Projektbeschreibung
Das Konferenz- und Ausstellungszentrum (COEX) auf dem Gelände der Expo 2020 in Dubai ist ein bedeutendes Ingenieurbauwerk, das durch seine anspruchsvolle Tragwerksplanung und durchdachte Anschlussdetails hervorsticht. Als zentrales Veranstaltungsgebäude wurde es als moderne Ausstellungsfläche konzipiert, deren Tragstruktur eine effiziente Lösung in Stahlbauweise erforderte. Das Ingenieurbüro Tony Gee and Partners war maßgeblich an der Planung der Stahlanschlüsse beteiligt und stellte sicher, dass die Konstruktion sowohl den Anforderungen an Sicherheit, Montierbarkeit als auch an das architektonische Erscheinungsbild entsprach.
Das Gebäude erstreckt sich über eine Länge von ca. 240 m und eine Breite von ca. 120 m. Es umfasst unter anderem eine große Ausstellungshalle, eine Ankunftsplaza, einen Verbindungsgang und ein ausgedehntes Stahltragwerk in Form eines Vordachs. Die Tragstruktur besteht im Wesentlichen aus Stahlbauelementen, die auf ein optimales Verhältnis von Eigengewicht zu Tragfähigkeit ausgelegt wurden. Ein wesentliches Projektziel war die Nachhaltigkeit: Zahlreiche Bauteile wurden aus einem früheren Projekt übernommen, was eine genaue Prüfung ihrer Eignung und Integration in die neue Tragstruktur erforderlich machte.
Konstruktive Herausforderungen
Die größte planerische Herausforderung lag in der Bemessung der Stahlanschlüsse. Diese mussten nicht nur die erforderliche Tragfähigkeit aufweisen, sondern auch so gestaltet sein, dass eine wirtschaftliche Fertigung und schnelle Montage auf der Baustelle möglich waren – insbesondere unter dem engen Bauzeitplan.
Besonders kritisch waren die Anschlüsse der Hauptfachwerke an die Stützen. Die Anforderungen sahen vor, dass diese Verbindungen lediglich Längskräfte übertragen und als gelenkig gelten sollten, ohne relevante Biegemomente zu übertragen. Dies erforderte eine sehr präzise Detaillierung, um ungewollte Zwängungen oder unerwünschte Steifigkeiten zu vermeiden.
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Eine zusätzliche Schwierigkeit bestand darin, bereits vorgefertigte Stahlbauteile in das neue Tragwerk zu integrieren. Da diese ursprünglich für ein anderes Projekt gefertigt worden waren, mussten sie hinsichtlich ihrer Tragfähigkeit und Anschlussdetails sorgfältig bewertet und gegebenenfalls angepasst werden – möglichst unter Beibehaltung vorhandener Komponenten, um zusätzliche Fertigungskosten zu vermeiden.
Auch bei anderen Bereichen, etwa bei den Anschlüssen der Dachverbände und der Traversen im Eingangsbereich, waren Lösungen gefragt, die sowohl den dynamischen Beanspruchungen standhalten als auch wirtschaftlich herstellbar und montagefreundlich waren.
Lösungsansatz und Ergebnisse
Zur Bemessung und Optimierung der Anschlüsse setzte Tony Gee and Partners die Software IDEA StatiCa Connection ein. Mit deren Hilfe konnten die Beanspruchungen in komplexen Anschlussdetails realitätsnah erfasst und Schwachstellen im Entwurf identifiziert werden. Dies ermöglichte eine gezielte Optimierung der Geometrie unter Berücksichtigung aller relevanten Nachweiskriterien.
„Obwohl die Kostenoptimierung ein wichtiger Faktor war, legte der Auftragnehmer besonderen Wert auf eine einfache Fertigbarkeit der Anschlüsse – das war letztlich entscheidend für einen reibungslosen Bauablauf.“
Shatha Abuhattab
Tragwerksplanerin bei Tony Gee and Partners – Tony Gee und Partner
Ein Schwerpunkt der Analyse lag auf den Hauptanschlüssen zwischen Fachwerk und Stütze. Diese wurden dreidimensional modelliert und mit geometrisch-linearen Analysen unter Berücksichtigung nichtlinearer Material- und Kontaktbedingungen untersucht. Zusätzlich wurden Eigenwertanalysen durchgeführt, um das Stabilitätsverhalten und mögliche Beulrisiken zu bewerten.
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„IDEA StatiCa erlaubte uns, unterschiedliche Varianten durchzuspielen, Anschlussverhalten visuell zu überprüfen und automatisch belastbare Nachweisberichte zu generieren.“
Shatha Abuhattab
Tony Gee und Partner
Auch bei der Bewertung der wiederverwendeten Stahlbauteile kam IDEA StatiCa zum Einsatz. Durch die Kombination aus geometrischer Modellierung und Bemessung konnte entschieden werden, ob die bestehenden Komponenten ohne Änderungen eingebaut werden konnten oder in welchem Umfang Anpassungen notwendig waren – stets mit dem Ziel, möglichst ressourcenschonend und normgerecht zu planen.
Die enge Integration der Software mit CAD-Systemen erleichterte zudem den Austausch zwischen Planung und Werkstattplanung, da 3D-Modelle und 2D-Zeichnungen direkt exportiert und weiterverwendet werden konnten. Das reduzierte Planungsfehler und trug zu einer effizienten Umsetzung auf der Baustelle bei.
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Fazit
Die Kombination aus fundierter Ingenieurarbeit und modernen digitalen Werkzeugen ermöglichte es Tony Gee and Partners, eine Tragstruktur zu realisieren, die sowohl statisch als auch architektonisch höchsten Ansprüchen genügt. Die optimierten Anschlüsse erfüllten alle Nachweiskriterien und unterstützten gleichzeitig eine zügige und wirtschaftliche Bauausführung – ein gelungenes Beispiel für modernen Stahlbau in der Praxis.
Über Tony Gee und Partner
Seit über 50 Jahren liefert Tony Gee innovative, baubegleitende Ingenieurlösungen und ist auf die Planung von permanenten und temporären Bauwerken spezialisiert. Tony Gee hat sich auf die Integration von Design und Konstruktion spezialisiert und arbeitet eng mit Kunden, Auftragnehmern und Designern zusammen, um effiziente, baubare und kostengünstige Lösungen zu entwickeln. Mit einem starken Fokus auf moderne Konstruktionstechniken und Materialeffizienz bietet das Unternehmen unabhängige Entwurfsprüfungen, Überprüfungen komplexer Lösungen und Bewertungen der Konstruktionsmethodik, um eine solide technische Integrität zu gewährleisten.
Das Unternehmen ist sowohl in Großbritannien als auch auf dem internationalen Markt tätig und kennt die logistischen und technischen Herausforderungen großer Infrastrukturprojekte. Ihre hochqualifizierten Fachleute, die von fortschrittlicher Planungs- und BIM-Software unterstützt werden, sorgen für Qualität, Innovation und eine pünktliche Projektabwicklung. Mit eigenen Kompetenzen in den Bereichen Bauwesen, Geotechnik und Oberbau, ergänzt durch eine vertrauenswürdige Lieferkette von Spezialisten, bietet das Unternehmen umfassende Ingenieurdienstleistungen, die sich an die sich entwickelnden Kundenbedürfnisse anpassen und praktische und wirtschaftliche Lösungen gewährleisten.
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