Schachten als kern voor hoge gebouwen?

Transcriptie

1 Schachten als kern voor hoge gebouwen? Vuistregels voor de onderlinge afstemming van bouwtechniek en installatietechniek in de fase van het voorlopig ontwerp van kantoorachtige gebouwen 120 r(br Stichting Bouwresearch

2

3 Schachten als kern voor hoge gebouwen? Vuistregels voor de onderlinge afstemming van bouwtechniek en installatietechniek in de fase van het voorlopig ontwerp van kantoorachtige gebouwen 120 Rotterdam, 1985 r(br Stichting Bouwresearch

4 Het doel van de Stichting is het coördineren, stimuleren en begeleiden van speurwerk op het gebied van de bouwvoorbereiding, de bouwtechniek en de bedrijfstechniek in de bouwnijverheid, alsmede de verbreiding van de resultaten daarvan, zowel ten behoeve van de opleiding als tot de vorming van kennis bij het bouwen. De Stichting verstrekt opdrachten aan researchinstituten; zij vormt stuurgroepen en studiecommissies voor onderwerpen die zij in opdracht geeft. De Stichting en degenen die aan deze publikatie hebben medegewerkt, hebben een zo groot mogelijke zorgvuldigheid betracht bij het verwerken - volgens de huidige stànd van wetenschap en technie}< - van de in deze publikatie vervatte gegevens. Nochtans moet niet worden uitgesloten de mogelijkheid dat zich toch onjuistheden in deze publikatie zouden bevinden. Degene die van deze publikatie gebruik maakt, aanvaardt daarvoor het risico. De Stichting sluit, mede ten behoeve van al degenen die aan deze publikatie hebben medegewerkt, iedere aansprakelijkheid uit voor schade die mocht voortvloeien uit het gebruik van deze gegevens. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/ of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de Stichting Bouwresearch. No part of this book may be reproduced in any form by print, photoprint, microfilm or any other means without written permission from the Stichting Bouwresearch.

5 INHOUD WOORD VOORAF 5 SAMENVATTING 7 SUMMARY INLEIDING 1.1 Rekenregels 1. 2 Begrippen 1.3 Samenhang en werkwijze 1.4 Toepassingsgebied van de rekenregels GEBOUWSTRUCTUUR STABILITEIT: KAART. NO Stap 1 - Keuze stabiliteitssysteem 3.2 Stap 2 - Vuistregels om de hoogte van constructie-onderdelen te bepalen LUCHTTECHNISCHE INSTAIJ ATIES C.A.: KAART NO Stap 1 - Vuistregels om de maximale hoogte 22 van de horizontale kanalen te benaderen 4.2 Stap 2 - Horizontale kanalen: afmeting en en aantal Stap 3 - Verticale kanalen: afmeting en aantal Stap 4 - Bruto schachtoppervlak LIFTEN: KAART NO TRAPPEN: KAART NO. 4 INTEGRATIE KERNEN EN SCHIJVEN: KAART NO

6

7 5 VOORD VOORAF Het blijkt dat bij het voorlopige ontwerp van een gebouw met enige verdiepingen al gauw op de eerste schets van de architect met een rechthoek in de plattegronden wordt aangegeven waar het verticale transport zich in hoofdzaak zal concentreren. De indruk bestaat dat men in deze fase van het ontwerp vaak voorbarig besluit de rechthoeken te "vertalen" in betonnen schachten (kernen) om daarmede de stabiliteit van het gebouw te verzekeren. Een dergelijke beslissing heeft echter belangrijke en vergaande consequenties voor de bouwkundige en installatietechnische uitvoering. Om een verantwoorde beslissing te kunnen nemen is 'er derhalve meer inzicht nodig in de functies van schachten, te weten: a. De schacht als stabiliteitskern: wanneer en bij welke gebouwhoogte nodig? Indien nodig welke afmetingen? b. De schacht als doorvoermiddel voor verticaal transport: hoeveel en welke afmetingen? In welke materialen uit te voeren? Om dat inzicht te verkrijgen ontwikkelde de Studiecommissie A34- Schachten van de Stichting Bouwresearch richtlijnen en hanteerbare rekenregels met behulp waarvan de architect, in de fase van het voorlopige ontwerp, het ruimtebeslag van stabiliteitsconstructies technische installaties en transportsystemen kan bepalen. De resultaten van deze studie zijn gerapporteerd in een studieverslag. Daarnaast is met het oog op het praktische gebruik van de rekenregels deze kaartenset met handleiding gemaakt. De commissie was als volgt samengesteld: Voorzitter Secretaris Leden H. Luyten nv GTI Holding Ir. Drs. J.B. Buijs Stichting Bouwresearch C.D. de Boon Groosman Partners bv Ir. J.N.G. Hendriks - vanaf augustus 1979 Raadgevend Ingenieursbureau Aronsohn bv Ir. C.J. van de Plas Hollandsche Beton Maatschappij B.V.

8 6 Rapporteurs ilid lid Ing. L. Brokelman Stichting Arbeidstechnisch Onderzoek Bouwnijverheid Ing. P.P. de Haas IBB - Kondor Groep nv Ing. W.A. Hommes ABT Adviesbureau voor Bouwtechniek bv A.F.M. Schwarz - sinds december 1978 Raadgevend Ingenieursbureau Ir. T.M. van Dijk Ir. A. van de Vorm - tot september 1979 Raadgevend Ingenieursbureau Aronsohn bv

9 7 SAMENVATTING Om in de fase van het voorlopig ontwerp het ruimtebeslag van schachten en/of stabiliteitselementen/alsmede de plaats en de ruimte van kanalen van luchttechnische installaties c.a., trappen en kunnen benaderen zijn door de studiecommissie A34 van de Stichting Bouwresearch rekenregels ontwikkeld. Deze rekenregels hebben betrekking op: de volgende stabiliteitssystemen uitgevoerd in gewapend beton: - stabiliteitsraamwerken samengesteld uit balken en kolommen of samengesteld uit een paddestoelvloer en kolommen; - kernen al of niet in combinatie met schijven de volgende transportsystemen: - luchttechnische installaties c.a.; - liften voor personentransportj - trappen. Voorafgaand aan deze rekenregels is een matrix opgenomen waarmee in de fase van het voorlopig ontwerp een keuze uit de genoemde stabiliteitssystemen kan worden gemaakt. Daar typen draagconstructies, materiaalmogelijkheden en gebouwvormen en -afmetingen vele variaties kennen, is het toepassingsgebied van de rekenregels uiteraard beperkt. Zo zijn de rekenregels voor de stabiliteitssystemen geldig voor de overigens veel toegepaste constructies in ter plaatse gestort, gewapend beton (B 22,5). Daarbij mogen de gebouwafmetingen in het horizontale vlak de 100 m niet te boven gaan. In de hoogte is voor stabiliteitsraamwerken een beperking tot en met 6 bouwlagen van kracht. Voor schijven en kernen geldt dienaangaande een limiet van 40 m. Voor de overspanningen van vloeren en balken gelden de betreffende rekenregels tot (gemiddelde) overspanningen van 10 m. Voor wat betreft de rekenregels voor de installatietechniek geldt de beperking van luchtbehandelingsinstallaties die lucht verwarmen en ruimten ventileren en werken met lage druk. De rekenregels worden als tabellen, grafieken of nomogrammen gepresenteerd in een set werkkaarten. De handleiding geeft het gebruik van de werkkaarten aan. Verdere studieresultaten en achtergrondinformatie zijn vastgelegd in een studierapport, dat bij de Stichting Bouwresearch verkrijgbaar is.

10 8 SUMMARY SHAFTS AS CORES FOR HIGH BUILDINGS Rules of thumb fortuning building technology to installation techniques in the preliminary design phase of office-like buildings. Rules have been developed bij the A 34 Study of SBR for estimating the space requirements of shafts and/or stability elements and the location and size of ventilation ducts, etc. staircases and elevators in the preliminary design phase. The rules relate to: the following stability struètures executed in reinforced concrete: - stability frameworks composed of beams and columns or mushroom floors and columns; - cores alone or in combination with shear walis the following transport systems: - ventilation systems etc; - elevators for personnel; - staircases. Prior to applying the rules a matrix is set up whith which the stability system can be selected in the preliminary design phase. Although there are many types of load-bearing structures, materiais, building forms and dimensions the areas in which the calculation rules can be applied are limited. The rules, however, applicable to the frequently used cast-in-situ structres (B 22,5). According to the rules the horizontal dimensions of the building should not be more than 100 mand, in height, the number of floors and beams should be limited to six structural layers. For shear walls and cores there is a limit of 40 m vertically. For floors and beams which have no stabilizing function the rules can be applied for spans up to 10 m. With respect' to installations the calculation rules should only be applied to hot air ventilation systems which work at low pressure. The calculation rules are presented in a set of charts as nomograms, graphs and tables. This guide shows how to use these charts. Further study results and background information are recorded in a study. report, that may be obtained from Stichting Bouwresearch. SBR-report nr. 120