C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU t i l i tei t sb o u wcement 2000 436Evenals bij het Gelredome is voorde Arena Auf Schalke gekozenvoor een boven het speelveld teopenen dak. Hier blijft bij hetopenen van het dak de draag-constructie ter plaatse aanwezig(foto 1). Het dak is lichtdoorlatenddoor toepassing van glasvezel-doek. Het speelveld is eveneensverplaatsbaar, in principe op de-zelfdewijzealsbijhetGelredome.De zuidtribune heeft, naast voor-zieningen om het verschuivenvan het veld mogelijk te maken,een verplaatsbaar deel aan de hal-zijde dat onder het vaste deelkan worden geschoven, waardoorruimte ontstaat voor het opstellenvan een podium.Het gebouw staat op een hoefijzer-vormig,10mhoog,grondlichaam(foto 2), waardoor het begane-grondniveau twee bouwlagen ho-ger is aangelegd. Op dit niveaubevindt zich een promenade diealle tribunevleugels met elkaarverbindt en vanwaaraf de eerstetribunering bereikbaar is (fig. 3).In de oost- en noordtribune zijnop de eerste verdieping mogelijk-heden voor kantoorruimten. OpArena Auf Schalke standvastigin mijnbouwgebiedir. J.A.A.M.Vollebregt en ir. J.H.Tieleman, HBG Engineering (voorheen HBM-UOB), RijswijkIn Duitsland bouwt HBG momenteel te Gelsenkirchen de Arena Auf Schalke,met een capaciteit van 52 000 bezoekers. De uitvoering hiervan is gestart in1998. Bij het ontwerp van dit multifunctionele gebouw is gebruikgemaakt vande bij het Gelredome te Arnhem opgedane ervaring.1 | Maquette van Arena AufSchalke met schuifveldbuiten geparkeerd2 | Hoefijzervormig, 10 mhoog grondlichaam alsbasis voor het stadion-gebouwcement 2000 4 37de tweede verdieping van alletribunes is eveneens een rond-gaande promenade, vanwaaruitde tweede tribunering kan wordenbereikt.De westtribune heeft een keldervan twee verdiepingen (in aan-bouw op foto 2), onder meer voorkleedruimten en voor de pers. Opde begane grond bevindt zich debusinessclub en op de eerste entweede verdieping bevinden zichde business-units.De halvloer is door vier in dehoeken gesitueerde verkeerstun-nels bereikbaar voor vrachtwa-gens.C o n s t r u c t i eHet hoefijzervormige grond-lichaam is gemaakt van uit demijnbouw afkomstig restmate-riaal, `Waschberge', dat vrijkomtbij het scheiden van steenkool enstenen door middel van wassen.Er is 1,2 miljoen ton van dit mate-riaal aangebracht.De tribunegebouwen zijn gefun-deerd op boorpalen en zijn ver-vaardigd in ter plaatse gestortbeton. De schuine tribunebalkenvan alle tribunes, behoudens bijhetverplaatsbaredeelvandezuid-tribune, de tribune-elementen ende dakondersteunende randbal-ken zijn van prefab beton (foto 4).De begane-grondvloer voor de halendeparkeerplaatsvoorhetspeel-veld is een doorgaande beton-plaat, gefundeerd op staal. De ver-plaatsbare betonnen bak van hetspeelveld is in het werk gestort opprefab bekistingsplaten en voor-zien van VZA-voorspanning.De zuidtribune en de trappen-huizenbuitendegevelbestaanuiteen staalconstructie, evenals hetgehele dak, rustend op pendel-kolommen ter plaatse van de randvan het gebouw.M i j n b o u wIn de directe omgeving van deArena wordt op circa 800 mdiepte steenkool gewonnen. Degebruikelijke methode is dat tij-dens het verwijderingsproces vande steenkoollaag letterlijk `aan destutten wordt getrokken'. Overeen front van circa 300 m breedtelaat een reusachtige wigvormigeconstructie de zich boven de ver-wijderde steenkoollaag bevinden-de aardlagen in een continuproces beheerst instorten. Deinvloed hiervan is aan het aard-oppervlak merkbaar in een zichonder een bepaalde hoek sprei-dend en met de mijnbouwrich-ting voortbewegend gebied. Mid-den in dit gebied uit zich dit inzakking en in het overgangs-gebiedlangsderandeninbuiging,resulterend in horizontale druk,scheefstand en horizontale trekvan het aardoppervlak. Druk leidttot verkorting en trek tot verlen-ging van horizontale afstandentussen twee punten (fig. 5).Voor de Arena Auf Schalke heeftde Deutsche Steinkohle AG demaximaal optredende waardenopgegeven waarmee rekeningmoest worden gehouden bij hetontwerp van de draagconstructie:? verlenging in breedterichtingvan 0 tot 500 mm totaal en5 mm/m lokaal;? verkorting in lengterichtingvan 0 tot 600 mm totaal en5 mm/m lokaal;? scheefstand in breedterichtingvan 0,85%;? scheefstand in lengterichtingvan 0,1%.? hoekverdraaiing van de hoofd-assen onderling van 0,05? tenopzichte van 90?.3 | Doorsnede noordtribune4 | Prefab betonconstructienoordtribunefoto: Firo Sportphoto, EssenC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU t i l i tei t sb o u wC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU t i l i tei t sb o u wcement 2000 438C o n s t r u c t i e v ev o o r z i e n i n g e nHet constructief concept van hetgebouw is zodanig aangepast, datschade door bodembeweging alsgevolg van mijnbouw wordt voor-komen of beperkt.De dakconstructie bestaat uit eendriedimensionale vakwerkcon-structie met spanten in twee rich-tingen.Ditsamenwerkendgeheelwordt ter plaatse van de gevelrandondersteund door pendelko-lommen, die horizontale bewe-ging in twee richtingen mogelijkmaken. De stabiliteit wordt opvierplaatseninhetmiddenvandelangs- en kopgevels verzorgd. Inverband met de hoekverdraaiingvan de hoofdassen zijn zowel dependelkolommen als de stabili-teitsframes achteraf, evenwijdigaan de gevel, in horizontale rich-ting nastelbaar.In tegenstelling tot het dak is debetonnen onderbouw opgedeeldin een veertiental bouwdelen metonderlinguitzonderlijkgrotedila-tatievoegen van 150 mm (fig. 6).Elk bouwdeel is een op zichzelfstaande stabiele constructie meteen horizontale bewegingsmoge-lijkheid ten opzichte van deondergrond. Centraal heeft elkbouwdeel een vast verankerings-punt met de ondergrond, terwijlalle andere poeren een horizon-tale glijmogelijkheid hebben. Destabiliteit wordt verzorgd metwanden loodrecht op de gevel enmet stalen kruisvormige wind-verbanden in het gevelvlak.De vloeren van de tunnels zijneveneens voorzien van een glij-folie.De tribunegedeelten die directboven de grondberm zijn gesitu-eerd zijn eveneens in een twaalf-tal bouwdelen opgedeeld. Ookhier is per moot een vast funde-ringspunt en zijn de overige fun-deringspunten glijdend opgelegd.Voor de horizontale samenhangzijn de schuine tribuneliggersmet extra balken gekoppeld.Een gecompliceerde constructieis het dakondersteunende enstabiliserende deel van de 80 mlangezuidtribune.Delandhoofdenkunnen onderling horizontaalbewegen, terwijl de dakconstruc-tie vanuit bewegingen van anderebouwdelen een hoekverdraaiingkan ondergaan. Teneinde te groteopgelegde belastingen in de dak-constructie te voorkomen, is demogelijkheid ingebouwd dit deelvan de zuidtribune evenwijdigmet de gevel horizontaal na testellen. Het stabiliteitsframe vanhet dak is hier niet-nastelbaar aande zuidtribune verbonden.Hetschuifveldheeft,zoalsbijGel-redome, een horizontale gelei-ding, die hier echter tevens deoptredende krachten als gevolgvan scheefstand moet opnemen.De vloer onder het schuifveldwordt in het midden ter plaatsevan een geleidegoot verankerdmet de ondergrond, terwijl hetoverige deel voorzien is vaneen glijfolie om horizontaal tekunnen bewegen.De150mmbredevoegenzijnont-worpenvoorbewegingenvan0tot300 mm. In de vloeren zijn devoegen afgedekt met een stalenplaat, die horizontaal kan be-wegen in een inkassing in devloer. De nog niet gesloten inkas-sing wordt met een vervormbaarmateriaal gevuld en dient regel-matig te worden bijgewerkt.B e t o n c o n s t r u c t i eDe in het werk gestorte beton-constructie bestaat in hoofdzaakuit balkenvloeren op de beganegrond en vlakke plaatvloeren opde verdiepingen. Per stramienzorgen wanden en schijfvormigekolommen, in combinatie met detribuneliggersvandetweedering,voor de stabiliteit.De prefab tribune-elementen zijngedeeltelijk voorgespannen, heb-ben een vlakke onderzijde (foto 7)en zijn gedimensioneerd op rit-misch bewegende mensenmas-sa's tijdens popconcerten.Voor de betonconstructie is23000 m3beton in het werkgestort en circa 10000 m3betonin 3800 prefab elementen toe-gepast.DeArenarustop600boor-palen, in diameter vari?rend van0,90 tot 2,00 m.S t a a l c o n s t r u c t i eDe staalconstructie van het dakis een ruimtelijk vakwerk metzeven hoofdspanten in de dwars-richting en vijf hoofdspanten inde langsrichting. In het gebiedwaar het dak geopend kan wor-den,lopendezespantendoor.Hetgewicht van de te openen dak-delen van 5600 kN wordt direct5 | Vervormingen enspanningen in aard-oppervlak doormijnbouw6 | Betonnen onderbouwmet grote bewegings-voegen tussen bouw-delenC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU t i l i tei t sb o u wcement 2000 4 39naar de afzonderlijke spantenafgedragen. De benodigde tijdvoor het openen is circa dertigminuten. Het totale staalgewichtvan het dak is 35 000 kN.Bijdezuidtribunebestaatdestaal-constructieuiteenvasteneenver-plaatsbaar deel. Beide delen heb-ben naast de hoofdsteunpuntenaan de einden, tijdelijk weg-neembaretussensteunpuntenzo-alsbijhetGelredome.Bijhetvastedeel moeten deze echter over eengrotere hoogte worden wegge-klapt, opdat het verplaatsbare deeleronder kan worden geschoven.De vereiste opening onder hetbeweegbare deel is bepaald doorde afmetingen van het schuifveld.Het totale staalgewicht van dezuidtribune is 17000 kN.S c h u i f v e l dHet verplaatsbare schuifveld isgroter dan bij Gelredome. Daarwas, door het ontbreken van eenomringende gracht, de uitloop-mogelijkheid voor de voetballersnaast de betonnen bak. Hier iseen gracht aanwezig, zodat de baknoodzakelijk afmetingen van 79 x118 m2heeft. Het heeft een massavan 11400 ton, rustend op 400prefab betonkolommen. De wijzevan overdracht van de horizontalevijzels is zodanig gewijzigd, datgeengrotereverticalebelastingopde stalen strippen komt vanwegeexcentrisch aangrijpen.De horizontale geleiding door decentrale geleidingsgoot in langs-richting is zwaarder uitgevoerdvanwege scheefstand als gevolgvan mijnbouw. sL i t e r a t u u r1. Ledwon, J.A., Bauen in Berg-schadengebieten. VerlagErnst&Sohn, Berlin, 1987.2. Drisch, L., und J.Sch?rken,Bewertung von Bergsch?denund Setzungssch?den anGeb?uden. Theodor Opper-mann Verlag, Hannover,1995.I n t e r n e twww.arena-auf-schalke.de.Projectgegevensopdrachtgever:Arena Auf Schalke, Gelsenkirchenarchitectuur:Hentrich, Petschnigg & Partner, D?s-seldorfconstructief ontwerp:HBG Engineering, Rijswijk; Ingeni-eurb?ro Pelle, Dortmundrealisatie:HBM Bau, Essenaannemer:Arge Rohbau (Wayss & Freytag, D?s-seldorf en Hellmig & Co, Dinslaken)leverancier prefab constructie:Rekers Betonwerke, Spelleontwerp dakconstructie:Birdair , Buffalo (USA)leverancier dakconstructie:Krupp Stahlbau, Hannover en BaileyTechnogroup, Nieuw-Lekkerlandstaalconstructie zuidtribune:Donges Stahlbau, Darmstadt7 | Prefab tribune-elementmet vlakke onderzijdefoto: Firo Sportphoto, Essen8 | Stand van de bouw op2 januari 2000foto: Hans Blossey, Hamm
Reacties