Structuur van de toren

Haaks op een laag dwarsdeel met congrescentrum werd een kantoortoren gebouwd waarvan de verdiepingen uitwaaieren. De geknikte vorm die zo ontstond, zoekt het zwaartepunt van de tuin en zorgt ervoor dat er geen schaduw valt op naburige huizen. De zuidoostelijke hoek van de toren helt tot 12,6 meter over. De noordwestelijke hoek is zo goed als loodrecht. Het provinciehuis heeft twee enorme zwarte betonkernen, met daarin lift- en trapkokers. Op de verdiepingen waar de toren zwenkt, zijn enkel de muren van de kernen loodrecht.

Twee kernen en een zwenk

De structuur van de provincietoren vertoont een zwenk. In het ontwerp zien we een dragende structuur voor de gevel en twee loodrechte betonnen kernen, die strekken van fundering tot dak. De dragende gevelstructuur is ontworpen om twee redenen: 

• Zo ontstaan er open binnenruimten.
• Om het overhangend deel dat de zwenk met zich meebrengt, te ondersteunen. 

Elke vloerplaat wordt aldus ondersteund door de gevel, door de twee betonnen kernen en door een rij van kolommen tussen de twee kernen op elke verdieping.

Om deze kolommen te ondersteunen werd een twee verdiepingen hoge stalen brug tussen de twee voeten van de toren gerealiseerd, pal boven het congresgebouw. 

Luchtbellen in de vloer

De vloerplaten moesten zo licht mogelijk zijn, omdat de belangrijkste spanning in deze niet-symmetrische toren het overgewicht van de vloerplaat is. Om het gewicht te reduceren werd een bollenplaatvloer voorgesteld. Dat is een vloer met luchtbellen in.  

Omdat de afstand tussen de draaiende gevel en de kernen varieert, varieert de overspanning in lengte. Daardoor is extra stijfheid noodzakelijk. Daarnaast moest er rekening worden gehouden met andere leidingen die in de vloerplaat verwerkt moesten worden: voor de betonkernactivering, voor ventilatie, voor sprinklers. Dat leverde extra uitdagingen op, in het bijzonder in de nabijheid van de kernen. 

Krachten berekend

Het gespecialiseerde rekenprogramma ETABS werd gebruikt om de dragende structuur te evalueren. Er werd ook gekeken op welk punt de grootste krachten speelden. Rekening houdend met het uitzetten en krimpen van het staal in het beton bleek dat de sterkste krachten speelden in het midden van de sectie, waar de kernen loskomen van de gevel. Een van de twee kernen is verbonden met de zuidelijke gevel op het laagste punt en aan de noordelijke gevel aan het bovenste punt, om meer stabiliteit te verkrijgen. De muren van de kernen interageren zo met tegendruk voor de spanning in de gevel, om de winddruk op de gevel te compenseren. 

Schuine muren, driehoekige ramen

De 683 driehoekige ramen zijn hét visuele kenmerk van het gebouw. De vorm is niet toevallig en dient een dubbel doel. Glaspartijen zorgen voor opwarming en warmteverlies. Door de gevel maar voor 40% te beglazen, gaan we dat ‘serre-effect’ tegen. En door die driehoekige ramen met de punt naar beneden te plaatsen, dringt het daglicht tot diep in het gebouw door. 

Geometrie van gebouw en gevel werden minutieus afgestemd met de driehoekige ramen. Door de dubbele gedraaide oppervlakten in het midden, wordt de tangentiale hoogte van het gebouw in het midden langer dan in de rechte delen. Of anders geformuleerd: Door de zwenk (verdieping 4 tot 9) is de afstand tussen oost en west verschillend per verdieping en nog eens verschillend met een rechte muur (verdieping 10 tot 14). De architect vroeg bovendien dat de ramen van plafond tot vloer zouden lopen. Dat resulteert in principe in ramen van verschillende maten in het midden van het gebouw. In het grid blijft er 60 cm vrij voor het raamkader, maar in de draai van de buitenschil wordt dat minder, door de verminderde uitkraging. Een aantal berekeningen wees uit dat meer dan 10 verschillende raamtypes de esthetische wensen van de architect konden vervullen én op de werf werkbaar zouden zijn. Uiteindelijk werd alsnog voor één uniform raamtype gekozen, wat de kost reduceerde. Dat kon door op de hoeken afwisselend een hoekraam en geen raam te voorzien. Zo kwam er terug evenwicht in de buitenschil.

Het bouwproces van de muren met driehoekige ramen vergde heel wat precisiewerk. Nieuwe bekisting ontwerpen was een logisch gevolg van de architecturale bijzonderheden van het gebouw. Je leest er meer over op de pagina Uitdagingen op de werf.