Algemene projectomschrijving
Monumentaal pand bekroond met stalen verdieping
Half augustus 2020 verhuisde VORM van Papendrecht naar Rotterdam, naar het bestaande, monumentale kantoorpand van architect Huig Maaskant aan de Schiehaven. De historische oudbouw uit 1958 is uitgebreid met een vierde verdieping van staal en glas: een staalskelet met een staalplaatbetonvloer, die als extra laag op het gebouw is geplaatst.
Het strakke, rechthoekige pand was constructief volledig uitgenut. Daarom is er een zelfdragende constructie in het pand gemaakt om de optopping te ondersteunen. Deze demontabele optopping rust – verticaal gezien – op slechts vier ronde stalen buiskolommen, die hart-op-hart resp. 16 en 20 meter staan. Dit is gedaan om zo min mogelijk door het bestaande gebouw heen te gaan. Horizontaal vangt een nieuw aangebrachte prefab kern van beton, waar de lift in zit, de krachten op. De staalconstructie met redelijk grote overstekken – van respectievelijk 4 en 7 meter – oogt als een ‘zwevende’ verdieping boven de oudbouw.
Beschrijving staalconstructie en/of gebruik van staal
Gewichtsbesparende en materiaalextensieve staalconstructie
De staalconstructie van de optopping is 22,8 bij 32,5 meter – een totaal van 741 vierkante meter. In de staalconstructie is geen enkele schoor aanwezig, vanwege esthetische en functionele eisen. Ook stelde de gemeente Rotterdam eisen aan de maximale hoogte van het geheel met optopping. Daarom is de staalconstructie van de optopping slechts 3,7 meter hoog.
Bestaande gebouw niet extra belast
De staalconstructie van de optopping rust op vier ronde buiskolommen – 508×20 – en op een nieuwe, prefab betonkern. Zowel de kolommen als de kern zijn elk afzonderlijk op een nieuwe fundering geplaatst, wat ervoor zorgt dat het bestaande gebouw niet extra wordt belast. De vier buiskolommen – van circa 14,5 meter lang – zijn vooraf in het pand geplaatst. Hiervoor zijn sparingen gemaakt in de bestaande verdiepingsvloeren. Ook de betonkern is vooraf gemaakt en deze vervangt de bestaande, deels gemetselde centrale kern. De industrieel vervaardigde optopping is om de nieuwe prefab betonkern geplaatst en vervolgens gekoppeld voor het afdragen van de horizontale belasting.
Binnen vervormingen blijven
Boven de vier kolommen zijn vierendeel-spanten aangebracht, die respectievelijk 16 en 20 meter overspannen, waaraan de hele staalconstructie constructief is verbonden. De vakwerken zijn stuk voor stuk in elkaar gelast in de werkplaats, zodat de vierendeel-knopen voldoende sterk en stijf zijn. Dit is gedaan om de krachten op te nemen en binnen de vervormingen te blijven.
De vierendeel-spanten zijn als spanten in elkaar gelast uit HEB300-, HEB500-, HEM340- en HEM450-profielen, in de staalkwaliteit S355JR en S460M. De verdiepingsvloer van de optopping is uitgevoerd als een staalplaatbetonvloer met een dikte van 150 mm. De dakvloer bestaat uit cellenbeton platen, eveneens 150 mm dik.
Vanwege de eis aangaande de bouwhoogte zijn beide vloeren tussen de profielen van de vierendeel-liggers aangebracht om hoogte te besparen. Buiten om de optopping is een geheel transparante vliesgevel aangebracht, die zowel onder als boven in een zwaar gezet hoekprofiel is geplaatst. Dit zorgt ervoor dat de vervormingen in combinatie met de maximale toleranties van de vliesgevel voldoen aan de gestelde eisen.
Bijzondere aspecten bouwkundig concept / ontwerp
VORM wilde naar Rotterdam vanwege haar roots. Het bestaande monument van Maaskant staat op een schitterende locatie maar bood onvoldoende ruimte voor de huisvesting van VORM. De keuze voor een optopping was echter snel gemaakt. Het ontwerp hiervan respecteert het monument van Maaskant. Het nieuwe kantoor van VORM is innovatief zonder overmatig aandacht te trekken, doet het monument herleven en zorgt bovenal voor een prettige werkomgeving voor de gebruikers.
Extra uitdaging voor het positioneren van de vier stalen kolommen voor de optopping is dat op de begane grond, op straatniveau, een treinspoor de plattegrond diagonaal doorsnijdt. Ook moest met de positie van de bestaande draagstructuur rekening gehouden worden.
Naast de optopping werd de onderdoorgang voor vrachtverkeer op de begane grond gesloten middels een circa 5m hoge stalen vliesgevel. Hierdoor ontstond een ruimte die fungeert als een overgang tussen binnen en buiten en dienstdoet als entree, restaurant en overlegruimte, het VORM-café. Boven de onderbouw, in de eerste laag van de bovenbouw is de gehele verdieping ingedeeld om te overleggen. De monumentale gevel van glazen bouwstenen en de centrale positie in het gebouw waren de aanleiding voor deze keuze. Op deze verdieping bevinden zich tevens de groene bibliotheek en een presentatie-tribune. De bovenste twee verdiepingen zijn meer privé en geheel ingericht als werkverdiepingen. De open lichte werkplekken aan de rand van de plattegrond staan in contrast met het groene hart van de verdiepingen waarin allerlei informele werkplekken liggen verscholen tussen ongeveer 100 op maat gemaakte plantenbakken.
Bijzondere constructieve slimmigheden / detailleringen
Korte bouwtijd door knap staaltje efficiëntie
Het bestaande monumentale pand staat op de kade aan de Schiehaven in Rotterdam. Aan de rand van het water, waardoor het eigen terrein rondom het gebouw beperkt is. Vanwege de noodzakelijke renovatiewerkzaamheden aan het gebouw en de beperkte ruimte is de complete staalconstructie van de optopping op een tussenlocatie gemonteerd: een stuk verderop in de haven van Rotterdam. Hierdoor konden de werkzaamheden gespreid worden uitgevoerd, zodat er tijdens de uitvoering optimaal gebruikgemaakt werd van de beschikbare ruimte van beide bouwlocaties.
Exacte maatvoering
De staalconstructie van de optopping is zo gemonteerd dat deze op dezelfde vier punten wordt ondersteund als de vier ronde buiskolommen die vooraf in het bestaande gebouw geplaatst zijn. Hiervoor is tijdens de uitvoering regelmatig de maatvoering exact gecontroleerd, zodat het gedrag van de staalconstructie – zoals van tevoren was berekend – vergeleken kon worden. Precies boven de vier afzonderlijke ondersteuningen zijn aan de bovenzijde van de vierendeel-ligger hijsvoorzieningen gelast, waaraan de optopping omhoog is gehesen en getransporteerd.
Bijzondere aspecten uitvoering
220 ton staal monteren in krap vier weken. De totale staalconstructie bestaat uit grote in elkaar gelaste vierendeel-liggers, die vanuit de werkplaats van De Kok Staalbouw deels per schip en deels per vrachtauto zijn aangevoerd. Mede vanwege de grote onderdelen kon de hoofddraagconstructie van de optopping in korte tijd gemonteerd worden. Zo duurde de montage van de 220 ton staal, inclusief bouwkundig staal, krap vier weken.
700 ton op zijn plek hijsen. Nadat de complete staalconstructie gemonteerd was, werd de optopping op de tussenlocatie helemaal afgebouwd. Zo ver als mogelijk, zowel bouwkundig als installatietechnisch. De constructie werd rondom geheel voorzien van glaspuien en binnenwanden, ingerichte toiletten inclusief tegelwerk. Zelfs de zonnepanelen zaten al op het dak, evenals een bovendaks LBK-frame. Zo kwam het totaal omhoog te hijsen gewicht van de compleet afgebouwde optopping uit op 700 ton.
Complete bouwtijd van twaalf weken
Het compleet afbouwen van de optopping – op locatie – werd in acht weken gerealiseerd. De totale bouwtijd nam twaalf weken in beslag. Dit alles gebeurde relatief laag bij de grond, zodat er zeer efficiënt gebouwd kon worden en het ook weinig overlast veroorzaakte op de plek van het monumentale pand aan het water.
Op 16 juni 2020 werd de optopping met een drijvende bok omhoog gehesen. Na vier uur stond de complete optopping op zijn plek op de vier vooraf geplaatste kolommen – plug-and-play: een visueel spektakel.
Bijzondere functionele aspecten van het bouwwerk
Vier bijzondere aspecten van het bouwwerk
- Beperkte hoogte vanwege eis Gemeente
Vanwege de beperkte hoogte van de optopping is ervoor gekozen om de verdiepingsvloer en de dakvloer niet óp de staalconstructie te leggen, maar ertussen. Hiervoor zijn oplegvoorzieningen gemaakt, wat de hoogte met zeker 300 millimeter reduceerde. Ook zijn de plafonds niet onder de stalen liggers uitgevoerd, maar tussen de flenzen. Zo kwam er inpandig een maximale gebruikshoogte beschikbaar. Dit betekende dat er voor de installaties slechts circa 120 millimeter ruimte beschikbaar was. Hiervoor zijn in de staalconstructie ronde sparingen aangebracht voor de installatieleidingen, zodat die eveneens optimaal zijn gepositioneerd.
- Toepassen hogere staalkwaliteit
De complete hoofddraagconstructie is uitgevoerd in de staalkwaliteit S355JR. Tijdens de verdere uitwerking van de hoofdraagconstructie – in 3D-rekensoftware – bleek dat de kolommen in het vierendeel-spant die exact boven de steunpunten gepositioneerd waren, niet voldeden. Dit kwam mede door de situatie tijdens het omhoog hijsen van de complete optopping. Door de architect werden geen grotere kolommen geaccepteerd. Daarom zijn er op die locatie stalen kolommen toegepast in een hogere staalkwaliteit S460M. Zo kon dezelfde profielafmeting gehandhaafd blijven.
- Te verwachten zettingen en maatvoering
De optopping is geplaatst op nieuwe kolommen, die op een nieuwe fundering de belastingen afdragen. Deze nieuwe fundering is in het bestaande pand aangebracht. De nieuwe prefab betonkern is ook op een nieuwe fundering geplaatst. In het ontwerp is rekening gehouden met te verwachten zettingen in de oude fundering van het monumentale pand en in de nieuwe fundering. Zo zijn in de detaillering in verticale richting – rondom de kern – en in horizontale richting – tussen de optopping en de betonkern – nastelbare aansluitingen van de bestaande vloeren voorzien om de belastingen uit wind over te dragen.
- Maatvoering transparante gevel
Rondom de nieuwe optopping is een volledig transparante, glazen gevel aangebracht. De leverancier stelde hieraan strenge eisen qua maatvoering: de maximale tolerantie was circa 10 millimeter. De optopping is zo ontworpen dat er rondom overstekken van 4 respectievelijk 7 meter voorkomen, die door de veranderlijke belasting in het pand doorbuigen. Deze doorbuiging – met de gestelde tolerantie-eis – is tijdens het aanbrengen van het glas telkens gecontroleerd. Zo op de rand van het overstek is het glas zelf ook een betrekkelijk zwaar onderdeel. De gekozen detaillering in combinatie met de maatvoeringscontrole heeft tot een zeer strak aanzicht rondom de optopping geleid. Met als resultaat: tijdens het hijsen en het transport van de optopping is er geen enkele beschadiging aan het glas of aan het overige bouwkundige werk opgetreden.
