Industriële gebouwen in locomotiefstijl: moet het kantoor met drie verdiepingen van staal of beton zijn?

Wat is een industrieel gebouw in locomotiefstijl?

Het is een grote werkplaats met een stalen structuur van één verdieping die rechtstreeks is verbonden met een kantoorgebouw van drie verdiepingen ernaast. De werkplaats is als de carrosserie van de trein, en het kantoor is als de locomotief (de locomotiefkop). Als één geheel met elkaar verbonden, wordt het een gebouw in locomotiefstijl genoemd.

Waarom is dit ontwerp gemaakt?

In één zin: De opdrachtgever wil geld besparen en grond besparen.

Nadat een werkplaats is gebouwd, heeft u nog steeds ruimte nodig voor kantoren, personeelspauzes en vergaderbezoekers. Als je een apart kantoorgebouw bouwt, neemt het meer grond in beslag. Ook moet u tussen de twee gebouwen een vereiste brandveiligheidsafstand aanhouden. Dat betekent aparte funderingen, aparte muren en aparte wegen, wat veel geld kost. Er werd dus een slimme oplossing bedacht: bevestig het kantoorgebouw rechtstreeks aan de gevelmuur (kopgevel) van de werkplaats. Ze delen één muur, maar hebben een eigen gebruik en aparte nooduitgangen. U krijgt alles wat u nodig heeft, terwijl u extra kosten bespaart.

Voor dit type gebouw, staal of beton: hoe moet u kiezen?

1. De werkplaats: een gemakkelijke keuze: staal is het beste

● Grote overspanningen – Met een goed ontwerp zijn enkele overspanningen van 20 tot 30 meter eenvoudig te bouwen. Minder kolommen binnenin betekenen meer open ruimte om machines en uitrusting te plaatsen;

● Staalbesparing – Door grote overspanningen te gebruiken met een licht stalen dak is er minder staal nodig voor balken en kolommen. Voor hetzelfde budget bespaart staal veel meer geld dan beton;

● Funderingsbesparingen – Met minder kolommen en een lichter gebouwgewicht zijn de funderingskosten veel lager;

● Snelle constructie: onderdelen worden in de fabriek gemaakt en eenvoudig ter plaatse gemonteerd. Er is geen wapeningsbinding, bekisting of uithardingstijd voor beton, waardoor het veel sneller gaat dan ter plaatse gestort beton.

Daarom wordt staalconstructie voor de werkplaats door iedereen als de beste oplossing erkend.

2. De echte keuze: welke structuur moet u gebruiken voor het aangrenzende kantoor?

3. Staal of beton – hoe te beslissen

De moeilijke beslissing is het "locomotiefhoofd" (het kantoorgebouw). Dit gebouw heeft meestal deze kenmerken: weinig verdiepingen (meestal 3 verdiepingen), korte overspanningen (meestal 7 tot 8 meter), geen middenkolommen (enkele overspanning) en lichte vloerbelastingen (gebruikt voor kantoorwerk).

Als dit een op zichzelf staand gebouw zou zijn, zou een betonskelet een voor de hand liggende en gemakkelijke keuze zijn. Maar omdat het aan een stalen werkplaats is bevestigd, twijfelen mensen vaak: moeten we een stalen frame gebruiken dat bij de werkplaats past, of moeten we het bij traditioneel beton houden? Beide keuzes hebben goede redenen. Laten we ze allemaal duidelijk bekijken:

① Kantoorgebouw met staalconstructie

Voordelen (pluspunten)

● Snelle constructie: Balken en kolommen worden vooraf in de fabriek gemaakt en ter plaatse geassembleerd als Legoblokken. Een gebouw van drie verdiepingen kan vaak in ongeveer een maand klaar zijn;

● Lichtgewicht: Voor dezelfde 3 verdiepingen is een stalen frame bijna 50% lichter dan beton. Een lagere kolombasisbelasting betekent dat u geld kunt besparen op funderingen;

● Goede aardbevingsprestaties: staal is flexibel en taai. Tijdens een aardbeving buigt het in plaats van dat het breekt. In gebieden met veel aardbevingen is dit een echt levensreddend voordeel;

● Passend bij de werkplaats: Hetzelfde bouwteam en hetzelfde systeem werken zowel in de werkplaats als op kantoor, waardoor de coördinatie soepel en eenvoudig verloopt.

Nadelen (nadelen)

● Hogere materiaalkosten: Staal als grondstof is duurder;

● Brandwerende coating is duur: staal verliest kracht bij brand, dus alle balken en kolommen hebben een brandwerende coating nodig. Beton heeft deze extra kosten helemaal niet nodig;

● Roestrisico: Het heeft goede roestwerende verf en regelmatig onderhoud nodig;

● Hogere vaardigheden vereist: De nauwkeurigheid van lassen, bouten en installatie vereist een bekwaam bouwteam.

② Betonnen kantoorgebouw

Voordelen (pluspunten)

● Lagere kosten: materialen van gewapend beton zijn goedkoper dan staal;

● Brandbestendig: Beton is op natuurlijke wijze bestand tegen brand, waardoor 100% wordt bespaard op de kosten van een brandwerende coating;

● Sterk en duurzaam: kan tientallen jaren meegaan met zeer weinig onderhoud;

● Eenvoudig te bouwen: het opzetten van bekistingen, het binden van wapening en het storten van beton zijn standaardtaken. De meeste bouwteams kunnen het, dus ze zijn gemakkelijk te vinden en te onderhandelen.

Nadelen (nadelen)

● Zwaar gewicht: Hoge kolombasisbelasting vereist een groter funderingsoppervlak onder dezelfde grondomstandigheden;

● Langere bouwtijd: het opzetten van mallen, het storten van beton en het wachten tot het uithardt kost tijd en kan niet worden overhaast;

● Zwakker bij aardbevingen: Beton is zwaar en stijf. Tijdens een aardbeving is het stijver en kan het gemakkelijk barsten, omdat het de flexibiliteit van staal mist;

● Twee afzonderlijke teams: het ene team doet aan staal en het andere aan beton. Het beheren van twee verschillende teams en systemen zorgt voor coördinatieproblemen.

③ Wat is het werkelijke kostenverschil?

De bouwkosten veranderen afhankelijk van de regio en de marktomstandigheden, waardoor de prijzen niet overal hetzelfde zijn. Maar hier is een algemeen prijsbereik ter referentie (gebaseerd op de huidige marktschattingen; de uiteindelijke kosten zijn afhankelijk van lokale offertes):

Onder normale omstandigheden is beton goedkoper. Dat is de reden waarom veel mensen de voorkeur geven aan beton; geld besparen heeft immers meestal de hoogste prioriteit.

④ Eén geval waarin staal de betere keuze is

Als de volgende omstandigheden zich samen voordoen, moet u sterk overwegen om rechtstreeks een staalconstructie te gebruiken:

● Hoge aardbevingszone (zoals seismische versterkingsintensiteit van graad 8 of hoger);

● Actieve breuklijn binnen 10 km van de locatie: u moet de extra aardbevingskracht berekenen ("near field effect"). Omdat zwaardere gebouwen veel sterkere aardbevingskrachten ondergaan, maakt dit betonontwerpberekeningen erg moeilijk en kostbaar. Staal is lichter en wordt dus veel minder aangetast.