2 2 22 22     Ingenieurs met passie voor techniek 222  222 222222 222 222 2 2222 2222222 222222 2222 2 2 2222 2222 222222 2222222 2222222 222222
2  22  2 2  2 2 222222 2222 2222 2   2 2222?? partners CEMENT 2 2025 ?1 Inhoud Vakblad over betonconstructies 2?CEMENT?2 2025 46 Hoe schadelijk is ASR in betonconstructies? Nieuw Stufib-rapport biedt hand- vatten bij constructieve beoordeling van constructies met ASR. 56 Dynamische eigenschappen breedplaatvloeren Onderzoek naar het dynamisch gedrag van niet-voorgespannen en voorgespannen breedplaatvloeren. 66 Minimale schuifspannings- weerstand Dwarskracht in de volgende generatie Eurocode beton- constructies (3). Artikelen 6 Verspringende volumes mogelijk door slimme constructie Een toelichting op het constructief ontwerp van Clubhouse Boompjes in Rotterdam. 14 Hergebruik liggers in A76 Onderzoek naar de capaciteit van HNP-liggers uit de A9 voor circulair viaduct over de A76 in Nuth. 32 Mortelverbindingen voor prefab betonnen wandconstructies (2) Modellering van verdiepingshoge SSK-mortelverbinding. 14 56 Voorpagina:?Clubhouse Boompjes in Rotterdam. Foto: Van Rossum Raadgevende Ingenieurs COLOFON Cement, vakblad over betonconstructies, is hét vakblad van en voor constructeurs en verschijnt 8 keer per jaar. Het vakblad is een onderdeel van het kennisplatform Cement, een uitgave van Aeneas Media bv in opdracht van het Cement&BetonCentrum. Uitgave Aeneas Media bv, Veemarktkade 8, Ruimte 4125, 5222 AE 's-Hertogenbosch T 073 205 10 10, www.aeneas.nl Redactie prof.dr.ir. Max Hendriks (hoofd- redacteur), ir. Maartje Dijk, ir. Paul Lagendijk, ir. Jacques Linssen, ir. René Sterken, ir. Cindy Vissering, ing. Henk Wapperom, dr.ir. Rob Wolfs Redactieraad ir. Edwin Vermeulen (voorzitter), ing. Dick Bezemer, ir. Geoffrey van Bolderen, prof.dr.ir. Jos Brouwers, ir. Henco Burggraaf, ir. Tom Diks, ir. Maikel Jagroep, ir. Lise Jansen, ir. Hans Kooijman, ing. Michael van Nielen PMSE, ir. Paul Oomen, ir. Dirk Peters, ir. Ruud van der Rakt, ir. Paul Rijpstra, ir. Dick Schaafsma, ing. Roel Schop, dr.ir. Raphaël Steenbergen, prof.dr.ir. Kim van Tittelboom, ir. Rob Vergoossen, dr.ir. Rutger Vrijdaghs, prof.ir. Simon Wijte Uitgever/vakredacteur ir. Jacques Linssen j.linssen@aeneas.nl, T 06 10333180 Planning, coördinatie & eindredacteur Hanneke Schaap, h.schaap@aeneas.nl, T 073 205 10 19 Ontwerp daily creative agency, Miranda van Agthoven Vormgeving daily creative agency, Maarten Bosch Community manager & media-advies Martine Geeratz, m.geeratz@aeneas.nl, 073 2051010 Klantenservice klantenservice@aeneas.nl T 073 205 10 10 Website www.cementonline.nl Overname artikelen Overname van artikelen en illustraties is alleen toegestaan na schriftelijke toestemming. Lidmaatschappen 2025  Kijk voor meer informatie over onze lidmaatschappen op www.cementonline.nl/lidworden of neem contact op via klantenserice@aeneas.nl of 073 205 10 10. Voorwaarden Je vindt onze algemene voor- waarden op www.cementonline.nl/algemene- publicatievoorwaarden Hoewel de grootst mogelijke zorg wordt besteed aan de inhoud van het blad, zijn redactie en uitgever van Cement niet aansprakelijk voor de gevolgen, van welke aard ook, van handelingen en/of beslissingen gebaseerd op de informatie in deze uitgave. Niet altijd kunnen rechthebbenden van gebruikt beeldmateriaal worden achterhaald. Belang­ hebbenden kunnen contact opnemen met de uitgever. ISSN 0008-8811 CEMENT 2 2025 ?3 Vorig jaar had Cement drie themanummers. We begonnen 2024 met Forensic Enginee- ring. En we eindigden met de Afsluitdijk en het Bajeskwartier. Dat waren er veel meer dan in 2023. We zijn de procen- tuele toename nog aan het uitrekenen: inderdaad, in 2023 hadden we geen themanum- mers! Voor 2025 gaan we weer uit van drie themanummers. Onlangs presenteerde ik deze cijfers namens de redactie van Cement aan de redactieraad van Cement. De redactieraad is een afspiegeling van de lezers in Nederland en België. Vertegenwoordigd zijn inge- nieursbureaus, aannemers, cement- en betonindustrie, on- derwijs, onderzoek, regelgeving en overheid. Er was consensus: wij vinden 3 van de 8 nummers als themanummer een mooi richtgetal. Wat vind jij? Fun fact voor verjaardagsfeest - jes of de vrijmibo: heel vroeger had vrijwel elk nummer van Cement een thema. De uitzon- Rode draad derlijke nummers zonder thema werden toen parmantig aange- duid als capita selecta. Welkom bij dit tweede nummer van 2025 met een capita selecta van kennis over betonconstruc- ties! Ik probeerde tevergeefs om te kijken of ik toch nog een rode draad tussen de artikelen kon ontdekken. Dat is redactielid Henk Wap- perom wél gelukt: verbinden. Lees mee over mortelverbin- dingen voor prefab-betonnen wandconstructies, over hoe de verbinding tussen beton en betonstaal leidt tot een verankeringslengte, over hoe verspringende en uitkragende volumes met elkaar en met de centrale kern verbonden moe- ten worden om de constructie stabiel te houden, over hoe de verbinding tussen liggers in een oud viaduct worden doorge- zaagd om daarna hergebruikt in een nieuw viaduct weer verbonden te worden, over hoe in de nieuwe Eurocode een scheurruwheidsparame- ter nog voor verbinding zorgt bij dwarskracht, en over hoe twee nieuwe columnisten twee vakgebieden gaan verbinden. De rode draad? Cement is een vakblad dat zorgt voor een ver- binding tussen wetenschap en de praktijk; we verbinden kennis en mensen. Max Hendriks Voor reacties: cement@aeneas.nl 66 En verder 24 De jonge constructeur Menno Weijer deelt zijn ervaringen in het constructeursvak en vertelt over project Roosenboom. 26 Brug tussen traditie en vernieuwing Een moderne betonnen brug over de rivier de Aare in Zwitserland toont aan hoe je duurzaam kunt voortbouwen op het bestaande. 53 Dweilen met de kraan open Column van Maurice Hermens. 63 Retrofit First, focus op wat er wel kan! Column Lonneke van Haalen. 76 Verankeringslengte in poeren op de vaste grondslag Rekenen in de praktijk (26). 4?CEMENT?2 2025 Aan dit nummer van Cement werkten mee: auteurs dipl.-ing Afshin Abbasi Geelen Beton B.V. p. 56 ? 62 ir. Maikel van Dooren Nebest p. 14 ? 23 ir. Maurice Hermens Royal HaskoningDHV p. 53 ? 55 ir. Kirsten Hannema Freelance architectuurjournalist p. 26 ? 31 ir. Lonneke van Haalen ABT bv p. 63 ? 65 dr.ir. Dick van Keulen Ingenieursstudio DCK p. 32 ? 44 dr.ir. Marco Roosen Rijkswaterstaat p. 66 ? 74 ir. Menno Weijer Sweco Nederland p. 24 ? 25 ir. Gerrie Dieteren TNO p. 66 ? 74 ir. Alexandros Glias Van Rossum Raadgevende Ingenieurs p. 6 ? 13 ing. Jorrit van Ingen MSEng RC WSP p. 76 ? 80 ir. Thomas Harrewijn Royal HaskoningDHV p. 46 ? 52 ing. Tim Hallegraeff Peutz B.V. p. 56 ? 62 ing. Remco van Osch Nebest p. 14 ? 23 ing. Frank Sengers Antea Group p. 14 ? 23 dr.ir. Yuguang Yang Technische Universiteit Delft p. 66 ? 74 Antea Group begon ruim zeventig jaar geleden als een twee- mansbedrijf in Friesland. Inmiddels zijn wij uitgegroeid tot het thuis van 1800 trotse ingenieurs en adviseurs. Je vindt bij ons de allerbeste vakspecialisten van Nederland. Mensen die projecten verder brengen. Denkers en doeners. En we zijn altijd op zoek naar de beste mensen. Maak jij ons mooier met jou? Ervaren Constructeur Jouw expertise, onze kunstwerken: van ontwerp tot uitvoering! Projectleider Kunstwerken Leid projecten, inspireer teams, en creëer kunstwerken in infrastructuur! Werken bij Antea Group? STUDENT? LEER VAN DE PRAKTIJK. Cement is hét kennisplatform over betonconstructies. Het speelt al 75 jaar een onmisbare rol voor constructeurs. Omdat kennis juist voor aankomende constructeurs essentieel is, is het belangrijk dat ook jij de weg naar Cement weet te vinden. Via Cementonline.nl, het vakblad en via onze nieuwsbrief krijg je toegang tot een schat aan informatie over onder meer actuele projecten en ontwikkelingen op het gebied van constructietechniek, materiaal en regelgeving. Je kunt nu een compleet lidmaatschap afsluiten voor slechts ? 57,77 (incl. btw) per jaar. Een online lidmaatschap is voor jou, zolang je student bent, zelfs helemaal gratis! Meld je nu aan bij het kennisplatform Cement WWW.CEMENTONLINE.NL/VOOR-HET-ONDERWIJS. CEMENTONLINE.NL WORD LID VANAF ? 0,- 1 Bouw Clubhouse Boompjes, met uikragende volumes naar boven toe en verspringende balkons 1 6?CEMENT?2 2025 Clubhouse Boompjes heeft een bouwvolume van in totaal circa 45.000 m², met 342 appartemen- ten en 834 m² commerciële ruimte. Het perceel bevindt zich tussen een kade (Hertekade), een dijk (Boompjes) en twee bestaande gebouwen, de Terrastoren en het gebouw De Maas (van Rijkswaterstraat) (fig. 3). Op deze locatie stond een kantoorgebouw uit 1969, dat is gesloopt. De nieuwbouw be- staat uit twee woontorens van 70 en 100 m hoog, met respectievelijk 31 en 22 verdiepin- gen. Op de onderste lagen zijn deze verbon- den met een commerciële plint. Onder het hele gebouw bevindt zich een parkeerkelder. Functies en architecturale randvoorwaarden Om een open uitzicht op de omgeving te creëren, is gekozen voor een open structuur aan de gevels. Alle appartementen hebben een eigen balkon met verspringende posities per verdieping en zijde. Vanwege het kleine perceeloppervlak was het noodzakelijk de plattegrond over de hoogte te vergroten. De architect wilde spelen met de volumes en in plaats van één toren met rechte gevels, be- sloot zij twee torens te ontwerpen met ver- springende en uitkragende volumes (fig. 4). Op diverse verspringende volumes bevinden zich daktuinen, waarvan de grootste voor gemeenschappelijk gebruik is. De plint heeft een commerciële func- tie met vloerhoogtes die hoger zijn dan de appartementen in de torens (fig. 5). Een deel van de plint is lager dan het andere deel. Dit komt doordat er tussen de Boompjes en de Hertekade een hoogteverschil zit (fig. 6). Vanwege dit verschil is de plint ontworpen als split level. De kelder bestaat uit een parkeer- garage met verschillende niveaus. Vanwege het beperkte bouwoppervlak van het perceel is gekozen voor een automatisch liftpar- IR. ALEXANDROS GLIAS Projectleider / Constructeur Van Rossum Raadgevende Ingenieurs auteur Verspringende volumes mogelijk door slimme constructie Clubhouse Boompjes, dat bestaat uit twee torens, ligt direct aan de Maas, met het centrum van Rotterdam op steenworp afstand. Kenmerkend zijn de verspringende en uitkragende volumes. Die vroegen om slimme constructieve oplossingen. Constructief ontwerp Clubhouse Boompjes CEMENT 2 2025 ?7 UPUP UPUP 2 Impressie Clubhouse Boompjes. Bron: Team V Architectuur / Zwartlicht 3 Ligging van de Boompjes 2 3 8?CEMENT?2 2025 keersysteem. Op deze manier ontstond meer parkeerruimte en kon de aanleg van een hellingbaan worden vermeden. Omgeving en ondergrond De nieuwbouw ligt tussen de Scheepmakers- haven (Hertekade) en de Maas (Boompjes). Aan de kant van de Hertekade zit een be - staande kademuur in de grond (fig. 6), samen met verschillende kabels en leidingen. Aan de kant van de Boompjes ligt een dijk, tegen mogelijke overstromingen van de Maas. Het bestaande gebouw op deze locatie was een kantoorgebouw van 9 verdiepingen met een kelder en palen als fundering. De hele bestaande constructie is gesloopt, be- halve de heipalen. Het trekken van de palen zou leiden tot een ongewenste ontspanning van de grond, met reductie van het draag- vermogen van de nieuwe palen tot gevolg. Bouwput De eerste stap van de bouw was het maken van de fundering en de kelder. Om te bou- wen was een bouwput nodig. De aanwezig- heid van verschillende obstakels rond en binnen het perceel heeft daarbij geleid tot verschillende technische uitdagingen en beperkingen. Aan de kant van de Boompjes is een permanente damwand geplaatst. Deze wordt tijdens de bouwfase ondersteund 4 Bouwkundig ontwerpproces. Bron: Team V architectuur 5 Doorsnede in twee richtingen, met verspringende volumes in beide richtingen Voor de fundering is uitgegaan van twee modellen PROJECTGEGEVENS poroject Clubhouse Boompjes opdrachtgever Amvest architect Team V Architectuur (visualisatie: Zwartlicht) constructeur Van Rossum Raadgevende Ingenieurs hoofdaannemer Cordeel geotechnisch adviseur CRUX Engineering prefab beton C-Concrete oplevering begin 2025 4 5 CEMENT 2 2025 ?9 7 6 6 Doorsnede over onderste lagen 7 Palenplan met twee dilataties tussen de drie delen door twee rijen groutankers. Deze damwand maakt deel uit van de hoofddraagconstruc- tie en fungeert als kelderwand (fig. 6). Voor de zijde aan de Hertekade is een damwand geplaatst, met een rij groutankers, die geen deel zal uitmaken van de hoofddraagcon- structie. Het trekken hiervan was niet moge- lijk vanwege de aanwezigheid van de kabels en leidingen. Bij het plaatsen van de groutankers is rekening gehouden met de bestaande palen onder de kademuur. Op de grens met de naastgelegen bestaande bebouwing zijn ook permanente damwanden geplaatst. Fundering Tijdens de ontwerpfase is een vervormings­ analyse van de fundering uitgevoerd. Toren 1 (100 m) heeft meer gewicht dan toren 2 (70 m) en om die reden zal de fundering onder toren 1 meer vervormen. Om de torens vrij te laten vervormen zonder elkaar te beïnvloeden, is besloten twee dilataties te voorzien bij de fundering en de kelderwanden. Hiermee ont- staat voldoende vervormingscapaciteit om optredende ongelijkmatige zettingen tussen de lage en de hoge toren op de kunnen ne - men. Op deze manier wordt de fundering ­ verdeeld in drie delen: de fundering onder 10?CEMENT?2 2025 ­ toren 1, de fundering onder toren 2 en de fun- dering van het middengebied (fig. 7). De twee torens worden ondersteund door dikke betonplaten van 2,3 m (toren 1) en 2,0 m (toren 2). Het middelste deel wordt ondersteund door een balkconstructie. Alle drie de constructies zijn gefundeerd op in totaal 420 schroefpalen (TVSi, Terra Ver- dringend Schroef-injectiepaal). Dit was een keuze van de aannemer met name in ver- band met risico's. Het middelste deel wordt horizontaal gesteund door de funderings- platen van de twee torens. Op deze manier worden de horizontale krachten van het middelste deel overgedragen op de palen onder de torens. Een aandachtspunt voor het aanbren- gen van de palen was de aanwezigheid van bestaande palen. Deze zijn deels schoor ge- plaatst en zijn voorzien van een verzwaarde kolomvoet. Na sloop van de bestaande ge- bouwen zijn deze posities ingemeten en meegenomen in het nieuwe palenplan om conflicten te voorkomen. Modellering?Voor de modellering van de fundering is uitgegaan van twee modellen, waarin de drie delen gezamenlijk zijn opge- nomen. Het eerste model betreft een 'veer- model' dat is gebruikt bij de controle van de horizontale vervormingen ten gevolge van wind. Het tweede model betreft een 'onder- grondmodel', waarmee de invloed van de zettingen op de krachtswerking in het ge- bouw op de lange termijn is gecontroleerd. De omhullende, meest ongunstige, optre- dende krachten van zowel het veermodel' als het ondergrondmodel zijn beschouwd in de beoordeling van de sterkte van de con- structie, inclusief fundering. Constructieve systemen De constructie kan worden opgesplitst in de onderbouw en de bovenbouw. De onder- bouw bestaat uit twee kelderlagen en de begane grond. De bovenbouw bestaat uit twee torens met elk verschillende uitkra- gende volumes. Beide torens zijn opge- bouwd uit betonnen vlakke massieve 8 Constructief model met in rood stalen vakwerkliggers en trekkolommen Het verschil in de uitkragende volumes veroorzaakt extra belastingen door excentriciteit in de toren 8 CEMENT 2 2025 ?11 vloeren, kernen, wanden en kolommen. Ter plaatse van de uitkragende volumes bevin- den zich stalen vakwerkliggers en trekko- lommen (fig. 8). Onderbouw Onder beide torens bevindt zich een kelder die aan de kant van de Boompjes uit twee ­ lagen bestaat en aan de kant van de Herte- kade uit een laag. Dit komt door het hoogte- verschil tussen de twee kanten. De belang- rijkste functie van de kelder is parkeren. Onderin de twee torens en het middenge- bied is een parkeersysteem geplaatst. Het systeem in de torens (twee lagen) steunt op de betonplaten, het deel in het middenge- bied (drie lagen) op de onderste vloer tussen de funderingsbalken. De hele onderbouw is gemaakt van in het werk gestort beton. De eerste elementen die zijn gebouwd, zijn de kernwanden. Deze zijn uitgevoerd met behulp van een klimbe- kisting, terwijl de rest van de ondercon- structie is gebouwd met behulp van een tra- ditionele bekisting. De verbinding van de kernwanden met de rest van de constructie is gemaakt met Demu-ankers en stekken- bakken. Er zijn verschillende sterkteklassen gebruikt bij de onderconstructie. Afhanke- lijk van het element varieert deze van C30/37 tot C70/85. De horizontale grondkrachten vanuit de Boompjes-zijde moeten worden ingeleid in de palen. De beganegrondvloer fungeert hierbij als wandligger en kan de horizontale grondkrachten met extra trekbanden over- dragen op de kelderwanden en de palen. Bovenbouw De stabiliteit van beide torens, in beide rich- tingen, is gerealiseerd door in het werk ge- storte betonwanden en kernen, voor elke toren een kern. De wanden in de middenas van de hoge toren zijn vanaf de 20e verdie- ping uitgevoerd in prefab, in verband met bouwsnelheid. In de gevels parallel aan de betonwanden bevinden zich betonnen pe- nanten. De belastingen uit de vloeren wor- den via versterkte stroken op de kolommen overgedragen. Niet alle wanden lopen helemaal tot beneden door. De wanden die niet doorlopen, worden op de lagere verdiepingen onder- steund door betonnen kolommen. Dit is nodig om meer flexibiliteit te creëren in de kelder en de begane grond. De resterende wanden in deze lagen kunnen de horizonta- le krachten opvangen. Ook in de bovenbouw zijn verschillen- de betonsterkteklassen toegepast, variërend van C30/37 tot C55/67. Verspringende volumes?Het belangrijkste kenmerk van de bovenbouw zijn de ver- springende volumes over de hoogte van bei- de torens (fig. 5). Deze volumes kragen uit in 9 Stabiliteitswanden en -kernen in beide torens 9 12?CEMENT?2 2025 loodrechte richting van de Boompjes en de Hertekade. In de richting van de Hertekade kragen de volumes verder uit dan in de an- dere richting. Dit verschil veroorzaakt ex- centriciteit in de toren en extra krachten in de funderingen en constructie. De palen, de funderingsplaat en de betonwanden zijn zo ontworpen dat ze deze extra krachten kun- nen opvangen en de torens voldoende stabi- liteit kunnen geven. Parralel aan de Boompjes en de Her- tekade nemen de volumes in lengte af over de hoogte. Uitkragingen?De visie van de architect was om open gevels te creëren. Om die reden zijn er twee systemen gebruikt voor de uit- kragingen. Eén aan de gevels en één op de middenas. In de gevel is bij elke uitkraging een constructie van stalen spanten ontworpen die zich uitstrekt over twee verdiepingen. Op deze manier blijft de gevel transparant. De uitkragende volumes hangen aan die stalen spanten door middel van hangkolommen. Tijdens de bouwfase van elk uitkragend volume moesten eerst de volledige stalen spanten worden gebouwd en daarna de be- tonnen vloeren. De stalen spanten moesten tijdelijk worden ondersteund tijdens de bouw. De uitkragingen op de middenas zijn gerealiseerd met behulp van in het werk gestort betonnen wanden. Terugspringende gevels?De volumes die in lengte afnemen over de hoogte worden ook gerealiseerd met twee systemen. De middel- ste gevelkolommen worden door een dikke- re betonnen vloer opgevangen. De buitenste gevelkolommen worden opgevangen door stalen balken in de betonnen vloeren, die over twee verdiepingen zijn geplaatst met een stalen kolom ertussen. Balkons Elk appartement heeft zijn eigen balkon. Het bijzondere aan het ontwerp van die balkons is dat ze niet op elke verdieping op dezelfde positie zijn geplaatst (foto 10). Dit ontwerp- kenmerk leidde tot een aantal beperkingen tijdens de bouw, vooral met betrekking tot de ondersteuning van de balkons tijdens plaatsing. Het was noodzakelijk om een type balkon te kiezen dat zonder ondersteuning van onderaf kon worden geplaatst. Daarom is gekozen voor een dunne betonnen plaat om het gewicht van het balkon te verminde- ren. Deze plaat is geplaatst en bevestigd op twee stalen liggers, die zijn gekoppeld met stalen hoeklijnen op de betonvloeren. Bijzondere toevoeging aan de skyline van Rotterdam Clubhouse Boompjes is een gebouw met verschillende beperkingen met betrekking tot de locatie en het architectonisch ont- werp. Een gebouw met extra bouwkundige en constructieve uitdagingen, maar vooral een bijzondere toevoeging aan de skyline van Rotterdam. Door een nauwe samen- werking met de architect, ontwikkelaar en aannemer was het mogelijk om dit gebouw te realiseren. De bouw is gestart in april 2021 en is in het tweede kwartaal van 2025 gereed.? In de gevel is bij elk uitkragend volume een constructie van stalen spanten ontworpen 10 De balkons zijn niet op elke verdieping op dezelfde positie geplaatst, maar verspringen 10 CEMENT 2 2025 ?13 Hergebruik liggers in A76 Onderzoek naar capaciteit HNP-liggers voor circulair viaduct (1) 1 Testopstelling met op de achtergrond de opgeslagen liggers 1 14?CEMENT?2 2025 Het nieuwe viaduct over de A76 bij de Daelderweg in Nuth is ontworpen met bestaande liggers uit het Keizer Karelviaduct in de A9. Om dit hergebruik mogelijk te maken, wordt onderzoek gedaan naar de capaciteit van deze HNP-liggers, waarbij enkele liggers tot aan bezwijken zijn beproefd. Hierbij is een protocol ontwikkeld voor het testen van de dwarskrachtcapaciteit, dat hergebruik in de toekomst eenvoudiger moet maken. De bestaande twee viaducten bij de ongelijkvloerse kruising Dael- derweg moeten worden vervangen. De viaducten, een uit 1938 en een uit 2004, vol- doen niet langer aan de hedendaagse eisen. Uit een haalbaarheidsonderzoek, uitge- voerd door het consortium Closing the Loop, is gebleken dat hergebruik van onderdelen van beide viaducten een economisch en eco - logisch verantwoorde keuze is [1]. Onderdeel van dat haalbaarheidsonderzoek was een uitgebreid onderzoek naar de materialen en onderdelen van de bestaande viaducten. Dit onderzoek heeft aangetoond dat de meeste elementen nog een restlevensduur van min - stens 100 jaar hebben. Veel van deze materia- len kunnen daarom worden hergebruikt voor de ontwikkeling van één nieuw, groter, circulair viaduct op dezelfde locatie. Bij het ontwerp van het nieuwe circu- laire viaduct wordt rekening gehouden met de toekomstige uitbreiding van de A76, een ontwerplevensduur van 100 jaar en de ver- eisten conform gevolgklasse CC3 (fig. 2). Voor het ontwerp wordt ernaar gestreefd zoveel mogelijk van de bestaande onderbouw van beide viaducten te hergebruiken, waarbij bijvoorbeeld onderzocht wordt of de midden- steunpunten van het viaduct uit 1938 en uit 2004 kunnen worden samengevoegd tot één nieuw steunpunt. Voor de bovenbouw geldt dat het dek van het viaduct uit 1938 het einde van zijn levensduur nadert en zodoende zal komen te vervallen. Het dek van het viaduct uit 2004 bestaat uit kokerliggers die nog wel herbruikbaar zijn voor het nieuwe dek, maar hiervan zijn er onvoldoende voorhan- den om een volledig nieuw dek te realiseren. Om toch een nieuw dek met hergebruikte liggers te kunnen realiseren, wordt gebruik gemaakt van geoogste liggers uit het Keizer Karelviaduct (HNP-liggers van Spanbeton) in de A9. Er is gekeken naar een optimale ver- deling van de twee typen liggers in het brug- dek. De HNP-liggers worden toegepast onder de rijbaan en de kokerliggers ter plaatse van de fietspaden (fig. 3). Onderzoek (her)bruikbaarheid HNP-liggers Om het hergebruik van de liggers in het nieuwe Keizer Karelviaduct mogelijk te maken, wordt er binnen het project A76 Daelderweg onderzoek gedaan naar de rekenwaarde van de capaciteit van deze liggers. Een bijzonder aspect van dit project is de ontwikkeling van een testprotocol waarmee de dwarskrachtcapaciteit van de liggers in het veld kan worden getest. De liggers uit het Keizer Karelviaduct zijn HNP-liggers met een hoogte van 750 mm, een breedte van 980 mm, een lengte van on- geveer 23 m, en een druklaag met een dikte tussen 180 en 220 mm. Voor het nieuwe IR. MAIKEL VAN DOOREN Projectleider Onderzoek Nebest ING. FRANK SENGERS Projectleider Ontwerp Antea Group ING. REMCO VAN OSCH Betononderhouds­ kundige Nebest auteurs CEMENT 2 2025 ?15 As Daelderweg Langsvoeg Druklaag Kans: hergebruik bestaande leuning Afscherming t.b.v. overklimbaarheid leuning Afscherming t.b.v. overklimbaarheid leuning Kans: hergebruik bestaande leuning Stalen barrier demontabel Stalen barrier demontabel 370 2500 400 650 150 2750 150 800 150 2750 150 650 400 2500 370 20 980 20 980 20 980 Ligger A76Ligger A9 onbewerkt Noodzaak druklaag kokerliggers volgt uit berekening 14740 7370 7370 2.5%2.5% 2 Impressie viaduct A76 Daelderweg 3 Doorsnede viaduct A76 Daelderweg, met aan de buitenzijde bestaande kokerliggers uit het viaduct ter plaatse en in het midden de HNP-liggers uit het Keizer Karelviaduct (A9) 2 viaduct worden de liggers ingekort tot onge- veer 20 m. Opvallend aan deze HNP-liggers is dat dit type ligger bijna geen beugelwape- ning bevat. De sterkte van de liggers lijkt daardoor voornamelijk afhankelijk van de aanwezige voorspanning en de kwaliteit van het beton. In het kader van de haalbaarheidsstu- die heeft Nebest binnen het SBIR-traject al materiaalonderzoek uitgevoerd naar deze liggers. Dit onderzoek heeft aangetoond dat 3 er vrijwel geen chloride-indringing is en dat de carbonatatie minimaal is. Volgens CROW-CUR Aanbeveling 121, die de onder- grens van de verwachte restlevensduur van bestaande gewapende betonconstructies vastlegt, is de resterende levensduur van de liggers voldoende om aan de eisen van het nieuwe viaduct A76 Daelderweg te voldoen. In november/december 2024 zijn zes liggers beproefd tot het punt van bezwijken om de dwarskrachtcapaciteit te onderzoe- PROJECTGEGEVENS project A76 Daelderweg opdrachtgever Rijkswaterstaat PPO hoofdaannemer Strukton Wegen & Beton ontwerper Antea Group onderzoekspartij Nebest (en TU Delft) 16?CEMENT?2 2025 250 700 Verloop voorspanning Zaagsnede Einde brugdek 5.00° Appelboren vanaf bovenzijde 750 (2500 - 5000) Boorgat t.b.v. hijsen liggers 1160 Boorgat t.b.v. hijsen liggers 1150 Eindbalk 500250 22550 22100 180 1000 1000 1000500 Druklaag Zaagsnede langsrichting Verloren bekisting ken. Hierop wordt in een volgend artikel nader ingegaan. De resultaten van de onder- zoeken naar de dwarskrachtcapaciteit zijn cruciaal voor de verdere ontwikkeling van het project. Als de liggers voldoende sterk blijken, zullen ze worden hergebruikt in het nieuwe viaduct over de A76. Mocht uit de tests blijken dat de liggers onvoldoende sterk zijn, is er de mogelijkheid om ze te ver- smallen, zodat er meer liggers in het ont- werp kunnen worden toegepast. In dat geval zal na het verkrijgen van de testresultaten nader onderzoek plaatsvinden. Wat vooraf ging: oogsten van de liggers Binnen het haalbaarheidsonderzoek is een oogstplan opgesteld om de liggers van de A9 gecontroleerd en efficiënt uit het viaduct te verwijderen. Het oogsten omvatte drie hoofdfasen: het losmaken, uithijsen en transporteren van de liggers naar een tijde- lijke opslagplaats. Elke fase bracht specifie- ke uitdagingen met zich mee. Losmaken?Een uitdaging was het strate- gisch loszagen van de ligger. Het voormalige Keizer Karelviaduct bestond uit drie over- spanningen met een doorlopende druklaag. Nadat het asfalt was verwijderd, werd de druklaag eenvoudig in stroken gezaagd, passend bij de breedte van de liggers (fig. 4). Bij het landhoofd lagen de liggers op rubbe- ren oplegblokken, terwijl ze bij het tussen- steunpunt monoliet verbonden waren aan een onderslagbalk van een Preflex-ligger. Het loszagen boven het steunpunt was daarom onlogisch, en er werd gekozen om dit 700 mm vanaf het steunpunt te doen (fig. 5). Om deze zaagsnede mogelijk te maken, was een tijdelijke ondersteunings- constructie noodzakelijk (foto 6). Bij de opleggingen waren de liggers verbonden met een dwarsbalk. Ter hoogte van het tussensteunpunt was dit geen pro- bleem, aangezien de liggers daar 700 mm vanaf het steunpunt werden gezaagd, buiten de dwarsbalk. Bij het landhoofd moest de dwarsbalk echter losgemaakt worden De HNP-liggers hebben een verwachte restlevensduur van minstens 100 jaar, wat hergebruik mogelijk maakt TERUGBLIK OP HET SBIR-TRAJECT CLOSING THE LOOP Het circulaire ontwerp voor het viaduct A76 Daelderweg ontstond deels uit een eerdere samenwerking Closing the Loop binnen het SBIR-traject Circulaire Via- ducten van Rijkswaterstaat. Dit consor- tium van Antea Group, GBN, Nebest en Strukton richtte zich op het hergebruik van bestaande materialen in infrastruc- tuurprojecten, met als doel de ecologi- sche voetafdruk van de bouwsector te verkleinen. Hoewel het A76-project niet langer officieel onderdeel is van dit con- sortium, bouwt het voort op de inzichten en methoden die tijdens dit traject zijn ontwikkeld. Een van de belangrijkste inzichten uit Closing the Loop was dat bestaande infrastructuurmaterialen nog veel poten- tie hebben, mits ze zorgvuldig worden onderzocht en getest op bruikbaarheid. Deze aanpak vormt de basis voor het A76-project, waarbij de liggers van het Keizer Karelviaduct een centrale rol spelen. 4 5 4 Loszagen druklaag 5 Oplegging tussensteunpunt op Preflex-balk; zaagsnede op 700 mm uit hart steunpunt CEMENT 2 2025 ?17 250 700 Verloop voorspanning Zaagsnede Einde brugdek 5.00° Appelboren vanaf bovenzijde 750 (2500 - 5000) Boorgat t.b.v. hijsen liggers 1160 Boorgat t.b.v. hijsen liggers 1150 Eindbalk 500250 22550 22100 7 6 De volledig voorgespannen HNP-liggers bevatten geen beugelwapening, waardoor ze niet passen binnen de huidige detail- leringseisen van de Eurocode 6 Tijdelijke ondersteuningsconstructie 7 Appelboren ter plaatse van dwarsbalk landhoofd van de liggers. Dit gebeurde met behulp van 'appelboren', waarbij overlappende diamant- boringen werden uitgevoerd (fig. 7 en foto 8). Uithijsen?Nieuwe liggers worden doorgaans geleverd met hijsvoorzieningen. Die ontbre- ken bij bestaande liggers. In samenwerking met Sarens werd besloten de liggers te hij- sen met een kettingstrop (foto 9). Hiervoor zijn kernboringen gemaakt vanaf de boven- zijde van de ligger door de druklaag en onderflens, zodat de strop kon worden aan- gebracht (fig. 5 en 7). Innamecontrole?Tijdens het uithijsen voer- de Nebest een innamecontrole uit, met een visuele inspectie om gebreken vast te stellen die hergebruik zouden belemmeren. De lig- gers werden genummerd en hun oorspron- kelijke oriëntatie (noord/zuid) vastgelegd. Na goedkeuring werden de liggers naar de tijdelijke opslaglocatie vervoerd. 18?CEMENT?2 2025 Enkele liggers vertoonden schade, zoals scheuren in de onderflens (foto 10). Deze schade is waarschijnlijk ontstaan door onge- lijkmatige zetting van de tijdelijke onder- steuningsconstructie (foto 11), in combinatie met uitvulling aan de rand van de onderflens (foto 12). Testen van de liggers De huidige regelgeving is in het algemeen geschreven met uitgangspunten voor het gebruik van nieuwe in plaats van circulaire materialen, grondstoffen en producten. Door het ontbreken van beugelwapening voldoen deze liggers niet aan de huidige Eurocode-eisen voor dwarswapening, en is de berekende dwarskrachtweerstand volgens de normen ontoereikend. Om de werkelijke dwarskrachtweerstand te bepalen, is een testprotocol ontwikkeld voor het uitvoeren van bezwijkproeven. Dit protocol is opgesteld als onderdeel van de EngD-studie van TOEKOMSTIGE CIRCULAIRE INITIATIEVEN De kennis die tijdens de bezwijk- testen is opgedaan, is niet alleen waardevol voor dit specifieke pro- ject, maar ook voor toekomstige circulaire initiatieven. De belasting tot bezwijken biedt belangrijke inzichten in de dwarskrachtweer- stand van bestaande liggers en hun toepasbaarheid in nieuwe constructies. Bovendien levert het onderzoek kennis op die kan wor- den gebruikt bij het ontwikkelen van een protocol voor proefbelas- tingen, waarbij liggers niet tot bezwijken worden belast. Dit stelt opdrachtgevers in staat om betonliggers optimaal te herge- bruiken, zonder dat enkele liggers moeten worden afgeschreven om hun sterkte aan te tonen. De ervaringen uit dit project kun- nen dienen als blauwdruk voor hergebruikinitiatieven binnen de infrastructuursector, zowel natio- naal als internationaal. Rijkswater- staat en andere betrokken partijen streven ernaar met dergelijke pro- jecten bij te dragen aan de ver- duurzaming van de Nederlandse infrastructuur. 8 9 8 Appelboren ter plaatse van dwarsbalk landhoofd 9  Ligger plaatsen op transport CEMENT 2 2025 ?19 Het project richt zich op de ontwikkeling van een test- protocol voor het beproeven van de dwars- krachtcapaciteit 11 12 10 10 Gescheurde onderflens 11 Uitvulling onder onderflens oorzaak van scheurvorming 12 Zetting na het aanbrengen van zaagsnede 20?CEMENT?2 2025 José Parades Pineda aan de TU Delft, in samenwerking met Nebest. De publicatie van deze studie wordt in mei 2025 verwacht. Selectie en specificatie van proefstukken? Bij het verzamelen van de liggers bleken zeven liggers schade te hebben aan de onderflens. Bij zes liggers was de schade beperkt tot maximaal 5 m aan één zijde, waardoor deze geschikt waren voor bezwijk- proeven op dwarskracht aan de andere zijde. Eén ligger had echter zodanig ernstige schade dat deze ongeschikt was voor dwars- krachtcapaciteitstesten; deze is ingezet voor zaag- en slooptesten, waaronder het inkor- ten en verwijderen van de druklaag. De liggers zijn getest op een ingekorte lengte van circa 20 m en met de oorspron- kelijke gewapend betonnen druklaag intact. Testen inclusief originele druklaag?De lig- gers zijn getest met de originele druklaag intact. Het verwijderen van de druklaag op de HNP-ligger zou een afwijkend intern krachtsverloop veroorzaken en maakt de testresultaten niet representatief voor de toekomstige situatie. Daarnaast zou het verwijderen van de druklaag zorgen voor praktische problemen, zoals blootliggende haarspelden (verbindingswapening) en een kleiner oppervlak voor de testbelasting. Wijze van beproeven?Voor het in het werk beproeven van de capaciteit van een ligger zijn er twee proefmethoden: de gebruiks- proef en de bezwijkproef. Bij een gebruiks- proef wordt de ligger belast tot het niveau waarop nog geen onherstelbare schade op - treedt. Bij de bezwijkproef wordt de ligger tot bezwijken belast en is deze daarna niet meer bruikbaar. Aangezien er toch al beschadigde liggers beschikbaar waren, die niet kunnen worden hergebruikt voor dit project, zijn daarmee bezwijkproeven uitgevoerd. Het doel van de bezwijkproeven was om vast te stellen wat de maximale draag- kracht van de liggers is en welk faalmecha- nisme daarbij optreedt. Deze informatie wordt vervolgens gebruikt voor het ontwerp van het circulaire viaduct A76 Daelderweg. Daarnaast leveren de resultaten waardevolle inzichten op over dit type liggers en hun faalmechanismen, wat ook van belang is voor toekomstige projecten. Op basis van de resultaten van deze tests worden criteria opgesteld, zodat herge- bruik van dit type liggers in de toekomst mogelijk is zonder dat telkens bezwijkproe- ven nodig zijn. Zo kunnen in de toekomstige projecten gebruiksproeven worden uitge- voerd in plaats van bezwijkproeven. Testframe?Om de dwarskrachtcapaciteit van de bestaande liggers te beproeven, is een zelf balancerend, demontabel testframe ontworpen met modulaire staalelementen. Dit testframe is geschikt voor een maximale vijzelkracht van 3000 kN en een overspan- ning tot 17 m (fig. 13). De betonliggers die zijn getest, zijn 20 m lang en met een overstek van circa 3 m geplaatst. Het frame bestond uit een staalconstructie met vier langslig- gers op een ondersteuningsconstructie van AZOBE-schotten en supports. Dwarsliggers zijn op de langsliggers geplaatst bij de beton- balksupports, met een hart-op-hartafstand van 17 m. De betonligger is, met een staal- plaat en rol als oplegging, op deze dwarslig- gers gelegd. 13 13 Zijaanzicht testframe CEMENT 2 2025 ?21 Voor het aanbrengen van de testkrachten is een vijzelframe ontworpen, bestaande uit een dwarsligger onder de langsliggers en één boven de betonligger. De koppeling tussen de dwarsliggers gebeurde via een grommer (eindloze staalkabelstrop), en de onderste dwarsligger was voorzien van vier vijzels die het vijzelframe tegen de langsliggers span- nen. De belasting werd via de bovenste dwarsligger met een loadcell en spreidings- plaat overgebracht op de betonligger (fig. 14). Testprotocol?Voorafgaand aan het opstellen van het testprotocol, is een studie uitgevoerd met analytische en niet-lineaire FEM-bere- keningen (NLFEA) om de verwachte draag- capaciteit van de liggers te voorspellen. Omdat mag worden aangenomen dat de dwarskrachtweerstand afneemt met toe- name van de dwarskrachtslankheid a (de afstand tussen hart van de puntlast en hart van de oplegging), is vooraf onderzoek ge- daan naar de maatgevende locatie van de puntlast (maximale V Ed /V Rd ). Daarbij was de randvoorwaarde dat (nog net) geen bezwij- ken op moment optreedt. Volgens de analytische berekeningen en de NLFEA-analyse, bezwijken de liggers op afschuiftrekbreuk bij belasting vanaf een a/d-verhouding tussen 1 en 3,5, terwijl af- schuifbuigbreuk optreedt bij een a/d-ver - houding vanaf 3,5. Buigbreuk ontstaat vanaf een a/d-verhouding van 6. De capaciteit voor zowel afschuiftrekbreuk als buigbreuk is goed gedocumenteerd in de literatuur [2]. De capaciteit voor afschuifbuigbreuk blijft echter een kritische onbekende factor. Een vergelijking van de met de NLFEA bepaalde draagcapaciteit met de berekende dwarskrachten uit het ontwerp laat zien dat de kritieke testpositie (maximale V Ed /V Rd ) een a/d-verhouding van 5 heeft, gelegen op circa 4,15 m vanaf de oplegging. Om representatie - ve resultaten te waarborgen, moet op deze positie afschuifbuigbreuk optreden, wat ook uit de analyse blijkt. De eerste drie testen zijn daarom op deze positie uitgevoerd, omdat deze bepalend zullen zijn voor het vaststellen van de dwarskrachtcapaciteit van de ligger. Indien de eerste test geen afschuifbuigbreuk zou vertonen, zou de testpositie moeten wor - den herzien en eventueel naar een lagere a/d-verhouding worden verschoven. Indien drie opeenvolgende testen suc- cesvol afschuifbuigbreuk aantoonden en hiermee de vereiste rekenwaarde van de capaciteit kon worden aangetoond, zouden de resterende testen (tot alle zes liggers zijn getest) stapsgewijs kunnen worden ver- plaatst naar een a/d-verhouding van 3,5 14 Dwarsdoorsnede testframe MEETAPPARATUUR Bij de uitvoering van de testen werd gebruik gemaakt van diverse soor- ten meetapparatuur: ? Loadcell Hiermee werd de aangebrachte test- kracht gemeten en geregistreerd. ? Lineair Variabele Differentiaal Transformatoren (LVDT's) Deze apparaten registreerden de verplaatsingen van de ligger. De LVDT's werden (verticaal) geplaatst aan beide uiteinden van de onderflens, ter hoogte van de sup- ports, en onder de positie waar de kracht werd aangebracht. Aanvul- lend werd er één LVDT horizontaal geplaatst aan het uiteinde van de ligger. ? Digital Image Correlation (DIC) Voor de analyse van het bezwijkge- drag van de proefstukken werd Digi- tal Image Correlation (DIC) gebruikt. Deze geavanceerde optische meet- methode meet nauwkeurig de ver- plaatsingen op het oppervlak van het proefstuk. ? Akoestische Emissie-metingen (AE) Om vroegtijdig scheurvorming en interne schade te monitoren, werden Akoestische Emissie- metingen (AE) gebruikt. Deze tech- niek detecteert ultrasone geluidsgol- ven die ontstaan door veranderingen in het materiaal, zoals scheurvor- ming en delaminatie. Door interne defecten vroegtijdig te identificeren, kunnen stopcriteria voor proefbelas- tingen worden ontwikkeld. 14 22?CEMENT?2 2025 (ongeveer 2,9 m vanaf de oplegging). Hiermee kan het verloop van de dwarskrachtweer- stand worden onderzocht en analytische en numerieke modellen worden gevalideerd. De verwachte bezwijkbelasting voor de a/d-verhoudingen van 3,5 tot 5 bevindt zich volgens de niet-lineaire FEM-analyse rond een kracht van ongeveer 900 kN tot 1000 kN. De testen volgden een stapsgewijze belastingtoename van circa 3-5 kN/s, waar- bij de belasting telkens enkele minuten con- stant werd gehouden voor meetcontrole. Bij belangrijke belastingniveaus (SLS, ULS en maximale capaciteit) werden langduriger metingen uitgevoerd. Na elk belangrijk be- lastingniveau werd de belasting tijdelijk teruggebracht en vervolgens opnieuw ver- hoogd totdat bezwijken optrad. Te behalen testresultaten?Door het uitvoe- ren van de bezwijkproeven waren er diverse resultaten die moesten worden behaald: Bepaling werkvoorspankracht De 'scheurkracht' werd vastgesteld door de vijzelkracht te meten bij het optreden van de eerste buigscheur (scheurmoment). Vervol - gens kon de voorspankracht rekentechnisch worden bepaald. Op basis van deze informa - tie konden de ontwerpuitgangspunten voor de voorspankracht worden geverifieerd. Bepaling maximale draagcapaciteit op dwarskracht De maximale draagcapaciteit werd vastge- steld door per ligger de vijzelkracht te meten waarbij de liggers bezwijken tijdens de proe- ven. Op deze resultaten kon de rekenwaarde van de dwarskrachtcapaciteit voor het ont- werp worden gebaseerd. Vaststellen faalmechanisme Tijdens de proeven werd het proefstuk tot falen belast, waarbij de focus lag op het op- treden van afschuifbuigbreuk. Uitvoering bezwijkproeven?De liggers zijn opgeslagen op een terrein in Brunssum, dicht bij het nieuw te bouwen viaduct over de A76 (zie foto 15). In november/december 2024 zijn op dit terrein ook de proeven uitgevoerd. Interpretatie Om de resultaten van de testen om te zetten naar de rekenwaarde voor de dwars- krachtweerstand in het ontwerp, wordt ge- bruik gemaakt van Bijlage D van Eurocode 0, 'Design assisted by testing'. In een vol- gend artikel worden de resultaten van de proeven gepresenteerd. Hierin zal ook nader worden ingegaan op de genoemde methode uit Eurocode 0. 15 LITERATUUR 1?Berg, W. van den, Sengers, F., Rossum, A. van, Circulair tenzij, Cement 2022/8. 2?Roosen, M.A., Shear resistance of prestressed girders in regions without flexural cracks. Proefschrift, Technische Universiteit Delft, 2021. VIDEO Een video van de bezwijk­ proeven staat bij dit artikel op www.cementonline.nl. 15 Testopstelling voor uitvoeren van de bezwijkproef CEMENT 2 2025 ?23 de jonge constructeur 24?CEMENT?2 2025Deze rubriek is tot stand gekomen in samenwerking met YouCon, de vereniging van en voor jonge constructeurs. Roosenboom, Roosendaal Architecten- en ingenieursadvies- bureau Sweco heeft recentelijk het definitief ontwerp voor het project Roosenboom afgerond, gelegen op de locatie van het voormalige V&D-winkelpand in het centrum van Roosendaal. Dit project bestaat uit een nieuw woongebouw, aangevuld met een beperkt commercieel pro- gramma. Het nieuw te realiseren gebouw omvat de constructie van vijf afzonderlijke bouwblok- ken, die elk in hoogte variëren. Om de milieu-impact van de constructie zoveel mogelijk te reduceren, is in het ontwerp een combinatie van hout en beton toegepast. Tussen de bouwblokken zijn dilataties ontworpen die al dan niet zijn doorgezet naar de fun- dering. Dit resulteert in overgan- gen tussen de bouwblokken, die zorgvuldig gecoördineerd moe- ten worden. Voor elk blok is een eigen stabiliteitssysteem ont- worpen, waarbij voornamelijk beton is ingezet om de stabiliteit te waarborgen. In dit project was ik tot nu toe verantwoordelijk voor het betonnen vierlaagse blok op de kop van het ontwikkelings- gebied. De geometrie van dat blok is afgestemd op de kleine afmetingen van het ontwikkel- plot, hetgeen resulteert in een slanke constructie. De wand- structuur van het blok verzorgt de stabiliteit in twee richtingen. Door de vorm van het blok en het feit dat de stabiliteitswand in lengterichting van het gebouw niet in het hart is gepositioneerd, ontstaat er excentriciteit. De stabiliteitswanden in de andere richting zijn verantwoordelijk "Als jonge constructeur heb ik de neiging om snel naar een te gedetailleerd ontwerp te streven" In deze rubriek maken we kennis met Menno Weijer. Hij deelt zijn ervaringen in het constructeursvak en vertelt over zijn rol in een van zijn eerste projecten, Roosenboom in Roosendaal. voor het afdragen van de krach- ten die voortvloeien uit deze excentriciteit. Om uitzicht op het cen- trum te bieden, wordt aan het uiteinde van het blok een beton- nen portaal gerealiseerd, in plaats van een wandenstructuur. Het aankomende vloerveld op dit portaal heeft een aanzienlij- ke overspanning tot de dichtst- bijzijnde stabiliteitswand. Een belangrijke uitdaging binnen dit project was te waarborgen dat de windkrachten niet zouden leiden tot teveel horizontale verplaatsing van dit portaal en daarmee het bouwblok, vooral gezien de slanke constructie. Door het portaal mee te laten werken in de stabiliteit via mo- mentvaste verbindingen, kon de horizontale verplaatsing worden beperkt. DO vierlaags bouwblok Dit project markeert mijn eerste ervaring met het ontwerpen van een geheel bouwblok, PROJECTGEGEVENS project Roosenboom, Roosendaal opdrachtgever Achmea Real Estate architect Common Affairs adviseur constructies, brandveiligheid en akoestiek Sweco Nederland ontwikkelend aannemer Van Omme & De Groot Projectontwikkelaars en Bouwers installatie adviseur KVMC IR. MENNO WEIJER leeftijd 26 jaar opleiding Civiele Techniek, TU Delft afstudeerproject Herbeoordeling bestaande CC2-gebouwen werkgever Sweco Nederland functie constructeur werkzaam sinds 2024 baan gekregen door sollicitatie belangrijk in ontwikkeling samenwerking met collega's eerste project Herbeoordeling perronkappen bestaande stations rol bij eerste project constructeur Mijn project de jonge constructeur CEMENT 2 2025 ?25 Mijn mening 3D-model van project Roosenboom, bestaande vijf bouwblokken waarbij ik verantwoordelijk was voor het volledige constructieve ontwerp in de fase van definitief ontwerp. Het werk omvatte het opstellen van uitgangspunten waarmee de gewichts-, stabili- teits- en dimensioneringsbere- keningen voor het betonnen vierlaagse blok zijn uitgewerkt. Mijn rol Dit project heeft me inzicht ge- geven in wat een definitief ont- werp van een bouwblok inhoudt, inclusief het vereiste uitwerking- sniveau. Als jonge constructeur merk ik dat ik de neiging heb om snel naar een gedetailleerd ontwerp te streven, terwijl dat in deze fase van het proces nog niet wordt gevraagd. In een ont- werpproces is het belangrijk om van grof naar fijn te werken; dit geldt ook voor de berekeningen. In de volgende projectfase zal ik ook betrokken zijn bij de uitwerking van de overige blok- ken, waaronder de houtcon- structie. Zo leer ik verschillende materialen kennen en hoe zij het best tot hun recht komen. Voldoet het constructeurs- vak aan je verwachtingen? Gedurende mijn studie heb ik bij verschillende ingenieursbureaus gewerkt. Daardoor had ik na mijn afstuderen al een redelijk goede indruk van de praktijk. Tijdens je studie krijg je eigenlijk nog onvoldoende duidelijk beeld van wat het constructeursvak nou echt inhoudt. Een (verplich- te) stageperiode tijdens de oplei- ding zou goed kunnen bijdragen aan die beeldvorming. Hoe kunnen we het vak nog interessanter maken voor starters? Voor starters is het na hun studie belangrijk een gevoel te krijgen bij het constructeursvak. Het zien van gerealiseerde construc- ties tijdens projectbezoeken en inspecties kan daarbij erg helpen. Daarnaast is het van be- lang jonge constructeurs vol- doende ruimte te geven om hun interesses en talenten te ontwik- kelen. Tegenwoordig zijn er tal van verschillende specialismen binnen het vak, bijvoorbeeld een specifiek materiaal, parametrise- ring of AI, bestaande bouw of nieuwbouw. Vaak hebben stu- denten al een bepaalde interes- se of voorkeur ontwikkeld voor- dat ze de arbeidsmarkt betreden. Een werkgever doet er goed aan een jonge constructeur de mogelijkheid te bieden om zich hierin verder te ontplooien. Tot slot is variantie in projecten belangrijk; om de werkzaamheden afwisselend en dynamisch te houden, ervan te leren en het werk interessant te houden. Hoe ontwikkel jij je in je vak? Uit mijn ervaringen tijdens eer- dere banen heb ik geleerd dat ik naast nieuwbouw ook bestaan- de bouw- en verbouwprojecten heel interessant vind. De uitda- ging om via inspecties en archiefonderzoek alle benodig- de informatie boven water te halen en deze te vertalen naar een oplossing voor een con- structief probleem of ontwerp, is een erg leuk en leerzaam proces. Bij Sweco krijg ik de kans om aan diverse projecten te werken, nieuwbouw én bestaande bouw, en met veel verschillende colle- ga's. Zo kom ik in aanraking met alle soorten materialen, project- fasen, typen constructies en werkstijlen. Daarnaast neem ik deel aan het interne opleidingstraject voor starters binnen Sweco. Dit traject richt zich niet alleen op de ontwikkeling in je vak, maar ook op persoonlijke groei. De cursus maakt je bewuster van wie je bent en biedt inzichten voor verdere ontwikkeling. Verder blijf ik op de hoogte van de ontwikkelingen in de markt door regelmatig vakbladen te raadplegen en relevante artike- len te lezen. 1  De bogen zijn ontworpen als een minimalistische, monoliete structuur waarbij alle componenten een naadloze constructie vormen. Foto: ir. Stefano Graziani BRUG TUSSEN TRADITIE EN VERNIEUWING Nieuwe Aarebrug, Aarau, Zwitserland 26?CEMENT?2 2025beton in beeld door ir. Kirsten Hannema MODERNE BOGENBRUG De Nieuwe Aarebrug is een duur- zaam ontworpen bogenconstructie van in het werk gestort beton. De brug ? 119 m lang, 17,5 m breed ? omvat twee rijbanen en voet- en fietspaden aan beide kanten. De vijf overspanningen, verschillend van lengte, met 44 m als hoofdoverspan- ning, rusten deels op de twee pijlers van de oude brug. De bogen zijn ontworpen als een minimalistische, monoliete structuur waarbij alle componenten ? fundering, pijlers, keermuren, bogen, wegdek, balus- trades ? een naadloze constructie vormen. De gebogen vormen keren terug in de elliptische uitsparingen die in de betonmassa van de brug- pijlers zijn gemaakt. CEMENT 2 2025 ?27beton in beeld 2 Er is alleen beton toegepast waar dat echt nodig is. Foto: ir. Stefano Graziani PROJECTGEGEVENS project Nieuwe Aarebrug, Aarau, Zwitserland ontwerp 2010 ? 2019 uitvoering 2019 ? 2023 opdrachtgever Kanton Aargau, Switzerland architect Christ & Gantenbein ontwerpteam/ adviseurs WMM Ingenieure AG, Henauer Gugler AG, August + Margrit Künzel Landschafts­ architekten bouwkosten ca. 33 miljoen CHF Met een moderne, technisch geoptimaliseerde betonnen brug over de rivier de Aare in de Zwitserse stad Aarau toont Christ&Gantenbein hoe je duurzaam kunt voortbouwen op het bestaande. Een eis van de gemeente was dat de brug moest passen op de plek van de gedateerde brug uit 1949. Ook moesten de bestaande betonnen pijlers worden hergebruikt. Beton bood volgens de architecten 'een moderne, kosteneffectieve oplossing die voldeed aan de hoge eisen voor stabiliteit, een lange levensduur en minimale onderhoudskosten'. 2 28?CEMENT?2 2025beton in beeld 5 3 Langsdoorsnede. Bron: Christ & Gantenbein 4 Dwarsdoorsneden. Bron: WMM Ingenieure AG 5 Bovenaanzicht. Bron: Christ & Gantenbein EVOLUTIE VAN BETON Toen de oude brug in 1949 werd opgeleverd, gold beton als een modern materiaal, dat de mogelijkheid bood om groot, hoog en veel te bouwen. Tegenwoordig ligt de focus ? met het oog op duurzaamheid ? op efficiëntie, lichtere constructies en materiaaloptimalisa- tie. Het gebruik van beton in deze brug draagt bij aan deze ontwikkeling, door alleen beton te gebruiken daar waar het echt nodig is. Overdimensionering is verme- den en elementen zonder constructieve functie zijn weggelaten. Het dek, de zijwan- den, de borstweringen en de bogen zijn essentiële onderdelen van de integraal ontworpen draagstructuur. De bekisting voor de onderkant van de brug kon pas worden verwijderd nadat alle elementen waren voltooid, zeggen de architecten. 3 4 CEMENT 2 2025 ?29beton in beeld 6 6 De afdruk van het ruw gezaagd larikshout geeft een uitgesproken textuur aan het beton. Foto: ir. Stefano Graziani PRECIEZE BEKISTING De bekisting van ruw gezaagd larikshout werd met grote precisie ontworpen om de elliptische vormen van de brug te maken. De afdruk van het hout geeft een uitgesproken textuur aan het beton, waarbij de richting van de planken varieert, zodat je de verschil- lende elementen in de brug subtiel herkent. De betonmix is ontwikkeld voor dit project, waarbij gele pigmenten zijn toegevoegd voor een warme toon, die aansluit bij de lokale kalkstenen gebouwen. Uiteraard moest ook rekening gehouden worden met voldoende druksterkte, vereiste milieuklassen, weer- stand tegen alkali-silicareactie (ASR) en een zo laag mogelijke krimp. Verschillende proefstukken zijn vooraf getest om de gewenste kleur en de beno- digde constructieve eigenschappen voor de brug te kunnen garanderen. 30?CEMENT?2 2025 8 7 7 Wapening. Bron: WMM Ingenieure AG 8 In het ontwerp is veel aandacht besteed aan het behoud van de vloeiende lijnen. Foto: ir. Stefano Graziani VLOEIENDE LIJNEN De uitvoering is gebaseerd op 2D-tekeningen, maar de geometrie werd tijdens het ontwerpproces ontwikkeld en gemonitord met behulp van 3D-modellen. Daarbij is veel aandacht besteed aan het behoud van de vloeiende lijnen, de oppervlaktetextuur en naadloze detaillering. In juni 2019 is eerst een hulpbrug gebouwd, waarna begin 2020 de oude brug werd afgebroken. Vervolgens is de bekisting gemaakt en werden de elementen van de nieuwe brug in fases gestort. De hulpbrug is daarna afgebroken, en de afbouwwerkzaamheden zijn in 2023 afgerond. Tegelijk kregen de wandel- en fietspaden langs de rivier een upgrade. Zo is met de bouw van de nieuwe brug een aantrekkelijke openbare ruimte gecreëerd voor het publiek dat langs de rivier wandelt, jogt en fietst. De nieuwe Aarebrug in Aarau staat uit­ gebreid beschreven en geïllustreerd op www.tektoniek.nl. Tektoniek is het kennisnetwerk voor architectuur in beton. Via lezingen, projectbezoeken, workshops, expert meetings en online communicatie wordt informatie, inspiratie en ondersteuning geboden aan (toekomstige) architecten, constructief ontwerpers, bouwkundig adviseurs en producenten. Daarbij gaat het altijd om de relatie tussen vormgeving, constructie en maakbaarheid. CEMENT 2 2025 ?31 beton in beeld Mortelverbindingen voor prefab betonnen wandconstructies (2) Modellering verdiepingshoge SSK-mortelverbinding 1 Prefab betonwanden met een profilering voor de SSK-mortelverbinding 1 32?CEMENT?2 2025 Een SSK-mortelverbinding (Stag- gered Shear Key) tussen prefab betonwanden heeft inkepingen aan iedere zijde (shear keys), die per zijde 100 mm verticaal zijn verschoven (fig. 2a), ten opzichte van de bekende verbin- ding waarbij de inkepingen recht tegenover elkaar zitten (fig. 2b). De SSK-mortelverbin- ding heeft een iets steilere drukdiagonaal. Wanneer een drukdiagonaal in staat is de werking van een SSK-mortelverbinding te simuleren, zou daarmee een eenvoudige modelleringsmethode kunnen worden ont- wikkeld. Om te toetsen of dit mogelijk is, is in figuur 3 de morteldrukstaaf (a) als een diagonale pendelstaaf (b) gemodelleerd. Dit model werkt alleen als ter plaatse van het schuine drukvlakje een uniforme drukspan- ning heerst of als de drukstaaf daadwerke- lijk als pendelstaaf werkt. Spanningsverdeling drukvlakje De spanningsverdeling in het drukvlakje zal naar verwachting echter niet uniform zijn. Dat blijkt uit de navolgende beschouwing van krachten die op het drukstaafmodel werken. Het is duidelijk dat de zijdelingse kracht F ? n wordt bepaald door de afschuif- kracht V F en de hellingshoek ?. Uit de gra- fiek van figuur 11 in het eerste artikel [1] is af te lezen dat bij een afschuifkracht van V F = 300 kN tegelijkertijd een horizontale kracht F ? n = 52 kN optreedt. Met een kracht- enveelhoekbenadering kan worden vastge- steld wat de resulterende schuine kracht is en onder welke hoek ? die werkt. Voor de ge- noemde krachten is in figuur 3c de krachten- veelhoek op schaal ingetekend. Uit de teke- ning blijkt dat de resulterende schuine kracht onder een andere hoek werkt dan de geom- etrie van de morteldrukstaaf suggereert. Het veroorzaakt dus een niet-uniforme span- ningsverdeling in het schuine drukvlakje. Deze spanningsverdeling is als volgt te be- grijpen. De horizontale reactiekracht F ? n treedt op met een horizontale verplaatsing ?? n in het drukstaafmodel van figuur 4a. Voor de eenvoud is de drukdiagonaal verti- caal getekend in figuur 4b. Op de mortel- drukstaaf werkt enerzijds de drukkracht N c en anderzijds een opgelegde horizontale verplaatsing ?? n . Figuur 4c laat zien dat de drukkracht een uniforme spanningsverde- ling veroorzaakt, terwijl als gevolg van de opgelegde zijdelingse verplaatsing een bui- gend moment ontstaat. Er ontstaat daar- door een niet-uniforme spanningsverdeling en de resulterende drukkracht bevindt zich niet in het midden, maar meer naar de rand van de mortelstaaf. Het laat zien dat de hoek ? van de drukdiagonaal niet volgt uit de geo- metrie van de mortelstaaf, maar dat de DR.IR. DICK VAN KEULEN Adviseur Constructies Ingenieursstudio DCK auteur Wanneer geprofileerde verticale voegen tussen prefab betonwanden op afschuiving worden belast, blijkt een mortelverbinding met verschoven inkepingen het beste te presteren, zo blijkt uit onderzoek dat is toegelicht in het eerste deel van dit tweeluik [1]. Het gedrag van deze zogenoemde SSK-mortelverbinding is met een drukstaafbenadering verder geanalyseerd. Daarbij is een drukstaafmodel voorgesteld waarmee de afschuifstijfheid k v in een rekenmodel kan worden gesimuleerd. Tegelijkertijd is een formule opgesteld voor het bepalen van de afschuifcapaciteit V Rd . Het geheel is toegepast en geanalyseerd in een plaatmodel van een wandschijfconstructie en toegelicht met een case. CEMENT 2 2025 ?33 3x253x25 100 100 100 100 14,6° ba a b c due to: n n due to: Fn VF Fn VF NC NC NC a b c n resultante SSK-mortelverbinding deze hoek zelf instelt op basis van de krachtsverdeling in de ver- vormde toestand. Vereenvoudigd analytisch drukstaafmodel Met een vereenvoudigd analytisch drukstaaf- model, dat is afgebeeld in figuur 5a, kunnen de gemeten vervormingen worden verklaard. In de eerste plaats is zichtbaar dat de druk- staaf, als gevolg van de axiale drukkracht N c , in axiale richting elastisch verkort met ? Nc . Met de wet van Hooke is deze verkorting als volgt te kwantificeren: c staaf Nc c staaf ? ?= ? Nl EA [] () Rd lateral lateral 1 kN/shear key   524  ?  138 ?  , waarbij   2, 0 mm  3 = ? ?