Samenvatting

De hoofdvraag van dit onderzoek luidt: Op welke wijze dient de hoofddraagstructuur van het Wuhan New Energy Institute te worden ontworpen, rekening houdend met Nederlandse normen en regelgeving, waarbij architectuur en constructie samensmelten tot een integraal ontwerp?
Om een antwoord op deze hoofdvraag te vinden, wordt eerst vastgesteld aan welke architectonische randvoorwaarden het constructief ontwerp moet voldoen. In deze randvoorwaarden worden de vorm van het gebouw en de eisen aan het gevelbeeld vastgelegd. Dit vormt het uitgangspunt voor het ontwerp van de hoofddraagstructuur. Vervolgens worden de verschillende constructiesystemen onderzocht die gebruikelijk zijn bij hoogbouw. Daarbij wordt vooral de stijfheid van de verschillende systemen vergeleken, waarna een keuze wordt gemaakt voor een constructiesysteem. Gekozen wordt voor een betonkern met een scharnierende staalconstructie. Dit systeem is bij dit gebouw voldoende stijf om te voldoen aan de maximale verplaatsingseisen. Nadat het constructiesysteem is vastgelegd, zijn de diverse onderdelen van de hoofddraagstructuur bepaald met behulp van vuistregels. Daarbij is ook rekening gehouden met bijzondere ontwerpsituaties en zijn voorzieningen getroffen die een tweede draagweg mogelijk maken. Daarna zijn de top en de fundering van het gebouw verder uitgewerkt. Bij de uitwerking van de top zijn verschillende oplossingen naast elkaar gezet waaruit een keuze is gemaakt voor het beste systeem. De nadruk ligt met name op het stabiel krijgen van de bijzondere vorm van de top. De fundering van het gebouw vormt een belangrijk onderdeel van de constructie. De fundering moet in staat zijn om de verticale verplaatsing en de rotatie van het gebouw voldoende tegen te gaan. Voor het ontwerp van de palen is eerst bepaald welk paaltype wordt gekozen. Daarna is het paaldraagvermogen berekend en de bijbehorende translatieveerstijfheid. Nadat de totale verticale belasting in kaart is gebracht, is een inschatting gemaakt van het palenaantal. Nadat een inschatting van alle onderdelen van de hoofddraagstructuur is gemaakt, is in een EEMrekenprogramma (AxisVM) een 3D-model gemaakt. Daarin zijn alle onderdelen van de draagstructuur ingevoerd met de afmetingen die in de voorgaande hoofdstukken zijn bepaald. Dit model is met name bedoeld om de verplaatsing van het gebouw te toetsen en voor het toetsen van de paalbelastingen. De resultaten zijn vergeleken met de handmatig gemaakte inschattingen en daaruit blijkt de horizontale verplaatsing te groot te zijn. Hier zijn verschillende oorzaken voor aan te wijzen, waarbij de voornaamste zijn dat de rotatiestijfheid van de fundering te slap is of te slap is ingevoerd. Ook de topconstructie dient te worden verstijfd. De paalfundering voldoet; de paalreacties overschrijden niet het maximaal paaldraagvermogen.