Het idee was om een aanpasbare ruimte te creëren waar het hele jaar door verschillende evenementen kunnen plaatsvinden, aangepast aan de wisselende klimatologische omstandigheden in de regio, of het nu gaat om de guurheid van de winter of de intensiteit van de zomer.
Centraal in het project staat de installatie van een overkapping met een fotovoltaïsche glaslaag die over het hele plein wordt doorgetrokken. Het is ingenieus ontworpen om zonne-energie te benutten en een duurzame stroomvoorziening te genereren voor de operationele behoeften van de markt. Met een gezamenlijke oppervlakte van 4.300 vierkante meter is de overkapping strategisch verdeeld in twee verschillende platforms, namelijk het bovenste en onderste platform.
Gallery
Over het project
Het primaire geraamte bestaat uit een reeks stalen spanten over een totale afstand van 45 meter, met een centrale overspanning van 29,6 meter en uitkragingen van 7,7 meter aan elke kant van het dak. Deze spanten staan parallel opgesteld met een onderlinge afstand van 7,4 meter. Het hoofdspant heeft een variabele hoogte, tot ongeveer 2,5 meter boven de kolommen en 2 meter in het midden van de overspanning. Bovendien bevat de structuur buisvormige gordingen waaraan het fotovoltaïsche structurele glas is bevestigd.
In overeenstemming met de architectonische specificaties werd de hele constructie zorgvuldig ontworpen met behulp van ronde kokerprofielen. De complexiteit van het productieproces maakte het noodzakelijk om de staalconstructie in te delen in de uitvoeringsklasse EXC3 volgens de EN 1090-2 norm.
Technische uitdagingen
Het stalen geraamte stelde ons voor talloze uitdagingen, met vele complexiteiten. De meeste daarvan komen voort uit de eisen van de projectarchitect en het feit dat de hele constructie volledig uit CHS-profielen is ontworpen. Voor CHS-profielen zijn er over het algemeen weinig richtlijnen in codes en zijn er meestal meer geavanceerde numerieke oplossingen nodig. Dit is vooral het geval bij een dergelijke complexe geometrie, wat resulteert in knooppunten waar constructiedelen uit verschillende richtingen tegelijkertijd samenkomen.
Ook vermeldenswaard was de kwestie van de noodzaak van transporteerbaarheid in een gebied met strenge beperkingen op het verkeer van zware vrachtwagens, wat een aanzienlijke hindernis vormde. Daarom moesten de hoofdspanten, elk met een overspanning van 45 meter, worden verdeeld in kleinere segmenten die ter plaatse konden worden voorgemonteerd voor de uiteindelijke montage, waarbij de logistieke beperkingen effectief werden omzeild.
Bovendien werd het aanbrengen van voorkamers in de hoofdspanten noodzakelijk om doorbuigingen binnen de staalconstructie nauwkeurig te regelen. Deze maatregel was cruciaal gezien de gevoeligheid van de glazen overkapping voor aanzienlijke doorbuigingen, wat een nauwgezette controle van de structurele elementen vereiste.
Oplossingen en resultaten
Vanwege de complexe geometrie van de verbindingen was de aanpak voor het ontwerp gebaseerd op een iteratief proces. Dit zou zeer tijdrovend zijn vanwege het vervelende modelleren, ware het niet dat er een BIM-koppeling mogelijk was tussen IDEA StatiCa en Tekla Structures. IDEA StatiCa Connection werd vervolgens voornamelijk gebruikt om het gedrag van de verbindingen te analyseren.
Zonder de software van Idea Statica zou het proces van het ontwerpen van de staalverbindingen in een project met deze kenmerken extreem moeilijk zijn geworden. De interoperabiliteit tussen IDEA StatiCa, de BIM-modelleringssoftware en de structurele berekeningssoftware maakte een interessante procesoptimalisatie mogelijk.
José Manuel Silva
Technisch directeur en bouwkundig ingenieur – STEEL PLAN
Portugal
In de eerste fase werden de verbindingen gedimensioneerd vanuit een analytisch perspectief en zelfs met een belangrijke component empirische kennis. Het resultaat van deze ontwerpfase werd opgenomen in het BIM-model, ontwikkeld in Tekla Structures, en het ontwerp werd compatibel gemaakt met de knooppuntgeometrie en de singulariteiten van de constructie.
In de tweede fase werd de verfijnde geometrie rechtstreeks vanuit Tekla Structures geïmporteerd in IDEA StatiCa en werden alle veiligheidscontroles en aanpassingen uitgevoerd om tot het definitieve ontwerp te komen.
Naast de klassieke EPS-analyse moest de CHS, net als andere dunwandige profielen, worden gecontroleerd op knikvorm. En helaas, door de vele verbonden staven met de hoofdkolom, verscheen er een probleem met knik . Het ingenieursteam van Steelplan (José Manuel Silva, Joao Pimenta) was echter in staat om met een elegante oplossing te komen die aan de architectonische eisen voldeed en de veiligheid van de constructie garandeerde.
Om zo'n complexe verbinding te ontwerpen en het werkelijke gedrag onder een bepaalde belasting te zien, is eindige-elementenanalyse nodig. En dat is precies wat IDEA StatiCa je biedt. En je kunt de verbinding eenvoudig aanpassen en opnieuw berekenen in korte tijd.
João Pimenta
Constructeur staal – STEEL PLAN
Portugal
Oorspronkelijk aan het oppervlak gelaste hoekplaten werden vervangen door platen die door de gehele doorsnede van de hoofdkolom lopen en een "kruis" vormen binnen de holle doorsnede. Hierdoor bleven de afmetingen van de hoofdelementen vrijwel ongewijzigd ten opzichte van het oorspronkelijke ontwerp.
Na enkele interacties was de uiteindelijke geometrie perfect gedefinieerd en werden alle veiligheidscontroles volgens Eurocodes uitgevoerd.
Over Steelplan
Steelplan houdt zich bezig met het ontwerpen en detailleren van staalconstructies, BIM-modellering en werkvoorbereiding voor staalbouwbedrijven. Steelplan is gevestigd in Braga, in het noorden van Portugal, een zeer prominente regio voor staalconstructies in Portugal.
De ervaring van het bedrijf is gebaseerd op de dynamiek en kennis van haar ingenieurs met een ruime ervaring in de metaalverwerkende industrie en hun betrokkenheid bij referentieprojecten op nationaal en internationaal niveau.
Start vandaag nog je proefperiode en geniet 14 dagen van volledige toegang en gratis services.
Gratis proefabonnement starten
