Een overdekte winkelpassage verbindt de Heuvelstraat met het Pieter Vreedeplein in Tilburg. Het golvende dak wordt gedragen door een lichte staalconstructie die werkt als een reciprocal frame. De overkapping is 55 meter lang, bevindt zich ruim 9 meter boven het maaiveld en zweeft een klein stukje boven de naastgelegen bebouwing. De staalconstructie is bekleed met koud getordeerde glaspanelen en eindigt in een luifel aan de kant van het plein.
Passage Tilburg
Tilburg
Projectinformatie
Algemene projectomschrijving
De afgelopen jaren zijn er grootschalige ingrepen gedaan om de binnenstad van Tilburg aantrekkelijker te maken. Met het oog op de toekomst wordt het gebied versterkt tot een plek waar mensen graag winkelen, wonen, werken en recreëren.
Het Pieter Vreedeplein en de Emmapassage zijn een belangrijk onderdeel van de winkelstructuur, maar niet goed verbonden met de nabijgelegen Heuvelstraat. Hierdoor is het gebied te weinig herkenbaar als winkelgebied, met onlogische looproutes.
Architectenbureau Rijnboutt werd uitgenodigd een nieuwe overdekte passage te ontwerpen die het Pieter Vreedeplein rechtstreeks met de Emmapassage verbindt. Octatube werd betrokken voor de technische uitwerking van het ontwerp en de realisatie van de nieuwe winkelpassage met een golvend dak.
De golvende overkapping is 55 meter lang en bestaat uit een ruitvormig grid van stalen strips waarop getordeerde glaspanelen worden bevestigd. Het bevindt zich ruim 9 meter boven het maaiveld, en zweeft ook een klein stukje boven de naastgelegen bebouwing. Aan de pleinzijde gaat de overkapping over in een grote luifel met een meer gesloten uiterlijk van aluminium beplating en een aantal kleine daklichten. Deze luifel is opgehangen met drie trekstangen aan de aangrenzende bouw. De andere zijde van de overkapping eindigt tegen een gebouwdeel.
Architectenbureau Rijnboutt daagde Octatube uit om het dak zoveel mogelijk te laten golven en daarvoor de grenzen op te zoeken van het koud torderen van de glaspanelen. Een extra complicerende factor (constructief gezien) was hierbij de onderhoudsbelasting: het golvende dak moest beloopbaar zijn voor onderhoud.
Beschrijving staalconstructie en/of gebruik van staal
De winkelpassage heeft een breedte van 7 meter en wordt overdekt door een golvend dak van glas en staal, van ca. 414 m2. De overkapping wordt gedragen door een diagonaal gelegde staalstructuur die werkt als een reciprocal frame: in het grid werken alle delen samen en draagt elk deel het vorige. De delen zijn los flexibel maar vormen samen een sterk geheel. Door optimalisaties in vorm en verbindingen kon de dakstructuur uitgevoerd worden in slank plaatstaal in plaats van stalen kokers.
Ook de kolommen, eveneens gevormd uit plaatstaal, werken mee in het reciprocal frame. Er ontstaat een momentvaste overgang doordat liggers en kolommen een geheel vormen.
De overkapping is uitgevoerd in massieve stalen strips van 150x15 mm in een repetitief patroon van een rechtoekig grid van 900x900 mm. Het heeft een glooiende vorm in de lengte- en dwarsrichting en wordt gedragen door afwisselend een hoge en een lage kolom. De kolommen staan in een stramien van 5 meter (waar de toppen van de bollingen mee gelijk lopen) en staan op de daken van de aangrenzende panden.
Voor de stijfheid van de constructie waren zo groot mogelijke krommingen gewenst, maar het koud getordeerde glas moest deze krommingen wel kunnen volgen. Daarom is gezocht naar de optimale balans tussen de grootte van de kromming en het glas. Het glas is op de bouw koud gebogen om de glooiende vorm te kunnen volgen.
Van bovenaf gezien meten de glaspanelen allemaal 850 x 850 mm. Maar door de golving worden de ruiten op de hoeken tot 32 mm opgetild, met als gevolg dat de platgeslagen vorm toch afwijkt van een vierkant. In totaal zijn er daarom 13 verschillende ruiten gemaakt. Doordat iedere ruit uit twee gelijke lagen van elk 6 mm bestaat, konden ze ook omgekeerd worden gebruikt.
Aan de kant van het Pieter Vreedeplein kraagt de overkapping uit in een luifel van ca. 85 m2, bestaande uit stalen I-profielen die zijn afgesteund aan de bestaande bouw. De onderzijde van de luifel is voorzien van een vlakke, aluminium beplating voor een meer gesloten uiterlijk. De luifel is verrijkt met een aantal kleine daklichten.
Bijzondere aspecten bouwkundig concept / ontwerp
Aan het Pieter Vreedeplein en de Heuvelstraat zijn grote, lichte winkeletalages gecreëerd. Een frisse interventie in de anders zo zware bakstenen volumes die stammen uit de jaren 60.
Lopend langs de vernieuwde plint van de passage, waarin ook gestreefd is naar een meer eenduidige uitstraling in de gevels, wordt de consument beschermd tegen de elementen door de overkapping. Tegelijkertijd werkt de passage als verbindend element. Er is een logischere looproute gecreëerd tussen de Heuvelstraat en het Pieter Vreedeplein. Daarnaast is de lichte overkapping subtiel ingepast in de bestaande bebouwing. Het is een eyecatcher, zonder af te leiden van de primaire (winkel)bestemming.
Door de slanke staalconstructie van de 55 meter kon maximale transparantie worden nagestreefd. De overkapping zweeft een klein stukje boven de naastgelegen bebouwing, wat de lichtheid en transparantie benadrukt.
Bijzondere constructieve slimmigheden / detailleringen
Er is veel aandacht uitgegaan naar de verbindingen van elk individueel frame evenals de frames onderling. Het streven was om deze verbindingen zo onzichtbaar mogelijk te detailleren. Daarvoor zijn de verbindingen halfhouts gemaakt, een gangbare kruisverbinding uit de houtbouw.
Middels verstelbare potjes zijn de boogvormige gesneden staalplaten in de werkplaats van Octatube exact op maat gesteld, in elkaar gehaakt (met de halfhoutse verbinding) en vervolgens afgelast. De frames zijn ondersteboven gefabriceerd, tijdelijke UNP-profielen hielden het frame in zijn vorm. Een reciprocal frame heeft namelijk weinig stijfheid als je het op de grond zet, pas als de delen samenwerken krijgt het dak zijn stijfheid. Tot dat moment zijn de UNP’s met draadeinden op de glasbevestigingspunten gebout (en na de montage weer verwijderd).
De verbindingen tussen de verschillende delen worden voornamelijk op normaalkracht belast. De vorm van de verbinding is daar op gedetailleerd: een haaklas. De haak in het plaatstaal is genoeg voor het overbrengen van de normaalkrachten. Er zijn wel twee inwendige boutverbindingen toegevoegd. De voorste bout is van onderaf ingedraaid. Deze positioneert de platen en gaat roteren ten opzichte van elkaar tegen. De tweede bout is van bovenaf ingedraaid, en dus niet zichtbaar, is zwaarder en kan mechanische krachten overbrengen. Samen zorgen deze twee bouten ervoor dat de profielen exact in een rechte lijn komen te liggen.
Bijzondere aspecten uitvoering
In de fabricage van het plaatstaal (150 x 15 mm) was grote precisie vereist voor bovenstaande verbindingen. Gekozen is voor staalkwaliteit S355 vanwege de optredende krachten. Van tevoren is een prototype gemaakt van de verbinding, om te zien of in de praktijk (na schoperen en coaten) alsnog de vereiste precisie kon worden behaald. Dat bleek gelukkig het geval, met toleranties van maximaal 2 mm. Op de bouw moesten de frames dus binnen deze toleranties aan elkaar gemonteerd worden. Hierin werd het voordeel van de reciprocal framestructuur zichtbaar: de staalplaten steken een vak van 850 mm vrij over en zijn daardoor goed te sturen.
De kolommen van het frame staan op stalen voetjes met slobgaten. Deze maken het mogelijk dat het dak in zijn geheel kan uitzetten door thermische werking in het staal. Aan de zijde waar de luifel eindigt tegen een gebouwdeel is een overgangsconstructie gemaakt met een waterkerende, flexibele slabbe met 30 mm ruimte voor thermische uitzetting.
De staalconstructie is in delen geprefabriceerd. De afmetingen van de te prefabriceren delen zijn bepaald door het vervoer. Doordat de kolommen in één geheel met het frame werden gefabriceerd, werd de maximale grootte verder beperkt. Uiteindelijk is gekozen voor een opdeling in vier delen per golf: één deel met een hoge kolom, één deel met een lage kolom en twee delen daartussen.
Bijzondere functionele aspecten van het bouwwerk
Het glas moet beloopbaar zijn voor onderhoud. Daarom zijn op de kruispunten van de staalconstructie van de overkapping extra oplegschijven bevestigd waarop het glas is opgelegd. De oplegschijven hebben een scharnierende verbinding met de onderconstructie. Vanuit vier verschillende richtingen komt glas aan op de hoekpunten. Door de scharnierende verbinding wordt dit gemiddeld en worden de resterende verschillen opgevangen in kit.
Omdat er een open ruimte is tussen de kolommen en sommige naastgelegen daken vrij diep liggen, was het noodzakelijk valbeveiliging op te nemen in de constructie. Over het midden van de kap is daarvoor een lijn aangelegd. Een kruisvormige stalen poot, bevestigd op de staalconstructie, vormt het bevestingspunt voor de lijn. Deze kruisvorm van 5 mm dik staal is opgenomen in de kitvoegen tussen de ruiten. Hierdoor hoefden de ruiten niet te worden aangepast. Wel was extra aandacht vereist bij het kitten.
