thema5 201650themaUitzichtin Nairobi1UAP Tower het op een-na-hoogste gebouw in KeniaBijdrage artikelDit artikel is een vertaalde bewerking van eenartikel van Eng. Njoroge Kamunge van GathConsulting Engineers. De bewerking is gedaandoor ir. Paul Lagendijk.Uitzicht in Nairobi 5 2016 51De UAP Tower is een 33 verdiepingen hoge kantoor-toren aan Upper Hill Road in het Upper Hill gebied inNairobi. Met zijn 160 m is de toren het op een nahoogste gebouw in Kenia en kan het op helderedagen op kilometers afstand worden gezien. Dedraagstructuur lijkt vrij eenvoudig met een kern,kolommen en balken. Opvallend zijn vooral devloeren die bestaan uit een combinatie van terplaatse gestort beton en prefab blokken.De UAP Tower is ontwikkeld door UAP Holdings Ltd.; eenfinanci?le dienstverlener actief in heel Afrika, die als holdingfungeert voor diverse UAP-ondernemingen en vestigingenheeft in Kenia, Oeganda, Tanzania, Rwanda, Zuid-Soedan ende Democratische Republiek Kongo.Het volledige gebouwencomplex bestaat uit vier delen. Hetcentrale gedeelte is een 160 m hoge toren (inclusief een 33 mhoge mast) met 33 bovengrondse bouwlagen (fig. 1). Dezehoogbouw is aan de noord-, zuid- en oostzijde omgeven doordrie laagbouwdelen met slechts drie bovengrondse bouwlagen.Het noordelijke en zuidelijke gedeelte hebben twee kelderlagen.Het oostelijke gedeelte heeft een extra kelderlaag om hetverschil in maaiveldniveau rondom het gebouw te compense-ren. De bouwdelen zijn gescheiden door middel van dilataties.De hoogbouw wordt gebruikt als kantoor. De laagbouw wordtvoornamelijk gebruikt als parkeergarage, uitgezonderd delenvan de begane grond die als commerci?le ruimten wordeningevuld en de onderste kelderlaag van het oostelijke gedeeltedie wordt gebruikt als techniekruimte.GeschiedenisIn de initi?le plannen van 2011 was een toren van 22 boven-grondse bouwlagen en 3 ondergrondse bouwlagen voorzien,die in mei 2013 gereed zou moeten komen. Om verschillenderedenen is in 2012 besloten het aantal bouwlagen te wijzigennaar in eerste instantie 30 en weer later naar 33 en de geplandeoplevering te verplaatsen naar maart 2016. De bouwkosten zijngeraamd op $ 43 miljoen.Op het moment dat werd besloten de gebouwhoogte aan tepassen, waren de grondwerkzaamheden al in volle gang enmoesten de fundering en de bovenbouw opnieuw wordenontworpen. Om de gewijzigde hoogte mogelijk te maken, waseen dikkere funderingsplaat nodig en moest de ontgraving dusdieper worden gemaakt dan oorspronkelijk gepland.Constructieve opzet bovenbouwDe toren bestaat over de onderste bouwlagen uit een aaneen-schakeling van rechthoekige vormen (fig. 2). Vanaf de vierdeverdieping heeft het gebouw een haast ovaalvormige platte-grond ? op basis van kleinere rechthoekige vormen (fig. 3).Deze ovaalvorm is doorgezet tot de 20e verdieping. Boven de20e verdieping ontstaat een min of meer rechthoekigeplattegrond (fig. 4). Het stalen dak is piramidevormig.De draagconstructie van het gebouw is een volledig in het werkgestorte, gewapende betonconstructie, bestaande uit een kern,kolommen, wanden, liggers en vloeren. De kernconstructieherbergt de liften, trappenhuizen en toiletten.1 UAP Tower in ontwikkeling2 Plattegrond kelder2themaUitzicht in Nairobi5 2016523 Typische plattegrond 4e tot 20e verdieping4 Typische plattegrond 21e tot 30e verdiepingVloerenIn de toren is een hollow concrete block floor toegepast meteen totale dikte van 450 mm. De bovenste 75 mm is eenmassieve, doorgaande druklaag (fig. 6). Daaronder zijn ribbenmet een breedte van 150 mm gecre?erd met een onderlingehart-op-hart-afstand van 525 mm, die 8,50 m overspannen. Deresterende ruimte van 375 mm breed is gevuld met 375 mmhoge, niet-constructieve betonblokken die hechten aan de inhet werk gestorte betonconstructie. Er is voor deze elementengekozen omdat andere materialen niet in voldoende matebeschikbaar waren. Omdat de onderzijde van de ribben ophetzelfde niveau is als de niet-constructieve betonblokken, konde vloer op een vlakke bekisting worden gerealiseerd.Deze oplossing is gekozen uit een variantenstudie die aan hetbegin van het ontwerp is opgezet op basis van de gekozenkolomafstand en de aanwezige belastingen. Voor de vloer is12 kg/m2wapening toegepast, voor de balkstroken 165 kg/m3.In de laagbouw rondom de toren zijn vloeren van 250 mmdikte toegepast die dragen op een balkenstructuur van 600 ?500 mm2. Dit bleek de meest effici?nte oplossing te zijn bij deaangehouden kolomafstanden en belastingen. Voor de vloerenwerd 45 kg/m3 beton toegepast, voor de liggers was dit 235 kg/m?.AardbevingsbelastingMaatgevend voor het ontwerp van de constructie waren niet deoptredende windbelastingen (ontwerpwindsnelheid 32,6 m/s)De verticale kolommen staan in een raster van 8500 mm inbeide richtingen. Deze vari?ren in afmeting van 1900 ? 1200 mm2aan de voet van de toren tot 500 ? 500 mm2op de bovensteverdieping. De wapeningshoeveelheid in de kolommenbedraagt gemiddeld 170 kg/m?. Op de kolommen dragen450 mm hoge vloerliggers die in beide richtingen lopen.Op de 19e en 22e verdieping worden betonwanden(300 en 400 mm dik) gebruikt als overdrachtsconstructie omde wijziging in kolompositie op te vangen die ontstaat bij dewijziging in plattegrond. (fig.5)De standaardverdiepingshoogte is 3750 mm. Elke verdiepings-vloer beslaat circa 1250 m2. De bouwtijd per verdiepingbedroeg circa 11 werkdagen. Beton is door middel van pompenop hoogte gebracht.NormenVoor het berekenen van base shear-co?ffici?nten zijn`UniformBuilding Code 1997'en de`International Building Code 2012'uitde Verenigde Staten gebruikt. Voor de analyse van het gedragvan de constructie is`ETABS 2013 Integrated Building DesignSoftware'toegepast.3 4Uitzicht in Nairobi 5 2016 53850 390 375 150 375 150450150225755 Betonwanden gebruikt als overdrachtsconstructie (19e verdieping)6 doorsnede holle vloerenfonoliete rotsgrond. Onder deze laag bevindt zich harde totzeer harde fonoliete rotsgrond. Bij het uitvoeren van het grond-onderzoek kwam men geen grondwater tegen. Dehoogteligging van het maaiveld vertoont een bijzonder verloop:in noordwestelijke richting daalt het circa 6 m.Zoals hiervoor al aangegeven, is het gebouwencomplexgesplitst in vier bouwdelen. Onder de toren is een fundering opstaal toegepast, bestaande uit een 1800 mm dikke funderings-plaat. In deze funderingsplaat bedraagt de toegepastewapeningshoeveelheid 105 kg/m?. Onder de laagbouw zijnlosse kolomvoeten toegepast, waarvan de afmetingen zijn geva-rieerd al naar gelang de optredende belastingen.Uit het geotechnische advies bleek dat de toelaatbare funde-ringsdruk varieerde van 700 tot 8300 kN/m2voor de rotsgrondmaar de optredende aardbevingsbelastingen (peak groundacceleration 0,13 g). De kernconstructie is excentrisch gepositi-oneerd in de gebouwplattegrond. Hierdoor dragen ook deportaalconstructies, gevormd door de kolommen en liggers, deoptredende seismische krachten af. Het ontwerp van zowel dekern als de portalen is be?nvloed door de noodzaak deze horizon-tale krachten af te kunnen voeren, uitbuigingen te reduceren enspanningen door torsie van het gebouw te beperken. De afme-tingen van de lateien, die de wanddelen in de kern verbinden,zijn zodanig gekozen dat de optredende krachten kunnenworden opgenomen maar ook installaties kunnen passeren.De constructie is ontworpen op basis van de Britse betonsterk-teklasse C35/20 (oude notatie `British Standards' voor betonmet een kubusdruksterkte 35 N/mm2en een nominalediameter van het toegepaste toeslagmateriaal van 20 mm).Hogere betonsterkten waren op het moment van bouwen nogniet beschikbaar. Voor de wapening is thermisch behandeldwapeningsstaal toegepast met een vloeigrens van 460 N/mm2en een breukrek van minimaal 12%.FunderingHet geotechnisch onderzoek van de bouwlocatie is gedaan doorhet graven van proefputten en het uitvoeren van boringen. Hetonderzoek wees uit dat de grondslag, gezien vanaf maaiveld,voornamelijk bestaat uit een zachte bruine kleilaag van circa1,3 m dik, gevolgd door een 3 tot 4 m dikke laag van verweerde56themaUitzicht in Nairobi5 2016547 en 8 Constructie van de UAP TowerDakHet piramidevormige stalen dak is 13 m hoog en bedekt met poly-carbonaat. In de ruimte onder de piramide zijn watertanks enandere installatievoorzieningen ondergebracht. Op de piramide iseen trapeziumvormige mast geplaatst, waarvan de diameterverloopt van 1200 mm aan de voet naar 400 mm aan de top.PlanningDe ruwbouw van UAP Tower is volgens planning verlopen. Doorvertragingen op andere vlakken moet het gebouw medio 2016,iets later dan verwacht, zijn opgeleverd. PROJECTGEGEVENSproject UAP Tower Nairobiarchitect BPM Architects International in samenwerking metTriad Architectsadviseur constructies Gath Consulting Engineersadviseur mechanische installaties Maiteri & Associatesadviseur elektrische installaties Norkun Intakes Limitedaannemer Catic International Engineering Kenya Ltd.minimaal 3 m onder het niveau van de beganegrondvloer. Bijhet ontwerp is 600 kN/m2als grenswaarde aangehouden. Demaximaal berekende funderingsdruk bedroeg 583 kN/m2dooreen combinatie van verticale belastingen en aardbevingen.Ondanks de hoge funderingsdrukken worden slechts zettingenvan maximaal 15 mm verwacht.Kabelgoten in de bovenzijde van de funderingsplaat zijn niettoegestaan; wel zijn er diverse leidingen in de funderingsplaatingestort. Hoewel het grondwaterniveau laag is, is ervoorgekozen onder de funderingsplaat en aan de buitenzijde van dekelderwanden een bitumineuze bekleding aan te brengen incombinatie met een 75 mm dikke betonlaag. In deze betonlaagzijn chemicali?n toegevoegd om de waterdichtheid te verbete-ren.Tijdens de ontgravingen werd inderdaad, zoals verwacht, overhet grootste deel van de bouwput harde rotsgrond aangetrof-fen. Slechts in een beperkt deel werd verweerde zachterotsgrond aangetroffen. Deze is verwijderd. In het verdieptegedeelte dat hierdoor ontstond, is een extra archiefruimteondergebracht.7 8