Případová studie

Prosklená střešní nástavba

Amsterdam | Netherlands | Octatube

Ocel

EN (Eurokód)

Návrh

Napětí/přetvoření

BIM link

RFEM

Connection

Tento článek je dostupný také v dalších jazycích:

Bývalý veletrh Diamant (De Diamantbeurs) v Amsterdamu, nyní známý jako Capital C, byl po radikální rekonstrukci obnoven do své staré krásy. Této národní památce byl nejen vrácen původní vzhled, ale nyní má také novou střešní nástavbu ze skla a oceli. Návrh pochází ze známé architektonické kanceláře ZJA Zwarts & Jansma Architects, statické řešení dodala firma Octatube.

Oceněný projekt

Úvodní video projektu Capital C

Budova byla oceněna prestižní cenou MIPIM Award 2020 za "Nejlepší zrekonstruovanou budovu" v rámci pařížského týdne nemovitostí. Nedávno byla budova Capital C oceněna také nizozemskou národní ocelářskou cenou 2020.

Společnost Octatube (Delft, Nizozemsko) použila pokročilé výpočetní nástroje k nalezení, optimalizaci a posouzení tvaru a prvků této jedinečné střechy ze skla a oceli nad historickou budovou v Amsterdamu. IDEA StatiCa v kombinaci s programem RFEM umožnila vyřešit tento technicky náročný úkol.

Konstrukce a design

Konstrukční systém střechy lze popsat jako válcovou roštovou skořepinu s kopulemi na obou koncích. Z důvodu přilehlé střešní nástavby a otvoru v průčelí byly z tohoto tvaru nějaké části odstraněny. V zásadě má kopule pouze jeden opakující se konstrukční přípoj, ale díky tvaru je každý uzel jiný. Celkem bylo použito cca 1000 různých ocelových prvků a 200 skleněných výplní.

U složitých projektů je vyžadován flexibilní výpočetní software, který je schopen modelovat širokou škálu prvků. Z tohoto důvodu byl použit RFEM v kombinaci s programy IDEA StatiCa, Rhinoceros (Rhino) a Grasshopper. Během předběžné a konečné fáze návrhu byl jako výchozí použit architektonický model z Rhino.

Konstrukční uspořádání prutů a zakřivení roštové skořepiny v tomto modelu byly důkladně analyzovány a optimalizovány. Prutový model a statické zatížení z Grasshopperu byly propojeny s RFEM, což umožnilo optimalizaci konstrukce. Zatížení bylo generováno přímým propojením mezi Rhinem a vlastním skriptem. K tomu bylo použito nepřímé propojení mezi programy Grasshopper a RFEM prostřednictvím Excelu. Základní myšlenka byla, že skleněné tabule ve tvaru čtyřúhelníku musí být zcela ploché, aby výsledný tvar povrchu odpovídal zbroušenému povrchu diamantu.

Na základě analýzy z kombinace programů RFEM a IDEA StatiCa Connection byly posouzeny obdélníkové duté profily (RHS). Vzhledem k tomu, že rotační tuhost přípojů je zásadní, byly použity dva modely celé konstrukce a jejích přípojů, aby bylo možné adekvátně modelovat tuhost a pevnost roštové skořepiny. Tyto modely byly použity jako horní a dolní hranice deformací a tuhostí přípojů. Model horní meze byl použit se všemi přípoji jako ideálně tuhými a z tohoto modelu byly odvozeny tuhosti přípojů. Dolní mez rotační tuhosti byla stanovena iterativně mezi programy RFEM a IDEA StatiCa Connection pro každý typ přípoje.

Tento model s polotuhými přípoji je zajímavý pro kontrolu tuhosti a stability skořepiny. V tomto modelu byla pro správné stanovení zatížení přidána stávající nosná konstrukce, na které byla umístěna skořepina. Toto řešení bylo jednodušší než stanovovat pružnost podpor, což by vedlo na iterativní proces, kde tuhost by byla pro každý zatěžovací stav jiná.

Fakta o konstrukci

Rozměry konstrukce

Délka x šířka:	45 m x 21 m
Výška:	10 metrů
Hmotnost:	29,5 tun (exkluzivní další podpůrné struktury, další strany)

Použitý software

RFEM 3D, RF-STEEL Members, RF-STEEL EC3 a RF-STABILITY
IDEA StatiCa Connection
Grasshopper
Rhinoceros (Rhino)

Počet uzlů v programu RFEM:	632
Počet prvků:	1085
Počet ploch :	0
Různé průřezy:	7 (exkluzivní další podpůrné struktury, další strany)
	17 (včetně dalších podpůrných struktur další strany)
Různé materiály:	1