1 Woontoren The Muse in Rotterdam, foto: Studio Hans Wilschut 1 42? CEMENT 1 2021 The Muse ligt in het Maritiem District tussen de Maas en Blaak, met de voorzijde aan de histori - sche Wijnhaven en de achterzijde aan de Wijnstraat (fig 2). Programma The Muse is een luxe woontoren met 94 koopappartementen, in grootte variërend van 40 tot ruim 209 m². 38 van deze wonin - gen zijn uniek en in het ontwerp zijn er veel verschillende plattegronden met respectie- velijk 2, 3, 4 of 5 woningen per laag. Op de begane grond zijn twee com - merciële ruimtes gemaakt en is een helling - baan voorzien voor de parkeergarage. Deze parkeergarage bevindt zich op de 2e, 3e en 4e verdieping en kan straks worden uitgebreid naar de naastgelegen kavel, waar momenteel de woontoren Casa Nova wordt gerealiseerd. IMd heeft ook aan de wieg gestaan van het constructieve ont- werp van deze naastgelegen toren en heeft daardoor in het ontwerp van The Muse hier rekening mee kunnen houden. Dit is onder andere gedaan door aan die zijde een kolom - structuur met betonbalken te ontwerpen. De betonbalken zijn breder gemaakt waar- door de vloeren van de parkeergarage van Casa Nova er gedilateerd kunnen worden opgelegd (zie 'C' in fig. 3). Voor de levendigheid zijn aan de Wijn - havenzijde als afdekking van de garage kade- woningen gemaakt met een gevel van ruim 14 m breed. Aan de achterzijde (zijde Wijn - straat) loopt de garage wel door tot de gevel. Ook hier is bijzondere aandacht besteed aan de leefbaarheid van de straat door een groene gevel met plantenbakken in schoonbeton op te nemen (foto 4). Hierdoor is hier nauwelijks een parkeergarage te herkennen. In de overgangslaag tussen de vijfde en negende verdieping is visueel een knik gerealiseerd in twee richtingen. Hier is de toren excentrisch op de onderbouw geplaatst, zodat deze goed past tussen de andere hoog - bouwprojecten in de directe nabijheid. Het zwaartepunt verschuift hierdoor in IR. MATTHIJ MOONS RC Projectconstructeur IMd Raadgevende Ingenieurs IR. PAUL KORTHAGEN RC Raadgevend ingenieur/ partner IMd Raadgevende Ingenieursauteurs 'Frietzak' en 'spagaat' Het Wijnhaveneiland in Rotterdam is sinds kort een markante woontoren rijker: The Muse. Deze 75 m hoge toren bestaat uit een vijflaagse onderbouw (zogenoemde Rotterdamse laag) met hierboven een toren die optisch is geknikt. Deze knik zorgt bij de beide zijgevels voor een uitdagend krachtenspel. Knik in woontoren The Muse in Rotterdam zorgt voor uitdagend krachtenspel CEMENT 1 2021 ?43 A B B C westelijke richting en tegelijkertijd wordt de diepte van de toren kleiner (fig. 5). De woningen in deze overgangslaag zijn voorzien van diepe balkons aan de Wijn - haven en hebben bijzondere vormen door de schuine gevels in zowel horizontale als verticale richting. Constructieve oplossing knik De knik vormde een flinke uitdaging voor het constructieve ontwerp, waarvoor ver- schillende opties zijn ontworpen. Aanvanke- lijk liep de draaglijn niet door en zijn diverse varianten ontworpen, zoals schuine kolom - men die de hele constructie dragen of een vakwerk die de uitkraging opvangt (fig. 6). Deze varianten bleken lastig in te passen in het bouwkundig ontwerp: bij de schuine ko- lommen waren voorzieningen nodig voor de grote spatkrachten en de zwaarbelaste kern. En de diagonalen van het vakwerk hinderden de toegankelijkheid van de appartementen. In nauw overleg met de architect is het ont- werp zodanig vormgegeven dat de knik bouwkundig weliswaar aanwezig is, maar dat ook de draaglijnen van de beide kopge- vels (net als de andere wanden) constructief kunnen doorlopen tot in de fundering. Dit is gedaan door aanpassingen in beide kop- gevels. Hierdoor blijft de constructieve opzet logisch zonder dat dure overgangsconstruc- ties nodig zijn. Wel ontstaat in bij de beide kopgevels door de visuele knik een bijzondere krachtswerking. Beide wanden worden nader toegelicht. Westelijke kopgevel ('frietzak') Om de visuele knik te realiseren is de wand op as B tussen de 5e en 9e verdieping inge- snoerd. De belasting uit de bovenbouw wordt op die manier geconcentreerd in het midden van de wand (fig. 7). Binnen het ontwerpteam werd dit al snel de 'frietzak' genoemd. | 2 Locatie The Muse tussen Blaak en de Maas 3 3D-fragment zijgevel met stalen kolommen (A en B) en aansluiting parkeergarage Casa Nova (C) PROJECTGEGEVENS project The Muse, Rotterdam opdrachtgever V.O.F. Wijnhaven 69 architect Barcode Architects constructeur IMd Raadgevende Ingenieurs bouwkundige uitwerking ABT engineering prefab beton Snijders Ingenieursgroep aannemer Smit's bouwbedrijf leveranciers prefab beton Decomo, Geelen beton oplevering zomer 2020 2 3 44? CEMENT 1 2021 NIEUWE MAAS NIEUWE MAAS OOSTZEEDIJK BO OMP JES MAA SBOULEV ARD WESTBLAAK BLAAK WIJN HAVEN MEENT C O OLSINGEL SCHIED AMSEDIJK MARINIERSWEGKOEKSTRAA TPANNE ORANJEBO OMSTRAAT ROSESTRAA T NOORDER EIL AND WIT TE DE WI THS TRA AT WILLEMSBRUG ERA SMUSBRUG THE M USE N Nu is het in gebr uik als bewaar der van het drijvend erfgoed v a n R o tte rd am e n m aakt de h aven o n d erd eel u it van het Maritiem Museum. Ook onder deel van het Maritiem District; de bruisende terrassen van de Oude Haven, het uitzicht van Prachtig aan de Maas en de 127 meter hoge Red Apple. Een geweldige mix van high rise en historisch Rotterdam. Op deze stoere plek, zo verbonden met de stad en het water van de Maas, is het begin gemaakt van een hoogwaar dige woonbuur t met een prachtig wolkenkrabbend waterfront. V an daar uit kijk je niet alleen uit op het erfgoed van de stad, maar ook op de Willemsbr ug naar het Noor dereiland, d e M aas en luxe cru is e sch epe n. Hie r w on en beteken t genieten van het kloppend hart van Rotter dam op een hyper moder ne locatie en toch in de luwte van de stad. HAVEN V A N D E S TA D In het Ma ritiem D istrict voel en b eleef je de oorspr ong van Rotter dam. De Leu vehaven, het hart va n het district, was tot a an de tw eede wereldoorlog het t huis va n de bekende V an Nelle fabrieken. 11 THE MUS E 10 T H E MUSE TH E M USE, R OTT ER D AM N 51 55.069, E 4 29.216 BOOMP JES WESTBL AAK WESTZEEDIJK BLAAK WIJNH AVEN C O OLSINGEL SCHIED AMSEDIJK MARINIERSWEG MUSEUMP ARK NOORDER EIL AND RO TTERD AM BL AAK Het Schielandshuis Rotter dam T ourist Infor mation Maritiem Museum Markthal Beurs Bibliotheek Sint Laur enskerk Oude Haven Kubuswoningen THE MUS E Wijnhaven 65 Red Apple Marina De knik is bouwkundig weliswaar aan - wezig, maar het is gelukt om ook de draaglijnen van de kopgevels constructief te laten doorlopen tot in de fundering 4 5 6 4 Aanzicht vanaf Wijnstraat met plantenbakken in schoonbeton, foto: Studio Hans Wilschut 5 'Open geklapt' 3D-model 6 Beschouwde alternatieven krachtwerking knik CEMENT 1 2021 ?45 7 8 7 Wand in as B ('frietzak') 8 Normaalspanningen in wand as B Door de insnoering ontstaan grote trek - krachten in de lateien en borstwering tus- sen de 7e en 10e verdieping (fig. 8). Vanwege deze trekkrachten is de gevel tot de 10e ver- dieping geheel in het werk gestort (C55/67). Het skelet is vanaf de 6e verdieping met een tunnelkist uitgevoerd (beukmaat 7,75 m). Vanaf de 10e verdieping zijn de trekkrachten kleiner en bleek het mogelijk om voor de gevel prefab sandwichelementen toe te passen. Deze elementen zijn geïntegreerd in de tunnelcyclus. In verband met de spanningen bij de insnoering is de wand op de 4e verdieping dikker uitgevoerd (600 mm in plaats van 250 mm), zodat deze goed aansluit op de twee kolommen in de onderbouw waarop deze kopwand rust (afmeting 1400 x 500 mm²). 46? CEMENT 1 2021 9 Elk van deze kolommen draagt circa 24.000 kN belasting. In een robuustheidsanalyse is de krachtswerking geanalyseerd wanneer een van beide kolommen wegvalt en de an - dere de volledige belasting volgens de bijzon - dere belastingcombinatie draagt. Uit deze analyse bleek dat er voldoende robuustheid in het ontwerp aanwezig was en geen aan - vullende voorziening nodig waren. Door de insnoering van de gevel heeft de vloer op de 6e t/m 9e verdieping tussen as B en C geen volledige oplegging. In het schuine gevelvlak zijn daarom schuine stalen kolom - men in de gevel opgenomen (zie plattegrond van de 7e verdieping in fig. 5 en fig. 9). Deze kolommen dragen een klein deel van de vloer en dragen de belasting af op liggers die volledig in de 5e verdiepingsvloer zijn geïn - tegreerd (foto 10). Door de insnoering in de wand in as B ontstaan grote trekkrachten in lateien en borstwering 10 9 Plattegrond 7e verdieping met aan beide zijden schuine stalen kolommen 10 Stalen liggers ingestort in de 5e verdieping voor het opvangen van de kolommen in de schuine gevel CEMENT 1 2021 ?47 Oostelijke kopgevel ('spagaat') Bij de andere kopgevel op as F worden de krachten juist naar buiten gebracht (fig. 11). Op deze manier kon op de 1e t/m 3e verdie- ping een doorrijopening voor de parkeerga - rage worden gerealiseerd en op de 5e ver- dieping een brede opening voor de toegang tot de collectieve daktuin die The Muse en Casa Nova met elkaar verbindt. Dit resul -teert in een spectaculaire overspanning op de begane grond van ruim 15 m (fig. 11). Deze overspanning is mogelijk gemaakt door de bovenliggende wanden te ontwerpen als wandligger van circa 30 m hoog (tot 10e verdieping). In de onderbouw ontstaan grote spat- krachten, met name bij de 1e verdieping (fig. 12). Voor de trekkracht is hier een 11 Wand as F ('spagaat') 12 Normaalspanningen in wand as F 11 12 48? CEMENT 1 2021 BALKONS Een belangrijk onderdeel in het architecto- nische ontwerp van The Muse zijn de bal- kons en plantenbakken die in wit beton zijn uitgevoerd, als contrast met het antraciete beton van de kopgevels (foto 13). Deze bal- kons zijn ontworpen met het iTens-systeem van Normteq, om vervormingsverschillen zoveel mogelijk te beperken zodat het lijnenspel van de balkons doorloopt. Het beperken van de vervormingsverschillen is mogelijk doordat de vloer al volledig uitgehard is als de balkons gemonteerd worden en er ? in tegenstelling tot bijvoor- beeld isokorven ? geen hoekverdraaiing ontstaat. Ook maakt dit systeem het mogelijk om de balkons na de ruwbouw- fase te monteren. Bij dit systeem wordt het balkon tegen de vloer gespannen met voorspankabels (foto 14). In de vloer wordt hiertoe een tapse sparingsbuis ingestort en op enige afstand van de vloerrand een inkassing (foto 15). Nadat de vloer is uitgehard wordt het balkon geplaatst. Aan dit balkon is een nok gemaakt waar de voorspanstrengen uitsteken. De ruimte tussen de tapse vloer- sparing en de nok wordt aangegoten met vezelversterkte gietmortel. Het bevestigingsdetail van deze balkons is op verzoek van de gemeente Rotterdam aangepast, waarbij er niet alleen aan de zijde van het balkon een tand aanwezig is, maar aan de zijde van de vloer een nok wordt gewapend. De in het iTens-systeem aanwezige vezelversterkte mortel is op die manier als extra veiligheid aanwezig. Aan- vullend hierop is nog een proefbelasting uitgevoerd (een laag van 35 cm water). Meer over de vormgeving van de betonnen gevels en de balkons staat in het artikel 'Meanderende muze' in de rubriek Beton in beeld in Cement 2020/6. 13 14 15 13 Balkons en plantenbakken in wit beton uitgevoerd, foto: Studio Hans Wilschut 14 Balkons worden tegen de vloer gespannen met voorspankabels, foto: Barcode Architects 15 Inkassing vloer t.b.v. balkon CEMENT 1 2021 ?49 Boven de begane grond is een tijdelijke balk gemaakt om de wand aanvullend mede met behulp van vijzelkrachten te ondersteunen VIJZELEN Tijdens de bouwfase is voor de wand op as F, met de enorme opening op de begane grond, een tijdelijke voorziening ontworpen. Aanvankelijk zou die opening er niet komen maar zou hier een volledig gesloten wand worden gemaakt. De opening zou nader- hand worden gezaagd. Hieraan kleefden verschillende bezwaren, onder andere de beperkte mogelijkheden om te kunnen ingrijpen als het gedrag van de wand tij- dens het slopen anders zou blijken te zijn dan voorspeld. IMd heeft daarom in samen- spraak met de aannemer een fasering uit - gewerkt, waarbij er boven de begane grond een tijdelijke balk gemaakt is om de wand aanvullend te ondersteunen (foto 16). Op de balk zijn twee penanten gemaakt, met hierop een stalen kolom waarop de wand rust. Groot voordeel was dat de penanten met relatief klein materieel kon worden gesloopt. Aan weerszijden van deze stalen kolommen is ruimte gemaakt voor vijzels (foto 17 en 18). Nadat de wand van as F tot de 10e verdieping volledig was verhard, zijn vijzels aangebracht om de stalen kolom- men spanningsloos te maken. Vervolgens is de vijzel in stapjes ontlast. In een FEM- analyse zijn al deze fasen geanalyseerd met een uitgebreide gevoeligheidsbe- schouwing van met name de stijfheden van de verschillende betononderdelen (E-modulus) en de veerstijfheden van de palen. De berekende vijzelkracht verschilde uiteindelijk slechts 2% van de berekende waarde. 16 17 16 Tijdelijke balk met penanten voor ondersteuning wand as F 17 Tijdelijke oplegging wand as F 50? CEMENT 1 2021 betonbalk ontworpen met een doorsnede van 800 x 870 mm² en wapening 22Ø32. Analoog aan de andere kopgevel is de hoge wandligger in het werk gestort. Vanaf de 10e verdieping is de gevel uitgevoerd als prefab sandwichelement en opgenomen in de tunnelcyclus. Doordat de wandligger pas effectief is als deze wand geheel is gerealiseerd, is een tijdelijke voorziening ontworpen. Zie hier- voor het kader 'Vijzelen'. Het volume naast de wand tussen as F en H is gerealiseerd met een staalconstructie met schuingeplaatste dragende kolommen (letter B in fig. 3 en fig. 9). Bij de onderdoor- gang is de vloer van de 7e en 8e verdieping opgehangen aan de 9e verdieping (letter A in fig. 3). Een knik die geen knik is Met woontoren The Muse is Rotterdam is een zowel architectonisch als constructief bijzonder gebouw neergezet. Architectonisch bijzonder door de visuele knik in de toren boven de plint, constructief bijzonder door- dat diezelfde knik constructief gezien geen knik is. En daarmee werd een uitdaging uit het architectonisch ontwerp creatief opge- lost zonder afbreuk te doen aan de visie van de architect. De spagaat van de wand in as F resulteert in een spectaculaire overspanning op de begane grond van ruim 15 m 18 18 Vijzels op moment dat stalen kolom is verwijderd CEMENT 1 2021 ?51