Tropische kas met een dak van Efte luchtkussens , opgehangen aan een staalconstructie van 3D vakwerken.
Projectomschrijving
De kas heet Jungola en heeft een oppervlak van 110x155m een hoogte van ± 20m en herbergt diverse attracties en dieren. Naast verschillende apen- en vogelsoorten hebben ook de olifanten een habitat en verblijf in de tropische kas. Ook zijn er waterpartijen, tropische planten en verschillende attracties, zoals een theater, horeca, boatride en jungle trail.
Uitgangspunt is maximale transparantie, waarbij de bezoeker de constructie zo min mogelijk ervaart. Dit heeft geleidt tot een verfijnd ontwerp met een dak van luchtkussens van etfe-folie. Een fraai resultaat dat als onderdeel van een D&B-contract, door een optimale samenwerking binnen een integraal ontwerpteam, tot stand is gekomen.
Op een drukke dag kunnen er een paar duizend bezoekers in de kas aanwezig zijn. De kas is daarom als CC3-constructie uitgewerkt. Bijzonder is dat de staalconstructie zich in de buitenlucht bevindt en daarom continu vervormt (tot 6 cm) door temperatuurswisselingen. De stabiliteitselementen zijn zo geplaatst dat deze vervormingen vrij kunnen plaatsvinden.
(Staal)constructie
De hoofdoverspanning van 110 m wordt gevormd door driehoekige stalen vakwerkspanten in een gebogen vorm, die met slechts één tussenkolom (R508/11) worden ondersteund. Voor een speels beeld staat deze kolom niet altijd in het midden, maar kan ook ± 2,5 m links of rechts daarvan staan. De vakwerken zijn opgebouwd uit vijf rechte segmenten van 22 m die onder een hoek worden gemonteerd en zo een boog vormen. De h.o.h.-afstand van 14,5 m van de vakwerken is afgestemd op de optimale breedtemaat van 3,7 m van de foliekussens (3x3,7 + 1x3,4).
De afmetingen van het vakwerk (3,8x3,2 m) zijn in een zeer vroeg stadium in het ontwerp afgestemd op de maximale afmeting voor het transport over de weg zonder begeleiding. De 3D-vakwerken bestaan uit buisprofielen (R273) en diagonalen (R139), alles S355 en met diverse wanddiktes. De totale staalconstructie heeft een gewicht van ongeveer 1400 ton. De gehele constructie is gebout. In totaal zijn er 120.000 bouten gebruikt.
Voor de stabiliteit in de dwarsrichting wordt iedere spant aan de buitenzijde afgeschoord. Dit gebeurt aan één zijde om uitzetting onder invloed van temperatuur mogelijk te maken. In de langsrichting worden in de gevel schoren geplaatst.
Onder de dakconstructie worden goten geplaatst, waartussen de foliekussens van Vector Foiltec worden gemonteerd. De totale lengte aan goten is 5780 m. De kussens worden continu op luchtdruk gehouden en geven naast verticale ook horizontale belastingen af. Normaal gesproken zorgen deze horizontale krachten, van naast elkaar gelegen kussens, voor evenwicht, maar bij de gevels en als een kussen onverhoopt uitvalt, moet toch met een horizontale belasting op de staalconstructie worden gerekend.
Door in een vroeg stadium samen te werken tussen de ontwerpende en uitvoerende partijen is het ontwerp afgestemd op een zo kosteneffectief mogelijke staalconstructie. De profielen zijn gekozen om geen overlap te krijgen in de diagonalen en tijdens de detailengineering is rekening gehouden met het conserveringssysteem voor een buitenconstructie. Hiervoor zijn alle platen voorzien van afgeronde hoeken en is rekening gehouden met het voorkomen van bakjesvorming, zodat het water te allen tijde weg kan stromen.
Bouwkundig concept
De tropische beplanting en dieren hebben behoefte aan het gehele spectrum van daglicht. Een luchtkussendak heeft hiervoor de meest gunstige eigenschappen. Tevens zijn luchtkussens constructief interessant door het beperkte gewicht.
Ten gunste van de beleving van de bezoeker en voor toekomstig onderhoud, is ervoor gekozen de constructie aan de buitenzijde van de kas te ontwerpen. Hierdoor beleeft de bezoeker zoveel mogelijk de tropische omgeving en wordt deze aan de bovenzijde beëindigd met translucente dakkussens, die de constructie minder zichtbaar maken.
Dit betekent wel dat de staalconstructie zich in de buitenlucht bevindt en zal uitzetten en krimpen door temperatuurverschillen.
Door de omvang van de tropische kas kan in relatie tot brand en veiligheid niet worden volstaan met de oplossingen van het bouwbesluit, maar hebben we hierin maatwerk moeten leveren op basis van gelijkwaardigheid in intensief overleg met het bevoegd gezag.
Constructieve details
Op één hoek bevindt zich het olifantenverblijf. Dit is een stijve betonnen constructie waar het dak op ligt. Deze oplegging is speciaal gedetailleerd, omdat in twee richtingen vervormingen tot 60 mm opgenomen moeten kunnen worden. Daarnaast zou de oplegging, onder invloed van windzuiging, op trek belast kunnen worden.
De gootconstructie is tijdens het engineeringstraject geoptimaliseerd van een gelaste kokerligger naar een geboute koker met staalplaat, hierdoor is 12 km laslengte bespaard.
Bijzondere aspecten
Er is rekening gehouden met het uitvallen van een spant door te voorzien in een tweede draagweg. Liggers zijn daarom doorgaand uitgevoerd. Daarnaast is een nokspant toegepast over de volle lengte van het gebouw, die bij uitval van een spant krachten kan herverdelen.
Uitvoering
Tijdens de uitvoering is veel gebruik gemaakt van het voormonteren van diverse onderdelen. Er zijn ondersteuningen gemaakt om spantsegmenten op te leggen en de verschillende segmenten tot monteerbare vakwerkliggers van twee of drie segmenten samen te bouwen.
Direct onder de spanten en buisliggers zijn stalen pootjes met de gootconstructie voorgemonteerd. De goten zijn tevens voorzien van isolatie, aluminium klemprofielen voor de efte-folie en divers installatiewerk. Door ‘op de grond’ veel voor te monteren, is het aantal hijsonderdelen en montagehandelingen op hoogte behoorlijk gereduceerd. Hierdoor was een integraal kortere doorlooptijd mogelijk.
Omdat de spanten aan één zijde worden geschoord met een trek-/drukdiagonaal, zou de verticale vervorming van de spanten door het eigengewicht van de staalconstructie resulteren in een scheefstand van de gevel. Er is tijdens de montage bewust gekozen de gevelkolommen schuin te monteren, zodat de scheefstand van de gevel gehalveerd werd.
De complete staalconstructie is gemonteerd in veertien kalenderweken zonder noemenswaardige afwijkingen. Dit is mede te danken aan de ketensamenwerking.
FR
NL