Algemene projectomschrijving
Lumion Amsterdam is de eerste Nederlandse middelbare partnerschool van het Zweedse onderwijsmodel Kunskapsskolan. Hierbij staat gepersonaliseerd onderwijs centraal. Lumion heeft de fysieke leeromgeving zo ingericht dat de onderbouw- en de bovenbouwleerlingen een eigen domein kregen; de onderbouw in de nieuwbouw, de bovenbouw in de bestaande bouw.
De trap als statement
De school had de wens om met de nieuwe huisvesting een statement te maken, iets met een ‘wauw-effect’. De architect van de totale vernieuwbouw, atelier PRO, heeft dit vertaald naar een riante stalen wenteltrap van royale afmeting, die vrij in de ruimte staat. De trap verschuift elke verdieping iets van positie en wordt naar boven toe smaller, aangezien daar de toeloop van leerlingen afneemt. Zo ontstaat er een dynamiek; de trap lijkt schuin te staan.
Maatveranderingen van uitkragende wenteltrap
De juiste oplossing te vinden voor de maatveranderingen was een uitdaging: bij een trap met een wisselende diameter is de aantrede steeds anders, dus hoe zorg je ervoor dat de trap goed loopt? Na zorgvuldige afwegingen is besloten om de binnenbocht, de stijgzijde, hetzelfde te houden en de variatie aan te brengen in de buitenbocht, bij het dalen.
De keuze voor staal
Dagelijks gebruiken honderden leerlingen de trap. Deze moet door de gebruiksintensiteit doelgroep- bestendig zijn. Daarom is gekozen voor staal als het meest geschikte materiaal. De stalen leuning ligt zorgvuldig verzonken in de trapwand, extra zichtbaar gemaakt via een LED strip. De aantreden zijn afgewerkt met rubber en de trap is van binnen geïsoleerd om dreungeluid te voorkomen.
In een vroeg stadium is overlegd met architect en opdrachtgever. De opdrachtgever gaf aan dat de uitwerking van de trap afgestemd moest zijn op het casco. Dat was reden om de berekening van de trap te laten uitvoeren door de hoofdconstructeur en niet door de trapleverancier, zoals gebruikelijk. Van Rossum ingenieurs was namelijk ook bij de bouw van het jonge monument uit 1973 betrokken, als hoofdconstructeur.
Constructieve opgave
De in maat veranderende trap vormde voor de architect een interessante zoektocht, terwijl de constructeur te maken had met de uitdaging dat geen verdieping hetzelfde was. Voor de berekening is gebruik gemaakt van het (3D-)EEM-programma Scia Engineer.
De constructieve opgave zit in het aanzienlijke lengteverschil van de binnen- en buitenboom. Voor een deel van de trap met de grootste uitkraging resulteert dit in een lengte van ca. 9 m respectievelijk ca. 19 m. Een ligger van 9 m lang reageert stijver reageren dan een ligger van 19 m. Een groot deel van de belasting wordt hierdoor via de binnenboom afgedragen. Er is dus geen gelijke verdeling tussen de belasting op binnen- en buitenboom.
De trapbomen zijn opgebouwd uit twee aan elkaar verbonden staalplaten van 10 mm dik. Aan de binnenste staalplaten zijn de traptreden bevestigd (zowel aan- als optreden). De twee staalplaten zijn onderling verbonden met twee doorgaande stalen strippen van 30 mm dik. De treden van 5 mm dik verbinden beide trapbomen. Deze trapbomen zijn gelijk uitgevoerd om afwijkende details en verbindingen te voorkomen en daarmee eventueel verhoogd risico op fouten te vermijden.
Naast sterkte zijn stijfheid en met name gevoeligheid voor trillingen belangrijke factoren. Met behulp van het Scia Engineer rekenprogramma is een dynamische berekening uitgevoerd. Hiermee kan een controle van de laagste eigenfrequentie worden gevonden.
Voor trappen wordt over het algemeen een minimale eigenfrequentie van 5 Hz aangehouden die met het uitgevoerde ontwerp ruim gehaald wordt. De laagste eigenfrequentie is 5,80 Hz.
De trap is opgebouwd uit acht delen, twee per verdieping. De trapdelen zijn geprefabriceerd in de Wolter Tijdink fabriek in Borculo en variëren in gewicht van 4,5 tot 7 ton. De delen zijn met tijdelijke kolommen op locatie gelast en waar nodig bijgewerkt. De oplegging van het onderste trapdeel op de fundering is uitgevoerd met een in de fundering ingestorte staalplaat met aangelaste wapening, waarop de binnen- en de buitenboom in het werk gelast zijn. Na gehele assemblage en montage zijn de tijdelijke kolommen verwijderd en is de trap zelfdragend. Alleen het onderste trapdeel staat, de rest hangt vrij, van vloer tot vloer.
