foto 1 foto's: Faul LinParkeergarage voor de Universiteit van Californi?doorProf. T. Y. L i n en F. u 1 (. Y. Lim and Associates International, San Francisco)InleidingOnlangs is in Berkeley/Calif, voor dedaar gevestigde Universiteit van Cali-forni?, een parkeergarage gebouwdwaarin nieuwe ontwikkelingen in hetontwerpen en uitvoeren van voorge-spannen betonconstructies verwerktzijn. Ofschoon soortgelijke construc-foto 2. interieur met kolomafstanden van 7,5 mgin van een nieuw tgdperk waarin hetvoorgespannen beton een overwegenderol zal gaan speien in architectuur enconstructie.De garage, met een capaciteit van 650auto's, is gelegen in het midden vaneen complex van 8 hoge studentenflatswaarin 2000 mannelijke en vrouwe-lijke studenten gehuisvest z?jn (foto1). Op het dak van de garage is een45 cm dikke grondlaag aangebrachtwaarop momenteel een fraaie grasmatprijkt, die bestemd is voor sportdoel-einden (foto 8, blz. 431).De parkeergelegenheid bezit twee ver-diepingen, elk met een plattegrondvan 75 ? 92 m2. Het betonskelet wordtgevormd door geprefabriceerde, tweeverdieping hoge portaalconstructiesdie hart op hart 7,50 m staan en elkvier overspanningen van 19 m bezit-ten. Op deze portalen zqn de twee terplaatse gebetonneerde vloeren aange-bracht.Door de dakplaat in twee richtingenvoor te spannen kon de constructiezonder al te veel extra kosten geschiktgemaakt worden om de zware grond-belasting te dragen. Het beton blijftdoor voorspanning in lengte- en breed-terichting praktisch scheurvry, zodatgeen speciale dakbedekking aange-bracht behoefde te worden.Ten opzichte van enkele variant-ont-werpen in gewapend beton bleek bij deaanbesteding de uitvoering in voorge-spannen beton per parkeerplaats 12%goedkoper te zijn, hetgeen te dankenwas aan de grotere overspanningen enhet kleiner aantal kolommen.Cement XV (1963) Nr. 7ties reeds in een vijftigtal garages doorgeheel Amerika toegepast zijn, bete-kende de bouw van dit project, toege-voegd aan het gebouwencomplex vaneen Universiteit die een belangrijk aan-deel heeft in de ontwikkeling van hetbeton (Prof. Lin is hoogleraar in deAfdeling 'Civil Engineering') het be-428foto 3. gefigureerde borstwering gemaakt inplastic bekistingenDe overdracht van de belastingenAlle loodrecht werkende belastingenworden via de kortst mogelijke wegnaar de funderingen afgevoerd. Devoorgespannen massieve vloer- en dak-platen met overspanningen van 7,50m geven de belastingen direct door aande langsliggers die op afstanden van19 m door kolommen ondersteundzijn.Er zijn derhalve slechts twee soortenconstructie-elementen voor de belas-tingsoverdracht in horizontale rich-ting (vloeren en langsliggers) en ??nsoort constructie-element voor deoverdracht van de belastingen in ver-ticale richting (kolommen, die opsommige plaatsen vervangen zijn doordragende wanden). De beperking inhet aantal elementen (foto 2) gaf nietalleen een besparing aan beton en ar-beidskrachten, maar maakte vooraleenvoudige bekisting en goedkopereverbindingen mogelijk.Aan drie zijden is de garage omgevendoor 6 m hoge keermuren, waarbij devloeren als afstempeling functioneren,zodat de keermuren zo zuinig moge-lijk gedimensioneerd konden worden.Anderzijds brengen de vloeren in derichting van hun overspanningen(d.w.z. loodrecht op de hoofdliggers)zijdelingse belastingen, onder meer alsgevolg van eventuele aardbevingen, opde keermuren over. Voor een voldoen-de verstijving van de constructie wasnog slechts een beperkt aantal binnen-muren nodig. In de overspannings-richting van de langsliggers worden debelastingen opgenomen door portalenCement XV (1363) Nr, 7met over meerdere steunpuntera door-gaande liggers. Op deze wijze wordendus zonder verdere voorzieningen bijnaalle zijdelingse belastingen opgeno-men door een constructie die reeds no-dig is voor het opnemen van de ver-ticale belasting.Verbinding van geprefabriceerde vloe-ren met ter plaatse gestort betonGeprefabriceerde elementen zjjn al-leen daar toegepast waar dit door eenvoldoende groot aantal gemotiveerdwas. Prefabricage heeft behalve eenbesparing aan bekistingskosten boven-dien het voordeel dat een betere con-trole tijdens de vervaardiging mogelijkis. Ook wordt in geval van prefabri-cage de bouwtijd bekort, aangezien be-paalde elementen reeds vervaardigdkunnen worden wanneer de werkzaam-heden op de bouwplaats nog in eenminder vergevorderd stadium zijn.De kolommen die over twee verdiepin-foto 4. geprefabriceerde T-vormige langsliggers van de twee middenste beukenfoto 5. betonnen en voorspannen van het dak in gedeelten van 2-3 veldengen doorlopen en de 19 m lange T-vormige langsliggers werden in een fa-briek vervaardigd op een afstand van80 km van het bouwterrein. Alle ko-lommen en de liggers voor de binnen-ste twee beuken werden in 14 dagengemonteerd. De montage van de lig-gers voor de twee buitenste beuken ge-schiedde in slechts enkele dagen. Ookde vrijdragende trappen naar hetsportveld zijn geprefabriceerd en voor-gespannen.De vloeren zijn ter plaatse gebeton-neerdfv ten einde een monolytischer ge-heel met de geprefabriceerde T-vor-mige langsliggers te verkrijgen en der-halve een groter draagvermogen. Deflenzen van de T-liggers zijn zodaniggedimensioneerd dat zij de vloeren aanweerszijden van de langsliggers eenextra sterkte geven. De vloeren bezit-ten opgebogen randen zodat de grond-aanvulling op de bovenste vloer opge-sloten is en de tusscnvloer een borst-429foto 6. geprefabriceerde vrijdragendetrappen en lichtmasten voor het sportterreinwering voor geparkeerde auto's bezit.De opgebogen randen vormen een inhet oog vallend detail van de garage enzqn daarom voorzien van een fraai ge-figureerd oppervlak, dat met behulpvan een paar plastic bekistingen is ver-kregen (foto 3, blz. 429). Dergelijkemallen zijn ook gebruikt voor het ma-ken van de betonkappen over de eind-verankeringen van de kabels in delangsliggers en voor het maken van delichtmasten op het sportterrein, die aande buitenste kolommenrij bevestigdzijn en tevens als hekpalen fungeren.De voorspanningDe T-vormige langsliggers zijn voor-gespannen met voorgerekte 7-draadsstrengen. Deze methode van voorspan-ning was niet alleen goedkoper, maargaf bovendien een betere samenwer-king tussen beton en staal en dus eengrotere sterkte. Voor de verbindingenvan de langsliggers onderling en terverkrijging van de gewenste continu?-teit zijn bovendien voorspaneenheden(Prescon-eenheden; draden 6,5 mmmet opgestuikte koppen) aangebracht,die na montage werden verbonden enna het betonneren van de vloer werdengespannen.De langsliggers voor de tussenvloerzijn 58 cm hoog; zij zijn op de span-banken vervaardigd en voorgespannenmet 14 strengen; voor de tweede fasevan de voorspanning werden twee ka-430bels (20 draden ? 6,5 mm) aange-bracht.De langsliggers voor het dak zjjn alsgevolg van de extra grondbelasting 90cm hoog. Zij zijn eveneens met 14strengen op de spanbank voorgespan-nen; ten behoeve voor het spannen nade montage zijn 5 kabels aangebracht,elk met 24-32 draden ? 6,5 mm (foto4, blz. 429).Na de montage van de elementen enhet betonneren van het dak werdenvier van de vijf kabels gespannen. Devijfde kabel is eerst gespannen nadatde helft van de grondaanvulling opge-bracht was. Daar de vijfde kabel overdetotale lengte van de vier overspannin-gen wordt gespannen (in tegenstellingtot de vier andere kabels die in gedeel-ten aanspannen worden), trad eengroot wrijvingsverlies op hetgeen ech-ter niet bezwaarlijk was, aangezien detwee middenbeuken minder voorspan-nen behoeven dan de buitenbeuken.De vloeren werden telkens in gedeel-ten van twee tot drie velden gebeton-neerd en voorgespannen ten eindedaardoor een economisch gunstigereopeenvolging van de werkzaamhedente verkrijgen, en bovendien om zo wei-nig mogelijk voorspanningsverliezenten gevolge van wrijving te krijgen (fo-to 5, blz. 429 en 7).In de doorlopende velden is de voor-spanning verkregen met behulp van7-draads strengen 0 12,5 mm volgenshet Atlassysteem.Continu?teit van de vloeren in tweerichtingenDoor de extra voorspanning van devloeren met nagerekt staal worden inde richting van de hoofdliggers druk-spanningen opgewekt. Hierdoor endoor de voorspanning in een richtingloodrecht op de liggers blijven de pla-ten praktisch scheurvrij. Tijdens denabehandeling traden enkele scheur-tjes op, die zich echter bijna alle ge-heel sloten na het aanbrengen van devoorspanning met nagerekt staal. En-kele scheuren die na de voorspanningnog zichtbaar bleven, werden water-dicht afgedekt.Ofschoon het bewerkstelligen van eencontinu?teit in twee richtingen nietaltijd economisch is, bleek dit in hetonderhavige geval wel het geval te zijnaangezien de sterkte van de langslig-gers en de platen met resp. 10% en30% vergroot werd, wat een gunstigeuitwerking heeft op de stijfheid van degehele constructie.Elastische, plastische enkrimpvormingenEen van de grote problemen bij hetuitvoeren van constructies waarbij zo-wel geprefabriceerde als ter plaatse ge-betonneerde constructiedelen, in com-binatie met voorspanning toegepastworden, is gelegen in de moeilijk te be-oordelen belastingstoestanden van hetbeton. Wanneer hierin tevoren geenjuist inzicht verkregen wordt is hetCement XV (1963) Nr. 7mogelijk dat ongewenste scneurv?r-ming optreedt, een gedeelte van devoorspanning verloren gaat of bepaal-de verbindingen losscheuren. Doortoepassing van geprefabriceerde ele-menten en het voorspannen met voor-gerekt staal, verkrijgt men reeds hetgrootste gedeelte van de krimp en eengedeelte van de elastische en plastischevervorming voordat de elementen ge-monteerd worden. Een verdere verkor-ting van de liggers en de vloeren inlangsrichting van de langliggers als ge-volg van het spannen van de kabels ophet bouwwerk zal gering zijn omdat dedan optredende drukspanningen nietzo erg groot worden.Toch treden lengteverkortingen op,zodat de opleggingen erop berekendmoeten worden om deze bewegingenzonder schadelijke gevolgen te kunnenopnemen.Door het betonneren en voorspannenvan de vloeren in gedeelten van 2-3 vel-den was enige vervorming niet be-zwaarlijk zolang nog niet begonnenwas met de werkzaamheden aan hetdaarop aansluitende gedeelte. Terplaatse van de dragende wanden wer-den de vloeren eerst vr\j opgelegd eneerst na een maand hiermee schuif-vast verbonden.Doorbuigingen.Door een zorgvuldige voorbereidingtijdens het ontwerp, waarbij er vooralop gelet werd dat de aangebrachtevoorspanning tijdens de uitvoering cor-respondeerde met de optredende be-lasting, heeft men ongewenste door-buigingen binnen een aanvaardbaretolerans gehouden. De aangebrachtevoorspankracht tijdens de vervaardi-foto 7. koppeling voorspankabels van twee langsliggers; in andere richting de 7-draads strengenvan de dakconstructiezich overeenkomstig de verwachtingen.De parkeergarage werd ontworpendoor het ingenieursbureau T. Y. Linand Associates International, die te-vens de directie tijdens de uitvoeringvoerde. Voor de architectonische vorm-geving is het bureau Anshen & Allenwerkzaam geweest. De geprefabriceer-de elementen zijn geleverd door Ben.C. Gerwick Inc., San Francisco.foto 8. het dak van de garage wordt voor sportdoeleinden gereedgemaaktCement XV (1963) Nr.7 431ging van de T-vormige langsliggerswas iets groter dan alleen voor het op-nemen van het eigen gewicht noodza-kelijk was, zodat na montage van deliggers een porring van ca. 12 mm ge-meten werd. Na het betonneren van devloeren en het spannen van de kabelsbleken de liggers weer volkomen rechtte worden. Tijdens de gehele uitvoe-ring gedroegen de vloeren en liggers