Ultraslanke trap in glas en beton

Slanke trap, beton, glas

Het hoofdkantoor van ABT in Velp is recent verbouwd en heeft een eigentijds karakter gekregen. Vooral de trap in de lobby is een echte eyecatcher en nog niet eerder in een dergelijke combinatie zo slank uitgevoerd. Het resultaat van innovatieve techniek.

De trap in het ABT-hoofdkantoor is uitgevoerd als een muizentrap in beton met glazen balustrades. Om het beton en het glas zo slank te houden, moesten beton en glas constructief samenwerken. Zonder het glas zou de trap werken als een verende plank. Verder had de architect ook een aantal wensen. Zo mochten er geen verstijvingen in het betonaandeel van de trap komen en moest de trap volledig monoliet worden uitgevoerd en uit één geheel bestaan. Hetzelfde gold voor de glazen balustrades op de trap. Soortgelijke trappen zijn al wel uitgevoerd, maar nog nooit in deze combinatie en slankheid. Zo is het uniek dat het beton uit één paneel bestaat dat wordt gesteund door het glas. Daarnaast is het bijzonder dat het glas de vorm van de trede volgt. Ook is een muizentrap nog nooit zo slank en breed uitgevoerd zonder verstijvingsribben of extra steunpunten.

Foto's worden geladen
Bezig met laden…

Een drielaagse ruit loopt met de hoeken van de treden mee. (Foto: Hans Roggen)

Draagvermogen

De trap overspant een afstand van bijna 6 meter en heeft een dikte van circa 5 cm. Deze constructie is 4 keer slanker dan wat momenteel gangbaar is. Hierdoor werd het uiterste gevraagd van de materialen. Uit de berekeningen bleek dat de spanningen in het beton – met name tijdens het plaatsen en het vervormingsproces – veel te hoog waren voor de betonsoorten die tot nu toe zijn ontwikkeld. Om voldoende trekcapaciteit en dus ook afschuifcapaciteit te verkrijgen, is gebruikgemaakt van zelfverdichtend ultrahogesterktevezelbeton (ZVUHSVB). Er is zelfs een speciale ZVUHSVB-mortel ontwikkeld. Ook deze betonmortel is nog aanvullend versterkt met wapeningsstaal binnen de zeer geringe betondikte.

Onzichtbare glasverbinding

Een drielaagse ruit loopt met de hoeken van de treden mee. Dit betekent een glasconstructie met de vorm van een grote zaagtand én hoge toleranties, iets wat zelden of nooit vertoond is. In nauwe samenwerking met Si-X – makers in glasarchitectuur – is gezocht naar de juiste productiemethoden. Ook koos de architect voor onzichtbare verbindingen, een droomvraag voor ABT’s glasspecialisten. Een lange speurtocht resulteerde in een onzichtbare verbinding in de vorm van stalen strippen die geprefabriceerd op het glas zijn verlijmd. Kleine nokken op deze stalen strippen zijn – vrijwel uit het zicht – van onderaf vastgeschroefd aan het beton. Uiterst spannende sterktetesten toonden aan dat de sterkte van de verbinding alle verwachtingen overtreft.

Constructie

Het betonnen deel is vooraf in de fabriek vervaardigd. Om de trap op zijn plek te krijgen, is een speciaal frame ontworpen waardoor plaatsing relatief moeiteloos kon plaatsvinden. Tijdens het plaatsen werd de trap constructief verankerd. Opvolgend vond er een voorbelasting van de trap plaats, om vervormingen door kruip te versnellen. Dit proces werd zeer nauw gevolgd. Hierna werd de trap ingemeten en het glas op maat geproduceerd. Pas na het plaatsen van de glazen leuningen kon de trapconstructie in gebruik worden genomen. Door de balustrade constructief te verbinden, zijn het beton en de balustrade gaan samenwerken als een hybride constructie. Door mogelijke kruip in het beton zal de spanning in de verbinding en dus ook in het glas toenemen. Deze situatie is beschouwd waarbij een conservatieve lage stijfheid van het beton is meegenomen en het glas het volledige gewicht en de belasting van de gehele trap draagt. In de praktijk is een groot deel van de kruip al opgewekt door de trap voor te belasten. De trap is in meerdere fasen berekend en meerdere scenario’s zijn beschouwd. Zo is het betondeel van de trap voldoende sterk om in de zogeheten uiterste grenstoestand zonder balustrade de belastingen te kunnen dragen. Het glas zorgt ervoor dat de trap ook voldoende stijfheid biedt.

Stortproces

Door de extreme slankheid, de grote breedte van de trap, de monoliete uitvoering, de antraciet kleurstof en de grote hoeveelheid wapening was het stortproces voor normale maatstaven onmogelijk en waren testen noodzakelijk. Bij de eerste testen bleek bij de stort de lucht moeilijk uit de mal te verdrijven. Hierbij bleven er niet alleen luchtbelletjes aan de kist plakken, maar waren ook complete delen niet volgestroomd met beton. De mal werd als het ware aan de bovenzijde afgesloten door het beton, waardoor het betonniveau niet meer kon stijgen. In tegenstelling tot normaal beton dat minder visceus is, kon de lucht niet door het beton naar de bovenzijde van de mal komen; de luchtkamer was afgesloten. Dit is verholpen door de kist te voorzien van speciale luchtkanalen en zeer fijnmazige verdichtingstechniek.

Testen

Om het draagvermogen van de trap te kunnen garanderen, is voorafgaand aan het ontwerp van de trap de betonmortel met de vezels getest. Ook is het glas beproefd met een slingerproef. Omdat de verbinding tussen glas en beton compleet nieuw is, moest deze ook worden onderzocht. Hiervoor zijn kleine samples met de verbinding zowel kort- als langdurend beproefd. De sierlijke trap gaat zowel productietechnisch als rekentechnisch ver voorbij de grens van het gangbare. Het revolutionaire ontwerp is een demonstratie van de mogelijkheden van UHSB en glas; UHSB toont zich hierbij als materiaal dat veelzijdig toepasbaar – zelfs in dunne platen – en nagenoeg onderhoudsvrij is. Het glas inspireert als constructief draagkrachtig materiaal dat nu zelfs op de kopse zijde verbonden kan worden aan allerlei materialen, zoals UHSB. ABT voorziet een mooie toekomst voor UHSB en glas en de hybride combinatie in slanke constructies.

Projectgegevens

Architect: JHK Architecten, Utrecht
Engineering: ABT, Velp
Aannemer: Cornelissen aannemingsbedrijf, Zeeland
Betonleverancier: Romein Beton, Dodewaard
Glasleverancier: Si-X, Benthuizen
Glasfabrikant: Thiele Glas

Tekst en beeld: ABT

Geef een reactie

Regels voor reageren op Bouwwereld.nl

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Meer

Naar archief
x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven