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 454De lange rechte oost- en west-tribunes (foto 1) bestaan uit driehorizontale secties (fig. 2). Debovenste rijen zijn gemaakt vangeprefabriceerd beton op eenstaalconstructie, die op de beton-constructie van de catacombenrust. De middelste rijen bestaanuit een staalconstructie die aande binnenzijde van de catacom-ben hangt. De onderste rijenworden na de Spelen naarbinnen en weer terug beweeg-bare delen, afhankelijk vande gewenste speelveldgrootte.Van de gebogen noord- en zuid-tribunesaandekortezijdenwordtna de Spelen het bovenste deelverwijderd en het onderste deelnaar voren verplaatst.Deachterzijdenvandestalendak-constructie rusten op het betonvan de catacomben; de voorzij-den, overspanningen van bijna300 m, zijn gefundeerd op zwarebetonnen oplegblokken, prak-tisch buiten het stadiongebouw.H o o f d d r a a g c o n s t r u c t i eDetribunegebouwenaandelangezijden bestaan beide uit vierkwarten. Ieder kwart heeft zijneigenkernvoordeafdrachtvandehorizontale belasting. De afme-tingenvandekernenzijnvooreenbelangrijk deel bepaald door deliften, trappen, dienstschachtenen schachten voor de natuurlijkeventilatie. De horizontale belas-ting bestaat uit tijdelijke belastin-gen, windbelasting en seismischekrachten. Bovendien worden opallekernenaanzienlijkebuigendemomenten uitgeoefend door deophangingvandeuitkragendetri-bunes aan de binnenzijde van dehoofdgebouwen. Om weerstandaan deze momenten te kunnenbieden en vervorming in de toe-Inventieve betonoplossingen voor flexibele tribuneconstructiesStadium Australia:een constructief hoogstandjeYpe CuperusPhilip Cox, zelf een heel bekwaam ontwerper van stadions, had het gauwgezien: Stadium Australia is een grote aardappelchip en niet innovatief. Neen,dan Renzo Piano's San Nicola voetbalstadion in Bari en Frei Otto's OlympischStadion in M?nchen. Toch is dit olympisch stadion het grootste dat ooit isgebouwd, met een indrukwekkend dak en een interessante betonconstructie,een tijdelijke en een beweegbare tribune, de moeite van het bekijken waard.1 | Stadium Australia, hetOlympisch Stadion teSydney. De bovenstedelen van de kortetribunes aan de noord- enzuidzijde worden na deSpelen verwijderdC 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 55komst te voorkomen, zijn de bui-tenzijden van de kernen verticaalvoorgespannen.Het voorspannen van zowelvloeren als kernen is in drie stadiagebeurd, parallel aan de, door hetvorderen van de bouw, toene-mende belasting. Gedurende datproces waren de vloeren aan debinnenzijde tijdelijk onderstem-peld, evenals de staalconstructievan de middelste tribunesectie.De laatste door met zand gevuldeholle stalen kolommen. Pas nadatde gehele betonconstructie vanvloeren en kernen op hoogte wasen de wapening op spanning, zijnde stempels langzaam ontspan-nen. De onderstempeling onderde uitkragende tribuneconstruc-tie werd langzaam verminderddoor het zand te laten weglopen,waarna ook de stalen kolommenwerden verwijderd. Omdat deconstructies in schoon beton zijnuitgevoerd, zijn ze zodanig ont-worpen dat er geen zichtbarescheurvorming zal optreden.Voor de kernen (fig. 3) zijn ver-schillende bekistingstechniekentoegepast. De kernen 1 en 2 zijnde centrale kernen van het tribu-negebouw en zijn gemaakt meteenglijbekisting.Dekernen3zijnper verdieping traditioneel bekist,omdebevestigingvandetribunesen de verankering van de achter-zijde van het dak mogelijk temaken.Kernen4zijndegrotespi-raalvormige hellingbanen voor deverplaatsing van grote hoeveelhe-den voetgangers. Hiervoor is eensysteembekistingtoegepast,waar-mee de stekeinden voor de vol-gende verdieping nauwkeurigkonden worden gesteld.Na de kernen werden de vloerenop de niveaus 4 en 5 voorgespan-nen om de extra trekbelasting alsgevolg van de uitkragende tribu-nes te kunnen opvangen.B e v e s t i g i n g m i d d e n s e c t i eDe middensectie van de oost- enwesttribunes is een grote vakwerk-constructie van stalen liggers, die16muitkraagt.Deframeszijnelke7,60 m aan de betonconstructiebevestigd en sluiten aan op deniveaus 3, 4 en 5 van het tribune-gebouw. Ze bieden plaats aan deskyboxes en de invalidenplateaus.De middensectie oefent aanzien-lijke druk- en trekkrachten uit inde vloeren van de niveaus 3, 4 en 5.De druksterkte van het beton opvloerniveau 3 wordt benut om dedrukkrachten als gevolg van deuitkraging naar het hart van debetonnen catacomben over tebrengen.De uitkragingskrachten van demiddelste en bovenste bevesti-gingspunten oefenen aanzienlijketrekkrachtenuitopdevloeren,diede trekcapaciteit van de betonnenvloeren verre overtreffen. In dezevloeren zijn staven ? 32 mm voor-gespannen, waarvan de uiteindenin de kernwanden zijn verankerd(fig. 4).Het eerste ontwerp had op niveau3 tussenkolommen. Deze oplos-sing beek onvoldoende stijf voorhet dempen van trillingen alsgevolg van stampend, klappenden `wavend' publiek. Met behulpvan belastingssimulaties is het2 | Dwarsdoorsnede over oost- en westtribune3 | Westtribune, niveau 3 enstijve kernen 1 t.m. 4432 1 1432C 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 456natuurlijktrillingsgetalvandecon-structie teruggebracht tot waardendie in alle redelijkheid buiten hetbereikliggendatdoordetoeschou-wers veroorzaakt kan worden.Het uiteindelijke voorstel bevatop niveau 3 twee extra diagonalenin plaats van de kolom en opniveau 4 een extra kolom (fig. 2).T r i b u n e sDe tribunevlakken waren oor-spronkelijk gedacht als geprefa-briceerde betonnen elementen,opgelegd op stalen balken. In deontwerpfase zijn verschillendealternatieven ontwikkeld, zoals inhet werk gestort beton en gevou-wen staalplaat. Uiteindelijk isvoor drie verschillende construc-ties gekozen. Belangrijke overwe-gingen waren leverbaarheid, con-structievolgorde, kraangebruiken mogelijkheden tot demontage.Zo is gevouwen staalplaat toege-past bij de hoge tribunes aan dekorte zijden, omdat deze na deSpelen worden afgebroken. Hetlichte gewicht en het demontage-gemak van boutverbindingengaven hierbij de doorslag. Kraan-gebruik was het belangrijksteargument bij de keuze van in hetwerk gestort beton voor demidden- en ondersectie van delange tribunes. Het inhijsen vanprefab-betonelementen zou eenaanzienlijk grotere kraancapaci-teit, opgesteld in het midden vanhet gebouw, hebben vereist. Destrakke bouwplanning maakte ditonmogelijk.Uiteindelijk is alleen de boven-sectie van de lange tribunes inprefab beton uitgevoerd.O n d e r s t e t r i b u n e s e c t i eHet laagste tribunevlak biedt aanbijna50000toeschouwerseenzit-plaats, ongeveer 45% van de totalestadioncapaciteit.Hetomsluithethele speelveld. Na de Spelen ver-dwijnt de atletiekbaan en moetende tribunes doorlopen tot aan hetveld. Dit was een van de grootsteuitdagingen voor ontwerp en uit-voering.De meeste flexibele stadions voorverschillende sporten bestaan uitlichtgewicht staalconstructies. Debeweegbare tribunevlakken vanStadium Australia daarentegenzijn opgebouwd uit nagespan-nen, in het werk gestort beton opstalen en betonnen kolommen.Na de Spelen zal het stadionworden gebruikt voor rugby enAFL (Australian Football League).Hiervoormoetdegeheleonderstetribunering worden aangepast.De lage delen van de gebogennoord- en zuidtribunes zulleneenmalig 15,6 m naar binnenworden verplaatst. De lage rechteoost- en westtribunes zijn zo-danig gedetailleerd, dat ze in ??nstuk 15,6 m naar binnen en weerterug bewogen kunnen worden,afhankelijk van de sporten op hetveld. De oost- en westzijden zijnelk ongeveer 100 m lang en 31 mbreed.Dekolommenstaanopeen7,6 m raster; de voorste zijnondersteund op veldniveau (ni-veau 0), de achterste staan op devloer van niveau 1 (fig. 2).Door de constructie uit te voerenzonder scharnierende verbindin-gen, werd een stijf geheel verkre-gen. Dit is belangrijk voor hetbedrijfzeker kunnen bewegenvan de tribunes. In de AFL-standzakken de eerste negen rijen enworden teruggetrokken, waar-mee het vereiste ovale speelveldwordt verkregen.De noord- en zuideinden van deoost-enwesttribunewordennadeSpelen eenmalig verplaatst. Hetonderste deel van de kuip (onderniveau 1) wordt naar voren ver-plaatst.Niveau1wordtvervolgensuitgebreid en het bovenste deelvan de kuip wordt dan eveneensnaar voren verplaatst. Met dilata-ties worden kruip en thermischevervorming opgevangen. Voor hetverplaatsen van de tribune is vol-doende tolerantie in de maatvoe-ring van de constructie aanwezig.Het oorspronkelijke concept voorde onderste tribunevlakken wasin prefab betonelementen ge-dacht, opgelegd op een staalcon-structie, analoog aan de construc-tiewijze van de middentribunesaan de oost- en westzijde. Uitein-delijk is gekozen voor nagespan-nen beton.Bij brugconstructies die vooraf enop afstand van hun uiteindelijkepositie worden gemaakt, wordtvaaknaspanningtoegepastomtij-delijke krachten tijdens het trans-port op te kunnen vangen. Dezeoverweging heeft ertoe geleid bijde onderste tribunering voor na-spanning te kiezen. Deze oplos-sing is voldoende sterk voor zowelde eenmalige verplaatsing van denoord-enzuidtribunesalsvoorderegelmatige verplaatsing van delange oost- en westtribunes.Dematevannaspanningiszodanig,dat ook na veelvuldig verplaatsen(10000 keer 15,6 m heen en terug)geen scheurvorming optreedt.Om de verplaatsing mogelijk temaken zijn de onderslagbalkenuitgevoerdmetglijdoppervlakken.In de constructie zijn voorzienin-gen opgenomen voor toekom-stige hefbeugels, de glijdbeves-tiging en voor de aanpassing vande toegangen.Om de veelvuldige beweging4 | Bevestiging stalentribune aan beton-constructie op niveau 5cement 2000 4 57mogelijk te maken van de oost- enwesttribunes waren extra maatre-gelen nodig zoals in de vloer opniveau 1 uitgespaarde sleuvenvoor later te monteren rails ensparingen ten behoeve van hel-lende balken, nodig voor het heenen weer verplaatsen van de tribu-nes.Aandeonderzijdevanniveau3 zijn bruggen opgehangen voorde toegang naar de achterzijdevan de tribune.D a k o n d e r s t e u n i n gDe hoofdboog met een overspan-ning van 295 m, die de voorzijdevan het dak ondersteunt, draagtde belasting af naar de funderingdoor middel van stalen pennen,die in massieve betonnen opleg-blokken zijn ingestort, 16 mbovenmaaiveld(fig.5,zieookblz.23). Het zou ideaal geweest zijnde druklijn van de boog door tevoeren naar de grond. Dit zouechter in hoge mate het voetgan-gersverkeer bemoeilijkt hebbenen was daarom niet acceptabel.De bekisting van de ondersteu-ningsconstructie is gemaakt doorscheepstimmerlieden, met erva-ring in het maken van gekromdevlakken.De oplegblokken zijn gefundeerdop 1,5 m dikke voorgespannenschoorpalen. In het ontwerp isrekening gehouden met eenlatere uitbreiding van het stadionmet een beweegbaar te sluitendak. Dit verdubbelt de belastingvan 25630 kN naar 52 000 kN.Omdat de grote oplegblokken eenbelangrijk onderdeel uitmakenvan de architectuur van het ge-bouw, werd grote aandacht be-steed aan het uiterlijk (foto 6). Omdie reden is een kleiner proefblokgemaakt om het stortproces en debekisting op het uiteindelijkeresultaat te testen. Om zichtbarescheuren als gevolg van grotetemperatuurverschillen tijdenshet storten/verharden te voorko-men, mocht geen groter tempe-ratuurverschil in de constructieoptreden dan 20?C.Hiervoorzijnverschillendemetho-den onderzocht. Uiteindelijk isgekozen voor een combinatie vantoeslagstoffen die de verhar-dingstemperatuur laag houdenen isolatie van de bekisting.De aannemer moest een logboekbijhouden van de temperatuur-verschillen,elkevieruurgemeten,gedurende de eerste zeven dagenna het storten. 95% van de ge-meten posities bleken binnen de20?-limiet te zijn gebleven, de res-terende 5% is beneden 25?C ge-bleven. Deze afwijking werd alsacceptabelbeschouwd.Erzijngeenthermische scheuren zichtbaar.T e n s l o t t eStadions hebben zich ontwikkeldvan een sportveld met een tribunetot grote amusementscentra voorvelerlei toepassing. HomebushBay als locatie voor de Olympi-sche Spelen 2000 is hiervan deovertreffende trap. Het StadiumAustralia zal enkele weken in hetmiddelpunt van de belangstellingstaan, van openings- tot slotcere-monie. Daarna wordt het pas echtinteressant. De tribunes zullenworden aangepast, waarna hetzijn uiteindelijke staat bereikt:een intiem stadion voor 80.000toeschouwers. sProjectgegevensopdrachtgever:OCA (Olympic Coordinating Authority)huurder:Stadium Australia TrustD&C-aannemer:Multiplex Constructionsontwerp:Bligh Lobb Sports Architectureraadgevend ingenieurs:Sinclair Knight Merz and Ruddsadviseur dakconstructie:Modus Consulting Engineers (UK)grondonderzoek:Coffey Partnersonderaannemer betonwerk:De Martin and Gasporinifundering:FrankpileD&C-aannemer tussentribunes:CSR & VSLonderaannemer dak:National EngineeringKosten van ontwerp en uitvoe-ring: 700 miljoen guldenAanvang van de bouw: septem-ber 1996Offici?le opening: juni 1999L i t e r a t u u rBij de samenstelling van ditartikel is gebruik gemaakt van:Sydney Morning Herald, 4maart 1999;Hellawell, J.F., Buckland, B.,Stadium Australia, projectdocu-mentatie van Synclair Knight5 | Schematisering van hetoplegblok voor dedakconstructie6 | Een betonnen oplegblokondersteunt de hoofd-boog van de dakcon-structie. Op de achter-grond ??n van de tweestalen tribuneconstruc-ties die na de Spelen zalworden afgebrokenC 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 w