Hypparschalen voor Hippodroom te Scioto Downs*Architecten: Kell am & Foley (Columbus)In Scioto Downs, dat gelegen is dicht bij de hoofdstad Columbusvan de Amerikaanse staat Ohio (ten zuiden van het Eriemeer),bevindt zich een renbaan waarvan de overdekte tribune een opmer-kelijke dakconstructie bezit. Deze wordt namelijk gevormd doorvijf zgn. omgekeerde paraplu's ('inverted umbrellas'), waarvaner eerst drie zijn uitgevoerd (zie bovenstaande foto), terwijl de overigetwee enige tijd daarna zijn gemaakt.De uit hypparschalen samengestelde 'omgekeerde paraplu' blijkt,evenals de hyperbolische paraboloide, vooral de laatste jaren bijvele Noord- en Zuidamerikaanse architecten en constructeurs(zoals de Mexicaanse architect en constructeur Felix Candela ende te Chicago wonende vice-president van de ?.A.S.S., de construc-teur A. L. arme) een grote populariteit te genieten.Ook de architecten van de overdekte tribune te Scioto Downs pre-fereerden deze geometrische vormen, die echter zowel constructiefals uitvoeringstechnisch beslist niet eenvoudig te noemen zijn. Methun ontwerp beoogden zij in eerste instantie het verwezenlijkenvan een ongebruikelijke en daardoor opmerkelijke architectonischevormgeving, waarin zij -gezien de 'elegance' van het geheel-ongetwijfeld geslaagd zijn. Maar daarnaast hadden zij overwogen,dat de door hen gekozen constructie slechts een minimum aanonderhoud zou vergen en bovendien dat een dergelijke overkappingaan de vogels geen gelegenheid tot nestelen geeft, hetgeen vooralbij tribunes een niet te verwaarlozen voordeel is!Op bovenstaande foto ziet men links van de, nog niet voltooide,overdekte tribune: het clubhuis met het door een vouwschaal-constructie overdekte terras, en daarachter een gedeelte van eensoortgelijke vouwschaalconstructie, die de achter de tribune gelegenwandelgang overkapt. Deze vouwschalen hebben een dikte van10 cm en een lengte van 8,10 m.Daar elke 'paraplu' een oppervlakte van 18,30 ? 35,55 m2bezit enomdat zij met de aanliggende randen aan elkaar gekoppeld zijn,* ontleend aan B?tir (Parijs) Nr, 104, juni 1961overkappen zij een tribune-oppervlakte van ca. 3230 m2met 2600zitplaatsen, die over 18 amfitheaterrijen verdeeld zijn.Zoals uit de onderstaande doorsnede blijkt, is elke 'paraplu' inde richting van de kleinste afmeting wel, en in die van de grootsteafmeting niet symmetrisch: de achterrand ligt op 16,15 m bovenmaaiveld, maar aan de voorzijde wordt een hoogte van 19,80 mbereikt.In verband met het door deze 'helling' veroorzaakte moment enook met het oog op het effect van windbelastingen en van eventueelaanwezige -en dan ongelijkmatig verdeelde- sneeuwbelastingen,diende het samenstel van schalen, hun kolommen en de onder-steuningen van amfitheaterrijen en wandelgang een werkelijk mono-litisch geheel te zijn. Ten einde het genoemde moment te kunnenopnemen was het noodzakelijk om de schaaldikte geleidelijk telaten verlopen van 4?" (11,4 cm) aan de onderrand tot 5" (12,7cm) aan de bovenrand. Gezien de reeds genoemde windbelastingenen eventuele sneeuwbelastingen is elke 'paraplu' aan de achterzijdevoorzien van een taps toelopende ondersteuningskolom, die op hetbetreffende tribunejuk is geplaatst en zowel op druk als op trekbelast kan worden.Cement 14 (1962) Nr. II 651steigers voor de bekisting van drie paraplu'sbekisting multiplexplaten op bontenribbenDe paraplu's zijn aan de bovenzijde voorzien van twee vrij zwareverstijvingsribben, die volgens de hoofdassen van het bovenvlaklopen.Het grootste gedeelte van de wapening van het dak is bijna uit-sluitend gebaseerd op de spanningen, die in de schalen opgewektworden en zowel druk- als buigspanningen omvatten. Daar in devrijwel horizontale gedeelten van de schalen buigende momentenontstaan, is de uit getordeerd rondstaal bestaande schaalwapeningnabij de vier hoeken van elke 'paraplu' verzwaard.De in de bijna vlakke schaalgedeelten optredende momenten dienente worden overgebracht naar de verstijvingsribben, die echter ophun beurt de buigende momenten weer moeten doorgeven aan desterker gekromde schaalgedeelten en derhalve ook op druk gewapendzijn.Daar de verstijvingsribben blijkbaar niet in staat zijn om in dehoeken van de paraplu's het optreden van buigspanningen volledigte elimineren, doch wel te beperken, is de parabolische krommingvan deze hoeken bepaald op grond van ervaring en berekening,terwijl ook de intu?tie niet geheel uitgeschakeld werd. In de ver-onderstelling dat de aanliggende hoeken elkaar zullen ondersteunen,is de kromming daarvan kleiner genomen dan die van de 'vrije'hoeken.Het is duidelijk, dat de overgang van de schalen naar de onder-steunende kolom een bijzonder wapeningsprobleem veroorzaakte;de hier voorkomende dwarskrachten en buigende momenten zijngroter dan elders en vereisen dan ook een grotere beton- ?n staal-doorsnede, zoals in het geval van een paddestoelconstructie. Degekozen vorm van de kolomkop is zodanig, dat de ronde kolommenondanks hun diameter van 91 cm een slanke indruk maken. Deeigenlijke kolomwapening is niet alleen berekend op knik, waartoeeen omwikkeling is aangebracht, maar ook op wringing en afschui-ving, die veroorzaakt worden door resp. wind- en sneeuwbelastingen.Daar de uit een compact mengsel van grind en zand bestaandeondergrond onder de berekende belastingen geen grotere zettingendan 20 mm zal vertonen, kon de fundering beperkt worden tot eenaantal afzonderlijke voetplaten, die onder de hoofdkolommen5,30 ? 5,30 m2zijn en een dikte van 1 m bezittenHet was vanzelfsprekend geen eenvoudige opgave om op een hoogtevan bijna 20 m boven maaiveld de schalen uit te voeren. De onder-steuningsconstructie van de bekisting werd samengesteld uit eengrote hoeveelheid stalen-steigermateriaal, terwijl de eigenlijkebekisting gevormd werd door een raamwerk van houten ribben,waarop 20 mm dikke multiplexplaten (ca. 1,20 ? 2,40 m2) warenaangebracht, die reeds enigszins 'voorgebogen' waren.De bekisting van de kolomkoppen is aanvankelijk in plaatstaalgedacht, maar gezien de daarbij te verwachten moeilijkheden metde naden, heeft men deze bekisting gemaakt van platen hardboard,wapening van schalen en verstijvingeribben geprefabriceerde halve kolomkopbekisting652 Cement 14 (1962) Nr. IIterwijl de naden zijn dichtgestreken met een plastisch blijvende kit.Deze bijzonder moeilijke bekisting werd op de grond vervaardigdin twee helften, die vervolgens op de betreffende kolom zijn samen-gevoegd. Ook de kolomwapening (met omwikkeling) is op de grondgeprefabriceerd.De betonspecie, die met behulp van een mobiele kraan op de ge-wenste plaats werd gebracht, is --ondanks het andersluidend adviesvan architecten en raadgevend ingenieurs-- van het hoogste naarhet laagste punt gestort. Ter beperking van de krimp en ter voor-koming van de daardoor mogelijke scheurvorming is aan de beton-specie een bindingsvertragende hulpstof toegevoegd in een hoeveel-heid, die voortdurend aangepast werd aan het tijdstip van detoevoeging, de temperatuur en de relatieve vochtigheid van deomgeving, enz. Nadat het bovenvlak van een schaal was afgewerktwerd er een anti-uitdrogingsmiddel ('membrane curing compound')op gesproeid, waarna het geheel werd afgedekt met zeilen, diegedurende zeven dagen constant vochtig zijn gehouden. Na hetontkisten is de onderzijde van de schalen geverfd, terwijl op debovenzijde een plastisch blijvende, waterdichte laag is aangebracht.Bij het wegnemen van de bekisting was de doorbuiging aan dehoeken van de paraplu's 28,5 mm, hetgeen slechts 1,6 mm meeris dan van te voren was berekend. Elf? weken later was deze door-buiging aan de voor- en achterkant toegenomen met resp. 22,2 en47,6 mm (het verschil wordt veroorzaakt door het verschil in 'heffing'tussen het voorste en het achterste gedeelte).Voor constructeurs e.d. is het min of meer vanzelfsprekend, dat devoorgespannen betonelementen, die de amfitheaterrijen vormen,onder de nuttige belasting een grotere doorbuiging vertonen dansoortgelijke elementen van gewapend beton onder dezelfde omstan-digheden, maar in Scioto Downs heeft de praktijk bewezen, dat degemiddelde tribunebezoeker dit minder vanzelfsprekend vindt enderhalve eerst hiervan overtuigd moet worden of hieraan moetwennen!Bij de voorbereiding van de uitvoering van dit project hebbende architecten een zeer doeltreffende werkwijze gevolgd. Debelangstellende aannemers zijn namelijk, voordat zij tot de in-schrijving werden toegelaten, uitgenodigd voor een bijeenkomst,waar zij met behulp van een houten maquette werden gewezen opde bijzonderheden van de ontworpen schaalconstructie en doormiddel van lantaarnplaatjes op de problemen bij het uitvoeren vansoortgelijke schalen. Bij de aanbesteding bleek de laagste inschrijvingpraktisch gelijk te zijn aan de door de architecten opgestelde be-groting, die per m2tribune-oppervlakte ongeveer 145,-- bedroeg.Daar veel draverijen in de avonduren plaatsvinden, heeft men voor deverlichting van de renbaan op de voorste rand van de overkappingeen groot aantal schijnwerpers opgesteld. De hierdoor verkregen'zee van licht' geeft aan de tribune een extra boeiend aspect.vouwschaalconstructie boven wandelgangtribune en wandelgang met geprefabriceerde L-vormige en dubbel-T-vormige elementen van voorgespannen betongeprefabriceerde kolomwapening (met omwikkeling) de eerste drie paraplu's bijna voltooidCement 14 (1962) Nr. II 653