"Geïntegreerde keldervloeren”, “paal-plaat-funderingen” en “Computational Solutions”. Het zijn zomaar een paar termen die aan bod komen in een lunchlezing van Ruud Arkesteijn (ABT). Ondergronds bouwen is duur en risicovol, maar biedt tegelijkertijd veel meerwaarde en kansen. De laatste innovatie en optimalisatie-technieken worden toegelicht en projecten zoals NU.VU/Campusplein, Albert Cuypgarage en Droogdok Royal Van Lent komen voorbij. Inhoud: - Onderwaterbeton - Staalvezel- en hybride beton - Drie keldervloerprincipes - Paal-plaat-fundering - Computational Solutions

1. www.abt.eu
Innovaties in ondergronds bouwen
Ruud Arkesteijn
31 mei 2018

2. KL AIR / integrated basement floor
In vogelvlucht…
2
 Onderwaterbeton
 Staalvezel- en hybride beton
 Drie keldervloerprincipes
 Paal-plaat-fundering
 Computational Solutions (CS-tool)
 Projecten

3. Innovaties in ondergronds bouwen
Onderwaterbeton (OWB)

4. waterdruk
onderwaterbetonvloer
(OWB-vloer)
trekpalen
keerwand
stempelraam
Bouwfase
stempeldruk
stempeldruk

5. Eindfase
OWB
traditioneel geen
functie in eindfase
(rudimentair)
permanente
kelder-
constructie

6. bouw definitieve
constructie
Eindfase

7. Tijdelijke functies OWB
1. Waterafsluitende laag
2. Stempelfunctie (horizontaal evenwicht keerwanden)
3. Weerstand tegen opbarsten (verticaal evenwicht)
Vaak een combinatie van
bovenstaande functies.
Definieer functies per project!

8. Vóór 2001:
NS-methode & methode RWS
Sinds 2001 beschrijft CUR77
rekenregels voor het ontwerp
van ongewapende OWB-
vloeren:
 Schematisatie
 Modellering
 Dimensionering vloer
 Detaillering
Revisie in CUR77:2014
Ontwerpregels (CUR77)

9. P-Campusplein (NU.VU Amsterdam)
ongewapende
OWB-vloer met
tijdelijke functie

10. Traditionele bouwwijze
ongewapend OWB
met tijdelijke functie
traditioneel
gewapende vloer
voor eindfase

11. Parkeergarage P-Campusplein Amsterdam (NU.VU)

12. Innovaties in ondergronds bouwen
Staalvezel- en hybride beton

13. Hybride beton
Berekenen met behulp van CUR111 en CEBFIP ModelCode 2010
Maximale scheurwijdte beheersing  waterdichtheid kelderconstructies
Let op! Roestpuntjes zichtbaar  goed toepasbaar voor vloeren met coating!

14. Verhoogd taaiheid  benutten van krachtenherverdeling
0
100
200
300
400
0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0
momentcapaciteitMRd[kNm/m']
kromming κ [mrad] *10-6
SVB (UGT)
C25/30 (UGT)
fctd,pl
εUGT = 0,1%:
MRd = 380 [kNm/m']
Egescheurd = 5.000 [MPa]
Staalvezelbeton (SVB)
Voorbeeld M-N-Kappa diagram voor SVOWB-vloer in UGT:
hmin = 700 mm, N’ = 200 kN/m’ en 30 kg/m3 “standaard” staalvezels

15. Variant: traditionele bouwwijze met staalvezels
staalvezelversterkt
onderwaterbeton
(SVOWB) met
tijdelijke functie

16. Projects
Mauritshuis Den Haag

17. Mauritshuis Den Haag

18. Mauritshuis Den Haag
traditionele
bouwwijze met
SVOWB

19. Groninger Forum
traditionele
bouwwijze met
SVOWB

20. Projectnaam Locatie Jaar stort Keldervloerprincipe
Potzdammerplatz Berlijn 1997 Traditionele bouwwijze
Onderdoorgang Heinoseweg Zwolle 1998 Traditionele bouwwijze
Ontvangstschacht Botlekspoortunnel Rotterdam 1999 Traditionele bouwwijze
Toeritten Pannerdens Kanaal + tunnel Zevenaar Betuweroute 2001 Traditionele bouwwijze
2001: Eerste publicatie CUR-aanbeveling 77
Muziekpaleis Vredenburg + expeditiehof Utrecht 2010 Traditionele bouwwijze
Nieuwbouw Agrifirm Kampen 2013 Traditionele bouwwijze
Ondergrondse uitbreiding Mauritshuis Den Haag 2013 Traditionele bouwwijze
Groninger Forum Groningen 2014 Traditionele bouwwijze
2014: Herziene versie CUR-aanbeveling 77
Lammermarkt Leiden 2015 Traditionele bouwwijze
Onderdoorgang langzaam verkeer Zevenaar 2016 Geïntegreerde keldervloer
Strandhotel Cadzand-Bad Cadzand 2016 Traditionele bouwwijze
Albert Cuypgarage Amsterdam 2017 Geïntegreerde keldervloer
Droogdok Royal Van Lent Amsterdam 2018 Geïntegreerde keldervloer
Projecten met SVOWB-vloeren

21. Innovaties in ondergronds bouwen
Drie keldervloerprincipes

22. SVOWB biedt nieuwe kansen…
Drie keer toegepast Commissie SBRCURnet/CROW:
“Definitieve SVOWB-vloeren”Vele referenties
(ook met SVOWB)

23. SVOWB werkt in de
eindfase samen met
de constructievloer
Geïntegreerde keldervloer

24. Onderdoorgang Zevenaar
geïntegreerde
keldervloer

25. Onderdoorgang Zevenaar
geïntegreerde
keldervloer

26. Strandhotel Cadzand-Bad
semi-
geïntegreerde
keldervloer?

27. Albert Cuypgarage
geïntegreerde
keldervloer

28. Albert Cuypgarage
geïntegreerde
keldervloer

29. Albert Cuypgarage
geïntegreerde
keldervloer

30. Droogdok Royal Van Lent
geïntegreerde
keldervloer

31. Droogdok Royal Van Lent
geïntegreerde
keldervloer

32. Waterdichtheid
6,3 18,3
geïntegreerd: --------------------
traditioneel --:
Voorbeeld:
Albert Cuypgarage
Voordelen geïntegreerd VS traditioneel:
+ minder kans op doorgaande
scheurvorming
+ gegarandeerde betondrukzone
in korte richting
+ grotere scheurwijdte acceptabel
(factor 2 volgens Lohmeijer)
+ minder “te wapenen” vloer
Quizvraag: Wat is beter?:
A. Een verhinderde traditioneel gewapende vloer
B. Een voorgespannen hybride vloer

33. SVOWB is de
tijdelijke én
definitieve vloer
Definitieve SVOWB-vloer

34. 2019?: Publicatie aanbeveling (Fase I)
Toepassingsgebied:
- projecten zonder groot vermoeiingsaspect
- projecten met lage waterdichtheidseis
Parkeergarages, droogdokken,
onderdoorgangen voor licht
verkeer enz.
2022?: Update aanbeveling (Fase II)
Uitbreiding toepassingsgebied naar situaties met vermoeiingsaspecten.
Tunnels en onderdoorgangen
met treinen of zwaar verkeer
Commissie: Definitieve SVOWB-vloeren

35. Vergelijking
Voorgaande slides:
- constructieve sterkte en stijfheid,
- risico op lekkage
- permanente/tijdelijke keerwand?
Grafieken rechts:
• carbon footprint
• directe bouwkosten
Noot:
In deze grafieken is alleen de keldervloer beschouwd.
Het effect op fundering (palen en poeren) en bouwput
(keerwand) zijn hier niet in meegenomen, omdat dit
per project verschillend is.

36. 1. Innovaties in keldervloeren: niet stapelen, maar integreren!
2. Keldervloeren vergeleken: duurzaamheid en kosten gaan hand in hand
3. Waterdichte keldervloeren zijn geen utopie!
4. Waarom onderwaterbeton vaak niet “duur” is…
Blogserie over keldervloeren op www.abt.eu

37. Aspect
Traditional
building method
Integrated
basement floor
Permanent SFRUCF
Excavation depth - 0 0
Innovation risks ++ + --
Risk of leakage - 0 --
Foundation capacity (piled-raft-foundation) 0 ++ +
Foundation flexibility 0 ++ 0
Building costs (including foundation) -- 0 +
Building time -- - +
Sustainability - 0 ++
Costs for permanent retaining wall No Advisable Yes
Vergelijking en keuze voor Terminal Schiphol

38. Alternatieven voor Paleis Het Loo
Huidig ontwerp Geïntegreerde keldervloer Geïntegreerde keldervloer
met isolatie

39. Alternatieven voor Paleis ‘t Loo

40. Innovaties in ondergronds bouwen
Paal-plaat-fundering

41. Funderingsoptimalisatie
41
Afdracht belastingen naar:
1. Palen
2. Bedding (op staal)
3. Waterdruk
Bij ondergronds bouwen vaak een combinatie van bovenstaande:
- NU.VU: 1 + 2 + 3 met traditionele bouwwijze (alleen ankerpalen)
- Albert Cuypgarage: 1 + 3 met geïntegreerde keldervloer (alleen ankerpalen)
- Rechtbank A’dam: 1 + 3 met alleen constructievloer (“droge bouwkuip”)

42. Funderingsoptimalisatie
42

43. Innovaties in ondergronds bouwen
Computational Solutions (CS-tool)

44. www.abt.eu
PXXL Schiphol  real estate en parkeergarage

45. www.abt.eu
CS-tool:
Ondergronds bouwen
45
Bouwstenen vanuit disciplines
komen samen in één integraal
model

46. Leren van simulatie
Genereren en leren van 100.000+ parkeergarages voor PXXL Schiphol
Think, Make the rules, Simulate!

47. ABT / Techniek cafe / Leren van simulatie
Filmpje
47

48. PXXL: Computational Design & Analysis

49. www.abt.eu
Optioneering

50. www.abt.eu
PXXL: Vast uitgangspunt: vijf parkeerlagen
Variabel/keuze: hoeveel lagen ondergronds
Resultaten
constructief:
50
100%
106%
115%
117%
124%
niet
kolomvrij
aantal lagen ondergronds
kolomvrij
Bouwkosten
perparkeerplek

51. www.abt.eu
Gebruik bestaande Excel sheets
ABT / Techniek cafe / Leren van simulatie 51

52. Onderbouwde ontwerpkeuzes en gevoeligheid

53. CS-tool:
Albert Cuypgarage
(evaluatie)
Kostenbesparing door
geïntegreerde keldervloer:
± € 600.000,--
(vooral in fundering)

54. Ruud Arkesteijn
r.arkesteijn@abt.eu
+31(0)15 270 3686
linkedin.com/in/ruudarkesteijn
54

55. 55
Weblinks en publicaties
OWB-vloeren:
Herziening CUR77:2014: Artikelenserie in Cement (2014-2017)
Tijdelijke SVOWB-vloeren
Artikelen: Cement 2013/3 & Cement 2014/2
Filmpje Groninger Forum: https://vimeo.com/89189883
Drie keldervloerprincipes
Artikel: Geotechniek december 2016 (pagina 46)
Filmpje: https://www.youtube.com/watch?v=JzghWzJ4xvw
Blogs: https://www.abt.eu
Publicaties en presentaties Ruud: http://www.slideshare.net/ruudarkesteijn
(o.a. “Albert Cuypgarage: water funderen op water”)