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 4 45Het Programma van Eisen voor-zag in een stadion met 20 000overdekte zitplaatsen. Het ge-bouw moest een `knusse' sfeerkrijgen en uitnodigen tot eenlange verblijftijd. Vanwege demultifunctionaliteit moesten zoveel mogelijk exploitatieoptiesworden ingebouwd. Naast dethuiswedstrijden van Roda JCwerd op jaarbasis rekening ge-houden met maximaal vijf evene-menten in het stadion.A r c h i t e c t o n i s c h o n t w e r pHet stadion is vormgegeven van-uit het dak. Hiervoor is een boog-vorm ontworpen: halfronde dak-platen op 20 m lange, vrij-uitkra-gende liggers. Het ritme van dezeelementen wordt in de vierhoeken van het stadion onderbro-ken door opvallende tentdaken,die aan schuine lichtmasten zijnopgehangen (fig. 1). Deze licht-masten zijn van veraf te zien enzorgen zeker bij ontsteking vooreen bijzondere aantrekkings-kracht.Om een optimale sfeer te kunnencre?ren zijn de hoeken van hetstadion dichtgezet en lopen de tri-bunesrondomdoor.Achterdetri-bunes bevinden zich voor debezoekers allerlei verblijfsruim-ten, die door een omloop wordenontsloten. De omloop bevindtzichopeenniveauvan6,5m+peilen is bereikbaar via vier trappen-huizen op de hoeken van hetstadion. De omloop is ongeveerhalverwege de tribunes gelegen,waardoor een optimale bereik-baarheid hiervan wordt bereikt.De twee korte zijden en ??n langezijde van het stadion hebben tri-bunes van 27 optreden. Onder deomloop zijn twee niveaus metcommerci?le ruimten gelegen. Inhet bouwkundig ontwerp zijnhiervoor casco's ontworpen, diein een later stadium definitiefworden ingevuld.De andere lange zijde wordt inge-nomen door het hoofdgebouw.Detribuneheeft hier15optreden,waarboven 24 skyboxen liggen,die alle een eigen balkon naar hetveld toe hebben. In het hoofdge-bouw bevinden zich horecafacili-teiten, die ook los van de evene-menten in het stadion zijn tebenutten.In verband met het zicht op hetspeelveld heeft het bovenste deelvan de tribunes een hogere op-trede. De tribuneliggers hebbendaardoor een geknikte vorm.ir. M. van Baalen, Arcadis Bouw/Infra, Maastrichting. M.H.M.G. Ronde, Arcadis Bouw/Infra, Eindhovening. S.J. de Boer, Haitsma Prefab Beton, MaarssenHet nieuwste Nederlandse stadion bevindt zich binnenkort in het LimburgseKerkrade. Vanaf augustus 2000 zal de plaatselijke trots Roda JC haar thuis-wedstrijden kunnen spelen in een omgeving die sterk is gebaseerd op de con-ceptenvoordeAmsterdamArenAen,inminderemate,hetGelredome.Vreemdisdatniet,wantvoordeontwikkelingenrealiseringvanhetParkstadionwerkendebelangrijkstevaderlandsestadionbouwers in bouwteamverbandnauwmetelkaar samen. Een belangrijke rol is weggelegd voor de prefab-leverancier, diedoor vertraging in de vergunningverlening de kans kreeg zijn standaard-stadionconcept zo optimaal mogelijk in te passen. Het resultaat is een uiterstsnel bouwproces.1 | Artist impression van hetnieuwe stadion voorRoda JCVerzamelde Nederlandse expertise realiseert Limburgs stadion in recordtempoOptimaal prefab concept voor Roda JCC 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 446C o n s t r u c t i e f o n t w e r pHet stadion is opgedeeld in achtop zichzelf stabiele bouwdelen:het hoofdgebouw, de tegenover-liggendelangstribune,detweekop-tribunes en de vier hoektribunes.In dwarsrichting vormt een tribu-neligger met kolom en begane-grondvloer een stabiel driehoekigbetonspant. De vorm van ditprefab betonspant werd in relatiemet de staalconstructie van hetdakontwikkeld.Uiteindelijkresul-teerde dit in een gereduceerdebetonvorm en een uitkragendedriehoekige ruimtelijke vakwerk-ligger die, ter beperking van devervormingen, hoog op de tri-bune is ondersteund door eenschuine poot.In langsrichting verzorgen stalenwindverbanden aan de achter-zijde de stabiliteit van de kop- enlangstribunes: ??n windverbandbij de koptribunes, twee windver-banden bij de langstribune. Bijhet hoofdgebouw verzorgt degevel de stabiliteit in de langs-richting. De hoektribunes zijndoorhunvormopzichzelfstabiel.I n p a s s i n g s t a n d a a r d -p r e f a b - c o n c e p tBij de constructieve uitwerking isoptimaal gebruikgemaakt van deervaringen van de prefab-beton-leverancier. Dit werd mogelijkdoor de prefab constructie eerderaan te besteden dan het totaleproject. Prefab beton is in prin-cipe niet flexibel: de winst ligtin het zover mogelijk doorvoerenvan een standaardconcept. Omdie reden zijn de hoeken zo op-gedeeld dat telkens dezelfdeDe nieuwbouwplannen van RodaJC dateren al uit 1995. Aanvanke-lijk is alleen de financi?le haal-baarheid van het project onder-zocht. Vervolgens is een globaalconcept opgesteld. De definitieveopdracht werd gegeven in 1996.Kort daarna werd ook de bouw-aanvraag ingediend.De vergunningverlening liep grotevertraging op doordat de lokalemiddenstand zich sterk verzettetegen deelneming van een groteDuitse bouwmarkt in de financie-ringsconstructie. Daarop volgde eenlange periode van juridische strijd.Deze vervelende stagnatie in de bouwkwam evenwel het ontwerpprocesten goede. De beoogde leveranciervan het prefab beton kreeg nu ruimde gelegenheid zijn constructie opti-maal verder uit te werken. Toenuiteindelijk eind 1999 de defini-tieve goedkeuring werd verkregen,konden de bouwers dan ook eenvliegende start maken.Dankzij de goede voorbereiding endeze vliegende start verloopt hetbouwproces thans, twee maandenvoor oplevering, nog altijd volgens deovereengekomen moordende plan-ning en is het stadion in augustusvoetbalgereed voor het seizoen 2000-2001. Thans is men druk doende metde afbouw en inrichting (foto A).Ver tragingA Het veld wordt geprepa-reerd. Omdat de onder-grond tijdens de bouwflink is beschadigd, zul-len graszoden wordengelegdfoto: 3 poot/artipoot, Heerlen2 | Tweede verdiepingsvloerop 8400 (hoofdgebouw)en 6650 (omlooptribunes) + peilC 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 47elementen konden worden toe-gepast.Toch is ook afgeweken van hetstandaardconcept. Voor de dak-constructie viel om redenen vangewicht de keus al snel op ge-bogen stalen dakplaten op stalenliggers. Deze dakplaten kondenmaximaal 9,0 m overspannen.Inclusief een breedtemaat van1,80 m voor de 20 m uitkragendeligger resulteerde dit in een stra-mienmaat van 10,80 m. Het stan-daard-drietredenelementconceptvoorzag echter in liggers met eenlengte van 8,0 m. Omdat in deAmsterdamArenAzelfs eenover-spanning van 12,0 m was toege-past, werd een lengtemaat van10,80 m mogelijk geacht.Met een optrede van 400 mmvoor de onderste zitplaatsen en470 mm voor de bovenste, kondeze overspanning van 10,80 mniet worden gerealiseerd inverband met de doorbuigingseisop zich en als afgeleide van detrillingseisen. Hiervoor geldt eenminimumwaarde van 5,0 Hertzvoor de eigenfrequentie van hetelement, die kan worden vertaaldnaar een doorbuigingseis van12 mm.Om zonder verhoging van dewapeningspercentages die voorde sterkte nodig zijn, aan de door-buigingseis te kunnen voldoen, ishet profiel voorzien van uitste-kende ribben aan de onderzijde.Het grootste deel van de tribunesis zo opgezet. In de hoeken zijndaarentegen elementen met tweeoptreden toegepast. Ter plaatsevan de hoofdtribune is gekozenvoor enkeltreeds elementen van-wege de afwijkende op- enaantrede en de relatief kleineseriegrootte. Deze enkeltreeds-elementen zijn eveneens voor-zien van een onder het elementuitstekende rib. Hiermee zijnoptreden van 390 en 435 mm enaantreden van 1200 en 950 mmgerealiseerd.De trede-elementen worden on-derling op de langsvoeg gekop-4 | Dwarsdoorsnede overhoofdgebouwHet Parkstadion kost ongeveer 60miljoen gulden. Dit bedrag is doorde opdrachtgever Roda JC zelf bijelkaar gebracht. De inspanningenhebben voornamelijk gelegen in hetverhuren dan wel verkopen van decommerci?le ruimten onder de tri-bunes (foto B). De afbouw van dieruimten zal pas na het opleverenvan het stadion plaatshebben. Deinkomsten hieruit laten derhalveook nog op zich wachten. De cashflow is daarmee in dit project eenonderschat probleem gebleken.FinancieringB Montage van cascovloerop de eerste verdiepingfoto: 3 poot/artipoot, Heerlen3 | Standaardspant langs-tribune en koptribunesC 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 448peld met dookverbindingen. Bin-nen ??n vak kunnen op dezemanier de horizontale belastin-gen worden afgedragen. Voor destabiliteit van de constructiewordt verder geen gebruik ge-maakt van de trede-elementen.Per vak worden de elementensteeds aan ??n zijde met dokenaan het spant verbonden, aan deandere zijde worden ze glijdendopgelegd. Zo kunnen de verlen-gingen en verkortingen tengevolge van temperatuurvariatiesper vak worden opgenomen.E n g i n e e r i n g p r e f a bDe berekening van de spanten indekop-enlangstribunesissamen-gesteld uit een combinatie vaneen raamwerkberekenig en een2D-berekening: de raamwerkbe-rekening voor de krachtswerkingen vervorming in de kolommenen balken die als staafvormige ele-menten zijn te beschouwen, de2D-beschouwing met schijfele-menten voor de krachtswerkingen vervorming in de uitdij-endekolom. De verticale vervormingvan het hoogste punt van de uit-dijende kolom door opwaaien vanhet stalen spant wordt via hef-boomwerking vergroot met eenfactor 3,7. Door deze hefboom-werking gaat de voorkant van hetstalen spant circa 45 mm omhoogbij een aangenomen elasticiteits-modulus van 10000 N/mm2 voorde uitdijende kolom. Hier komtde vervorming van het stalenspant nog bij.O p d e l i n g s p a n t i n p r e f a be l e m e n t e nVoor het opdelen van de spantenin prefab elementen zijn de vol-gende criteria gehanteerd:? elementgewicht max. 350 kN;? grootste breedte max. 3500 mm;? de elementen moeten tijdensde montage van zichzelfstabiel zijn;? eenvoudige verbindingen.Door de vormgeving van de bui-tenzijde van de tribune en de aan-sluitingvandekapconstructieaan? Het kan vaak ook met beschou-wing van resultaten uit ligger-en raamwerkberekeningen.Relaties tussen verschillendeplatte modellen die met elkaarverband hebben kunnen hand-matig worden samengesteld.? Verliezen van het gevoel voorhet gedrag van een constructie:de handigheid en ervaring omeen constructie eenvoudig teberekenen.? Het kost veel tijd om een com-plete constructie in te voeren enom de resultaten te beoordelen.In een tijdperk waarin wordtgestreefd naar minimaal materiaal-verbruik is het terugbrengen vanveiligheidsfactoren en het nauw-keuriger bepalen van belastingenniet het enige middel om dat tebereiken. Er zal ook nauwkeurigergerekend (gemodelleerd) moetenworden. We zullen het rekenen opde achterkant van een sigarendoosmoeten inruilen voor het rekenenmet 3D-programma's. Trouwens,wat is daar eigenlijk op tegen:roken is immers ongezond en nietmeer van deze tijd. Alhoewel, eensigaartje op z'n tijd?? Het beschikken over een zeercomplete gewichtsberekening,waarbij rekening is gehoudenmet de stijfheid van het gebouwin combinatie met de stijfheidvan de fundering. In veel geval-len is de gewichtsberekening uitde fasen van voorlopig en defini-tief ontwerp onvoldoende voorde definitieve uitwerking van defundering.? Stabiliteitsbeschouwing,waarbij rekening is gehoudenmet de positie en stijfheid vande stabiliserende elementen ende daarbij behorende hoofdas-sen. Deze vallen bij veel bouw-werken niet samen met de rich-ting van de wind. Denk hierbijaan de schuine wind [1].? Het wijzigen van het model metbetrekking tot belastingen, rand-voorwaarden (opleggingen,scharnieren) en toevoegen (weg-halen) van elementen gaatbetrekkelijk gemakkelijk. Deconsequenties zijn na eennieuwe berekening van hetmodel direct beschikbaar.? Bij het verder dimensionerenvan onderdelen van de construc-tie kunnen telkens de resultatenvan een en hetzelfde modelworden gebruikt.Bij het besluit om het hoofdgebouwen de hoektribunes van het stadionin 3D te berekenen heeft een aantalzaken meegespeeld. Een van dezaken is het simpele feit dat deprogramma's er zijn en dat alleenhet werken ermee zal kunnen uit-wijzen of het zin of onzin is om zete gebruiken.De modellen van hoofdgebouw enhoektribunes zijn gemaakt in ESA-primaWin, een 3D-elementenpro-gramma. De beschikbaarheid vanvereenvoudigde EEM-program-ma's en de manier waarop deinvoer te maken is, maken hetrelatief gemakkelijk completebouwdelen te modelleren. Bij com-plexere vraagstukken, zoals niet-linear elastisch materiaalgedrag incombinatie met dynamische belas-tingen, zal gebruik moeten wordengemaakt van programma's alsANSYS, DIANA of LUSAS.Deze programma's zijn echtermoeilijker toegankelijk en daaromminder geschikt voor problemenals hier bedoeld.3D -berekeningDe `zin' van het 3D -rekenenDe `onzin' van het 3D -rekenenC 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 49de tribuneligger ontstaat een tri-buneligger, met een uitkragingvan ca. 7,0 m. Het moment dathier optreedt kan van tekenomslaan. Op deze plaats is eenmomentverbinding praktisch on-vermijdelijk. Er is gekozen om deachterkolom uit ??n stuk te ma-ken en de tribuneligger hierop temonteren. De tribuneligger kanzodanig worden gemonteerd datdezeonderzijneigengewichtzelf-standig stabiel is. Het gewicht vandit element bedraagt ca. 350 kN.De verbinding tussen achterko-lom en bovenste tribuneligger iseen momentverbinding. Alle ver-bindingen zijn gemaakt metstekkeningainesdielaterwordenge?njecteerd. Vanwege de grotedoorsnede van de verschillendeprofielen is ook bij geringe wape-ningspercentages de hoeveelheidwapening aanzienlijk. Dit resul-teert in een fors aantal stekkenvoor de verschillende verbindin-gen.M o n t a g e e nm o n t a g e s t a b i l i t e i tIn figuur 5 is de fasering van demontage van het standaardspantweergegeven. In de eerste fase isde begane-grondvloer gereed, in-clusief druklaag. De kolommenworden gesteld en de stekkenworden aangegoten. De achterko-lom is door zijn vorm niet stabielen geeft daardoor trekkrachten inde montageschoren. De balk vande eerste verdieping wordt gelegden de verbindingsstekken met dekolommen worden aangegoten.De schoren (a) van de achterko-lom worden verwijderd. De stabi-liteit van de constructie wordt nuverzorgd door de schoren aan deoverige kolommen. Nu kan deconstructie worden gemonteerdtot en met de tweede verdiepings-vloer (fase 2).De onderste tribuneligger wordtgemonteerd met de trede-ele-menten (fase 3). Dan volgt debovenste tribuneligger met detrede-elementen (fase 4). Debovenste tribuneligger wordt mettwee schoren zijdelings afge-schoord naar de tweede verdie-pingsvloer. Hoewel de bovenstetribuneligger onder zijn eigengewicht stabiel is, wordt op deaansluiting met de ondersteligger toch een tijdelijke kantel-beveiliging aangebracht. sProjectgegevensopdrachtgever:S.V. Roda J.C., Kerkradebouwmanagement:Arcadis Bouw/Infra, Maastrichtarchitectonisch ontwerp:Jan Dautzenberg, Maastrichtbouwkundig, constructief eninstallatietechnisch ontwerp:Arcadis Bouw/Infra, Maastrichtaannemer:Bouwcombinatie Locht, bestaande uitBallast Nedam, HBG, Stork, Roderland,Novo Wegenbouw en Modern Wegen-bouwprefab leverancier:Haitsma Prefab Beton,Maarssen/Kootstertilleengineering prefab constructie:Arcadis Bouw/Infra, Eindhoven5| Montagevolgorde
Reacties