Slanke staalconstructie met koud gebogen glas

Artikel delen

Met de overkapping van het busstation IJsei is de metamorfose van Station Amsterdam Centraal eindelijk afgerond. Voor de 360 meter lange overkapping kon dankzij een slimme materiaalkeuze van koudgebogen glas, worden volstaan met een relatief lichte staalconstructie. Mede hierdoor kon de kap binnen het beschikbare budget worden uitgevoerd.

Tekst en beeld: Carla Debets Bouwtekst
 

De overkapping van het busstation Amsterdam Centraal is opgebouwd uit stalen boogspanten met een overspanning van circa 60 meter.

Het nieuwe busstation aan de IJ-zijde van het Centraal Station is gebouwd als een platform bovenop de Michiel de Ruijtertunnel. Via deze tunnel rijdt het autoverkeer onder maaiveld door aan de noordzijde langs het station.
Benthem Crouwel Architecten maakte al zo’n tien jaar geleden de eerste schetsen voor de overkapping van het busstation. Basis daarvoor was een constructie van gebogen vakwerkspanten op hoge kolommen, met een overspanning van circa 60 meter. Aansluitend op de bestaande overkapping van het Centraal Station – uit 1925 – zou de hart op hart afstand van de spanten 12,5 meter bedragen. In nauwe samenwerking met Movares (toen nog Holland Railconsult) werd deze constructie-opzet later gewijzigd, mede ingegeven door de financiële onhaalbaarheid van het eerste ontwerp. De combinatie van stalen boogspanten en koud gebogen glas maakte de overkapping wél haalbaar.
 

Het busplatform is gesitueerd bovenop de Michiel de Ruijtertunnel aan de IJ-zijde van Amsterdam Centraal.

 

Koud gebogen glas

De stationsoverkapping in Den Bosch is één van de eerste projecten waar constructeur Lásló Vákár van Ingenieursbureau Movares koudgebogen glas toepaste. Dit glas bestaat uit twee dunne geharde glasplaten die – in een autoclaaf bij circa 140o C – verbonden zijn met een speciale kunststoffolie. Deze folie voorkomt dat het glas breekt als het (koud) wordt gebogen. Hierdoor is koudgebogen glas niet alleen goedkoper dan warmgebogen glas (duur productieproces), maar ook bijvoorbeeld eenvoudiger te vervoeren. Groot voordeel is bovendien dat minder glasdikte nodig is; dit scheelt in materiaalgebruik én gewicht. BRS Building Systems levert dit glas onder de naam Freeformglass®.
De glasruiten in de busoverkapping zijn 3 x 1,1 meter groot. Een aantal glaspanelen zijn voorzien van rode en oranje doorzichtige folie, waarmee de naam AMSTERDAM op de overkapping wordt gevormd. Niet alleen goed zichtbaar voor de passagiers die met de pont vanaf Amsterdam-Noord over het IJ naar het centrum komen, maar ook vanuit de lucht.
 

Het overdekte busstation is circa 360 meter lang.

 

Stalen boogspanten

De gekozen constructie van stalen boogspanten vormt een aanzienlijk efficiëntere constructie dan die uit het eerste ontwerp. Boogconstructies zijn uit materiaal-economisch oogpunt aantrekkelijk; omdat er geen momenten in de constructie werken, kan er veel materiaal bespaard worden.
Er is bovendien slim gebruik gemaakt van al aanwezige of eerder te bouwen constructies, met name de nieuwe verkeerstunnel en de kistdam. Uiteraard zijn de bestaande constructies doorgerekend op de extra belasting. De kistdam was nodig voor de uitbreiding van het Stationseiland in het IJ, en bestaat uit een dubbele betonwand; één wand dient als kadewand, de andere zorgt voor de verankering. Op deze kistdam konden de boogspanten gefundeerd worden; de betonconstructie was zó zwaar dat de belasting uit de boogspanten erbij geen enkel probleem vormde. Aan de stationszijde dragen de boogspanten de horizontale krachten af op het betonnen dak van de verkeerstunnel.
 

De boogspanten staat hart op hart 12,5 meter, aansluitend bij de bestaande stationsoverkapping uit 1925.

 

Doordat eerst het werk voor de Amsterdamse metro moest worden afgerond, lag het middendeel van de busoverkapping lange tijd open.

Aan de treinstationskant dragen de boogspanten de horizontale krachten af op het betonnen dak van de verkeerstunnel.

 

Uitwerking staalconstructie

De stalen boogspanten zijn onderling verbonden door gordingen. Voor de stabiliteit van de overkapping in de langsrichting zorgen twee windverbanden die centraal geplaatst zijn. Voor deze windverbanden zijn buisprofielen diagonaal geplaatst. In de dwarsrichting verzorgen de boogspanten hun eigen stabiliteit.
De boogspanten bestaan uit samengesteld profielen. Enerzijds omdat de gewenste afmeting niet in standaardprofielen verkrijgbaar was, anderzijds omdat eigenschappen over de lengte van de overkapping aanpasbaar zijn. Bij de windverbanden zijn bijvoorbeeld verzwaarde boogspanten toegepast, door dikkere staalplaten te gebruiken.
Het merendeel van de boogspanten is opgebouwd uit luchtdichte kokers, die bestaan uit twee verticale staalplaten van 12 mm dik (met een tussenruimte van 142 mm), een onderplaat van 206 mm breed en 45 mm dik, en een bovenplaat van 300 mm dik en 30 mm dik. De constructiehoogte van deze gebogen kokers is 900 mm, ofwel 1/70 van de overspanning van 63 meter. De onderplaat (onderflens) steekt minimaal uit onder de twee lijfplaten, om te voorkomen dat vogels op de onderflens gaan zitten en overlast geven.
De gordingen – UNP 330 – zijn met behulp van stalen strips aan de boogspanten vastgebout. Zowel deze UNP’s als de IPE140A-profielen als glasdragers zijn open profielen die zorgen voor eenvoudige verbindingen op de bouwplaats. De mogelijkheid tot aanpassing van de kokerprofielen van de boogspanten kwam ook van pas bij het dakdeel waar geen glas is toegepast, namelijk de onderste 15 meter naar het IJ toe. Daar is de bovenplaat tussen de lijfplaten geplaatst, zodat een goot ontstond voor afvoer van het hemelwater. Met aan de onderzijde een speciale spuwer op de onderaansluiting, in gietstaal.
 

Aan de waterkant staan de spanten op de nieuwe kistdam. Hier zijn de kokers ‘open’ gemaakt (de bovenplaten liggen lager) voor afvoer van het hemelwater. Mét fraaie gietijzeren waterspuwers.

 

In de lengterichting zorgen twee centraal geplaatste windverbanden voor de stabiliteit. In de dwarsrichting zijn de boogspanten van zichzelf stabiel.

 

Bevestiging glas

Veel inventiviteit kwam ook van pas bij de bevestiging van de glasplaten op de constructie. Hierbij moest onder meer rekening worden gehouden met mogelijke uitzetting van de – niet gedilateerde – staalconstructie, en eisen van brandveiligheid. Bij het ontwerp van deze overkapping is zelfs een speciaal begrip ontstaan: brandhangendheid. Dat het glas moet voldoen aan 30 minuten brandhangendheid wil zeggen dat gegarandeerd moest worden dat bij een zeer extreme brand het glas boven die vlammen gedurende 30 minuten niet zou breken en er geen glassplinters zouden vallen.
Soms waren die eisen ook nog tegenstrijdig: om te voorkomen dat een glaspaneel bij brand ongelijkmatig opwarmt, dient de glasoplegging zo klein mogelijk te zijn. Maar een grote glasoplegging is juist gewenst om te voorkomen dat het glas van zijn oplegging afglijdt. Alle eisen en wensen resulteerden in een glasbevestigingssysteem met zeer geringe glasopleggingen op warmtegeleidende rubbers en een bevestiging met nylon bouten (in plaats van stalen) die bij brand geleidelijk wegsmelten.
 

Verbinding van de stalen buisprofielen van de windverbanden met de stalen kokers van de boogspanten.

 

In het glas van de overkapping zijn met gekleurde folie de letters AMSTERDAM aangebracht, een visitekaartje vanaf het IJ én vanuit de lucht.

 

Projectgegevens

Opdrachtgever: Ingenieursbureau Gemeente Amsterdam, Amsterdam
Ontwerp: Benthem Crouwel Architecten, Amsterdam
Constructief ontwerp: Ingenieursbureau Movares, Utrecht
Uitvoering: Combinatie Strukton Hollandia (CSH), Utrecht
Staalconstructie: Hollandia Structures BV, Heijningen
Glas: BRS Building Systems, Moerkapelle
Adviezen brandveiligheid: Ingenieursbureau Peutz, Mook
Start ontwerp: 2001
Gereed: 2015 (het middendeel kon pas worden geplaatst nadat het werk voor de aansluiting van de Noord/Zuidlijn van de Amsterdamse metro was afgerond)
De overkapping van het busstation IJsei was één van de genomineerden voor de Nationale Staalprijs 2016.