16 thema Wonen op de Zuidas 1 Dragende sandwichpanelen en achthoekige palen voor woontoren Xavier op Zuidas thema Wonen op de Zuidas 1 2017 17 1 Impressie van woongebouw Xavier 2 Situatie Xavier in het deelgebied Gershwin aan de Zuidas 3 Impressie van de gevel Het plan Xavier bestaat uit één woontoren van 74 m hoog en twee woongebouwen van 24 m hoog. Deze gebouwen zijn onder het maaiveld gekoppeld door middel van een tweelaagse kelder. Het project bevindt zich op kavel 4 van het deelgebied Gershwin en is gelegen aan de Gustav Mahlerlaan op de Zuidas in Amsterdam (fig. 2). De ontwikkeling van dit gebied is een belangrijke stap voor de Zuidas richting een levendig stedelijk centrum. Het gebouw vormt een verbindend element tussen de interna- tionale kantoorarchitectuur en de typisch Nederlandse woon- gebouwen. Een eenvoudige massaopbouw en een grote mate van repetitie enerzijds en een gevel met gelaagd metselwerk, verticale 'Franse ramen', expressieve balkonbanden en ruime verspringende balkons anderzijds, verwijzen naar deze beide gebouwtypologieën. De ramen worden naar boven toe breder (fig. 3). Hierdoor wordt het gebouw steeds transparanter en kunnen de appartementen meer profiteren van het spectaculaire uitzicht over de stad. In het project worden 110 huurappartementen en 49 koop- appartementen voorzien, met oppervlakten variërend van 60 tot 345 m 2 (penthouse). Op de begane grond bevindt zich circa 300 m 2 aan commerciële ruimte. De parkeergarage biedt ruimte aan 112 parkeerplaatsen. De bouw is gestart in juni 2016 en het gebouw wordt naar verwachting in 2018 opgeleverd. Constructief ontwerp hoogbouw De constructie van de hoogbouw zal bestaan uit in het werk gestorte betonwanden van 280 mm dik op de cijferassen en 350 mm dik op as G (t.b.v. stabiliteitswand in dwarsrichting). De vloeren worden uitgevoerd in breedplaatvloeren ( h = 260 mm) met een zwevende dekvloer (fig. 4). In het entreegebied op de begane grond komen ronde kolommen van Ø650 mm. De hoogbouw komt op een tweelaagse kelder, het deel waarin zich de bergingen bevinden. De betonwanden zullen doorlopen tot in de kelder, waar deze wanden worden uitgevoerd in een dikte van 400 mm (fig. 5). Deze dikte is nodig in verband met belastingspreiding naar de fundering en de krachtsinleiding van de ronde kolommen op de begane grond. Onder de bouw- muren zijn poerstroken in combinatie met een dubbele rij palen voorzien. De gevels worden uitgevoerd in prefab-sandwichelementen met metselwerk. Hierdoor hoeft er tijdens de uitvoering geen steiger rondom het gebouw te worden geplaatst. Alle gevels worden dragend uitgevoerd, met uitzondering van de zuidgevel (as F, fig. 4). Een dragende zuidgevel bleek niet mogelijk omdat de draaglijn niet volledig kon worden doorgezet tot op funderings- niveau. De uitkragende balkons worden met koudebrugonder - brekingen aan de vloeren gekoppeld. Gebouwstabiliteit De stabiliteit van de 74 m hoge woontoren wordt verzorgd door dragende betonwanden in beide windrichtingen. Met een gebouwbreedte van 15 m in de dwarsrichting bedraagt de slankheid circa 1:5. Met een dergelijke slankheid is het nog steeds een flinke uitdaging om de uitbuiging van het gebouw aan de top ten gevolge van de windbelasting te beperken, zeker Op de Amsterdamse Zuidas verrijst momenteel het woon- gebouw Xavier. Door een slankheid van 1:5 en wanden met veel sparingen, was het een flinke uitdaging de vervorming aan de top te beperken. Andere opvallende elementen in dit project zijn de achthoekige combipalen en de gevels die worden uitgevoerd in dragende prefab-sandwichelementen. Albert Dijkstra en ing. Dietmar van Loon 2 3 Wonen op de Zuidas 18 omdat de stabiliteitswanden worden voorzien van een groot aantal sparingen. De krachtswerking in de belangrijkste wanden is al in een vroeg stadium inzichtelijk gemaakt om zo de opdrachtgever én architect te kunnen wijzen op de effecten van eventuele ontwerpwijzigingen. De krachtswerking in de stabiliteitswanden is bepaald met behulp van TS-raamwerken (fig. 6). Hierbij zijn de betonwan- den gemodelleerd als staafmodel. Met deze rekenmodellen kon de krachtswerking rondom de wandsparingen én de uitbuiging aan de top redelijk nauwkeurig inzichtelijk worden gemaakt. Hierbij was het wel van groot belang een goed onderbouwde inschatting te maken van de E-modulus per wandonderdeel, behorend bij de gekozen betonsterkteklasse (fig. 7). Voor de gesloten wanddelen is gekozen voor een E-effectief van circa 22 000 N/mm 2 behorend bij een 'ongescheurde' doorsnede in combinatie met een sterkteklasse C35/45. De vloeren en beton- balkjes boven de wandsparingen zijn als 'gescheurd' beschouwd (E ? 11 000 N/mm²). De maximaal toelaatbare vervorming is 1/500 × gebouwhoogte ? 150 mm. De berekende vervorming van het gebouw in de maatgevende dwarsrichting bedraagt 92 mm inclusief tweede- orde-effect (fig. 8). Daar komt door de rotatie van de fundering 35 mm bij. In totaal bedraagt de vervorming dus 127 mm, wat toelaatbaar is. Legenda betonwand (in het werk gestort) d = 280 / d = 350 (as H) prefab sandwich-element met dragend binnenblad d = 280 prefab sandwich-element met dragend binnenblad d = 180 prefab sandwich-element met niet dragend binnenblad d = 150 7350 7350 7350 7350 73507350 7400 10 600 1 23 4 56 7 PW 250 L-staal L-staal prefab balkon L-staal L-staal prefab betonschijf 250 x 1090 mm prefab betonschijf 250 x 1090 mm prefab balkon prefab balkon prefab balkon prefab balkon prefab balkon 1 2 345 67 H F G 7350 7350 7350 7350 73507350 PW 250 betonwand ihwg d = 280 mm C35/45 betonwand ihwg d = 280 mm C35/45 betonwand ihwg d = 280 mm C35/45 betonwand ihwg d = 280 mm C35/45 betonwand ihwg d = 280 mm C35/45 betonwand ihwg d = 280 mm C35/45 betonvloer 260 mm ihwg C35/45 betonvloer 260 mm ihwg C35/45 d = 260 bk = 10 500+ d = 260 bk = 10 500+ betonwand ihwg d = 280 mm C35/45 4 5 thema Wonen op de Zuidas 1 2017 19 4 Plattegrond standaard- verdieping 5 Plattegrond kelder met schematisch de boven- bouw aangegeven 6 Staafmodel hoogbouw 7 Wanduitslag met beton- sterkteklassen 8 Vervormingen bij wind van links veld in verband met het risico op opbarsten van het grondpakket als gevolg van de opwaartse grondwaterdruk. Doordat de prefab kernen op de juiste diepte (paalkopniveau) konden worden afgehangen, kon de sbouwkuip na het aanbrengen van de palen eenvoudiger worden ontgraven en ging er minder beton verloren. In de laagbouw, met paalbelastingen tot 2500 kN, zijn palen Ø460/560 (Økern/Øvoet) met een prefab kern van 290 × 290 mm 2 voorzien. Omdat de paalbelastingen bij de hoogbouw tot maxi- maal 4500 kN oplopen, werden hier de grenzen van het paal- systeem bereikt. De grootste beschikbare prefab kern was niet in staat deze belasting op te nemen. Er zijn daarom speciaal voor dit project door Gebr. Van 't Hek en Lodewikus Voorge- spannen Beton achthoekige palen ontwikkeld (fig. 10). Hiermee wordt het effectieve oppervlak binnen de ronde paal- doorsnede Ø530 met paalpunt Ø650 vergroot. Ondanks de flinke aanpassingen in het productieproces is de leverancier er met succes in geslaagd tijdig de prefab kernen te kunnen ontwikkelen. Beide paaltypen zijn in staat om naast een drukbelasting van 2500 tot 4500 kN een trekbelasting tot 400 kN op te nemen. Dit was nodig om weerstand te kunnen bieden tegen de opwaartse grondwaterdruk. De keldervloer onder de tweelaagse kelder Constructie rondom leidingtracé Het vereiste leidingtracé op laag -1 doorkruist de kelderwanden onder de bouwmuren op as 2 t.m. 6 van de hoogbouw. De positie was vanuit constructief oogpunt nogal ongelukkig, omdat deze op circa 1 tot 1,5 m vanaf de rand van de bouw- muren was voorzien. Juist op deze positie treden flinke krachten op vanuit de bovenbouw. Omdat de positie absoluut niet kon wijzigen, moest een creatieve oplossing worden bedacht. Uiteindelijk is ervoor gekozen de krachten uit de bouwmuur via een massieve 1200 mm dikke, afgeschuinde betondoorsnede af te dragen aan de kelderwand (as H) die dwars op de bouw- muren staat (fig. 9). Paalsysteem en bouwkuip Het gebouw is gefundeerd op 475 combipalen. Dit is een tril- lingsarm, grondverdringend paalsysteem waarbij men na het boren van de tijdelijke stalen boorbuis een prefabbetonnen kern in de schacht laat zakken. De resterende ruimte wordt opgevuld met een groutmengsel. Het voordeel van dit paalsys- teem ten opzichte van een gelijkwaardig alternatief paalsysteem is dat er door de hoge betonsterkteklasse van de prefab-betonkern met een kleinere paalkopdiameter hogere belastingen kunnen worden opgenomen. De palen zijn aangebracht vanaf het maai- 6 7 8 Wonen op de Zuidas 1 2017 20 1 7 20 260 28020 20 v oeg 50 v oegband v er t. st ekank er + gains voegafmeting 240 mm br eed br eedplaatschil 10 mm opleggen pr efab element d x 280 mm basis st. bak Ø8 / Ø10 90 afw erkvloer 260 construc tievloer 20 mm ? onder br eedplaatschil er steigerloos worden gebouwd. Het dragende binnenblad wordt doorgezet tot 50 mm boven de ruwe vloer. Hierdoor heeft de vloer een randkist en wordt voorkomen dat opspattend cementwater de buitenschil van metselwerk vervuilt. De breed- plaatvloer (schil) wordt 10 mm opgelegd op de gevel en de druklaag wordt tegen de gevel aangestort en gekoppeld met een stekkenbak (fig. 11). Ter plaatse van de vloerstrook achter de bevindt zich ruim 6,5 m onder het maaiveld. Dit levert in combinatie met een grondwaterstand van circa 0,5 m onder maaiveld flinke opwaartse belastingen op tijdens de uitvoering. De palen zijn zo ontworpen dat de bronbemaling na voltooiing van het kelderdek kan worden uitgezet. Sandwichgevels De gevels van de hoogbouw worden uitgevoerd in (voorname- lijk dragende) prefab-sandwichelementen. De buitenschil van metselwerk wordt al in de fabriek aangebracht. Daardoor hoeft dit niet meer handmatig op de bouwplaats te gebeuren én kan 178 430 430 178 178 178 530 490 13,23 d = 300 H G d = 400 d = 400poerstrook wand as 2-3 / 5-6 2173 d = 1200522 wand d = 400 800 150 522 522 522 522 250 d = 1200 d = 1200 wand verlengen 2945 150 972 1723 1500 1595 150 250 4300+ 4300 3300 2900 3300 - peil 6200 - B A H H 400 400400 400 400400 1200 150 250 400 250 300 400 450 1200 450 1500 150 1100 DSN. B DSN. A 9 10 11 thema Wonen op de Zuidas 1 2017 21 balkons wordt de stekkenbak vervangen door koppelankers om een bepaalde mate van inklemming te genereren. Dit is nodig om de vervorming van de vloer te beperken. Oplevering in 2018 De bouw is gestart in juni 2016. De eerste paal is op 15 augustus 2016 de grond ingegaan, op 17 oktober 2016 waren alle 475 combipalen aangebracht. Inmiddels (stand eind januari 2017) is men bezig met het vlechten van de wapening van de funde- ring onder de hoogbouw (fig. 12). Naar verwachting kan het gebouw worden opgeleverd in 2018. ?? PPROJECTGEGEVENS project Xavier opdrachtgever Zuidschans CV (AM en BPD) architect KENK architecten bouwkundige uitwerking Klunder Architecten constructeur Goudstikker ? de Vries aannemer Waal Bouw leverancier breedplaatvloeren Prefab Beton Veghel leverancier wapening Balvert Betonstaal leverancier funderingspalen Gebr. Van 't Hek leverancier prefab kernen Lodewikus Voorgespannen Beton 9 Afgeschuinde betondoor - snede ter plaatse van as H om belastingen naast lei- dingsparing op te nemen 10 Achthoekige combipaal 11 Detaillering aansluiting breed plaatvloer ? gevel 12 Stand van zaken uitvoe - ring eind januari 2017 12 Wonen op de Zuidas 1 2017