar vergelen, welk e ect ze hebben op gebouw niveau.
In de bovenste rij (afbeeldingen 49) worden de e ecten 60a)
op de normaalkrachten bij het toepassen van “2de fase
constructie a” weergegeven.
In de onderste rij worden de e ecten van de normaalkrachten
bij het toepassen van “2de fase constructie b” weergegeven.
Om deze twee constructies beter met elkaar te kunnen
vergelijken zijn de verschillende elementen van een
ruimtevakwerk los van elkaar getrokken. Het ruimtevakwerk
is opgedeeld in achtereenvolgens bovengrid (afb 49b
en 50b), diagonalen (afbeelding 49c en 50c), binnengrid
(afbeelding 49d en 50d) en kolommen (afbeelding 49e en
50e.
61a)
Onder de afbeeldingen zullen de uitkomsten van de
maximaal optredende normaalkrachten met elkaar worden
vergeleken.
In de analyse afbeeldingen is met behulp van circels
aangegeven waar de locatie is van de maximale optreedbare
normaalkrachten. Hierdoor valt het snel op als deze locatie
bij de twee varianten verschilt.
60b)
61b)
z
z
y
y
x
x
60b) E ect op gebouwniveau variant a (buitengrid)
max drukkracht: -7070 kN, max trekkracht: +5577 kN.
De maximale optredende drukkracht bevind zich niet in het
rechte deel, maar in de hoek. De max. trekkracht bevindt
zich niet meer in de buitenste ring.
61b) E ect op gebouwniveau variant b (buitengrid)
max drukkracht: -4644 kN, max trekkracht: +5617 kN.
De max. drukkracht treedt op in het midden van de rechte
delen. De max. trekkracht treedt op in de buitenste ring,
ook in de rechte delen.
56

60c)
61c)
z
z
y
y
x
x
60c) E ect op gebouwniveau variant a (diagonalen)
max drukkracht: -3004kN, max trekkracht: +3336 kN.
61c) E ect op gebouwniveau variant b (diagonalen)
max drukkracht: -1301 kN, max trekkracht:+1307kN.
De maximale optredende normaalkrachten in de
diagonalen is in variant 1 vele malen groter datn in variant
2, ook logische als we kijken naar de toegevoegde spat
krachten.
60d)
61d)
z
z
y
y
x
x
60d) E ect op gebouwniveau variant a (binnengrid)
max drukkracht: -12705kN, max trekkracht: +17474kN.
Vooral de locatie van de max. trekkracht valt op, deze
bevind zich in de binnenring van het buitengrid.
61d) E ect op gebouwniveau variant b (binnengrid)
max drukkracht: -1498kN, max trekkracht: +3595kN.
Over de hele zone bekeken zijn er relatief veel elementen
die op trek belast worden.
60e)
61e)
z
z
y
y
x
x
60e) E ect op gebouwniveau variant a (kolommen)
max drukkracht: -744kN.
Zeer gelijkmatig verdeelde belastingen.
61e) E ect op gebouwniveau variant b (kolommen)
max drukkracht: -828kN.
Aan de zijde waar zich ook de windverbanden bevinden,
zijn de maximale drukkrachten.
57

Interieurbeeld 2de fase b.
In onderstaande tabel (afbeelding 61) staan de maximaal
optredende normaalkrachten weergegeven per constructie
deel (buitengrid, diagonalen, binnengrid en kolommen).
Max. Normaalkracht
2de fase variant a
2de fase variant b
62)
wordt. De gehele binnenring wordt naar buiten toegedrukt.
Bij het toevoegen van constructie variant b, zien we dat de
optredende trekkrachten in de trekkabel van de 2de fase
constructie verkleint worden tov afbeelding ....
Wat op valt is dat op twee uitzonderingen na de grootste
normaalkrachten zich bevinden in 2de fase variant a. En net
deze uitzonderingen zitten niet ver naast de waarde van
variant a (max. trekkracht-buitengrid en max. drukkracht
kolommen).
k k
Vooral de normaalkrachten van
k
de diagonalen en
k
het
binnengrid zijn erg gestegen door k het toevoegen van k de
spatkrachten.
k k
Doordat in de binnenring van het buitengrid van de constructie
van fase 1 er drukkrachten zijn. Deze willen de ring
met namen in het middendeel naar binnen verplaatsen. De
optredende drukkrachten k zorgen voor k een verlaging van
de trekkrachten
k
in de kabel.
k
k k
Daarom is gekozen k voor variant b voor kde
constructie van
de 2de fase.
Het inbrengen van de spatkrachten op de semi-overdekte
ijsbaan heeft dus een nadelig e ect voor de normaalkrachten
verloop.
k k
In de volgende afbeelding ziet men wat voor een beeld er
ontstaat in fase 2.
k k
Ook als we naar de verplaatsingen k kijken zien we dat k de
k k
verplaatsingen van variant a ter k plaatse van de aansluting k k k
kolom met de buitengrid in de kgekromde delen te kgroot k k
Buitengrid Diagonalen Binnengrid Kolommen
trek 5577 trek 3336 trek 17474 trek
druk -7070 druk -3004 druk -12705 druk -744
trek 5617 trek 1307 trek 3595 trek
druk -4644 druk -1301 druk -1498 druk -828
58

Interieurbeeld 2de fase b.
In onderstaande tabel (afbeelding 61) staan de maximaal
optredende normaalkrachten weergegeven per constructie
deel (buitengrid, diagonalen, binnengrid en kolommen).
Max. Normaalkracht
2de fase variant a
2de fase variant b
62)
wordt. De gehele binnenring wordt naar buiten toegedrukt.
Bij het toevoegen van constructie variant b, zien we dat de
optredende trekkrachten in de trekkabel van de 2de fase
constructie verkleint worden tov afbeelding ....
Wat op valt is dat op twee uitzonderingen na de grootste
normaalkrachten zich bevinden in 2de fase variant a. En net
deze uitzonderingen zitten niet ver naast de waarde van
variant a (max. trekkracht-buitengrid en max. drukkracht
kolommen).
k k
Vooral de normaalkrachten van
k
de diagonalen en
k
het
binnengrid zijn erg gestegen door k het toevoegen van k de
spatkrachten.
k k
Doordat in de binnenring van het buitengrid van de constructie
van fase 1 er drukkrachten zijn. Deze willen de ring
met namen in het middendeel naar binnen verplaatsen. De
optredende drukkrachten k zorgen voor k een verlaging van
de trekkrachten
k
in de kabel.
k
k k
Daarom is gekozen k voor variant b voor kde
constructie van
de 2de fase.
Het inbrengen van de spatkrachten op de semi-overdekte
ijsbaan heeft dus een nadelig e ect voor de normaalkrachten
verloop.
k k
In de volgende afbeelding ziet men wat voor een beeld er
ontstaat in fase 2.
k k
Ook als we naar de verplaatsingen k kijken zien we dat k de
k k
verplaatsingen van variant a ter k plaatse van de aansluting k k k
kolom met de buitengrid in de kgekromde delen te kgroot k k
Buitengrid Diagonalen Binnengrid Kolommen
trek 5577 trek 3336 trek 17474 trek
druk -7070 druk -3004 druk -12705 druk -744
trek 5617 trek 1307 trek 3595 trek
druk -4644 druk -1301 druk -1498 druk -828
58

63a) 63b)
63c)
63) Interieurbeeld 2de fase.
59

Schaatsrichting
Noord
2.1 Varianten opdeling constructie.
2.3 Constructieve uitdaging: Torsiestijfheid
2.4 Analyse torsiestijfheid mbv maquette.
2.5 Analyse torsiestijfheid mbv scia.
1. Ontwerpuitgangspunten 2. Ontwerpproces
60

2.6 Varianten oplossingen torsiestijfheid.
2.7 Variant gekromd ruimtevakwerk.
3. Eindontwerp
Eindontwerp
61

Zicht vanaf de sportboulevaard naar het ontwerp
Eindontwerp
3.1 Stedenbouwkundige organisatie
Zoals al eerder vermeld was er in de oorspronkelijke
masterplan is geen plek gereserveerd voor een ijsbaan. Iedere
student kreeg de ruimte om een eigen stedenbouwkundige
visie te vormen over het gebied.
Mijn idee was om het totale Sportzone gebied onder te
verdelen in verschillende zones met een verschillende
sportintensiteit. Waarbij er in iedere zone een verschillende
combinatie met sport wordt gemaakt. Zo zijn er zone’s
waarbij sport en onderwijs (groen), sport en wonen (rood),
sport en commercieel (blauw) en Topsport (paars) worden
gecombineerd In de referentie afbeeldingen is aangegeven
wat voor een soort uitstralingen de verschillende gebieden
dienen te krijgen.
Deze verschillende gebieden worden met elkaar gekoppeld
door middel van een al geplande sportboulevard. Ik wou de
overige zone’s ook aan deze boulevard koppelen. Waardoor
er een knooppunt ontstaat van verschillende functies.
De entree van de ijsbaan komt te liggen aan de
sportboulevaard. (zie afbeelding hier links) Ten oosten van
de ijsbaan komt een commericeel gebied, aansluitend op
het deel al bestaande commercieele gebied. Ten Westen van
de ijsbaan komt een zone te liggen voor sport en wonen. Ter
plaatse van de entree van de ijsbaan komt nu
een knooppunt te liggen waarbij verschillende functies bij
elkaar komen. Hier zou een mogelijk zijn tot het creeren van
een plein functie.
In afbeelding 66 zijn de vernieuwde routes in het gebied
weergegeven. De rode pijlen stellen het autoverkeer voor.
Door de auto’s aan de west kant van de ijsbaan te laten
verlopen, kan het woongebied ook direct ontsloten worden.
Daarnaast opent de entree zich ook naar dit gebied.
62

64a)
64b)
64c)
65) 66)
64a-c) Referentie impressies stedenbouwkundig plan
65) Vlekkenplan Sportzone.
wonen
+
sport
Topsport
Topsport
onderwijs
+
sport
Topsport
Commercieel
+sport
Topsport
66) Routting in het nieuwe stedenbouwkundig plan. Groene pijl, sportboulevard.
63

Zicht vanaf de sportboulevaard naar het ontwerp
De schaatshal is verdeeld in twee verdiepingen. Aan de
hand van het functionele schema (afbeelding 68) zijn de
plattegronden opgebouwd. Waarbij er een onderscheid
wordt gemaakt tussen verschillende koppelingen tussen
de verschillende functies, in het schema worden zowel
directe verbindingen tussen de functies weergegeven als
ook zichtlijnen (gestippelde lijn).
67)
3.2 Functionele organisatie
Opslag
Publiek zonder kaartje
Publiek met kaartje
werknemers
Fitness
Restaurant
Personeel (keuken)
Keuken
Restaurant
In afbeelding 69 zijn de plattegronden geanalyseerd naar
publiek. Met behulp van de legenda (afbeelding 67).
In afbeelding 70 zijn de doorgangen aangegeven, hoe
de verschillende ruimtes aan elkaar zijn gekoppeld. Met
behulp van de legenda (afbeelding 67) staat aan gegeven
welke doorgangen voor wie beschikbaar zijn.
Tribunes
68)
Ijsbaan
Entree
Balie tness
Kleedkamers/douche
Fitness / cardio
Middengebied
Ticketverkoop Schaatsshop
Schaatshuur
Garderobe / Kluisjes
tunnel
Schaatsaantrekgebied
Zamboni Opslag Installatie ruimte
EHBO
Vergaderruimte
Jury
64

69a) 69b)
70a)
69a) Beganegrond verdeling naar publiek.
70a) Beganegrond doorgangen.
70b)
69b) 1ste verdieping verdeling naar publiek.
70b) 1ste verdieping doorgangen.
65

Zicht vanaf de sportboulevaard naar het ontwerp
Functieverdeling:
Beganegrond
Men komt binnen op de beganegrond, loopt langs de
schaatswinkel, waarna men uitkomt in een centrale hal
(wc’s aanwezig). Vanuit deze centrale hal kan men meerdere
richtingen uitgaan. Men kan de trap oplopen op naar het
restaurant of de tness te gaan. Of men kan doorlopen
richting de balie, waar men eventueel een kaartje kan
kopen op te gaan schaatsen. Gaat men voorbij de poortjes,
dan kan men de kleedkamers inlopen of doorlopen in de
richting van de kluisjes en kan men de ijsbaan betreden.
Zou men verder door de gang lopen dan passeert men een
tunnel die hun eventueel brengt tot op het middenterrein.
Voordat men deze tunnel ingaat kan men nog langs de
EHBO. Dan is er een deel wat alleen voor medewerkers
toegankelijk is. Achter deze deur zit een ruimte voor
de jury (met eigen wc’s) en loopt de gang door naar de
opslagruimtes en de ruimte waar de ijsmachine staat.
1ste verdieping
Men heeft de eerste verdieping bereikt via de trap in de
centrale hal. Als men boven is kan men kiezen om naar
links te gaan voor de tnessruimte of naar rechts waar het
restaurant gelegen is. De tness ruimte heeft zich op zowel
het plein gelegen voor de schaatshal als de schaatsbaan.
Het restaurant heeft ook uitzicht op zowel de sportzone als
de ijsbaan.
Mensen van de tribune kunnen het restaurant bereiken
door naar boven te lopen.
Op de eerste verdieping is de jury post gelegen, met zicht
op de nish-lijn. Men kan vanuit de jury post via een gang
naar het restaurant.
Verder liggen op de eerste verdieping nog een VIP ruimte
en een vergaderruimte.
66

71)
72)
71) Beganegrond
72) 1ste verdieping
Schaatsverhuur
Schaatsshop
balie
kleedkamers
kleedkamers restaurant
tness
kluisjes
wc’s
ehbo opslag
restaurant
keuken
jury
jury
vip
ijsmachine
installatie
67

Fase 1:
3.3 Interieur en exterieur
Referentie project gevel Arcam - Rene van Zuuk.
Gevelbekleding gepro leerd verzinkt aluminium platen.
Waarbij de naden van de pro elen in verticale richting
lopen, hierdoor komen de openingen nog meer tot hun
recht. Hierdoor ontstaat een sierlijk gevel. Om de openingen
extra te accentrueren worden ook een zwarte strip gebruikt.
Vanuit het Noorden ziet men de openingen, vanuit het
zuiden lijkt de gevel gesloten. De oostgevel verloop van
gesloten naar transparant, richting de entree.
Fase 2:
In de 2de fase, komt een lichte constructie over het
middendeel van de schaatshal. Om te voorkomen dat
er direct zonlicht op de baan blijft vallen wordt deze
constructie bedekt met kozijnen met geëmailleerd glas. Dit
glas zal minder snel vies worden en is goed bestand tegen
uiteindelijke vorm
gebruikte materialen afbeeldingen en aanwijzen waar ze
zitten in de plattgrond
hoofdmaterialen,
hout & beton en gepro leerd verzinkt aluminium beplating.
en glas.
Zicht vanaf de sportboulevaard naar het ontwerp Exterieur:
Interieur:
Fase 1:
De binnenzijde is bekleed met 20 mm triplex platen waarbij
er ook gaten in de bekleding is gemaakt, vanwege de
akoestiek.
Fase 2:
Door het toepassen geëmailleerd glas aan de buitenzijde,
krijgt het dak een nog luchtiger en lichter uiterlijk. Er ontsaat
een soort waas boven de hal, waardoor het verschil
tussen fase 1 en fase 2 nog duidelijker waarneembaar is.
68

73)
73) Interieur in fase 2
74) Interieur tegen de schaatsrichting in.
75) Interieur met de schaatsriching mee.
74)
76) 77) 78)
76) Gevel vanuit het Noorden
77) Gevel vanuit het Oosten
78) Gevel vanuit het Zuiden.
75)
69

k 3.4 Controle UGT k k k
Voor de controle van de Uiterste Grenstoestand k zijn in eerste k
instantie de normaalkrachten die k optreden in fase 1 en k fase
79a)
k
k
k
k
2 met elkaar vergeleken. Hiernaast k ziet u de vergelijking k
tussen fase 1 (afbeelingen 79) en fase 2 (afbeeldingen 80).
k k
Zoals verwacht treden de maximale normaalkrachten op
in de tweede fase. De pro elen die gekozen worden zullen
k k
dus berekend moeten worden op deze normaalkrachten.
k k
Zodat de 2de fase toegevoegd kan worden zonder dat de
k k
men aanvullende maatregelen kan tre en.
k k
De maximale optredende normaalkracht is een trekkracht
van 5617kN. In hoofdstuk 3.5 zal een voorbeeld berekening
worden gemaakt voor een staaf.
k
k
k
k
k
k
k
k
Max. Normaalkracht
Fase 1
Fase 2
k k 80a)
k k
k k k k
k k k k
k k k k
Buitengrid Diagonalen Binnengrid Kolommen
trek 2765 trek 640 trek 2975 trek
druk -3556 druk -736 druk -4269 druk -383
trek 5617 trek 1307 trek 3595 trek
druk -4644 druk -1301 druk -1498 druk -828
79b)
80b)
z
z
y
y
x
x
79b) Fase 1 (buitengrid)
max drukkracht: -3556kN, max trekkracht: +2765kN.
80b) Fase 2 (buitengrid)
max drukkracht: -4644kN, max trekkracht: +5617kN.
70

79c)
80c)
z
z
y
y
x
x
79c) Fase 1 (diagonalen)
max drukkracht: -736kN, max trekkracht: +640kN.
80c) Fase 2 (diagonalen)
max drukkracht: -1301kN, max trekkracht: +1307kN.
79d)
80d)
z
z
y
y
x
x
79d) Fase 1 (binnengrid)
max drukkracht: -4269kN, max trekkracht: +2975kN.
80d) Fase 2 (binnengrid)
max drukkracht: -1498kN, max trekkracht: +3595kN.
79e)
80e)
z
z
y
y
x
x
79e) Fase 1 (kolommen)
max drukkracht: -383kN
80e) Fase 2 (kolommen)
max drukkracht: -828kN
71

Knoopverplaatsingen tweede fase in z-richting
3.5 Controle BGT
Voor de controle van de BGT heb ik de verplaatsingen van
de fase 1 met fase 2 met elkaar vergeleken. Zie het overzichtsschema
hiernaast. De verplaatsingen in z-richting
nemen erg toe. Met de detailering zal men hier rekening
moeten houden. De verplaatsingen zijn met permanentebelasting.
Mogelijk dat men een zeeg kan toepassen om de
verplaatsingen ten gevolge van permanente belasting kan
verkleinen.
De verplaatsingen in x-richting zijn 230 mm. Men zal bij de
detailering rekening moeten houden hoe de gevels aansluiten
op dit punt. Om de verplaatsingen in x-richting te verkleinen,
kan men ook nog speci eker berekenen. Waarbij
men de wanden die het daglicht uit het Noorden binnen
halen mee berekend. Deze kunnen een soort steunberen
kunnen vormen ter verkleining van de verplaatsingen in xrichting.
81a)
82a)
Max. verplaatsingen x-richting y-richting z-richting
Fase 1 175 29,7 403
Fase 2 172 56 304
72

81b)
82b)
z
z
y
y
x
x
81b) Fase1 verplaatsingen in x-richting
175 mm
82b) Fase2 verplaatsingen in x-richting
172 mm
Door het toevoegd van de 2de fase worden de verplaatsingen
in x-richting verkleind. De grootste verplaatsingen in fase 1
zitten in het midden van de binnenring. In fase 2 zitten ze
ter plaatse van de bovenzijde van de kolommen die aan het
buitengrid is geplaatst.
81c)
82c)
z
z
y
y
x
x
81c) Fase1 verplaatsingen in y-richting
29,7 mm
82c) Fase2 verplaatsingen in y-richting
56 mm
Door het toevoegd van de 2de fase worden de
verplaatsingen in y-richting dus vergroot.
81d)
82d)
z
z
y
y
x
x
81d). Fase1 verplaatsingen in z-richting
403 mm
82d) Fase2 verplaatsingen in z-richting
304 mm
Door het toevoegen van de tweede fase nemen de
zakkingen in z-richting met 32 % af. Hiermee zal men
rekening moeten houden met de detailering.
73

3.6 Toegepaste pro elen
Om de uiteindelijke pro elen te bepalen, is het nodig
dat iedere individuele staaf apart berekend wordt. De
constructie wordt namelijk opgebouwd in twee fases. Het
kan binnen deze twee fases voor komen, dat er elementen
zijn die in eerste instantie berekend dienen te worden op
trekkrachten, en in fase 2 worden ze anders belast waardoor
het drukelementen worden. (Zie staaf 2 hier rechts)
Ook moet men natuurlijk rekening houden met
assymmetrische belastingsgevallen.
Om u een voorbeeld te geven hoe het gaat heb ik voor staaf
1 en 2 de staafkrachten berekend in fase 1 en fase 2 hierbij
ook rekening gehouden met assymetrische belasting in x
en y-richting. Zie bijlage 2 voor hoe ik de belastingen in Scia
heb ingevoerd.
Door iedere staaf te optimaliseren krijg je een verloop
in doorsnede te zien. Waaruit men als het ware het
krachtenspel kan a ezen.
In bijlage 4 wordt een controle handberekening gemaakt,
waarin staaf 2 gecontroleerd wordt, in zowel fase 1 als fase
2.
74

83)
83) Berekening staafkrachten
Max.
Normaa
lkrac
hten Trek
Dru
kTrek Dru
Fase 1 symmetrisch
Fase 1 assymmetrisch x
Fase 1 assymmetrisch y
Fase 2 symmetrisch
Fase 2 assymmetrisch x
Fase 2 assymmetrisch y
Staa
f1 Staa
f2
1980 2226
2018 2142
1706 1941
1792
4653
2056
5658
1388
3657
Staaf 1
Staaf 2
k
75

Opbouw copnstrucite beiing
3.7 Knooppunten
In het vorige hoofdstuk is uitgelegd hoe we aan de toegepaste
pro elen zijn gekomen. Deze pro elen worden met
elkaar verbonden dmv knooppunten die gebasseerd zijn
op het Mero-systeem. Deze pro elen zijn onder andere
toegepast in het internationale vliegveld in Beijng (zie afbeelding
....) Ontworpen door Norman Foster.
Deze knooppunten zijn ook gebruikt in de bibliotheek in
Berlijn, ook ontworpen door Norman Foster..
In het vorige hoofdstuk hebben we gezien dat de pro elen
behoorlijk in grootte kunnen verschillen. De knooppunten
zullen ook verschillende groottes hebben. In de juist besproken
referentie projecten kwamen knooppunten voor
in grootte varieerd van een tennisbal tot pampoen grootte.
In bijlage 9, zijn constructie details weergegeven zoals ik ze
heb toegepast in mijn constructie.
76

84) 85a) 85b)
86)
84) Beiing international airport
85) Mero knooppunten
86) Bibliotheek berlijn
85c)
85d)
77

Eindontwerp
78

In dit nawoord zal ik vanuit mijn eigen standpunt
terugblikken over mijn afgelopen project. Zeker omdat het
project niet verlopen is zoals ik dat graag zou willen. Daarom
zal ik in dit stuk van mijn verslag vrij uitgebreid terugblikken
op mijn project. Dit nawoord is opgedeeld in twee delen,
een deel zal een zelfre ectie over mezelf als ontwerper. En
een deel zal zich puur richten op de ontwerpbeslissingen
die ik tijdens het ontwerp heb gemaakt.
Nawoord
79

Eindontwerp
Zelfre ectie
Om mijn gedachten over mijn ontwerphouding te
verduidelijken heb ik een tweetal analyse schema’s
gemaakt. In afbeelding 1 het ik in mijn ogen een ideaal
verlopend project weergegeven. En in afbeelding 2 een
globale schematisatie van mijn ontwerpproces van het
afgelopen half jaar.
Op de verticale as staat de mate van exibiliteit van het
ontwerp en op de horizontale as staat de tijd weergegeven.
De gekromde lijn geeft het ontwerpproces weer. Op het
einde van de tijdslijn staat het te willen bereiken einddoel.
In het algemeen zal dit einddoel een ontwerp zijn dat een
goed en logische ontwerp is op vele vlakken. Het omhoog
en omlaag bewegen van de gekromde lijn geeft aan dat er
ontwerpbeslissingen gemaakt zijn tijdens het proces.
Bij een ideaal verlopend project (afbeelding 1) zullen deze
ontwerpbeslissingen er toe bijdragen dat het project in de
loop van de tijd convergeert naar het einddoel. Waarbij
de mate van exibiliteit binnen de ontwerpbeslissingen
afnemen. De meest belangrijke ontwerpbeslissingen
worden in het begin gemaakt, wat het ontwerp al direct
inkadert. Het aantal belangrijke ontwerpbeslissingen neemt
af hoe verder men is in het ontwerpproces. Het zal dan meer
neerkomen op het uitwerken van de ontwerpbeslissingen.
Zoals al eerder vermeld heb ik afbeelding 2, mijn project
verloop weergegeven. Waarbij het ontwerpproces dus
afwijkt van het ideaal geschetste proces. Doordat er op
een aantal momenten tijdens het project geen duidelijk
ontwerpbeslissingen zijn genomen, slepen deze zich
voort (gestippelde lijn, geen duidelijk omkeerpunt in het
ontwerpproces).
Dat ik ben afgeweken van de ideale lijn, kan verschillende
redenen hebben. Zo kan het een gevolg zijn van het op dat
moment niet beschikken van de juiste kennis. In mijn geval
heeft het een tijd geduurd voordat ik zelf goed door wat de
constructieve consequenties waren van het ontwerpen van
semi-overdekte zonder kolommen in het middengebied.
Daarnaast ben ik afgeweken van de ideale lijn doordat Ik
vaak veel dingen goed wou uitzoeken, waarbij ik graag
vele varianten wou onderzoeken, om natuurlijk uiteindelijk
een goede keuze te kunnen maken. Hierbij wou ik eigenlijk
eerst alles uitzoeken voordat ik dit had toegepast op
mijn ontwerp, waardoor een aantal zaken zich blijven
voortslepen.
Dit alles had tot het gevolg dat ik regelmatig van de hak
op de tak kon springen, waardoor ik op een aantal punten
chaotisch over kwam.
80

Het geval hiervan is geweest dat het uiteindelijke bereikte
eindproduct afwijkt van het van te voren gewilde einddoel.
Het is voor mezelf belangrijk om te bese en dat het niet
duidelijk trekken van conclusies gevolgen heeft voor het
ontwerpproces, waardoor het chaotisch gaat verlopen.
Het is voor mij zeer belangrijk om een aantal duidelijke
conclusies tijdens het ontwerpproces te trekken om mezelf
in te kaderen. Waarbij ik zeker niet alles hoef uit te zoeken. Ik
moet me richten op een aantal hoofdaken en deze gewoon
uitwerken.
87)
Flexibiliteit binnen het ontwerp
87) ideaal proces
88) afgelegd proces.
Tijd
Einddoel
88)
Flexibiliteit binnen het ontwerp
Tijd
Eindpunt
Einddoel
81

Eindontwerp
Ontwerpbeslissingen
Als ik achteraf terugblik op mijn ontwerpbeslissingen valt
me op dat ik het mezelf er vaak niet makkelijker op heb
gemaakt. Zo bleken de gevormde ontwerpuitgangspunten
soms vernauwd te werken.
Ook heb ik een aantal voor de handliggende
ontwerpbeslissingen niet voldoende bekeken. Zo had ik
ook het volgende ontwerp kunnen maken, waardoor het
totale ontwerp logischer was geworden.
In fase 1 zouden er op een aantal strategische plaatsen
kolommen in het middengebied kunnen staan. Deze
plaatsing zou ik bepalen aan de hand van de combinatie
tussen de conclusies die ik getrokken heb in hoofdstruk 1.4
(zichtlijnen ijsbaan) en hoofdstuk 2.5 (analyse torsiestijfheid
mbv Scia). Er zouden dan op een aantal plaatsen kolommen
komen te staan die niet in de lijn van bepaalde zichtlijnen
zouden staan. En daarnaast zouden deze kolommen
ervoor zorgen dat de normaalkrachten en verplaatsingen
gereduceerd zouden worden ten opzichte van de huidige
situatie. (zie afbeelding 89)
In fase 2 zouden deze kolommen kunnen omklappen
zodat ze gebruikt kunnen worden voor de constructie
van de tweede fase. In tweede fase zou er mogelijk een
nieuwe krachtswerking ontstaan waarbij de krachten dmv
boogwerking worden afgevoerd. (zie afbeelding 90)
82

89) Nieuw ontwerp fase 1.
90) Nieuw ontwerp fase 2.
89)
90)
83

Eindverslag
Project:
Naam:
Datum
Docenten:
Bijlagen
M2 - Grote overspanningen
Jeroen Evers
Juli 2010
Harrie Janssen
Ad Leijten
Maarten Willems

Inhoudsopgave
Bijlage 1: Belastingen
Bijlage 2: Invoer in Scia.
Bijlage 3: Referentie constructie 2de fase
Bijlage 4: Handberekeningen controle profi elen
Bijlage 5: Plattegrond beganegrond
Bijlage 6: Plattegrond eerste verdieping
Bijlage 7: Doorsnede fase 1
Bijlage 8: Doorsnede fase 2
Bijlage 9: Constructie details.
Inhoudsopgave

Permanente belasting
PB 1 Gevel eigen gewicht:
Verzinkt aluminium (2mm dik) 10 mm 0,054 kN/m2
Houten latten structuur 30 mm 0,13 kN/m2
Open spouw ventilatie 60 mm
Dampremmende folie
Triplex beplating 20mm 0,13 kN/m2
Isolatie 120 mm 0,048 kN/m2
Waterkerend dampdoorlatende laag
Triplex 20mm 0,13 kN/m2
Houten gordingen hoh 600. 200 x 50 mm 0,10 kN/m2
Akoestische beplating 20 mm 0,10 kN/m2
Staalprofi el hoh 4000mm (hea 200)
Totaal gevel dikte: 480 mm 0,692 kN/m2
Veranderlijke belasting:
VB1 Wind
Als algemene formule geldt volgens de NEN 6702, art. 8.6.1.3 prep = Cdim • Cindex • Ceq • φ1 • pw, waarin:
prep is de windbelasting door winddruk, windzuiging, windwrijving en over- of onderdruk, in kN/m2.
Cdim is een factor die de afmetingen van een bouwwerk in rekening brengt.
Cindex zijn de windvormfactoren, deze kunnen zijn.
Ceq is een drukvereff eningsfactor
φ1 is de vergrotingsfactor die de dynamische invloed van wind in de windrichting op het bouwwerk in rekening
brengt.
pw is de extreme waarde van de stuwdruk
Voor een gebouw met een hoogte kleiner dan 50 m en een hoogte/breedte verhouding kleiner dan 5 geldt dat Ceq en φ1
gelijk zijn aan 1,0. De formule wordt dan: prep = Cdim • Cindex • pw
Cdim opgezocht uit tabel NEN 6702, tabel II. Cdim is 0,89
Cindex is afhankelijk van de hoek waarop de kracht aangrijpt. Zie het schema hiernaast.
pw opgezocht in tabel NEN. Gebouw staat in windgebied III (bebouwd), hoogte 20 m. pw is 0,79.
Met deze factoren zijn de windbelastingen berekend.
+0,7
+0,8
+0,8
-0,7
-0,7
-0,4 -0,4 -0,4 -0,4
VB2 Sneeuw
Als algemene formule geldt volgens de NEN 6702. prep = Ci • Psn;rep, waarin:
prep is de rekenwaarde sneeuwbelasting, in kN/m2.
Ci is de sneeuwvormfactor.
Psn;rep soortelijk gewicht van sneeuw, in kN/m2
Ci is afhankelijk van de hoek waarop de sneeuw op het dak ligt. Zie schema hieronder
Psn;rep soortelijk gewicht van sneeuw is 2,0kN/m3, voor een laag van 350 mm komt dit neer op 0,7 kN/m2
1,2
0,6
0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
0,8
1,20,6
-0,4
-0,4
-0,4
-0,4
Bijlage 1: Belastingen

Invoer in SCIA
De belastingen van bijlage 1 zijn ingevoerd in
scia. Om rekening te houden met assymmetrische
belastingen zijn in alle scia bestanden de
veranderlijke belastingen ingevoerd in kwarten, zie
het schema hiernaast. Hierbij het ik een extra factor
aan de belastingcombinaties toegevoegd.
Hierdoor ontstaan er 3 situaties.
Situatie 1: constructie symmetrisch belast. Voor de
veranderlijke belasting voor ieder kwart een extra
factor van 1,0 geldt.
Situatie 2: constructie assymmetrisch belast in
y-richting. Voor de veranderlijke belasting voor de
rode kwarten geldt een extra factor van 1,0 en voor
de oranje een factor 0,5.
Situatie 3: constructie assymmetrisch belast in
x-richting. Voor de veranderlijke belasting voor de
rode kwarten geldt een extra factor van 1,0 en voor
de oranje een factor 0,5.
Belasting combinaties
Voor het berekenen van de uiterste grenstoestand
zijn de volgende combinaties aangehouden.
UGT
1,35 PB + 0 VB
1,2 PB + 1,3 VB1
1,2 PB + 1,3 VB2
De combinatie 1,2 PB + 1,3 VB1 was in alle gevallen
maatgevend.
Voor het berekenen van de bruikbaarheids
grenstoestand is de volgende combinaties
aangehouden.
BGT
1,0 PB + 1,0 VB
1.
2.
3.
Bijlage 2: Invoer in Scia
y
y
y
x
x
x

3.
Atrium in het Ministerie van Financien.
2.
4.
1.

1.
2.
3.
4.
Bijlage 3: Ref Constructie
2de fase

Situatie1,staafbelastoptrekkrachtvan2226kN
Staafgegevens:
CHSCF273,0x12,5inStaalkwaliteit235
A 1,02x10 2 m 2
Nt;s;d =Fd=2226kN
Nz;u;d=Afy;d=10200235N=2397kN
Situatie2,staafbelastopdrukkrachtvan2056kN
Staafgegevens:
CHSCF273,0x12,5inStaalkwaliteit235
A 1,02x10 2 m 2
E 210x10 3
IY=IY 0,869x10 4 m 4
lK inditgevalaangehoudendatdekniklengte
gelijkisaandesysteemlengte=4m.
(voorstaalsoortS235)
Volgenstabel23vanNEN6770geldtvoorknik
instabiliteitskrommea.Deknikfactorhebik bepaaldmettabel24vanNEN6760.
Gecontroleerdmetscia:
l = 4 m
2226 kN
Bijlage 4: Handberekening
controle profi elen
-2056 kN
l = 4 m

Entree
Opslag
Schaatsshop
Schaatsverhuur
balie
kleedkamer
kleedkamer
kluisjes ehbo
opslag
restaurant
jury
ijsmachine
installatieruimte
Alle maten in mm
Project: M2 - Grote overspanningen
Naam: Jeroen Evers
Beschrijving: Plattegrond beganegrond
Datum: Juni 2010

kleedkamers
tness
balie
restaurant
keuken
jury
vip
Alle maten in mm
Project: M2 - Grote overspanningen
Naam: Jeroen Evers
Beschrijving: Plattegrond 1ste verdieping
Datum: Juni 2010

Alle maten in mm
Project: M2 - Grote overspanningen
Naam: Jeroen Evers
Beschrijving: Doorsnede fase 1
Datum: Juni 2010

Alle maten in mm
Project: M2 - Grote overspanningen
Naam: Jeroen Evers
Beschrijving: Doorsnede fase 2
Datum: Juni 2010

3
1
2
Detail 1
Detail 2
Detail 3
Alle maten in mm
Project: M2 - Grote overspanningen
Naam: Jeroen Evers
Beschrijving: Constructie details
Datum: Juni 2010