Pomysł polegał na stworzeniu adaptacyjnej przestrzeni do organizacji różnorodnych wydarzeń przez cały rok, dostosowanej do zmiennych warunków klimatycznych panujących w regionie – zarówno surowych zim, jak i intensywnych upałów letnich.
Centralnym elementem projektu jest instalacja zadaszenia z warstwą szkła fotowoltaicznego, rozciągającego się nad całym placem. Zostało ono pomysłowo zaprojektowane w celu pozyskiwania energii słonecznej i zapewnienia zrównoważonego zasilania na potrzeby operacyjne targu. Zadaszenie o łącznej powierzchni 4300 metrów kwadratowych jest strategicznie podzielone na dwie odrębne platformy – górną i dolną.
O projekcie
Główna konstrukcja składa się z szeregu stalowych kratownic o łącznej rozpiętości 45 metrów, z centralnym przęsłem o długości 29,6 metra i wspornikach po 7,7 metra po każdej stronie dachu. Kratownice są rozmieszczone równolegle w rozstawie 7,4 metra. Główna kratownica ma zmienną wysokość – około 2,5 metra nad słupami i 2 metry w środku rozpiętości. Ponadto konstrukcja zawiera rurowe płatwie, do których przymocowane jest fotowoltaiczne szkło konstrukcyjne.
Zgodnie z wymaganiami architektonicznymi cała konstrukcja została starannie zaprojektowana z zastosowaniem przekrojów rurowych okrągłych. Złożoność procesu produkcyjnego wymagała zakwalifikowania konstrukcji stalowej do klasy wykonania EXC3 zgodnie z normą EN 1090-2.
Wyzwania inżynierskie
Stalowa konstrukcja nośna stawiała liczne wyzwania o dużym stopniu złożoności. Większość z nich wynikała z wymagań architekta projektu oraz faktu, że cała konstrukcja została zaprojektowana wyłącznie z profili CHS. W przypadku profili CHS normy zawierają na ogół bardzo ograniczone wytyczne, a zazwyczaj konieczne jest stosowanie zaawansowanych rozwiązań numerycznych. Dotyczy to zwłaszcza tak złożonej geometrii, w której węzły skupiają elementy konstrukcyjne zbiegające się jednocześnie z różnych kierunków.
Warto również wspomnieć o konieczności zapewnienia transportowalności elementów na obszarze objętym surowymi ograniczeniami ruchu ciężkich pojazdów, co stanowiło istotną przeszkodę. W konsekwencji główne kratownice o rozpiętości 45 metrów każda musiały zostać podzielone na mniejsze segmenty, które można było wstępnie montować na miejscu budowy przed ostatecznym montażem, skutecznie omijając ograniczenia logistyczne.
Ponadto konieczne stało się wprowadzenie wstępnych ugięć odwrotnych w głównych kratownicach w celu precyzyjnego kontrolowania ugięć konstrukcji stalowej. Środek ten był niezbędny ze względu na wrażliwość szklanego przekrycia na znaczne ugięcia, wymagającą skrupulatnej kontroli elementów konstrukcyjnych.
Rozwiązania i wyniki
Ze względu na złożoną geometrię połączeń przyjęte podejście projektowe opierało się na procesie iteracyjnym. Byłoby to bardzo czasochłonne z uwagi na żmudne modelowanie, gdyby nie opcja łącza BIM między IDEA StatiCa a Tekla Structures. IDEA StatiCa Connection została następnie wykorzystana głównie do analizy zachowania połączeń.
Bez oprogramowania IDEA StatiCa proces projektowania połączeń stalowych w projekcie o takich właściwościach byłby niezwykle trudny. Interoperacyjność między IDEA StatiCa, oprogramowaniem do modelowania BIM i oprogramowaniem do analizy konstrukcji umożliwiła interesującą optymalizację procesu.
José Manuel Silva
Dyrektor Techniczny i Inżynier Konstruktor – STEELPLAN
Portugalia
W pierwszej fazie połączenia zostały zwymiarowane z analitycznego punktu widzenia, z uwzględnieniem znacznego komponentu wiedzy empirycznej. Wynik tej fazy projektowej został włączony do modelu BIM opracowanego w Tekla Structures, a jego projekt dostosowano do geometrii węzłów i osobliwości konstrukcji.
W drugiej fazie dopracowana geometria została bezpośrednio zaimportowana z Tekla Structures do IDEA StatiCa, a wszystkie sprawdzenia normowe i korekty zostały przeprowadzone w celu uzyskania ostatecznego projektu.
Oprócz klasycznej analizy EPS, profile CHS, podobnie jak inne cienkościenne przekroje, musiały zostać sprawdzone pod kątem postaci wyboczenia. Niestety, ze względu na dużą liczbę prętów przyłączonych do głównego słupa, pojawił się problem z wyboczeniem. Jednak zespół inżynierów z Steelplan (José Manuel Silva, Joao Pimenta) zdołał opracować eleganckie rozwiązanie spełniające wymagania architektoniczne i zapewniające bezpieczeństwo konstrukcji.
Analiza metodą elementów skończonych jest niezbędna do zaprojektowania tak złożonego połączenia i obserwowania rzeczywistego zachowania pod określonym obciążeniem. I właśnie to oferuje IDEA StatiCa. Możesz łatwo zmodyfikować i ponownie obliczyć połączenie w krótkim czasie.
João Pimenta
Inżynier konstruktor konstrukcji stalowych – STEELPLAN
Portugalia
Pierwotnie blachy węzłowe przyspawane do powierzchni zostały zastąpione blachami przechodzącymi przez cały przekrój poprzeczny głównego słupa, tworząc wewnątrz przekroju rurowego układ w kształcie „krzyża". Pozwoliło to zachować wymiary głównych elementów niemal niezmienione w stosunku do pierwotnego projektu.
Po kilku iteracjach ostateczna geometria została precyzyjnie zdefiniowana, a wszystkie sprawdzenia normowe zgodnie z Eurokodami zostały przeprowadzone.
O firmie Steelplan
Steelplan prowadzi działalność w zakresie projektowania i opracowywania szczegółów konstrukcji stalowych, modelowania BIM oraz przygotowania produkcji dla firm wykonujących konstrukcje stalowe. Steelplan ma siedzibę w Bradze, na północy Portugalii, w regionie o szczególnie silnej pozycji w branży konstrukcji stalowych w tym kraju.
Doświadczenie firmy opiera się na dynamizmie i wiedzy jej inżynierów, posiadających bogate doświadczenie w przemyśle metalowym oraz zaangażowanych w referencyjne projekty na poziomie krajowym i międzynarodowym.
Rozpocznij okres próbny już dziś i korzystaj przez 14 dni z pełnego dostępu i usług bezpłatnie.
Rozpocznij bezpłatny okres próbny
