Busstop Leidsche Rijn Centrum

De overkapping is gerealiseerd op het tunneldek van de A2. Eén van de randvoorwaarden is dat er niet geboord mag worden in het tunneldek. Tweede: beperken van de totale neerwaartse belasting, alle opwaartse windbelasting dient gecompenseerd te worden met het gewicht van de staalconstructie en de betonpoeren.

Projectomschrijving

Aan weerszijden van de A2 tunnel bij Utrecht ontvouwt zich over de kap het centrum van Leidsche Rijn. Voor bovenop de A2-tunnelbak ontstond de vraag naar een busstop. Met een minimaal programma van eisen en de 'handicap' van de maximale gewichtseis, is een overkapping ontworpen die zich in maat en schaal verbindt aan het stedelijk weefsel en een belangrijke schakel is in de stedelijke context: op de kop van het Berlijnplein, grenzend aan spoor en tunnelmond maakt de overkapping een front en beëindigt zo de grote open ruimte. In de andere richting maakt het zich vast aan de diagonaal uit het stedenbouwkundig frame. 
Het concept bestaat uit een evenwichtsspel met staal en doek, waarin schoonheid en techniek samengaan: aan tien kolommen van 15 m hoog hangt een samengesteld driehoekig stalen frame van 55x70 m waartussen naar onder en naar boven membranen worden op- en afgespannen. Hierdoor ontstaat een kathedralisch effect. De kabels en stangen, goten en klemlijsten, hemelwaterafvoer, kleur; samen verrijken en versieren ze dit beeld en maken zo de ornamenten. 

(Staal)constructie

De overkapping bestaat uit een staalconstructie met tien zeshoekige kelken. De kelken worden gevormd door een voorgespannen membraan. De vorm van het membraan is een klokvorm met de tuit aan de onderzijde. Tussen de tien zeshoekige kelken zijn kleinere driehoekige membraanconstructies aanwezig. Deze zijn met de punt naar boven gericht. 
ABT berekende de staalconstructie en het membraandoek in een samengesteld model. Hiervoor is gebruik gemaakt van het softwarepakket Sofistik. Door staal- en membraanconstructie in een model te berekenen kon de interactie tussen staal en membraandoek meegenomen worden. Dit leverde voordelen op voor het dimensioneren van het staal.
De grote kelken worden horizontaal opgespannen in zeshoekig frames. Vanuit iedere hoek van de zeshoek loopt er een spaak naar de kolom. Aan de onderzijde worden de kelken verticaal opgespannen aan de mast. Dit detail is weggewerkt in de gootconstructie.
De verticale spankracht uit het membraan maakt evenwicht met spankabels die van het zeshoekig frame naar de top van de kolom lopen.
De kleinere membraanconstructies bestaan uit gelijkzijdig driehoekige membranen in het midden en ongelijkzijdig driehoekige membranen aan de randen. De top van deze membranen wordt verticaal opgespannen door trekkabels aan de onderzijde.
Bij de ongelijkzijdig driehoekige membranen is de onderspanning asymmetrisch. Hierdoor lijkt de onderspanning op het eerste gezicht labiel maar doordat de top en de oplegpunten niet in hetzelfde vlak liggen kan er geen instabiliteit ontstaan. 

Bouwkundig concept

Het samenspel van infrastructuur, techniek, materiaal en vorm. Alle onderdelen verhouden zich correct ten opzichte van elkaar: van positie kolom, fundering en gewichtsklasse, naar draaicirkels en vrije doorgang op perrons, tot lengte overspanning, interieur-kwaliteit en knoop.

Constructieve details

In het algemeen is bekend dat overkappingen door wind opgetild kunnen worden. Deze opwaartse windbelasting wordt voor een groot deel bepaald door de vorm van de constructie. In de Eurocode worden kentallen voorgeschreven voor verschillende basisvormen. De karakteristieke vorm van de overkapping komt niet voor in de norm. Er was een interpretatie van de Eurocode als gevolg noodzakelijk. Vanwege de evenwichtspuzzel was het van belang om een goede inschatting van de vormfactor van de wind te bepalen. Deze exacte informatie kan verkregen worden door het uit laten voeren van een windtunnelonderzoek. Om in een vroeg stadium te kunnen toetsen of de gehanteerde interpretatie van de Eurocode een juist beeld geeft van de werkelijk te verwachten situatie, is gekozen voor inzet van een digitaal model waarin Computational Fluid Design (CFD) is ingezet, waarmee de vormfactor is geverifieerd. Bij dit onderzoek worden windstromingen met een computerprogramma gesimuleerd. Dergelijke berekeningen worden normaliter gebruikt om onder andere windbelasting op constructies te bepalen. Het is (nog) niet mogelijk om exacte stuwdrukken te ontlenen aan CFD-berekeningen, maar we konden wel de te verwachten totale opwaartse en neerwaartse kracht op de overkapping bepalen en spiegelen aan de geïnterpreteerde Eurocode methodiek. Deze krachten kwamen redelijk overeen met vastgestelde vormfactoren waarin vastgesteld werd dat de interpretatie de juiste keuze is.

Bijzondere aspecten

De HOV-baan is in de toekomst vertrambaar, wat effect heeft op de lengte van de haltering, vrije doorgang en zwaardere gewichtsklasse. Hier is in het ontwerp op geanticipeerd.
De hemelwaterafvoer is geïntegreerd in de knoop bij de klemlijst. De goot is ontworpen als een ronde opvangbak met zeef, die met de hand uitneembaar is om eventueel vuil te verwijderen. Hierachter zit ook een nastelmogelijkheid geïntegreerd.

Uitvoering

Er is nagedacht over de mogelijkheid om een van de membranen te vervangen. Indien dit nodig is, kunnen de spankabels en de spaken in de zeshoek gedemonteerd worden. Ook de aansluiting bij de goot onderin is demontabel. Alle aansluitpunten zijn dusdanig gedetailleerd dat een nieuw membraan over alle aansluitpunten heen aangebracht kan worden zodat het nieuwe membraan naadloos uitgevoerd kan worden.
Opdrachtgever:
Gemeente Utrecht (NL)
 
Hoofdaannemer:
Van Wijk Nieuwegein, Nieuwegein (NL)
 
Staalbouwer:
Buiting Machinebouw & Staalconstructie/Buitink Technology (membraan), Broekland/Duiven (NL) 
 
Architect:
AnnA | Annebregje Snijders Architects, Amsterdam (NL)
 
Studiebureau:
ABT (staal)/Tentech (membraan), Delft/Utrecht (NL)
 
Bouwtijd:
2017
 
Fotograaf:
Bouwen met Staal