ing.Th CoolLiesbosch Beton BV, Utrecht Het voetbalstadionte Utrecht wordt in recordtempo gebouwdInleidingEen voetbalstadion wordt maar ??nmaal per14 dagen gebruikt en wel als de club eenthuiswedstrijd speelt. En dan alleen nogmaar in het voetbalseizoen. Ongeveer 20 da-gen dus en de rest van het jaar ligt het sta-dioncomplex verlaten. Geen wonder dat hetexploiteren van zo'n accommodatie nimmereen winstgevende zaak kan zijn en dat hetbedrijfsleven zich er niet aan waagt. Tochblijkt dat plotseling beleggingsmaatschap-pijen er wel oren naar hebben om vele miljoe-nen te steken in een stadion.De Nederlandse Aanneming Maatschappij(Nedam BV) heeft in deze het 'ei van Colum-bus' gevonden: maak onder de tribunes vaneen stadion bedrijfsruimten, verhuur die, enzie daar:elke gemeente heeft een sportac-commodatie die zichzelf financieel kan be-druipen.De Nedam heeft - in nauwe samenwerkingmet het bestuur van FC Utrecht - zo'n planontwikkeld voor een nieuw voetbalstadionmet bedrijfsruimten. De maquette diedit ont-werp verbeeldt, werd op 20 december 1977voor het eerst getoond in de gemeenteUtrecht. Dit plan is geheel binnen de Ballast-Nedam verder tot stand gekomen met de7-2Schematische doorsnede en vooraanzichtvan de tribuneLiesbosch BV voor het prefab-gedeelte en deNedam als hoofdaannemer.Op 1 mei 1981 werd de eerste paal geheid enop 1 augustus 1982 is het stadion gereedvoor de voetbalcompetitie. Op vier volledigoverdekte tribunes zullen dan 20 000 bezoe-kers een onbelemmerd uitzicht hebben overhet gehele speelveld. Een hekwerk rond hetveld is ook niet meer nodig door het toepas-sen van een verdiepte wandelgang langs hetveld. En verder is het nu ook mogelijk datrolstoelgebruikers met behulp van liften dehoofdtribunes bereiken. Bij elke toegang -15 stuks - worden naast de kassa'sconsumptie-verkooppunten en toiletgele-genheden voor dames en heren geplaatst.Met name dit plan getuigt van een benade-ring die voor dit soort projecten eigenlijkuniek mag worden genoemd.Constructieve opzetHet eerste constructieve plan dateert al weervan een vijftal jaren terug. Er werd primairuitgegaan van de bouw met geprefabriceer-de elementen, wat voor de hand ligt, gezienhet repeterende karakter waarvan bij debouw van tribunes sprake is. In het hiernavolgende wordt de bespreking beperkt totdeze tribunes, die bouwtechnisch het meesti nteressante gedeelte van het totale plan uit-maken. Rond het voetbalveld staan er vier:twee zijtribunes van 109 m lengte en tweekoptribunes van 79 m lengte.De eis dat de accommodatie plaats moetbieden aan 20 000 toeschouwers (15 000 zit-plaatsen en 5000 staanplaatsen), allen over-dekt, met onbelemmerd uitzicht op hetvoet-balveld, heeft in feite de helling (1:2) van detribunes bepaald en daarmee de helling vande draagbalken, het belangrijkste construc-tieve element.In het kort geschetst is de opbouw als volgt(fig. 1-2). Op een onderbouw van poeren opheipalen rusten de draagbalken (hart-op-hart 7,50 m), via kolommen van ongelijkelengte. Op die draag balken worden in dwars-richting trapvormige zitelementen gemon-teerd. Teneinde de dakbalken te kunnenplaatsen is voorzien in een verbindingsele-ment tussen bovenkant draagbalken achter-zijde van de vrij-uitkragende dakbalk. Dezeelementen zijn tevens stabiliteitselementen,daar zij een stijve dwarsverbinding tussentwee draagbalken tot stand brengen. De dak-liggers vinden op deze stabiliteitselementenhun oplegging en worden met behulp vanvoorspankabels, door de stabiliteitselemen-ten heen, aan de draagbalken geklemd. Opde vrij uitkragende dakliggers rust een een-voudige stalen dakbeplating.Wat betreft de stijfheid van de constructie indwarsrichting, moet voornamelijk wordengedacht aan de belasting door wind. Dezebelasting werkt enerzijds op de overkapping,anderzijds op de onderbouw. Daar de wind-belasting op de overkapping niet door ??nCement XXXIII (1981) nr. 11 6973a-bAanzien ten en doorsneden van de draagbalkligger kan worden gedragen, zijn deze lig-gers aan het einde van de uitkraging onder-ling verbonden door een kokervormige sta-len dwarsbalk, die de belasting over meerde-re dakliggers verdeelt. De windbelastingwordt via de stabiliteitselementen naar delager gelegen constructie afgevoerd. Dezestabiliteitselementen zijn zodanig gedimen-sioneerd dat de uitgeoefende momenten in-wendig kunnen worden opgenomen, zodataan de onderliggende constructie alleen ho-rizontale krachten worden afgegeven.De windbelasting op de onderbouw wordtopgenomen door het spant, gevormd doorde hellende draagbalk en de drie daaronderstaande kolommen.In langsrichting worden er portaalconstruc-ties gevormd door de achterste kolommenen de stabiliteitselementen die deze kolom-men paarsgewijs verbinden. De twee langetribunes bestaan elk uit 15 spanten en 7 por-talen, de twee korte tribunes uit 10 spantenen 5 portalen. De stabiliteit is verzekerd bijeen constructie van minimaal 4 portalen.De geprefabriceerde componentenAchtereenvolgens zal nader op de vier typenelementen en hun onderlinge verbindingworden ingegaan.Draagbalken (fig. 3a-b)Bij de uitwerking van het constructieve plangingen de gedachten aanvankelijk uit naarde liggervormdiein 1976 door de Liesboschwerd ontworpen vooreen brug over het Wil-helminakanaal te Tilburg. Ditzijn liggers meteen trogvormigedoorsnede, terwijl de hoog-te in lengterichting een parabolisch verlooplaat zien. Toch is deze evolutie van brug naarstadion niet doorgegaan. Men besloot bijnadere uitwerking mede gezien het feit datde stalen bekisting na 5 jaren niet meer ge-4Voorspanstrengen van de draagbalkschikt was voor hergebruik, tot deT-vormigeligger die ook toepasbaar zou kunnen zijnvoor voetgangersbruggen. Dus omgekeerd:van stadion naar voetgangersbrug? De tijdzal het leren.De 50 ton zware draagliggers, met een lengtevan circa 26 m, werden vervaardigd volgenshet lange-banksysteem. Zij bezitten een ge-compliceerde vorm, vanwege de toenemen-de liggerhoogte en breedte, de drie aansluit-vlakken voor de ondersteunende kolomver-bindingen en tenslotte het eindstuk, ter ver-binding aan de stabiliteitselementen. Terplaatse van de aansluiting aan de kolommenis het lijf voorzien van sparingen die bij mon-tage over de uitstekende kolomstekken wor-den geschoven.Behalve de rechtlopende voorspanning metvoorgerekt staal (lange bank), zijn de liggersvoorzien van vier voorspankabels 1607 (sys-teem BBR) die in een gebogen trac?e het lijfgedeeltelijk doorlopen en waarvan de ein-den van blinde verankeringen zijn voorzien.De andere einden van de vier kabels komenter plaatse van de oplegging van de stabili-teitselementen naar buiten en worden doordie stabiliteitselementen heen gevoerd, naarde verankering aan de dakliggers (foto 4).ZitelementenDe trapvormige zitelementen bestaan uittwee aan- en optreden; optrede 40 cm, aan-trede 80 cm. De elementen, die aan weerszij-den op de draagliggers zijn opgelegd, zijndubbel uitgevoerd om daarmee het aantalvoegen tot de helft terug te brengen. Dezemaatregel geeft onder meer het voordeel dathet element stijver is waardoor de vervor-ming geringer zal zijn, maar bovenal werdhiermee aan de eis van waterdichtheid, ge-steld door USLO (UtrechtseStichting Licha-melijk Onderwijs) tegemoetgekomen, in ver-band met het reinigen van de tribunes, dattegenwoordig met de brandspuit gebeurt.De eis van waterdichtheid was bovendienvan belang voor de bedrijfsruimte die, zoalsvermeld, gedeeltelijk onder de tribune-opbouw is geprojecteerd. De zitelementenwerden ter verkrijging van een zo gaaf moge-lijk bovenvlak in omgekeerde toestand ge-stort. Om de elementen naderhand te kun-nen keren, werd een speciale kantelstoelontworpen (foto 5).De elementen zijn met toepassing van neo-preenband op de draagbalk gelegd en doormiddel van een open stekverbinding voorafglijden behoed. Zowel in langs- als dwars-richting zijn de voegen afgekit.In een later stadium worden de tribunestoel-tjes gemonteerd, waarvoor ter bevestigingschroefhulzen zijn ingestort.De besproken elementen gelden voordezit-tribune. Bij de 5000 staanplaatsen is de aan-trede slechts 40 cm en de optrede 20 cm enbestaat ??n element derhalve uit viertreden.Ter plaatse van tribune-opgangen (in het ge-val van dezittribunes) wordt een trap gereali-seerd door het bijplaatsen van losse tredenvan 40 20 100 cm.Cement XXXlil (1981) nr. 11 6985Speciaal gemaakte kantelstoel voor dezitelementenWat betreft de berekening van de zit- ensta-elementen, moet niet alleen rekeningworden gehouden met statische, maar ookmet dynamische belasting. De TGB '72schrijft een nuttige belasting voor van 5 kN/m2. Het belaste oppervlak wordt gemeten inhet horizontale projectievlak van de tribune.Per zitelement is sprake van twee aantredenvan 0,8 m, dus 1,6 m. De berekende belastingper strekkende meter bedraagt derhalve1,6 -5 = 8kN. Bij een stoeltjesbreedte van 0,5m wordt de belasting geleverd door 4 perso-nen/m, dat is 4 ? 0,8 = 3,2 kN. In statischopzicht bedraagt de extra veiligheid 8:3,2 =2,5.In dynamisch opzicht neemt die veiligheid af,zoals onderstaande berekening zal aanto-nen. De eigen frequentie van een zitelement,volbelast met toeschouwers, ligt in de buurtvan:5------=5= 8,38 Hertz. DeV doorbuiging 0,36frequentie van voetgangers I igt tussen 3 en 56Bovenaanzicht van het stabiliteitselement7a-bHet H-vormige stabiliteitselement vormt deverbinding tussen de draagbalk en dedakligger en koppelt twee spanten tot eenstijf portaalHertz. De resonantiefactor bedraagt:minimaalfi = ----------------------= 1,141-()2K8,38;maximaal R= ---------- ^-= -----= 1,551 - (---- )2^ 8,38;Wanneer gerekend wordt met een dynami-sche belasting van 3,2 ? 1,55 = 4,96 kN/m, isersprake van een extra veiligheid van 8 : 4,96 =1,6.Voor de sta-elementen ligt de veiligheid la-ger, omdat ??n element het dubbele aantaltoeschouwers draagt. De eigen frequentiebedraagt:5= 8,78 Hertz.V 0,324Bij eenzelfde frequentie van voetgangers le-vert dit, ingevuld in de hierboven genoemdeformule, minimaal R= 1,13en maximaal R =1,47. Bij een gemiddelde waarde van = 1,3en een gemiddeld persoonsgewicht van 0,75kN, wordt de dynamische belasting perstrekkende meter sta-element: 4 (treden) ? 2(personen) ? 0,75 kN ? 1,3 = 7,8 kN. Het gemid-deld persoonsgewicht is hier lageraangeno-men, daar het nu betrekking heeft op eengroter aantal, namelijk 60 personen op ??nsta-element. De extra veiligheid bedraagt8:7,8= 1,025.De conclusie kan luiden dat een aannamevan 5 kN/m2als karakteristieke nuttige be-lasting voor dit ontwerp voldoende is. Bij eenstijve constructie zal de eigen frequentiehoog zijn en daardoor wordt de resonatie-factor kleiner.Stabiliteitselementen (fig. 6)De stabiliteitselementen van 30 ton eigengewicht vormen een belangrijk verbin-dingselement. Enerzijds verbinden zij uit hetoogpunt van stabiliteit de tribunespantenaan de bovenzijde twee aan twee, anderzijdsverzekeren zij het oplegvlak voorde daklig-gers. De hoogte van het element werd be-paald door de stahoogte op de laatste tribu-netrede, te weten 2,20 m. In plattegrondvormt het element een H-frame, terwijl deverbinding met de achterzijde van de draag-balken extra verankering krijgt door de hoekin het oplegvlak. Nauwkeurige maatvoeringwas hier geboden, daar de passing evenzeerwerd bepaald door de doorvoering van devoorspankabels via sparingen in de achter-zijde van het element als door de twee dub-bele stekverbindingen aan de voorzijde. Zo-wel de kabels als de stekverbindingen ver-vullen een belangrijke functie bij de montagevan de dakliggers. Op foto 7 zijn vorm ensituering van het stabiliteitselement duide-lijk waar te nemen.Cement XXXIII (1981) nr. 11 6998a-bAanzicht en doorsnede van de dakliggerDakliggers (fig. 8)De dakliggers hebben een lengte van 23,40 men zijn eveneens voorgespannen volgens hetlange-banksysteem. Door ze uit te voeren iniichtbeton, kon het gewicht worden beperkttot 31 ton. Ook deze T-vormige balk heeft eenvariabele doorsnede wat betreft breedte vande flens en de dikte en hoogte van het lijf. Debalkafmetingen bedragen ter plaatse van deoplegging: breedte flens 1,36 m, hoogte endikte lijf, resp. 1,78 m en 0,60 m. Ofschoon degedachten aanvankelijk uitgingen naar hetgebruik van een montage-frame als een tij-delijke oplegging, alvorens aan de achterzij-de de definitieve verbinding tot stand is ge-bracht, heeft men naderhand geoordeeld datdit eenvoudiger kon worden opgelost, doordeze verbinding tot stand te brengen terwijlde ligger nog in de kraan hangt (circa 20min.). Daartoe werden de oplegvlakken voorde dakligger op waterpasheid gecontro-leerd. Een controle dus nadat de belastingdoor de zitelementen en stabil iteitselemen-ten op de draagbalken was aangebracht.Bij een meetnauwkeurigheid van 3 mm is deafwijking aan het einde van de dakligger(incl. doorbuiging) maximaal 20 mm, wat methet blote oog niet meer waarneembaar is.Eventuele afwijkingen van de oplegvlakkenuit de horizontale stand konden worden ge-corrigeerd door de neopreenoplegblokkenin een kunststof gietmassa te stellen. Wan-neer het oplegvlak correct bleekte zijn, kon-den de dakbalken worden gemonteerd, devoorspankabels aan de bovenkant van dedakbalk worden verankerd en de voeg afge-werkt (foto 9-10).DimensioneringBij het ontwerp van een uitkragende tribune-overkapping moet uiteraard rekening wor-den gehouden met windbelasting. In bepaal-de situaties kan door turbulentie (f lutter) eenopwaarts gericht moment ontstaan, wat hiermede gezien de geringere neerwaarts ge-richte belasting door het toegepaste Iichtbe-ton, groter kan zijn dan het moment door heteigen gewicht. Om deze reden isaan de voor-zijde van het oplegvlak in een verankerendestekverbinding voorzien. Extra voorspanre-serve aan de achterzijde houdt de voegonder druk bij alle optredende neerwaartsgerichte momenten. De voeg blijft dus altijdgesloten (ook bij de belasting door Mu) en ded ru wordt steeds door het oplegrubber op-genomen.9Montage van de verschillendeprefab-elementen; de dakliggers wordengemonteerd zonder tijdelijke ondersteuningCementXXXIII(1981)nr. 11 70010De zitelementen vormen tevens gedeeltelijkde afdekking van de achtergelegenbedrijfsruimten; langs- en dwarsvoegen zijndaarom waterdicht uitgevoerdTeneinde een indruk te geven van de optre-dende momenten en de draagkracht van devoorspankabels en stekken, worden onder-staand de optredende belastingcombinatiesgegeven. Daarbij kan nog worden opge-merkt dat 2 kabels BBR van elk 1607FeP1680 voldoende zijn om het eigen ge-wicht van de dakconstructie te dragen, ter-wijl de 4 kabels samen ruim voldoende zijnvoor de totale belasting.De volgende momenten treden op:/Weg dakbalk = 1880 kNmMrustbei. = 700 kNmM nuttige bel. = 800 kNmAfwind neerwaarts = 800 kNmAfwind opwaarts = 2800 kNmMfiutter = 50% van Meg + M*= 1300 kNmDe combinatie van positieve momenten le-vert de volgende waarden op:a. Mu + 1,7 (/Weg + Afrb + A?nb) = 5746 kNmb. Mu = 1,7 (/Weg + /Wrb) + /Wfiutter = 5686 kNmMaatgevend is geval a.De combinatie van negatieve momentenlevert:a. /Wu = [0,8 (/Weg + ZW*) - Mwind] 1,7 =-1250 kNmb. /Wu = 1,2 (/Weg + /Wrb) - 1,6 /Wwind =-1392 kNm/Wu = (Meg + Wrb) - Mn utter - A?wind =-1520 kNmMaatgevend is gevaiDoor de BBR-kabels kan worden geleverd,mits de voeg niet open gaat ende staalspan-ning dus niet wordt verhoogd (bijeen inwen-dige hefboomsarm van 2550 mm):.. _ 4-1607 0,65-1680? 2550 _'WBBR .|Q66861 kNm.Hieruit blijkt dat de voeg inderdaad steedsonder drukspanning staat, immers:MBBR _ 6861 _ 1 1Q 1~1 ~^746~" 'Ter opneming van de opwaartse belastingzijn aanwezig twee stekken 040 FeB400. De-ze kunnen een kracht opnemen van2-1250-400= 1000 kN./Wu = 1000 2,550 = 2550 kNmBij een opwaarts gericht moment van 1520kNm is de extra veiligheid 1,67. De voeg zal indeze situatie wel haarscheuren te zien ge-ven; destaalspanning is daarom laag gehou-den.Half jaar bouwtijdTot dusver is een aantal geprefabriceerdeelementen buiten beschouwing gelaten, datzijn: de inhangwanden die de achterwandvan de tribunes vormen en tussen twee stabi-liteitselementen hangen (fig. 11) en de front-schermen, die aan de voorzijde van de tribu-ne, beneden het onderste zitelement zijnaangebracht (flg. 12) . Rond het voetbalter-rein en v??r de tribunes langs, bevindt zicheen 'verlaagd gelegen wandelgang'. Vanuitdie gang kunnen de toeschouwers het sta-dion binnen 5 minuten verlaten. Staande inde wandelgang zal het niet mogelijk zijn eenblik op het voetbalterein te werpen (fofo 13-14). Op deze wijze hoopt men de toeschou-wers op een afstand te kunnen houden, wan-neer na 1 augustus 1982 het voetbal van FCUtrecht, dat vaak emotionele momenten12Dwarsdoorsnede over het frontscherm aande voorzijde van de tribuneCement XXXIII (1981 )nr. 11 70173-74Hef speelveld wordt verhoogd aangelegd;vanuit de wandelgang voor de tribunes heeftmen g??n zicht op het veld;op deze wijze hoopt men het publiek opeenafstand te kunnen houdenkent, in de Galgenwaard wordt hervat.Het stadion is via 15 toegangen te betreden.Elke toegang is voorzien van een kaartjes-verkoopruimte, toiletten, kaartjescontrole,passages en trappen. De laatste voeren naarbordessen van waar men een trap kan kiezenom zijn plaats op de tribune in te nemen.Recapitulerend werd in een tijd van een halfjaar (1 mei - 1 november 1981) de volgendebouwopdracht tot stand gebracht:van 1 mei tot 22 juli het slopen van het oudestadion en voorbereiding van deonderbouw,wat onder meer het heien van 1400 betonpa-len met zich bracht;vanaf 22 juli de opbouw van de tribunes, intotaal bestaande uit 50 spanten die in 15weken compleet waren gemonteerd.Aan de bedrijfsgebouwen rondom het sta-dion wordt momenteel nog gewerktffofo 15),alsmede aan het speelveld zelf.75De tribunebouw is in een halfjaargerealiseerd; aan de bedrijfsruimtenrondom het stadion wordt nog gewerktfoto's: nr.4 en 5 fotodienst Schipper,Maarssen^ overige Cement/Bob de Ruiter.Cement XXXIII (1981) nr. 11 702