Eerste markthal van Nederland

Transcriptie

1 thema Grote en diepe bouwput, boogconstructie van de bovenbouw en kabelnetgevel maken project constructief interessant Eerste markthal van Nederland Eerste markthal van Nederland

2 1 ir. Maurice Hermens, ing. Hushang Ulfati en ir. Marco Schuurman DHV 1 Impressie van de eerste echte markthal van Nederland bron: Provast Het voordeel van een overdekte markt is niet alleen de aangename en gezellige sfeer, er kan ook eenvoudiger worden voldaan aan de inmiddels zeer strenge Europese voedselregelgeving. Immers, vlees mag op de buitenmarkt al nauwelijks meer worden verkocht en de verkoop van vis, poelierswaren en zachte kazen is buiten alleen nog onder stringente voorwaarden toegestaan. B&W van Rotterdam hebben in 2005, op basis van een ontwikkelprijsvraag, besloten het plan van projectontwikkelaar Provast en architect MVDRV te laten uitvoeren, op een locatie vlakbij station Blaak. De bouw is eind 2009 begonnen en de oplevering is in 2014 gepland. Locatie De Markthal komt centraal in het Laurenskwartier, aan de Binnenrotte en het te herstellen Grotemarktplein. Vlak achter de Hoogstraat, op nog geen 300 m van de Koopgoot (fig. 4). Het winkelblok in de Hoogstraat, tegenover het toekomstige RottaNova is recent gerenoveerd. Vrijwel alle gebouwen in de Hoogstraat worden flink opgeknapt dan wel gesloopt en vervangen door nieuwbouw. Ten slotte zal de openbare ruimte in het gehele gebied worden opgeknapt. Ook zal de Binnenrotte een nieuwe inrichting krijgen. In vrijwel alle landen om ons heen bestaan sinds jaar en dag overdekte food-markten, vaak hele mooie. Rotterdam krijgt nu de eerste echte markthal van Nederland. De hal is ontworpen als een grote boogconstructie waarin 228 appartementen zijn opgenomen. Onder de hal komt een vierlaagse kelder met winkels en parkeerplaatsen. De Markthal wordt een spectaculair gebouw met een mix aan functies: markt, winkels, horeca, appartementen en parkeren. De hal bestaat uit een grote boog die op de begane grond circa 70 m breed is en 117 m lang (fig. 3). De inwendige breedte van de boog is ruim 40 m en de hoogte van de hal bedraagt circa 35 m. In deze hal zullen de marktkramen een plaats vinden. Op de koppen van de hal komen transparante kabelnetgevels. Deze glasgevels worden gedragen door een plat, orthogonaal net van voorgespannen kabels. In de boog zijn 228 appartementen opgenomen. Onder de hal ligt een vierlaagse kelder met onder andere een supermarkt en een parkeergarage van circa 1200 parkeerplaatsen. Integraal ontwerp De Markthal is ook constructief een bijzonder project. Drie bijzondere onderdelen springen eruit: de grote en diepe bouwput, de boogconstructie van de bovenbouw en de kabelnetgevel. Voor ieder onderdeel is er tijdens de ontwerpfase, in diverse vormen, overleg gevoerd met en specifieke kennis ingebracht door uitvoerende partijen die gespecialiseerd zijn in de betreffende constructies en uitvoeringsmethoden. Eerste markthal van Nederland

3 thema 2 3 log is het hele gebied verwoest door de bombardementen en daaropvolgende branden (de locatie bevindt zich binnen de zogenaamde brandgrens ). Na de oorlog werd de locatie gebruikt voor twee gebouwen: een ondergrondse parkeergarage op de ene helft van het terrein en een school op de andere helft (beide inmiddels gesloopt ten behoeve van de nieuwbouwwerkzaamheden). De fundering van deze gebouwen bestond uit zogenoemde verzwaarde puntpalen: prefab palen met schachtafmetingen van vierkant 400 en 420 mm en over de onderste meter een verdikking met een afmeting tot vierkant 690 mm. Het dikke deel is volledig in de zandlaag geheid. Als gevolg daarvan is de bovenliggende kleilaag lek : de verdikking heeft een gat in de kleilaag achtergelaten, dat niet geheel gevuld is door de schacht. De kleilaag kan dus niet als waterdichte bouwputbodem worden gebruikt. Bouwput Voor een bouwput van deze grootte (l x b x d = 117 x 90 x 15 m) op een binnenstedelijke locatie geldt dat de uitvoeringswijze en het constructief ontwerp sterk samenhangen. Om die reden heeft de projectontwikkelaar besloten al in het ontwerpstadium twee uitvoerende partijen te betrekken in een bouwteamsetting: Martens en Van Oord (specialist in grondwerken) en Mobilis (aannemer in civiele betonbouw / infrastructuur). Kelder en bouwput zijn in de DO-fase ontworpen in intensief overleg met deze uitvoerende partijen. Daarnaast werden ook Geomet als geotechnisch adviseur en Gemeentewerken Rotterdam betrokken. Die laatste in verband met specifieke aspecten zoals archeologisch onderzoek en de bouwtechnische geschiedenis van de locatie. De Markthal is gesitueerd op de plek waar Rotterdam is ontstaan. De oudst gevonden sporen die wijzen op bewoning zijn ruim 3000 jaar oud. In de loop der eeuwen zijn op deze locatie diverse gebouwen neergezet. In de Tweede Wereldoor- Uitgaande van voorgaande aspecten is er gekozen voor een permanente bouwput: er wordt voor de tijdelijke situatie zoveel mogelijk gebruikgemaakt van de definitieve constructies en andersom. De grond- en waterkerende wanden worden gerealiseerd in de vorm van stalen combiwanden; deze functioneren als kelderwand in de eindfase. Deze combiwanden worden gesteund door een in het werk gestort betonnen stempelraam. De bouwputbodem wordt verzorgd door een 1,35 m dikke laag. Door deze keuze voor een permanente bouwput is er een beperkt aantal fasen in de uitvoering van de bouwput, waardoor er minder vervormingen optreden en er vooral ook minder risico s zijn ten aanzien van de vervormingen. Het stempelraam wordt volgens de top-downmethode uitgevoerd. Het is geïntegreerd met de balken die in de eindfase de -1 vloer dragen en wordt gestort na ontgraving tot onderkant stempelraam. Daarvóór worden stalen buispalen geheid. Deze dragen het stempelraam verticaal en dienen als knikverkorter voor het stempelraam tijdens de bouwfase en als kolommen voor de kelder in de eindfase. Daarna wordt in den natte ontgraven, wordt het Eerste markthal van Nederland

4 2 In de Markthal kan eenvoudiger worden voldaan aan de zeer strenge Europese voedselregelgeving bron: Provast 3 De Markthal komt centraal in het Laurenskwartier, aan de Binnenrotte en het te herstellen Grotemarktplein. Vlak achter de Hoogstraat, op nog geen 300 m van de Koopgoot 4 De hal bestaat uit een grote boog 5 De poeren worden in twee fasen gerealiseerd: het eerste deel wordt opgenomen in het, het tweede deel in de -4 vloer. Wapening bestaat uit twee delen gestort en de put leeggepompt. Na leegpompen kan de kelderconstructie in de bouwput ingevuld worden zonder verdere maatregelen in relatie tot de tijdelijke situatie. 4 De Markthal wordt gefundeerd op vibro-combinatiepalen. Deze palen hebben een behoorlijke robuustheid ten aanzien van obstakels en kunnen goed op diepte afgewerkt worden. Daardoor zijn zij een economische keuze en vormen zij geen obstakel tijdens de ontgraving, bij het trekpalenstramien van circa 2,6 x 2,6 m een zeer belangrijk aandachtspunt. Bovendien is de veerstijfheid zowel bij druk als bij trek hoog bij dit type palen. Dit was benodigd in verband met de korte afstand tussen drukpalen onder de poeren en de trekpalen onder de vloer. Om ontgravingsdiepte en daarmee risico s van de bouwput te beperken is ervoor gekozen de poeren (tot 13-paals) onder de Markthal op te nemen in het. De poeren worden als het ware in twee fasen gerealiseerd: het eerste deel wordt opgenomen in het, waarna het tweede deel in de -4 vloer wordt opgenomen (fig. 5 en 6). as as Bovenbouw In de bovenbouw is gekozen voor een casco van in het werk gestorte betonnen wanden en vloeren. Hiermee kan de vereiste geluidisolatie worden gehaald (met een zwevende dekvloer op de vloeren). Het is bovendien een constructieprincipe dat zich goed leent voor het maken van de boogconstructie boven de marktkramen. De stabiliteit in dwarsrichting wordt verzorgd door de boogvorm, in de langsrichting worden de wanden achter de trappenhuizen gebruikt en vanaf de 7e verdieping volstaat het raamwerk van wanden en vloeren. Ook hier geldt dat de uitvoeringswijze (bouwfase) van sterke invloed is op de uitwerking van de constructie. Ook voor de bovenbouw is daarom in de ontwerpfase met een uitvoerende partij overlegd over mogelijke uitvoeringsmethoden, vooral met betrekking tot de sluitsteen van de boog. Kabelnetgevel Een kabelnetgevel zoals die van de Markthal is in Nederland nog niet eerder uitgevoerd. In landen als Duitsland en de Verenigde Staten zijn inmiddels verscheidene kabelnetgevels gerealiseerd, maar niet of zelden met deze omvang. Vanwege die uniciteit is ook voor de kabelnetgevel al in een vroeg stadium, in dit geval al in de VO-fase, een leverancier betrokken bij het uitwerken van het ontwerp. Op die manier wordt specifieke kennis van deze uitvoerende partij vanaf het begin in het ontwerp geïntegreerd, waardoor een optimaal ontwerp wordt gerealiseerd. Het principe van deze gevel is als dat van een tennisracket: een stijf frame met daarin voorgespannen kabels in twee richtingen (fig. 7 en foto 9). Dit principe kan bij de Markthal uitzonderlijk drsn. 1 ProjectgegevenS project Markthal Rotterdam projectontwikkelaar Provast architect MVRDV bouwkundig adviseur INBO Bouwkunde adviseur constructies DHV adviseur geotechniek Geomet aannemer Bouwcombinatie Martens en Van Oord en Mobilis bv co-designer kabelnetgevel Skandinaviska Glassystem AB Eerste markthal van Nederland

5 thema stalenbuis type B stalen buis ø610x12,7 gevuld met beton C53/ x2 25 rond kolom 150 drukring t=45 met 16 schotten t=20, h=500 schenkels vloerwapening folielaag theoretisch bovenzijde aanstortvlak dient brandschoon te zijn uitvullaag aangelaste ring t=12 plaat t=45 in buizen lassen drukring t=45 constructie beton C28/35 uitvullaag GEWI T32 1x per paal te berekenen door aannemer poerwapening tolerantie bovenzijde koppelingen GEWI C28/35 theoretisch onderzijde 150 grindlaag tolerantie grindlaag + onderzijde theoretisch bovenzijde tolerantie ontgraving bij heien na ontgraving 200 mm extra ontgraven i.v.m opheien bouwputbodem prefab paal grout 6 effectief worden toegepast, omdat het racket al aanwezig is in de vorm van de betonwanden van de boog samen met de kelderwanden. Zoals de bespanning van een tennisracket een bal kan terugslaan, zo houden de kabels van de kabelnetgevel de windbelasting tegen: door de vervorming van de kabels loodrecht op het vlak ontstaat een tegenwerkende kracht. Het opneembaar windmoment is gelijk aan de spankracht maal de vervorming: M ud = F pud e. Om de grootte van de spankrachten te beperken en daarmee een economische constructie te realiseren, wordt bij dit type gevels een relatief grote vervorming toegelaten: u max = 1/50 L. Bij de hoogte van 35 m (de kleinste afmeting van de kabelnetgevels) wordt dus een vervorming van 700 mm (in BGT) toegelaten. In de detaillering en berekening van de glasplaten is de onderlinge hoekverdraaiing tussen de platen (maximaal 1 : ) en het uit het vlak drukken van de glasplaten van belang. Bij de aansluiting op de betonwanden wordt de glasplaat losgehouden van de omliggende gevel (om de hoekverdraaiing van ca. 1 : 10 aldaar op te vangen). De verlenging van de kabel als gevolg van de vervorming door de windbelasting is, uitgaande van u max = 1/50 L gelijk aan ongeveer 1. Deze verlenging moet, uitgaande van onvervormbare glasplaten, opgevangen worden in de kitnaden en de knopen. Met een glasplaatafmeting van 1500 x 1500 mm is de op te nemen vervorming dus 1,5 mm. De thermische vervorming van de glasplaat, circa 1 mm, moet daarbij opgeteld of ervan afgetrokken worden. Daarbij moeten ook de eerder genoemde hoekverdraaiingen opgevangen worden in de kitnaden en knopen. Uitvoering Uitvoeringstechnisch is de bouwput van de Markthal een bijzondere opgave. De afmetingen van de bouwput leiden tot grote hoeveelheden: 425 m 1 combiwand tot NAP -22 m, circa 2400 heipalen tot NAP -25 à -29 m, m 3 ontgraving (ruim vrachtwagens) en m 3. Een heel specifieke bijzonderheid in de uitvoering betreft het. Zoals hierboven beschreven worden de poeren deels opgenomen in het. Dit betekent dat de hoofdwapening van de poeren wordt aangebracht ín het. Uitgangspunt voor ontwerp, berekening en l 0 q H tot w H tot V V Eerste markthal van Nederland

6 * indien b.k. paal te hoog dan wapening op minimaal 150 mm boven b.k. paal 6 Koppeling wapening in de poer 7 Principe van krachtswerking in voorgespannen kabels 8 Opvang verticale maattoleranties in poer 9 Voorbeeld van een kabelnetgevel in het Time Warner Center in New York bronnen (brandgrens) Boornieuws 12 op (archeologie) minimaal * theor. ligging wapening lagere kwaliteit theor. niv. b.k. paal theor. niv. b.k. owb indien deze waarde niet gehaald wordt lokaal (tpv paal) grind verwijderen tolerantie owb ± 150 owb 50 8 detaillering hierbij is NEN Het onder water werken brengt echter zeer specifieke bijzonderheden met zich mee: het zicht onder water is beperkt tot enkele decimeters tot maximaal een meter. De nauwkeurigheid van werken is daardoor beperkt en controlemogelijkheden eveneens. Daarom is een uitvoeringswijze ontwikkeld waarbij de belangrijkste onderdelen (hoofdwapening en stekken) ná droogzetten van de bouwkuip zichtbaar zijn en nagemeten kan worden op welke plaats ze in het zijn aangebracht. Omdat dit pas ná het droogzetten van de kuip kan gebeuren, wordt er bovendien in de detaillering en berekening rekening gehouden met realistisch te verwachten afwijkingen, vooral wat betreft horizontale en verticale plaatsing (fig. 8). Deze kunnen oplopen tot 200 mm. Bovendien is er in het ontwerp met gelimiteerde grotere afwijkingen rekening gehouden, met een minder frequent voorkomen. Bovendien zijn er voor nog grotere, onverwachte afwijkingen fallback scenario s opgesteld. Dit alles is vastgelegd in een zogenoemd Protocol dat is getoetst door de TU Delft. Daarmee is de gelijkwaardigheid volgens bouwbesluit en het uitgangspunt om de NEN 6720 te hanteren voor deze poeren onderbouwd en onafhankelijk beoordeeld. Online Live beelden op webcam.html, animatie op