Met een stabiliteitsingenieur op stap langs de voetbalstadia van het WK 2014

Twee elftallen spelen. De bal kan rollen op de gemeentelijke sportwei naast de kantine of in een heuse voetbaltempel, een mastodont die duizenden fans moet toelaten om afgeschermd van de elementen het spel mee te beleven. Geen groter contrast is denkbaar.

Brazilië heeft zich ertoe verbonden om voor deze wereldbeker 12 stadia te voorzien. De FIFA vereiste er maar 8. Enkele stadia werden gerenoveerd. Zij dateren nog van het vorige WK in Brazilië in 1950, toen het thuisland de finale verloor. Andere stadia zijn volledig nieuw en maar op de valreep klaar.

 

 

 

 

 

 

1. Rio de Janeiro

Maracanã

De grootste capaciteit.

Renovatie

architect Daniel Fernandes Architectos

71159 zitplaatsen

396 miljoen € bouwkost of 5562 € per zitplaats

Matchen:

groep F – Argentinië vs Bosnië-Herzegovina

groep B – Spanje vs Chilli

groep H – België vs Rusland

groep E – Ecuador vs Frankrijk

achtste finale – 1C v 2D

Kwartfinale – W53 v W54

finale – W61 v W62

 

Het stadion is bijgenaamd Maracana naar de vorm van de bek van een papegaai.

Het is oorspronkelijk gebouwd voor het wk van 1950 en nu gerenoveerd voor het wk 2014,.

De oude betonnen dakstructuur (enkel boven de buitenste tribune) is  afgebroken en vervangen door een  nieuw dak boven de volledige tribune. 

Omdat de gevelstructuur wordt behouden (en dus niet extra belast mag worden) en het nieuwe dak meer oppervlakte heeft, is er gekozen voor een heel lichte structuur.

 

Het kabel-membraan systeem met  binnen-ringstructuur is opgehangen aan de buitenkant. Drukelementen duwen het membraan naar boven, zodat het zicht niet belemmerd is en de kabels nog kunnen doorhangen.

De krachten van de hangende kabels naar binnen toe, worden  ter hoogte van de rand opgevangen door een nieuwe buitenringstructuur

De 60 bestaande betonribben werden overgenomen in de 60 nieuwe kabel-membraan elementen met 68 m uitkraging uit 2900 t staal en 43800m2 membraan opp.

De hoofdkabels dienden tijdens uitvoering tegelijk omhoog gebracht te worden, omdat de binnenring alles verbindt en in evenwicht houdt.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. São Paulo

Arena de São Paulo (Arena Corinthians)

Grootste vertraging.

Nieuwbouw

architect: Aníbal Coutinho of Coutinho, Diegues, Cordeiro Arquitetos

59955 zitplaatsen

271 miljoen € bouwkost of 4512 € per zitplaats

Matchen:

groep A – Brazil v Kroatië (opening match)

groep D – Uruguay vs Engeland

groep B – Nederland vs Chilli

groep H – Zuid-Korea vs België

achtste finale – 1F v 2E

Halve finale – W59 v W60

 

Het dak boven de tijdelijke zijtribune  is een kabel-boog structuur, met als grootste overspanning 170 m

De daken van de hoofdtribune zijn uitkragende vakwerkspanten.

In totaal werd hiervoor 5100 ton structureel staal gebruikt

 

Ook hier is de uitvoering moeilijk. Omdat bij de grote overspanning delen structureel samenwerken, zijn tijdelijke constructies nodig. 

Tijdens de uitvoering zijn er 2 doden gevallen toen een kraan omviel. Daardoor is ook veel tijd verloren, waardoor uit tijdsgebrek de  glazen dakpanelen pas na het wk op het dak zullen worden gelegd.

 

 

 

 

 

3. Belo Horizonte

Mineirão

Het groenste stadion.

Renovatie

architect: BCMF Arquitetos

56091 zitplaatsen

512 miljoen € bouwkost of 9133 € per zitplaats

Matchen:

groep C – Colombië vs Griekenland

groep H – België vs Algerije

groep F – Argentinië vs Iran

groep D – Costa Rica vs Engeland

achtste finale – 1A v 2B

Halve finale – W57 v W58

 

Het stadion werd gebouwd  van 1959 tot 1965. De renovatie werd voltooid in 2012.

De piste rond het veld werd vervangen door tribunes, waardoor het veld werd verlaagd om iedereen een goed zicht te geven.

6,270,000 liter regenwater kan worden opgevangen en gebufferd om de buurt van water te voorzien.  Op het dak liggen zonnepanelen met een capaciteit van 1.4 MW (kostprijs 12.5M€). 

Volgens de FIFA was dit stadion het beste op het vlak van voorbereidingswerken. De structurele ingrepen zijn eerder beperkt.

 

Het bestaande dak uit beton met uitkragende spanten, werd uitgebreid naar binnen met een uitkragende staalvakwerkstructuur, bevestigd aan betonstructuur om samen het extra gewicht  op te vangen.

 

 

 

 

 

 

 

4. Brasilia

Estádio Nacional de Brasilia

Het duurste stadion.

Totaalrenovatie.

architect: Eduardo de Castro Mello en Vicente Castro Mello

65702 zitplaatsen

663 miljoen € bouwkost of 10097 € per zitplaats

Matchen:

groep E – Zwitserland vs Ecuador

groep C – Colombië vs Ivoorkust

groep A – Kameroen vs Brazil

groep G – Portugal vs Ghana

achtste finale – 1E v 2F

kwartfinale – W55 v W56

Third place – L61 v L62

 

Het oude stadion werd volledig afgebroken. Het dak staat structureel los van de tribune en bestaat uit een hangend kabelsysteem. Deze kabels verbinden de  platte drukring op kolommen aan de buitenkant met de hangende trekkende kabelstructuur aan de binnenkant. De drukring zorgt voor het evenwicht en hierdoor kan de kabelstructuur binnenin slank worden uitgevoerd. Het binnenste deel van de hangende structuur is verhoogd om het zicht niet te belemmeren.

Ook hier zijn zonnepannelen en regenwaterrecuperatie voorzien.

Het duurste stadion per zitplaats onder andere door corruptie.

 

 

 

 

 

 

5. Fortaleza

Arena Castelão

Eerste afgewerkte stadion.

Renovatie

architect: José Liberal de Castro

57747 zitplaatsen

159 miljoen € bouwkost of 2757 € per zitplaats

Matchen:

groep D – Uruguay vs Costa Rica

groep A – Brazil vs Mexico

groep G – Duitsland vs Ghana

groep C – Griekenland vsIvoorkust

achtste finale – 1B v 2A

kwartfinale – W49 v W50

 

Als renovatie werd een groter dak en ondergrondse parkeergarage toegevoegd.

Door de uitstekende  vakwerkkolommen kan het nieuwe dak deels opgehangen worden en is de vakwerkdakstructuur eerder slank.

 

 

 

 

 

 

6. Salvador

Arena Fonte Nova

De lichtste dakstructuur.

Totaalrenovatie

architect: Marc Duwe en Claas Schulitz

49280 zitplaatsen

184 miljoen € bouwkost of 3739 € per zitplaats

Matchen:

groep B – Spanje vs Netherlands

groep G – Duitsland vs Portugal

groep E – Zwitserland vs France

groep F – Bosnia-Herzegovina vs Iran

achtste finale – 1H v 2G

kwartfinale – W51 v W52

 

Het stadion heeft een U-vorm, zoals een amfitheater, met zicht op de stad en het meer.

Het dak is een kabel-membraan structuur. Een centrale hangende binnenring wordt getrokken door de kabels.

Het is een heel lichte minimalistische dakstructuur, zonder balken.

Tussen deze hoofdkabels staan stalen boogjes om het membraan van het dakvlak vorm te geven en af te wateren.

Een deel van het dak is ingestort door een stortregenbui. Een membraan is gevoelig aan regenvervorming en wateropstapeling.

De uitstekende staalstructuur is om de windstabiliteit  te garanderen en vervorming te beperken. Wind speelt een grote rol in het ontwerp. Bij windzuiging zou door de lichte dakstructuur kabels kunnen plooien door gebrek aan trekspanning. Hiervoor zijn extra kabels voorzien boven het dak.

 

 

 

 

 

7. Porto Alegre

Estádio Beira-Rio

Het Zuidelijkste stadion

Renovatie

architect: Hype Studio

42153 zitplaatsen

243 miljoen € bouwkost of 5771 € per zitplaats

Matchen:

groep E – France vs Honduras

groep B – Australië vs Netherlands

groep H – Zuid-Korea vs Algerije

groep F – Nigeria vs Argentinië

achtste finale – 1G v 2H

 

Bij dit stadion zijn er door geldproblemen vertragingen opgelopen.

Het dak bestaat uit uitkragende staal vakwerk spanten met esthetisch systeem voor afwatering per spant.

De verfijning van de spanten begint  waar ze aan betonnen tribune worden bevestigd, en de krachten worden overgedragen.

 

 

 

 

 

 

8. Recife

Arena Pernambuco

Het meest multifunctionele stadion.

Nieuwbouw.

architect: Fernandes Arquitetos Associados

40604 zitplaatsen

175 miljoen € bouwkost of 4320 € per zitplaats

Matchen:

groep C –Ivoorkust vs Japan

groep D – Italië vs Costa Rica

groep A – Kroatië vs Mexico

groep G – USA vs Duitsland

achtste finale – 1F v 2E

 

Dit stadion is een nieuwbouw voor het wk, maar ook een multifunctionele universiteitscampus en zonnepaneelcentrale voor 6000 mensen.

Zoals bij de Arena Castelão te Fortaleza hangt het dak aan kolommen, zodat het vakwerk van de dakstructuur verslankt. Alleen zijn het hier massieve kolommen, zoals de onderliggende structuur.

 

 

 

 

 

9. Manaus

Arena da Amazônia

Het structureel mooiste stadion.

Nieuwbouw.

architect:  gmp Architekten

39573 zitplaatsen

192 miljoen € bouwkost of 4861 € per zitplaats

Matchen:

groep D – Engeland vs Italië

groep A – Kameroen vs Kroatië

groep G – USA vs Portugal

groep E – Honduras vs Zwitserland

 

Dit stadion is gelegen aan het regenwoud, in een regio waar voetbal minder populair is. Er is sprake van om het stadion te herinrichten als gevangenis.

De structuur is een net van stalen balken met een membraan ertussen. Aan de binnenkant van het dak is er een drukring waartegen de balken steunen en aan de buitenkant is er een trekring, waaraan de structuur hangt. (dit is een drukkende boogstructuur en niet een hangende kabelstructuur). Hierdoor is het mogelijk de aansluiting aan de fundering scharnierend te voorzien.

Ten gevolge van deze ringen, moesten de balken gesteund worden in de constructiefase, vooraleer de ringen (en de volledige rest van de structuur) afgewerkt waren.

Er is vertraging opgelopen door een dodelijk ongeval.

 

 

 

 

 

 

10. Cuiabá

Arena Pantanal

Het meest omstreden stadion.

Nieuwbouw

architect: GCP Architects

39553 zitplaatsen

155 miljoen € bouwkost of 3913 € per zitplaats

Matchen:

groep B – Chilli vs Australië

groep H – Rusland vs Zuid-Korea

groep F – Nigeria vs Bosnië-Herzegovina

groep C – Japan vs Colombië

 

Hier was hevige kritiek omdat er geen nabijgelegen eerste klasse club is om het stadion te gebruiken. Het protest leidde zelfs tot stakingen in de regio.

De structuur bestaat uit 4 aparte delen met elk een hoofd-vakwerk-dakbalk, elk op 2 vakwerkkolommen.

Dankzij de hoofddakbalk kan het dak verlicht worden enaar een kleinere uitkraging.

Ook hier is het dak naar binnen toe verhoogd, om het zicht van de bovenste plaatsen niet te belemmeren.

Er is 24000 m3 puin van het oude stadion hergebruikt (vooral in aanleg van nieuwe wegen).

Hier had men staal en geld kunnen uitsparen door kolommen te combineren of de dakbalken dieper in het veld te leggen. Waarschijnlijk is dit uit architecturale overwegingen nagelaten.

 

 

 

 

 

 

11. Natal

Arena das Dunas

Het eyecatcher stadion

Totaalrenovatie

architect: GCP Arquitetos

39304 zitplaatsen

138 miljoen € bouwkost of 3507 € per zitplaats

Matchen:

groep A – Mexico vs Kameroen

groep G – Ghana vs USA

groep C – Japan vs Griekenland

groep D – Italië vs Uruguay

 

De Arena das Dunas werd gebouwd ter vervanging van een bestaand stadion. De vorm van afzonderlijke bloemblaadjes vormt in zijn geheel de figuur van golvende duinen.

 

Aan de toegangstrappen zorgen de openingen voor visueel uitgesneden stroken.

De structuur bestaat uit een volledig kragende ruimtevakwerkstructuur, bekleed met aluminiumtegels. De structurele delen staan los van elkaar, met een bekleding van de tussengangen in transparant polycarbonaat.

Het stadion is asymmetrisch, met het grootste dak naar de zon gericht.

 

Na het wk wordt de capaciteit met 10000 plaatsen gereduceerd.

Het stadion is verwezenlijkt 3 % onder het voorziene budget.

 

Door hier een drukring aan de binnenkant te voorzien zou de structuur verlicht kunnen worden, al wordt dan het visuele effect van losse delen teniet gedaan.

 

 

 

 

 

12. Curitiba

Arena da Baixada

Het goedkoopste stadion.

Renovatie

architect: Carlos Arcos

37634 zitplaatsen

96 miljoen € bouwkost of 2546 € per zitplaats

Matchen:

groep F – Iran vs Nigeria

groep E – Honduras vs Ecuador

groep B – Australië vs Spanje

groep H – Algerije vs Rusland

 

Het betreft een renovatie van een bestaand stadion met tribunes aan 3 zijdes.

De opdrachtgevers werden voor de rechtbank gedaagd, omdat de werken te gevaarlijk zijn voor de bouwvakkers. Het bouwproject is stilgelegd, met grote vertragingen tot gevolg. De grote vakwerkbalken monteren, waar de tribunes behouden bleven, is geen sinecure. Dit verklaart deels de dodelijke ongevallen.

Het bestaande stadion had 1 open zijde.

De nieuwe structuur bestaat uit 2 grote vakwerkliggers over de lengte van het stadion, waar alle daken dwars op steunen met kleinere vakwerkliggers. Deze kleine dakbalken zijn tussenin opgevuld met membranen. Door deze keuze voor 2 vakwerkbalken zijn geen uitkragingen of portieken, waardoor de verticale structuur uit rechte kolommen bestaat en het grondoppervlak beperkt wordt.