foto 7Het stationsgebouw van 'Dulles Airport' voorWashington D.C.*InleidingOp 17 november van het vorige ?aar werd de nieuwe inter-nationale luchthaven voor Washington D.C. in Chantilly (Vir-ginia) officieel in gebruik genomen. Het fel weerkaatsende wit-betonnen gebouw, waarvan de hangdakconstructie ondersteundwordt door twee rijen van 16 massieve, achterover hellendekolommen, is vanuit het noorden en zuiden te bereiken via366 m lange opritten. Met op de achtergrond de 58 m hogeverkeerstoren is het stationsgebouw een zeer opvallend kunst-werk in de uitgestrekte vallei van Virginia Piedmont (foto 1).Het stationsgebouw kenmerkt zich ongetwijfeld op de eersteplaats door de hangdakconstructie van respectabele afmetin-gen, die gerealiseerd werd door het spannen van hoogwaar-dige stalen kabels tussen de twee op 52 m van elkaar staandekolommenrijen. Deze kolommen die het essenti?le deel van deconstructie vormen, zijn in de rij aan de noordzijde ca. 20 men in de rij aan de zuidzijde 13 m hoog. In wezen vormende kolommen vrij-uitkragende liggers die aan de onderzijde ge-klemd zijn in de uit leisteen bestaande ondergrond. De vloervan de stationshal, een constructie die een aantal meters bovenhet maaiveld door betonkolommen ondersteund wordt, fun-geert als een afstempeling tussen de hoofdkolommen, en ver-keert als gevolg van het dakgewicht onder drukspanning.De trekkrachten die door de dakbelasting op de kolomkoppenuitgeoefend worden en de drukkrachten van de stationsvloerop de naar boven achterover hellende kolomschachten, be-werkstelligen tezamen een goede afvoer van alle krachten naarde kolomvoeten.Verrijdbare bekistingsstellagesNa het ter plaatse betonneren van de hoofdkolommen en hetaanbrengen van de geveldichting, werden met behulp van ver-* ontleend aan Journal of the American Concrete Institute, juli '63,'Unique roof Construction at Dulles Airport' door J. B. L y t t l erijdbare bekistingsstellages de betonplaten voor de op- en af-ritten en voor de stationsvloer gemonteerd.In het totaal waren er tijdens de uitvoering 8 van deze rijdendestellages ingeschakeld: 3 voor de afrit, 2 voor de oprit en 3voor de stationshal.Aangezien de sparingen ter plaatse van de hoofdkolommen ende passtukken die daar in de vloer aangebracht moesten wor-den, een regelmatig patroon vormen, was de montage van devlakke vloerplaten uitermate geschikt om gebruik te makenvan verrijdbare bekistingsstellages (foto 2).Bij de vloer van de stationshal wordt de ondersteuning verkre-gen door middel van 106 cm hoge liggers die ter plaatse ge-foto 2. verrijdbare bekistingsstellages voor montage stations-vloer en betonneren van de ondersteuningsliggersCement XV (1963) Nr. 10 621foto 3. hulpconstructie voor ondersteuning van kolombekistingen bekisting van gebogen dakrandbetonneerd, met de vloerplaten tot een monolitisch geheel ver-bonden werden. De zijkanten van de daarvoor benodigde be-kisting waren dusdanig uitgevoerd, dat zij tegelijkertijd met detijdelijke ondersteuning van de gemonteerde vloerplaten afge-nomen konden worden. Voor dit doel waren deze bekistings-delen en de tijdelijke ondersteuning door middel van scharnie-ren aan de stellage verbonden, zodat beide na verloop van tijdomlaag geklapt konden worden.De stellages waren vervaardigd van baddinghout en aan debovenzijde voorzien van normaal bekistingshout. Met behulpvan de vijzels die aan de met een dubbele flens uitgeruste wie-len bevestigd waren, konden de stellages telkens op de juistehoogte afgesteld worden. De rails en de wielen vereenvoudig-den de verplaatsing nadat een sectie voltooid was.De stellages gebruikt bij het aanbrengen van de betonplaten infofo4. kolombekisting, opgebouwd uit houten ramen waartegenfiberglasplaten, versterkt door stalen bandende opritten waren ca. 18,30 m lang, terwijl de breedte varieerdevan 6,10 m tot 12,20 m.Het vloerframe van het stationsgebouw, met uitzondering vande gedeelten rond de trapportalen en de liften, leende zicheveneens voor een uitvoering met behulp van verrijdbare be-kistingstellages. Zoals reeds vermeld, zijn de liggers monoly-tisch verbonden met de vloerconstructie. Zowel bij de bouwvan de vloer van het stationsgebouw als bij de afritten werdgewerkt in de richting oost-west met behulp van drie op ??nlijn opererende stellages die van elkaar gescheiden waren doorstroken ter breedte van de ondersteunende kolommen, die reedster plaatse gebetonneerd waren.De hoofdkolommen van het stationsgebouwOok voor de bouw van de gebogen randliggers van de dak-constructie, waaraan de hangkabels bevestigd zijn, werd ge-bruik gemaakt van een verplaatsbare bekistingsstellage.Het oorspronkelijke bouwplan voorzag in het betonneren van dehoofdkolommen boven de kolomvoeten c.q. boven de stations-vloer, in twee fasen, nl. het gedeelte tot aan de kolomkoppenen voorts de gebogen kolomkoppen tezamen met de randlig-gers van de dakconstructie. De daarvoor ontworpen hulpcon-structie ondersteunde de bekisting van telkens twee kolommenen die van het randliggergedeelte tussen de twee kolommenen deels aan weerszijden daarvan (foto 3).De hoofdkolommen staan hart op hart 12,20 m, zodat de breedtevan de verplaatsbare hulpconstructie met bekisting ca. 24,40 mbedroeg.Vrij ingewikkeld van vorm was de bekisting van de kolomvoe-ten; deze kolomvoeten zijn zeshoekig van vorm met een va-ri?rende breedte van ca. 3,66 m aan de onderzijde tot 91 cmter plaatse van de vloer van de stationshal. Gezien de naarbuiten hellende vorm van de kolombekisting, was ter verkrij-ging van een grotere standzekerheid de ondersteuningsstellagevan een tegengestelde helling voorzien.De stellage wordt steeds voor het betonneren aangebracht.Ten einde het verwijderen van de bekisting voor de gebogenrandliggers van de dakconstructie te vereenvoudigen, was ookdeze bekisting scharnierend uitgevoerd en kon na voldoendeverharding van het beton omlaag geklapt worden. Bij het ver-rollen van de hulpconstructie naar een nieuwe opstelplaats,werd de bekisting omlaag gevijzeld. De hulpconstructie bestondvoorts uit een vakwerk van stalen liggers dat als ??n geheelfungeerde. Voordat de hulpconstructie verrold kon wordenmoest de bekisting van de kolomkoppen en van de gebogenrandhgger tussen de beide kolommen gedeeltelijk ter plaatse af-gebroken worden. Daarom was voor deze gedeelten het bekis-tingsmateriaal speciaal daaraan aangepast.Nadat op de in het voorgaande omschreven wijze twee kolom-men gebetonneerd waren, bleek de aannemer van oordeel datdeze wijze van uitvoering te omslachtig was en vele problemenmet zich bracht.De gehele bekistingsstellage werd toen gewijzigd ten einde deuitvoering van kolommen en randligger gescheiden te houden.Men was van oordeel dat door de indeling van de werkzaam-heden in fasen, een snellere uitvoering verkregen zou worden.Bovendien kon nu een beter werkplan opgesteld worden, aan-gezien er geen concentraties van werkzaamheden voorkwa-men. De aannemer kon door deze wijziging in het werkplanook de wapeningskorven voor de hoofdkolommen prefabri-ceren.Zoals reeds vermeld zijn de hoofdkolommen boven de vloervan de stationshal zeshoekig van vorm en met verlopendedoorsneden, hetgeen moeilijkheden met zich bracht voor watbetreft de maatvoering en de vormvastheid. Tot een hoogte van3,66 m boven de beganegrondvloer was de kolombekisting op-gebouwd uit panelen, elk bestaande uit een spant van klamp-hout waarop fiberglasplaten van 6 mm dikte aangebracht wa-ren. De panelen zijn verbonden tot de gewenste zeshoekigevorm met behulp van stalen banden; binnen de panelen werdenhouten conusvormige blokjes bevestigd ten einde de vereistebetondekking op de wapening van 3,8 cm (IJ") te garanderen.De kolomgedeelten vanaf 3,66 m boven de vloer zijn gebeton-neerd in een bekisting van 1,8 cm dik bekistinghout op eenraam van 5 X 15 cm verticaal verlopende baddingen en, evenalsin het voorgaande omschreven, met stalen banden versterkt(foto 4).Uitvoering van de hoofdkolommenDe gehele bekisting was berekend op een storthoogte van 2,44mper uur. Deze snelheid van betonneren veroorzaakte geenCement XV (1963) Nr. 10622moeilijkheden in de lagere kolomgedeelten, waar de grootstebetonmassa gestort moest worden. Niettemin was bet beton-neren een moeizame arbeid als gevolg van het hoge percen-tage wapeningstaai. De 2,44 m hoge bekistingspanelen werdenin gedeelten aangebracht ten einde het beton, dat in kubulsaangevoerd werd, zo dicht mogelijk bij de stortplaats te kun-nen lossen; op deze wijze werd ontmenging van de specie voor-komen.De kolommen werden in een aantal van twee tegelijkertijd ge-betonneerd; bij dit tempo was het mogelijk om een goede aan-dacht te schenken aan kwaliteit en verwerkbaarheid (foto 5).De gescheiden uitvoering van kolommen en gebogen randlig-ger bracht geen wijziging in de storthoogte van de kolommenboven de vloer van de stationshal: het gedeelte tot de onder-zijde van de randligger van de dakconstructie werd eerst gebe-tonneerd en vervolgens de kolomkoppen gelijktijdig met de ge-bogen randliggers. Ten einde tijdens het betonneren over vol-doende arbeidsruimte te kunnen beschikken, waren steeds opde vereiste hoogten houten platforms aanwezig.Enig inzicht in de sterkte van de hoofdkolommen volgt uit degegevens van de wapening. Deze bestaat uit 12-14 staven0 5,6 cm (2J") met beugels om de 15 cm. Het totale gewichtvan de wapeningskorven bedraagt 14 ton en 10 ton (foto 6).De wapeningskorven werden vervaardigd in speciaal voor ditdoel vervaardigde mallen. De korf werd na de vervaardigingdoor een kraan met een hefvermogen van 60 ton opgepikt enin het werk gebracht. De beugels waren aan de hoofdwapeningvastgelast omdat tijdens montage en gedurende het betonnerende kans bestond dat de beugels verschoven zouden worden.Bij de montage werd de hoofdwapening 0 5,6 cm gelast aande stekeinden van de kolomvoet die tot aan de vloer van destationshal reikt.Voorts zij vermeld dat voor het storten van de 20 m hoge ko-lommen aan de noordzijde, vanaf de kolomvoet tot aan de ko-lomkop, een hoeveelheid van 38 m3beton nodig was. Voor degebogen randliggers en de kolomkoppen was aan de noord-zijde een betonhoeveelheid van ca. 76 m3nodig.BetonsamenstellingBij de bouw van de stationhal werden twee soorten beton-samenstellingen gebruikt, die na 28 dagen een vereiste druk-sterkte van 280 kg/cm2bereikten. Het minimum cementgehaltebedroeg voor de beide samenstellingen resp. 330 kg/m3en 357kg/m3. De maximale zetmaat bedroeg in beide gevallen 10-12,5cm; aan de betonspecie, toegepast bij de bouw van de hoofd-kolommen (dat is bij de samenstelling met een cementgehaltevan 357 kg/m3) was ter verkrijging van een goede plasticiteit,pozzolith en een luchtbelvormer toegevoegd.De betonsamenstelling met het kleinste gehalte aan cementwerd toegepast voor de constructiegedeelten die naderhandniet in het zich kwamen. Het daarbij gebruikte toeslagmateriaalwerd lokaal aangetroffen. Bij het in het zicht komende betonwerd een grindsoort toegepast dat wit van kleur was.Afwerking van de oppervlakkenAlle in het zicht komende oppervlakken, met uitzondering vande gebogen randliggers, hebben een bewerking met de spit-hamer ondergaan. Oorspronkelijk had de architect deze tech-foto 7. bewerking van in het zicht komende betonviakkenfoto 5. overzicht van de bouw van hoofdkolommenfoto 6. geprefabriceerde wapeningskorven van hoofdkolommenfoto 8. bewerking van de schacht van verkeerstorenCement XV (1963) Nr. 10 623fofo 9. bewerking van de kolommenniek van afwerking voor alle oppervlakken willen toepassen,maar dit zou bij de gebogen randliggers van de dakconstructieop moeilijkheden gestuit hebben en buitengewoon kostbaar ge-weest zijn. Daarom rijn de gebogen randliggers geverfd, en welin een kleur die geleidelijk overgaat in die van de overigeconstructie.Door de bewerking met de mechanisch aangedreven spitha-mers verkreeg het licht gekleurde betonoppervlak een noghelderder uiterlijk, voorts werd daarmee een grote gelijkmatig-heid in kleur verkregen (foto 7-8).Behalve de spithamers maakte de aannemer ook gebruik vanverschillende combinaties van pneumatische bikhamers, dieaangedreven werden met perslucht.Bij het bewerken van de oppervlakken van de kolommen werdgebruik gemaakt van ronde platforms van hout op een stalenframe, dat met behulp van stalen kabels aan de randliggervan de dakconstructie was opgehangen. Vanaf dit platform,dat door mechanisch werkende lieren op en neer bewogenkon worden, werden de zes zijden van de kolommen met dehamerinstallaties bewerkt. Ofschoon deze lift een vrij kost-bare hulpconstructie was, bleek er geen andere mogelijkheidte zijn om het gehele kolomoppervlak te bereiken.foto 70. overzicht van de volgorde der werkzaamhedenDe verkeerstorenVoor de uitvoering van de schacht van de verkeerstoren wer-den 4,50 - 6,00 m hoge houten bekistingspanelen gebruikt, diedoor stalen banden gekoppeld waren. Het aanbrengen en ver-wijderen van de panelen geschiedde met behulp van een to-renkraan. Het werkplatform, dat zich binnen de torenschachtbevond, werd ondersteund door stalen balken die deel uit-maken van de permanente constructie, ter ondersteuning vande trapportalen en de liftkokers. De installaties voor de con-trolekamers, die op de schacht gebouwd werden, zijn binnende torenschacht omhoog gebracht. Gezien de steeds wisselen-de doorsnede van de torenschacht, was een zuivere maatvoe-ring in de bekisting een moeilijk probleem.De dakconstructieDe dakconstructie bestaat uit geprefabriceerde lichtgewichtbetonplaten van ca. 3,05 X 1,52 m2, die in het midden een diktevan ca. 2,5 cm bezitten. De platen zijn versterkt door tweekruislings aangebrachte 20 cm hoge ribben. Ter isolering isde onderkant van de platen bekleed met een laag styropoor.De betonplaten werden ondersteund door hoogwaardig sta-len kabels 0 25,4 mm, die aan weerszijden uitgerust zijn meteen mof. Met behulp van deze geleidemoffen werden de stren-gen door middel van een pen verbonden aan de trekstangendie in de gebogen randliggers ingebetonneerd zijn. Terplaatse van de laagst gelegen randligger, dat is aan de zuid-zijde van het gebouw, zijn voorts U-vormige boutconstructiesaangebracht waarmee de lengte van de kabels binnen bepaal-de grenzen versteld kan worden. De hoogte van de ketting-lijn boven de vloer van de stationshal kon daardoor nauw-keurig bepaald worden.Bij het plaatsen van de kabels werden deze in strakke lijngemonteerd, zodat na het aanbrengen van de betonplaten,een licht vieren van de kabels voldoende zou zijn om deze inde juiste positie te brengen (foto 11).De kabels werden in paren op onderlinge afstand van 3,05m aangebracht. Tussen elke twee naast elkaar gemonteerdekabels was een ruimte van ongeveer 30 cm. De platen van dedakconstructie worden dus aan weerszijden ondersteund doortwee kabels.In de ca. 30 cm brede ruimte tussen twee rijen lichtgewichtbetonplaten werden verstijvingsribben gebetonneerd, nadat dekabels en de betonplaten gemonteerd waren en de zachtstalenwapening in de sparing aangebracht was. Deze zachtstalenwapening werd evenals de hoogwaardig stalen kabels beves-tigd aan elementen die in de beide randliggers ingebeton-neerd zijn. De ribben dienen als verstijving van de dakcon-structie, ten einde de statische werking van een omgekeerdeschaal te bewerkstelligen.Bij het betonneren van de ribben werd gebruik gemaakt vaneen lichtgewicht betonspecie met een sterkte van 282 kg/cm2(4000 psij. Toegepast werd een cementgehalte van 385 kg/m3(7 Amer, zakken cement per cu yd) met een droog gewicht van1500 gram (110 1b per cu ft).Voordat de ribben gebetonneerd werden, besloot men de draag-kabels aan een proefbelasting te onderwerpen, zodat men deuitwerking van het ribbegewicht op de kabels kon nagaan.Bovendien was het daardoor mogelijk om de juiste kettinglijnvan de kabels vast te stellen en eventueel hierin een laatstecorrectie aan te brengen.Ten einde dit eigen gewicht van de ribben voordat deze ge-betonneerd waren, te realiseren, werden ter plaatse van desparing tussen de dakplaten zandzakken aangebracht. De hier-mee verkregen belasting werd door middel van korte plank-jes op de kabels overgebracht. Voor een juiste imitatie van debelasting was het nodig om 4 sparingen op de in het voor-gaande genoemde wijze met zandzakken te belasten (foto 12).De werkwijze bij het betonneren was als volgt:Het betonneren van de eerste 7 ribben geschiedde met be-hulp van kubels die door een torenkraan werden aangevoerd.Met het betonneren werd vanaf het laagste punt begonnen;telkens werd 3 m aan sparing volgestort, nadat de aanwezigezandzakken verwijderd waren en verplaatst naar nog onbelasteribbestroken.Nadat op deze wijze de eerste ribbe gestort was, bleek datdeze 3 cm lager was gaan uithangen dan op grond van deproefbelasting was vastgesteld. De oorzaak van deze misre-kening moest gezocht worden in de verhoogde temperaturenals gevolg van de vrijkomende warmte tijdens de hydrateringvan het cement; daardoor trad bij de kabels een lengtever-groting op.624Cement XV (1963) Ni?. 10foto 72. v??r het betonneren van de verstijvingsribben wordtm.b.v. zandzakken het eigengewicht op de ondersteu-ningskabels gebrachtfoto 71. montage van ondersteuningskabels en geprefabriceer-de dakplatenBij de ribben die daarna gestort werden, waren temperatuur-meters ingebouwd, zodat naar gelang de optredende tem-peratuurverhoging de kabels strakker konden worden aange-haald. Bovendien werd tevoren reeds met een bepaalde leng-tevergroting rekening gehouden.Na de moeilijkheden die men bij het betonneren van de eer-ste ribben ondervond, verliepen de werkzaamheden aan dedakconstructie naar wens.Aangezien de sparingen tussen de rijen betonplaten in hetmidden van de dakconstructie niet met de torenkraan te be-reiken waren, werd voor deze ribben een kabelbaan gespan-nen tussen de randliggers op de hoofdkolommen. Deze aan-voermethode was noodzakelijk, aangezien het goedkoper eneenvoudigei oan te brengen smalspoor tijdens de uitvoeringongewenste bewegingen zou veroorzaken; bovendien maakteook de helling van het dakvlak dit soort van vervoer mindergeschikt (foto 13).Opmerkelijk bij het betonneren van de ribben was ongetwijfelddat onder de dakconstructie geen ondersteuning behoefde teworden aangebracht. De kabels ondersteunen de dakplatenen aan de platen wordt de bekisting van de ribbe opgehangen(foto 14).De bekisting was dusdanig geconstrueerd dat deze vanaf devloer van de stationshal verwijderd konden worden, om dienstte doen bij het betonneren van een volgende ribbe. Ten eindede bekisting te kunnen lossen, waren in de gebetonneerde rib-ben verticale sparingen hart op hart 1,50 m vrijgehouden waar-door de bouten, waaraan de bekisting opgehangen was, ge-trokken konden worden. Met behulp van koorden werden debekistingsdelen na het trekken van de bouten tot op de vloervan de stationshal neergelaten.AfwateringDe afwatering van de dakconstructie geschiedt door middelvan een afvoer ? 90 cm, die in het midden van het dakvlakaangebracht werd. Dit hield in dat genoemd dakvlak met eenlengte van 183 m en een breedte van ca. 5 m ook in dwars-richting een afschot naar het midden diende te bezitten. Dezebedroeg ca. 19 cm op de 90 m. Het is daarom wel duidelijkdat bij het monteren van de ondersteuningskabels voor de dak-constructie een grote maatzuiverheid geboden was.SlotbeschouwingHet stationsgebouw op het Dulles Airport, dat gebouwd isvoor en ge?xploiteerd wordt door de Federal Aviation Agency,is een monumentale constructie waarin vele nieuwe techni-sche vindingen verwerkt zijn, die niet alleen betrekking hebbenop het ontwerp, maar ook op de uitvoering daarvan. Het sta-tionsgebouw kan gemakkelijk, indien dit in de toekomst nood-zakelijk is, uitgebreid worden.foto 13. voor de verstijvingsliggers in het middelste gedeeltevan de dakconstructie wordt de betonspecie per kabel-baantje aangevoerdfoto 74. bekisting van verstijvingsliggersHet stationsgebouw is een ontwerp van de architect EeroS a a r i n e n , terwijl het ingenieursbureau Amman & Whit-ney voor de constructieve uitwerking zorgde.De uitvoering was in handen van de Corbetta ConstructionCompany.Cement XV (1963) Nr. 10625