ing. R.C.A. BlootArchitectengroep ED, Amersfoort Kantoorgebouw Almere-Stad1PerspectieftekeningInleidingIn Zuidelijk Flevoland wordt Almere gebouwd, een stad die voor het einde van deze eeuw metcirca 200 000 inwoners tot de grotere steden in ons land zal behoren. In het stedelijk centrumvan Almere, Almere-Stad, is onlangs in opdracht van de Stichting Project Ontwikkelingsbu-reau AMRO een kantoorgebouw gerealiseerd met een totaal vloeroppervlak van 10 000 m2.Het gebouw wordt als een accent in hoogbouw opgenomen in een gesloten bouwbloktegenover het toekomstige station.Het gebouw is ontworpen door Architectengroep ED uit Amersfoort (projectarchitect: ir.J.W.Jansen; projectconstructeur: ing. R.C.A. Bloot). In dit artikel zal worden ingegaan op hetontstaan van het bouwkundig en constructief ontwerp en de afstemming daartussen.Gebouwvorm en constructieprincipeHet gebouw bestaat uit twee evenwijdig aan elkaar lopende blokken, die ten opzichte vanelkaar iets zijn verschoven en zijn gekoppeld door middel van een kern en een tussengebied(fig. 1 en 2). In de kern bevinden zich alle installatiekanalen, liften, hoofdtrappen en toiletten.Het gehele gebouw heeft een onderbouw met algemene ruimten en twee parkeerlagen, waartotaal 90 auto's kunnen worden geparkeerd. Aan de noord- en zuldgevel wordt het gebouwontsloten door noodtrappehuizen, terwijl de parkeerlagen vanaf de westzijde toegankelijkzijn.De parkeergarage onder het gebouw is eigenlijk maatgevend geweest voor het te kiezendraagsysteem. Als eerste aanzet was gekozen voor het in figuur 3 weergegeven stramien.Omdat de tussenkolommen enerzijds problemen gaven in de parkeerlagen en anderzijds deflexibiliteit in de kantoren benadeelden, werd een variant-stramien opgezet met weglatingvan de tussenstramienlijn (fig. 4).Om voor dit gebouw een optimaal bouwsysteem te vinden zijn een aantal bouwsystemengetoetst aan de volgendende voorwaarden:- flexibele ?ndelingsmogelijkheid;- bouwsnelheid;- kostprijs;- materiaaleconomie.De bouwsystemen, welke werden getoetst aan bovenstaande voorwaarden waren:CementXXXIII(1981)nr.9 5713Stramien in eerste opzeta. een ter plaatse gestort betonnen skelet met stramienprincipe volgens figuur 3, met betonnenkolommen, vlakke plaatvloeren en een gestorte kern;b. een geprefabriceerd skelet met stramienprincipe volgens figuur 4, met betonkolommen,balken, vloerplaten en kern;c. een combinatie van a. en b. met stramienprincipe volgens figuur 4, met ter plaatse gestorteportalen, gestorte kern en prefab-vloerplaten.Omdat werd uitgegaan van een betonconstructie, is een staalskelet niet ter sprake geweest.Een dragende gevel is evenmin tersprake gekomen, omdat de materiaalkeuze voor de gevelnog niet was gemaakt. Uit het onderzoek kwam tenslotte naar voren dat prefabricage alsmeest gunstige bouwsysteem hier moest worden toegepast.Prefab-elementenAls eerste aanzet voor de prefabricage zijn studies gemaakt van de te gebruiken vormgeving.Uitgangspunt was, dat door de vorm van het element duidelijk moest worden gemaakt, hoehet element bouwtechnisch functioneert. Dit geldt in de eerste plaats voor de elementen vande draagconstructie, te weten kolommen, balken en vloerplaten.Kolommen en balkenDe kolommen en balken zijn opgevat als portalen. Bij een monoliete constructie op meerderesteunpunten ontstaan in de momentenlijn nulpunten. Hierop is het 'gerber'-principe geba-seerd en in dit geval ook het opbouwprincipe van de portalen.Daar het theoretische en praktische momenten-nulpunt zelden op dezelfde plaats ligt, onderandere door wisselende belastingen, is het nulpunt opgelegd. Hierdoorontstond het in f ?guur5 geschetste beeld. De kolommen zijn pendelend in twee richtingen, waarbij momentver-schillen, ten gevolge van wisselende belastingen of eenzijdige belastingen, door horizontalekrachten via de stijve vloervelden naar de stijve kern worden overgebracht.De kolom/kolomverbindingen zijn uitgevoerd met ge?njecteerde stekken, de overige verbin-dingen zoals kolomarm/balk en portaal/vloerplaat door middel van doken.Mede door het prefabricageproces kon er licht (slank) worden geconstructeerd. Uiteindelijkwerd vooreen kolommaat van 450 450 mm2gekozen.De plaats van het momentennulpunt werd bepaald op 0,194 L, afhankelijk van de gevelele-menten. In figuur 5 is de uiteindelijke maatvoering weergegeven.Cement XXXIII (1981) nr. 9 5725Schema van de portaalconstructie6Maatvoering van de portaalconstructie7Momenten- en dwarskrachtenlijnen8Maatvoering van de vloerplaatVloerplaatAan de vormgeving van de vloerplaat is erg veel aandacht besteed, ten eindeeen 'plafondloos'gebouw te maken. Getracht is de vloerplaat aan de onderzijde zo i nteressant te maken, dat detoekomstige gebruiker niet noodzakelijkerwijs een plafond hoeft aan te brengen.Gevraagd werd derhalve een TT-plaat met een uitgekiende vormgeving. De mechanica geefthierop een heel duidelijkantwoord, zie f ?guur 7. Met dit gegeven is van gipsopschaal 1:20 eenproefmodel gemaakt, zodat het element ruimtelijk kon worden bekeken. Hieruit volgde dedefinitieve vormgeving, waarbij het model ook bekistingstechnisch nog wat werd bijge-schaafd (fig. 8). Op zich een dure oplossing, die door de vele vierkante meters vloeroppervlaken het achterwege blijven van een plafond toch gepermitteerd kon worden. De platen zijn overhet horizontale deel tussen de ribben voorzien van houtwolcementplaten (in het werkaangebracht) en het geheel is wit gespoten. De voorgespannen platen hebben geen druklaagmaar zijn met stalen strippen in de voegen aan elkaar gelast.KernIn eerste instantie werd voor de kern gedacht aan de toepassing van glijbekisting. Omdat dekern vele tussenwanden en vloeren heeft zou het tratidioneel werken grote vertragingenbetekenen ten opzichte van de prefab-montage. Ook bleek de hoogte van de kern nauwelijkstoereikend voor een economische inzet van glijbekisting. Daarom is onderzocht of prefabri-cage van de kern mogelijk was.De kern zou bestaan uit buitenwanden, binnenwanden en vloerplaten. Omdat de kern vervande kraanbaan lag, waren grootteen gewicht van de elementen gekoppeld aan de kraancapa-citeit. De buiten-kernwanden met een lengte van 9 m moesten als gevolg daarvan in tweedelen worden gesplitst, zodat niet alleen op de hoeken maar ook in het midden van de vierwanden een stortstrook moest komen.Een traditioneel gestorte kern vergt nogal wat rekenwerk om de stabiliteit te garanderen. Eenkern opgebouwd uit geprefabriceerde onderdelen vergt nog veel meer rekenwerk. Omdatlangs de kern de vloeren op de portalen liggen, in plaats van op de kern, misten we een flinkstuk normaalbelasting. Dit is echter opgevangen door de portalen te kopppelen aan de kern(fig. 9).De buiten-kernwanden zijn 250 mm diken verticaal gekoppeld dooraangegoten dookverbin-dingen en horizontaal gekoppeld doormiddel van stortstroken. De prefab-buitenwanden zijnin een ruwe kist gestort, terwijl de stortstroken met een gladde kist werden gestort.De 150 mm dikke binnen-kernwanden dienden ter ondersteuning van vloerelementen en bijde liftschachten als plooiversteviging van de buitenwand. De verticale verbinding tussendeze wandelementen is uitgevoerd met doken. De horizontale verbinding bestaat uit eenvoegverbinding; daar waar plooiverschijnselen kunnen optreden is echter een 'natte' ver-binding toegepast.De vloerelementen in de kern zijn 200 mm dik en werden via de dookverbindingen gekoppeldaan de wanden. Ook de hoofdtrap werd geprefabriceerd en gelijk met de montage meegeno-men.Bovendaks werden voor de buitenwanden sandwichelementen toegepast. De kern is voor-zien van een gasbetondak op stalen balken.NoodtrappenOm ook in de bouwfase op meerdere plaatsen het gebouw bereikbaar te hebben, werd degedachte uitgewerkt ook de noodtrappen te prefabriceren. Moeilijkheid daarbij was devormgeving van de trap en de daaruit voortvloeiende statische onbepaaldheid. De schemati-sering van de trap is weergegeven in figuur 10.Cement XXXIII (1981) nr. 9 573De trap heeft primai r als drager een sch ijf welke per verdiepi ng gekoppeld is aan het gebouw.Deze koppeling is gemaakt door middel van de bordessen. De bordessen steunen op consolesaan de schijf. De gekoppelde bordessen op vloerhoogte kunnen dus worden opgevat alsplaten op twee steunpunten. De tussenbordessen kunnen het beste worden betiteld als'wiebelende' platen die door de trappen zijn verbonden aan de eronder en erboven gelegengekoppelde bordessen. Zodoende ontstaat een opbouwschema dat leterlijk en figuurlijkstaat of valt met de verbinding van de onderste drie elementen. Wanneer ??n tussenbordes isverbonden aan twee bordessen op vloerhoogte (en de 'natte' verbinding is verhard) kan menmaar blijven doormonteren. Vanwege de natte verbinding tussen tussenbordes en consolekan nog enige wringing worden opgenomen.De schijven worden onderling verbonden doorge?njecteerdedookverbindingen.Alleoverigeverbindingen zijn natte verbindingen. Het geheel is uitgevoerd in glad beton (fig. 11).GevelelementenIn het prilleontwerpstadium was nog niet duidelijk wat voor materiaalkeuze voor de gevel zouworden toegepast. Omdat met name het energiegebeuren een heel belangrijkaspect vormt indit gebouw, was het warmte-accumulerend vermogen een belangrijk keuzeaspect. Dit heeftde keuze bepaald op beton. De vormgeving van de elementen is afgestemd op de portalenwaar ze tussen staan.Cement XXXIII (1981) nr. 9 57412Opbouwvan deprefab-gevelHet element heeft een sandwich-constructie waarbij de buitenschil via doken vaststaat aanhet skelet; de dunne binnenschil hangt met ankers aan de buitenschil en kan zodoende dusvrij bewegen (fig. 12).Dit al les leverde nu een compleet prefab-bouwwerk op. Maar elk gebouw heeft plaatsen waareen bepaald systeem niet doorgezet kan worden. Zo ook hier. Omdat hetentreegebied van hetgebouw via voetgangersbruggen aansluiting zal krijgen met hettoekomstige NS-station en erook hellingbanen behoorden te komen voor mindervaliden, is een nogal ingewikkeld voorge-bied ontstaan met vele niveauverschillen. Dit was absoluut niet te prefabriceren.In het werk gestorte betonconstructiesKelder en funderingHet realiseren van de fundering werd bemoeilijkt door de volgende factoren:er was een sterk fluctuerende grondwaterstand;het terrein was erg aan zakking onderhevig;vanuit het Gooimeer werd het grondwater onder de aanwezige kleilagen onder spanninggehouden.Als eerste zijn er door bureau Van Steenis te Utrecht sonderingen gemaakt (fig. 13), is degrondwaterstand opgenomen en zijn peilbuizen geplaatst. In een tweede fase zijngrondmonsters genomen om te kunnen bepalen hoeveel de grond zou zakken binnen eenbepaald tijdsbestek.Uit al deze gegevens werd geconcludeerd dat:een fundering op palen van gemiddeld 10,00 m lengte nodig was;de zakking van de grond tijdens het storten van de keldervloer erg klein zou zijn;er gerekend moest worden op een grondwaterstand van maximaal 1,5 m boven de kelder-vloer.Omdat de belasting van het gebouw via kolommen naar beneden komt, moest de keldervloerter plaatse van de kolommen worden uitgebreid met poeren. Onder deze poeren staanaf hankelijk van de belasting 4 of 6 palen (fig. 14). De keldervloer is 250 mm dik; ter plaatse vande kern is de totale dikte 600 mm.VoorgebiedHet voorgebied wordt gekenmerkt door hellingbanen en trappen. Vanwege de ingewikkeldestructuur is dit deel van het gebouw niet geprefabriceerd.De hellingbanen bestaan uit U-vormige bakken, die zijn opgelegd op 'paddestoelen'. Dewanden hebben een grove structuur terwijl de paddestoelen in glad beton zijn uitgevoerd. Debaan is afwerkt met gietasfalt.De trappartij bestaat uit een plaat van 300 mm dik, die puntvormig is ondersteund op terplaatse gestorte kolommen. De treden werden in een tweede fase gestort en afgewerkt.UitvoeringEind 1979 is de 1 e paal geslagen voor het kantoorgebouw. Omdat de spanningsbemaling nogniet was voltooid en toch v??r 1980 begonnen moest zijn met de heiwerkzaamheden, zijn deeerste palen geheid vanaf maaiveld en later uitgegraven.Ter plaatse van de kolommen werd over de palen een poer gestort, met daaruit stekend destekken (040) voor de prefab-kolommen (foto 15). Om de keldervloer in ??n stort te kunnenmaken (550 m3) is gebruik gemaakt van betonpompen. Vervolgens zijn de wanden gestort intwee fasen.Ai Ie prefab-betonelementen zijn geleverd en gemonteerd door Schokbeton uit Kampen. Foto16 en 17 geven een indruk van de montage van de draagconstructie. Bij de montage isbegonnen met de elementen die aansluiten op ter plaatse te storten delen. Met name in hetvoorgebied waren er enkele prefab-kolommen en-balken met een dragende functie voor terplaatse te storten platen (foto 18-20). De montage van de draagconstructie is verdiepingsge-wijs uitgevoerd, waarbij de montage van de gevelelementen drie verdiepingen achterliep.Cement XXXIII (1981) nr. 9 57516Montage van de portalen19Onderzijde van de trappartij in hetvoorgebied20Detail voorgebied, met paddestoel voordeondersteuning van de hellingbaan21Gebouw bij opleveringVoor de montage is gebruikgemaakt van een 140 tons torenkraan, dieopeen op houten palengefundeerde kraanbaan stond. Met deze kraan kon 70% van de elementen worden gemon-teerd; het overige deel, met name de gevelelementen, is gemonteerd met behulp van eenmobiele 50 tons rupskraan.Het betonwerk, zowel prefab als ter plaatse gestort, is uitgevoerd in de periode van februari1980 tot april 1981 . De oplevering van het hele project was in juli 1981 (foto 21).Cement XXXIII (1981 )nr. 9 576