Glasdachabdeckung

Preisgekröntes Projekt

Einführungsvideo des Capital C-Projekts

Das Gebäude wurde während der Paris Real Estate Week mit dem renommierten MIPIM Award 2020 als "Best Refurbished Building" ausgezeichnet. Erst kürzlich wurde das Gebäude Capital C auch mit dem  niederländischen Nationalen Stahlpreis 2020 ausgezeichnet.

Octatube (Delft, Niederlande) verwendete fortschrittliche Computertools, um die Form und die Elemente dieses einzigartigen Glas-Stahl-Dachs über einem historischen Gebäude in Amsterdam zu finden und zu optimieren und nachzuweisen. IDEA StatiCa in Kombination mit RFEM ermöglichte die Lösung dieser technisch anspruchsvollen Aufgabe.

Struktur und Design

Das Tragsystem der Dachabdeckung kann als zylindrische Gitterschale mit zwei Kuppeln an beiden Enden beschrieben werden. Wegen der angrenzenden Bebauung auf dem Dach und der Öffnung für den Eingang der Fassade wurden Teile aus der Form der Gitterschale entfernt. Im Prinzip hat die Kuppel nur eine sich wiederholende Strukturverbindung, aber die freie Form bewirkt, dass jeder Knoten mit einzigartigen Teilen anders ist. Insgesamt wurden etwa 1000 verschiedene Stahlbauteile und 200 Glasscheiben verwendet.

Für komplexe Projekte wird eine flexible (Analyse-)Software benötigt: ein Programm, das in der Lage ist, eine Vielzahl einzigartiger Elemente zu modellieren. Aus diesem Grund wurde RFEM in Kombination mit Rhinoceros (Rhino), Grasshopper und IDEA StatiCa eingesetzt. In der vorläufigen und finalen Entwurfsphase war das Linienmodell Rhino-Grasshopper des Architekten der Ausgangspunkt. In diesem Modell wurden die Hauptlinien und Nebenlinien festgelegt.

Die Gitterlinien und die Krümmung in diesem Modell wurden gründlich analysiert und optimiert. Das Linienmodell und die statische Belastung von Grasshopper wurden an RFEM angebunden, so dass das Modell statisch optimiert wurde. Die Belastungen der Struktur wurden durch eine direkte Verbindung zwischen Rhino und einem selbst erstellten Skript erzeugt. Dazu wurde die indirekte Verknüpfung zwischen Grasshopper und RFEM über Excel genutzt. Die Bedingung war so, dass die viereckigen Glasscheiben vollständig flach sein müssen, wie das Oberfläche eines Diamanten.

Mit der Analyse von RFEM und IDEA StatiCa Connection wurden die Formen des Rohres (RHS) überprüft. Da die Rotationssteifigkeit von wesentlicher Bedeutung ist, wurden zwei Modelle der gesamten Struktur und ihrer Anschlüsse verwendet, um die Steifigkeit und Festigkeit der Gitterschale angemessen zu modellieren. Diese Modelle wurden als obere und untere Grenze der Verformungen und Steifigkeiten verwendet. Das obere Grenzenmodell wurde mit allen Anschlüssen als ideal steif verwendet, damit die Belastungen auf die Anschlüsse ermittelt werden konnten. Die untere Grenze für die Rotationssteifigkeit wurde iterativ zwischen RFEM und IDEA StatiCa Connection für jeden Verbindungstyp ermittelt.

Dieses Modell mit gelenkigen Anschlüssen ist interessant für die Überprüfung der Steifigkeit und Stabilität der Gitterschale. Bei diesem Modell wurde die unter der Gitterschale befindliche Tragkonstruktion zur korrekten Ermittlung der Lasten hinzugefügt. Dies war notwendig, da die Annahme der Federsteifigkeit der vertikalen Auflager aufgrund des bedeutsamen iterativen Prozesses zu zeitaufwendig wäre, wenn jede Steifigkeit für jeden Lastfall unterschiedlich gewesen wäre.

Fakten zum Aufbau

Abmessungen der Struktur

 Verwendete Software

• RFEM 3D, RF-STEEL Members, RF-/STAHL EC3 und RF-STABIL
• IDEA StatiCa Connection
• Grasshopper
• Rhinoceros (Rhino)

Video

Dieses Projekt wurde auch in einem Webinar der Dutch Steel Society (Video auf Niederländisch) umfassend vorgestellt:

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Erfahren Sie mehr über das Capital C-Projekt.  

Foto- und Videocredits: ZJA Zwarts & Jansma Architects & Octatube