Glazen dakbedekking

Bekroond project

Introductievideo van het Capital C project

Het gebouw heeft de prestigieuze MIPIM Award 2020 gewonnen voor het 'Best Refurbished Building' tijdens de Paris Real Estate Week. Recentelijk heeft het Capital C gebouw ook de Nationale Staalprijs 2020 gewonnen. 

Octatube (Delft, Nederland) heeft geavanceerde rekentools gebruikt om de vorm en elementen van dit unieke glas-stalen dak boven een historisch gebouw in Amsterdam te vinden, te optimaliseren en te toetsen aan de norm. IDEA StatiCa in combinatie met RFEM maakte het mogelijk deze technisch uitdagende opgave op te lossen.

Constructie en ontwerp

Het constructieve systeem van de dakopbouw kan worden omschreven als een cilindrisch gridschaal met twee koepels aan beide uiteinden. Vanwege het aangrenzende gebouw op het dak en de opening voor de entree van de gevel zijn delen van de vorm van de gridschaal weggelaten. In principe heeft de koepel slechts één repetitieve constructieve verbinding, maar de vrije vorm zorgt ervoor dat elk knooppunt anders is en unieke onderdelen vereist. In totaal zijn ongeveer 1000 verschillende stalen componenten en 200 glaspanelen gebruikt.

Voor complexe projecten is een flexibel (analyse)softwareprogramma vereist: een programma dat in staat is een breed scala aan unieke elementen te modelleren. Om deze reden werd RFEM gebruikt in combinatie met Rhinoceros (Rhino), Grasshopper en IDEA StatiCa. Tijdens de voorlopige en definitieve ontwerpfase was het Rhino-Grasshopper lijnmodel van de architect het uitgangspunt. In dit model werden de hoofdlijnen en secundaire lijnen vastgesteld.

De rasterlijnen en kromming in dit model zijn grondig geanalyseerd en geoptimaliseerd. Het lijnmodel en de constructieve belasting vanuit Grasshopper zijn gekoppeld aan RFEM, zodat het model constructief geoptimaliseerd kon worden. De belastingen op de constructie zijn gegenereerd via een directe koppeling tussen Rhino en een zelfgemaakt script. Hiervoor is de indirecte koppeling tussen Grasshopper en RFEM via Excel gebruikt. De voorwaarde was dat de vierhoekige glaspanelen volledig vlak moeten zijn, zoals de facetten van een diamant.

Met de analyse vanuit RFEM en IDEA StatiCa Connection zijn de afmetingen van de kokerprofielen (RHS) gevalideerd. Omdat de rotatiestijfheid essentieel is, zijn twee modellen van de gehele constructie en haar verbindingen gebruikt om de stijfheid en sterkte van de gridschaal adequaat te modelleren. Deze modellen werden gebruikt als boven- en ondergrens van de vervormingen en stijfheid. Het bovengrensmodel is gebruikt met alle verbindingen ideaal stijf, zodat de belastingseffecten op de verbindingen konden worden bepaald. De ondergrens voor de rotatiestijfheid is iteratief bepaald tussen RFEM en IDEA StatiCa Connection voor elk verbindingstype. 

Dit model met meer flexibele verbindingen is interessant voor de controle van de stijfheid en stabiliteit van de gridschaal. In dit model is de draagconstructie onder de gridschaal toegevoegd voor de juiste bepaling van de belastingen. Dit was noodzakelijk omdat het aannemen van de veerstijfheid van de verticale ondersteuningen te tijdrovend zou zijn vanwege het aanzienlijke iteratieve proces waarbij elke stijfheid per lastgeval anders zou zijn.

Feiten over de constructie

Afmetingen van de constructie

 Gebruikte software

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

Video

Dit project werd ook uitgebreid gepresenteerd tijdens een webinar van de Nederlandse Staalunie (video in het Nederlands):

Meer informatie

Vind meer informatie over het Capital C project.  

Foto- en videocredits: ZJA Zwarts & Jansma Architects & Octatube