nieuws

Prefabricage versnelt aanleg grote kolomvrije beurs- en evenementenhal

bouwbreed Premium

De Koninklijke Nederlandse Jaarbeurs in Utrecht breidt uit met een hal van maar liefst 15000m2. De Prins van Oranjehal, zoals hij wordt genoemd, wordt de grootste kolomvrije beurs- en evenementenhal in de Benelux. De drie delen van het eerste 90 meter lange stalen hoofdspant worden momenteel aan elkaar gelast. Vandaag zullen de ondersteuningsconstructies worden weggehaald en zal het eerste van de vijf hoofdspanten de volle 84 meter breedte van de hal vrij overspannen. Daarmee wordt gelijk het hoogste punt gevierd.

Prefabricage speelt in verband met de bouwsnelheid een grote rol. Alle constructies van de hal die daarvoor in aanmerking komen, worden samengesteld uit geprefabriceerde onderdelen. Opvallend aan de hal is behalve de enorme staalconstructie ook de constructie en de uitvoering van de betonnen prefab portaalkolommen waarop de hoofdspanten rusten.

De Prins van Oranjehal zal multifunctioneel worden gebruikt. Behalve beurzen zullen er ook theaterachtige manifestaties in plaatshebben. Voor dergelijke evenementen ke 25000 zitplaatsen worden gecreeerd. Deze capaciteit is driemaal zo groot als die van Ahoy’ Rotterdam. Uit oogpunt van multifunctionaliteit is gekozen voor een kolomvrije hal.

De diepte van de nieuwe hal is 84 meter en de lengte 180 meter. Onder de spanten bedraagt de hoogte 10 meter.

Voordat met de uitvoering kon worden begonnen, is eerst een deel van de grond onder de toekomstige hal thermisch gesaneerd. Deze was met olien en zware metalen verontreinigd.

Nog voor de bouwvakvakantie vorig jaar is met het heiwerk begonnen. Volgens de planning zal de hal begin november klaar zijn. De constructie wordt grotendeels als een bouwpakket in elkaar gezet.

Veelal is het een kwestie van de prefab-elementen op hun plaats brengen en monteren of lassen.

Het werk van de hoofdaannemer, de Hollandsche Beton Maatschappij BV (HBM) – regio Utrecht, bestaat voor een belangrijk deel uit coordineren:nogal wat werkzaamheden komen voor rekening van onderaannemers. De hoofdaannemer heeft het meeste werk aan de fundering, vloerconstructie, service-ruimten en de realisatie van de aansluiting met de bestaande hal.

Locatie en ontwerp Voor de uitvoering van de Prins van Oranjehal zijn ongeveer zeventig weken gepland.

Zo snel mogelijk wordt getracht de hal water- en winddicht te krijgen. Daarna kan men beginnen met de bouw van de vloerconstructie die monolitisch wordt afgewerkt. De nieuwe hal komt tussen de Julianahal en de Croeselaan in.

In de kopkant gericht naar de Croeselaan komt de eigen ingang van de hal. Aan de beide kopse kanten voorziet het ontwerp gebouwen van 3 meter hoog waar toiletten, vaste verkooppunten, bergingen en trafos zijn ondergebracht. Ze maken deel uit van de hal, maar staan constructief op zichzelf. Er zijn geen kozijnen en lichtstraten in het ontwerp opgenomen. De hal is overdag zonder kunstlicht volkomen donker. Het uitlichten van de stands moet met kunstlicht gebeuren. De kolommen onder de hoofdspanten zijn bijzonder, omdat ze als betonnen schijven zijn uitgevoerd. Elke kolom bestaat uit twee betonschijven, die met een tussenvloer zijn verbonden. De portaalconstructie die zodoende ontstaat, verzorgt de stabiliteit van de hal in langsrichting. De portaalkolom fungeert niet alleen als ondersteuning van een spant, maar herbergt ook de techniekruimte. Tevens is een transportdeur in de portaalconstructie opgenomen.

Portaalkolommen De twee betonschijven van de portaalkolommen zijn 10 meter hoog en 4,7 meter breed.

De maximale dikte van de schijf is 60 cm. Elke schijf is uit drie geprefabriceerde delen opgebouwd. Door middel van verticale voorspanning worden de delen aan elkaar en aan de poeren gekoppeld. De voorspanning wordt in een U-vorm gerealiseerd. Het is gedaan om de koppeling tussen schijf en fundatie te vereenvoudigen. Er ontstaat zo een grote mate van stijfheid in de hoogterichting van de schijf. In de horizontale richting wordt de stabiliteit door de tussenvloer gerealiseerd.

Het voorstel om de schijven voor te spannen is door de aannemer ingebracht. Er is gebruik gemaakt van het Dywidag voorspansysteem. “In eerste instantie stelden we voor om de kolomschijven in het werk te storten” , vertelt poleider C. de Kok van HBM.

“Met het oog op de vereiste hoge betonkwaliteit B55 en de esthetische eisen hebben we de schijven toch in prefab beton uitgevoerd.”

Draagconstructie Tussen de twee geprefabriceerde betonschijven komt een toegangsdeur voor het vrachtverkeer. Boven deze 4,5 meter hoge deuren is op de tussenvloer van elke kolom de techniekruimte voor verwarming en koeling van de hal gepland.

Deze techniekkamer hangt aan de betonkolommen en kraagt naar buiten toe uit.

Door oplegging en inklemming van de spanten ontstaan horizontale krachten op de fundering. Om deze spatkrachten op te vangen zijn de tegenover elkaar liggende poeren met voorgespannen geprefabriceerde betonbalken gekoppeld.

De poeren vinden te weinig weerstand om zelf de spatkracht op te vangen. Nu de betonnen portaalkolommen klaar zijn, is men bezig met het plaatsen en het aan elkaar lassen van de hoofdspanten, gevolgd door de gordingspanten.

De hoofddraagconstructie bestaat uit vijf hoofdspanten. De hart-op-hartafstand bedraagt 28 meter. Het zijn driehoeksliggers waarvan de punt naar boven is gericht. De hoogte is 4,8 meter en het grondvlak heeft een breedte van 6 meter.

De hoofdspanten hebben een toog van 80 cm. Door eigen gewicht en de rustende belastingen zakt deze tot 65 cm.

Hoogwaardig laswerk De spanten zijn van staalkwaliteit Fe 510 vervaardigd, waardoor de constructie economischer en lichter kan worden uitgevoerd. Ze bestaan uit aan elkaar gelaste stalen buisprofielen. De prefabricage van de staalconstructie heeft plaats bij Oostingh Staalbouw in Katwijk. De hoofdspanten worden in drie delen van 30 meter per dekschuit naar de haven van Utrecht getransporteerd. Vandaar vervoert men de spantdelen op twee dolly stellen over een afstand van 800 meter naar het Jaarbeursterrein.

Alles is tot in de details in een draaiboek vastgelegd. Op het werk worden de constructiedelen op de kolommen en op een tijdelijke ondersteuningsconstructies gehesen. De hulpconstructies ondersteunen het geheel daar waar de montagelassen komen. Zeer veel aandacht krijgt het aflassen van de spanten. Bij de opleggingen worden de spanten aan ankerbuizen gelast, die in de betonkolommen zijn gestort. De Rontgenologisch Technische Dienst (RTD) controleert nauwkeurig de kwaliteit van de lasverbindingen. Zijn de spantdelen aan elkaar gelast dan worden de hulpconstructies weggehaald.

Lasverbindingen Er is gekozen voor lasverbindingen, omdat het de eenvoudigste manier is om krachten over te brengen. Bij boutverbindingen moeten de krachten eerst via kopplaten in de bouten worden geleid en daarna weer terug. Ook zouden er ruimteproblemen bij de betonkolommen ontstaan. Het lassen heeft verder het voordeel dat toleranties gemakkelijker ke worden opvangen. Bovendien zijn lassen mooier dan boutverbindingen, omdat de spanten een doorgaande lijn hebben. Uitvoeringstechnisch zijn boutverbindingen gemakkelijk.

Gordingspanten De secundaire liggers hebben ongeveer dezelfde vorm als de hoofdspanten alleen zijn ze met de punt naar beneden gericht. De gording overspant 22 meter en ligt in een vakwerkknooppunt van het hoofdspant.

De hoogte van de gording bedraagt 1,6 meter. Per stramien zijn er veertien gordingspanten die hart op hart op 6 meter liggen. De dakplaten komen rechtstreeks op de gordingspanten. De twee bovenbuizen bestaan daarom uit rechthoekige kokers van 14 x 8 cm. Ze liggen plat om een oplegvlak voor de dakplaten te creeren.

De onderste buis is rond en heeft een diameter van 10 cm.

In ieder veld wordt een bouwweg aangelegd om van daaruit de hoofd- en subspanten met behulp van een kraan op hun plaats te hijsen. Het kopspant heeft geen toog. De gordingspanten naar de kopspanten zijn daarom allemaal verschillend:alle hebben een andere draaiing. De gordingen tussen de spanten zijn wel allemaal gelijk.

Ingeklemd “In verband met de enorme overspanning is gekozen voor een statisch onbepaalde constructie’, legt constructeur ir.

C.J.H.M. Smulders van Aronsohn Raadgevende Ingenieurs BV uit. “Bij grote overspanningen zijn de doorbuigingen vaak ontoelaatbaar groot.

Het is daarom beter de spanten geheel in te klemmen. De krachten die dan in de constructie ontstaan, worden door de verschillende onderdelen opgevangen. Door de inklemming van de stalen hoofdspanten wordt het staalgebruik van de spanten beperkt. Bovendien krijgt de constructie een grotere stijfheid. De spanten ke dan ook op sterkte worden gedimensioneerd.”

De buitenwanden worden door staalconstructies overeind gehouden. In de langsrichting van de hal worden de windbelastingen via het dakvlak en de horizontaal belaste hoofdspanten naar de portaalconstructies afgevoerd. In dwarsrichting zorgen de portaalconstructies en de ingeklemde hoofdspanten voor de stabiliteit. Windverbanden zijn daarom in de constructie van de hal niet op genomen.

Aan de onderkant van de gevel komt een 2,2 meter hoge strook van geprefabriceerde betonelementen. Daarboven komt tegen de staalconstructie een dozengevel. Deze bestaat uit een gemoffelde aluminium buitenplaat en een stalen binnendoos met daartussen isolatieplaten. De geveldozen zullen horizontaal worden aangebracht en overspannen een lengte van 2,75 meter, van staalkolom naar staalkolom.

Het is een standaardgevel voor bedrijfshallen, die in plaats van verticaal horizontaal wordt toegepast.

De kopkanten van de hal bestaan uit uitkragende constructies. Dit is gedaan om het massale van de hal te doorbreken. De bevestiging van de gevel gebeurt aan de uitkragende staalconstructies die aan de buitenste spanten zijn opgehangen. De techniekruimten worden met een aluminiumkleurige geribbelde plaat bekleed.

Dak Als dakconstructie is gekozen voor een geperforeerde staalplaat met steenwol-isolatieplaten. Hierover komt een gespoten bitumineuze dakbedekking. De stalen dakplaten worden rechtstreeks op de gordingen geschroefd en zorgen voor een verstijving van het dakvlak. De 6 meter overspanning is de maximale vrije overspanning die de dakplaten ke overbruggen.

Bij de hoofdspanten volgen de dakplaten niet dezelfde hoek als de spanten. De dakplaten worden hier vrijgehouden van de spanten. Architect De Jong wilde zo de omvang van de hoofdspanten binnen beter laten uitkomen. De helling van het dak wordt boven de spanten daardoor minder steil, zodat, als dat nodig is, er overheen kan worden gelopen.

Het dak krijgt vanwege zijn enorme overspanning een grote zeeg (65 cm). Het garandeert een goede hemelwaterafvoer. Het dak is daarvoor in vakken verdeeld. Het hemelwater wordt verzameld en via twee buizen per vak afgevoerd. De buizen lopen op verschillende plaatsen langs kolommen in de gevels naar beneden. In verband met de kans op opstuwend water zullen op bepaalde plaatsen hogere dakranden worden aangebracht.

Zodoende ontstaat een natuurlijke goot. Tussen het eerste en het tweede spant wordt het dak voor een deel verhoogd uitgevoerd. Dit is nodig om plaats te bieden aan lichtorgels die met name voor popconcerten worden gebruikt. Het dak komt daar op hetzelfde niveau als de top van de hoofdspanten. Dit wordt gerealiseerd door zes gordingen verhoogd aan te brengen. Ter plaatse zijn de gordingen en de hoofdspanten zwaarder uitgevoerd.

De uitwendige afmetingen zijn gelijk aan die van de overige spanten, maar de wanden van de buisprofielen zijn dikker.

Onder dit dakgedeelte komen looppaden voor bedieningspersoneel.

Vloerconstructie De hal krijgt een gewapend betonnen vloer met een draagvermogen van 3000 kg/m2 nuttige belasting. De betonnen vloer wordt 23 cm dik en wordt in een hoge betonkwaliteit uitgevoerd. In verband met de complexe grondgesteldheid is de gehele vloer onderheid. Totaal waren er ruim 1400

palen van 40 x 40 cm nodig. De lengte van de palen is ongeveer 7 meter. In de lengterichting komt om de 28 meter een dilatatievoeg. In de breedterichting wordt de compartimentering met de leidinggoten gecombineerd, die in de vloer zijn verwerkt.

Ondanks dat de hal multifunctioneel kan worden gebruikt, is het klassieke ritme van de standvakken aangehouden.

Deze is terug te vinden in de onderlinge afstand van de servicegoten die hart op hart op 14 meter komen te liggen. De goten worden voorzien van zwak- en sterkstroom, telecommunicatie-aansluitingen, water en riolering.

Lang heeft men gestudeerd op de gootconstructie. Uiteindelijk is er een prefab betonnen goot ontworpen. Veel aandacht vereiste het ontwerp van de servicedeksels. Deze moesten geheel vlak met de bovenkant van de vloer komen te liggen. Er is een deksel ontworpen van 90 x 90 cm. Hierin zijn een aantal kleinere deksels opgenomen, die op een eenvoudige manier met behulp van een sleutel eruit zijn te halen. De deksels zijn betonnen platen in een stalen frame. Het geheel wordt met de betonvloer meegevlinderd. De vloer wordt meteen met een slijtlaag afgewerkt en zal zeer vlak worden.

Staalkeuze De dak- en gevelconstructies van de hal zijn in staal uitgevoerd, omdat met dit materiaal snel te bouwen is. Bovendien is een dergelijk grote overspanning niet met andere materialen economisch te realiseren.

Totaal wordt er in de dak- en gevelconstructies circa 800000 kg staal verwerkt. Dit zou aanzienlijk meer zijn geweest als de draagconstructie van de normale staalkwaliteit Fe 360 zou zijn vervaardigd.

De hoogwaardige staalkwaliteit die nu wordt gebruikt, is anderhalfmaal zo sterk. De afmetingen van de buizen ke hierdoor beperkt blijven, hoewel er toch buizen tussen zitten van 35 cm in diameter.

Nadat het gebouw in oktober klaar zal zijn, wordt eerst nog een paar maanden proefgedraaid. Er zullen dan een aantal popconcerten in de hal worden georganiseerd. In januari volgend jaar is de officiele opening gepland. Daarna zal de Jaarbeurs definitief de beschikking krijgen over haar eigen vlaggeschip.

De voorspanning in de betonnen kolomschijven gaat door alle drie geprefabriceerde schijfdelen en door de poer.

Hiertoe zijn spiraalbuizen (gaines) in de betonelementen gestort.

Voorbereidingen voor het voorspannen.

De betonnen portaalconstructie in een fase waarin de schijven worden voorgespannen.

Karakteriserend voor de Prins van Oranjehal zijn de betonnen portaalkolommen.

In de kolom zijn transportdeur en techniekkamer geintegreerd.

Elk hoofdspant wordt in drie delen van 30 meter aangevoerd. Op het werk worden ze meteen op de kolommen en ondersteuningsconstructies geplaatst.

De spantdelen van het eerste hoofdspant liggen op hun plaats, maar ze zijn nog niet aaan elkaar gelast. Maandag 8 februari aanstaande is het laswerk klaar en zullen de hulpconstructies eronder worden verwijderd. Het hoogste punt kan dan worden gevierd.

fot

Reageer op dit artikel