Over het project
In Brno wordt een nieuw multifunctioneel gebouw opgetrokken, waarvan de draagstructuur bestaat uit gewapend beton. Het gebouw zal het stadsdistrict Kralovo Pole domineren en combineert commerciële ruimte op de begane grond met een hotel op de verdiepingen daarboven. Het gebouw omvat ook een grote ondergrondse parkeergarage.
De draagstructuur is volledig ontworpen in gewapend beton. Op de onderste verdiepingen en in de ondergrondse garages wordt een verticaal kolomsysteem toegepast. Vanuit constructief oogpunt zijn de vloerplaten puntondersteund.
De gehele gebouwstructuur wordt gedragen door lange boorpalen in combinatie met een zware funderingsplaat. Deze laatste is ontworpen om de effecten over te dragen die worden veroorzaakt door de interactie van de plaat met de ondergrond en de interactie met de palen. Dit heeft zogenaamde 'D-gebieden' in de constructie gecreëerd, die de meest kritische onderdelen van deze betonconstructie vormen.
Omdat het gebouw omgeven is door andere gebouwen, is de ontgraving van de fundering zeer zorgvuldig ontworpen.
IDEA StatiCa heeft ons geholpen bij het ontwerpen en de normtoetsing van de verbinding tussen de buitenwanden in het ondergrondse deel van het gebouw, de funderingsplaten en de palen. Het was niet mogelijk om de palen centraal onder de wanden te plaatsen. De reden hiervoor was het handhaven van de voorgeschreven afstand tot de fundering van de bouwput.
Tomas Krivka
Constructeur – STATIKON Solutions s.r.o.
Tsjechië
Technische uitdagingen
Hoewel het gebouw er van buitenaf relatief eenvoudig uitziet, waren er talloze technische uitdagingen op te lossen.
Bijzonder uitdagend was de overdracht van belastingen van de bovengrondse verdiepingen naar de ondergrondse verdiepingen, vanwege de grote verschillen in plattegrond met verschillende constructieve systemen en de functionele eisen van elke ruimte (kelder: helling en rijstroken; verdiepingen boven de garages: commercieel). Om deze reden zijn sommige delen van de constructie onderworpen aan zeer hoge spanningen.
Als oplossing ontwierpen de ingenieurs hoge wandliggers die over twee verdiepingen lopen op de punten waar het constructieve wandsysteem overgaat van wand naar kolom.
Oplossingen en resultaten
STATIKON gebruikte IDEA StatiCa om het contact tussen de perimetermuren in het ondergrondse deel van het gebouw, de funderingsplaten en de palen te ontwerpen en te toetsen aan de norm. Het was niet mogelijk om de palen centraal onder de wanden te plaatsen. De reden hiervoor was de noodzaak om de voorgeschreven afstand tot de voet van de bouwput te handhaven.
In vergelijkbare gevallen is het mogelijk om een massieve spreidingsrib langs de omtrek van de funderingsplaat te ontwerpen, maar dit leidt tot hogere materiaalkosten (beton en wapening, ontgraving, verdieping van de funderingsconstructie).
Een andere mogelijkheid om de situatie op te lossen is het gebruik van de gedetailleerde analyse in IDEA StatiCa. Met behulp hiervan is het mogelijk het detail van het contact van de paalkoppen met de funderingsplaat onder de perimetermuur te onderzoeken. Op deze manier stelden de ingenieurs vast dat een perimeterrib niet nodig was. De enige uitzonderingen waren de twee meest belaste zones, die niet zonder een lokale spreidingskop konden worden uitgevoerd.
Dankzij deze aanpak slaagden de ingenieurs van STATIKON Solutions s.r.o. erin een betrouwbaar en nauwkeurig ontwerp te realiseren dat tevens het meest economische materiaalgebruik garandeerde met behoud van voldoende stabiliteit.
Een ander probleem dat IDEA StatiCa hielp oplossen, was het punt waar de kolom eindigt in de funderingsplaat in de ruimte tussen de twee palen. Deze situatie doet zich voor wanneer de draagkracht van één enkele paal niet langer voldoende is en een 'groep' palen vereist is.
In dit geval betreft het twee palen met een onderlinge hartafstand gelijk aan twee diameters van één paal. Dit brengt ons terug naar het D-gebied, waar de krachten vanuit de kolom via een gedrukte diagonaal met trekkrachten naar de palen worden overgedragen.
Nog een uitdaging die de ingenieurs met behulp van IDEA StatiCa oplosten, waren de eerder genoemde hoge wandliggers en enkele hoge pijlers die door hun afmetingen zeer excentrisch worden belast.
Bij excentrisch belaste kolommen hoefden de ingenieurs geen conservatieve benadering te hanteren en konden zij de verticale kracht op de excentrische afstand van de kolomhartlijn niet simplistisch als een buigend moment beschouwen. Zij konden de situatie beoordelen op basis van de verdeling van drukspanningen en trekkrachten naar de onderliggende constructiedelen.
Als zij hadden gekozen voor een conservatieve aanpak bij het ontwerp en de beoordeling van een excentrisch belaste kolom, zou het überhaupt niet mogelijk zijn geweest een ontwerp te produceren. Het ontwerp, met behulp van IDEA StatiCa, leidde tot de optimale hoeveelheid benodigde wapening en de verdeling ervan.
Door toepassing van IDEA StatiCa Detail konden sommige uitdagingen sneller en met minder inspanning worden overwonnen dan met conventionele methoden mogelijk zou zijn geweest.
Bij het ontwerpen van een constructie streven we altijd naar een betrouwbaar en nauwkeurig ontwerp. Tegelijkertijd kijken we ook naar de economische aspecten van het voorgestelde ontwerp om de opdrachtgever maximaal te besparen. Dankzij IDEA StatiCa konden we de paalkoppen zeer nauwkeurig beoordelen en de dikte van de funderingsplaat dienovereenkomstig ontwerpen.
Tomas Krivka
Constructeur – STATIKON Solutions s.r.o.
Tsjechië
Over STATIKON Solutions s.r.o.
STATIKON Solutions s.r.o., gevestigd in Praag, is actief op de markt sinds 2010. Het bedrijf houdt zich bezig met het opstellen van constructieve beoordelingen, van studies en projecten voor bestemmingsplanprocedures, via documentatie voor bouwvergunningen of bouwmeldingen tot uitvoeringsontwerpen.
Het bedrijf werkt samen met toonaangevende architecten, gerenommeerde ontwerpbureaus, projectontwikkelaars en bouwbedrijven.
Het heeft zijn kennis ingebracht in meer dan tweehonderd grote projecten.
STATIKON Solutions s.r.o. heeft de IDEA StatiCa Excellence Awards 2021 gewonnen in de categorie Grootschalige gebouwen met dit multifunctionele bouwproject.
Luister naar ingenieur Tomas Krivka die de belangrijkste projectuitdagingen toelicht
Visualisatie
Visualisatie
Visualisatie
Model
Model
Model
Wilt u vergelijkbare constructies kunnen ontwerpen? IDEA StatiCa is er om u te helpen. Ontdek alle mogelijkheden van de software met de 14-daagse GRATIS proefversie.
VRAAG GRATIS PROEFVERSIE AAN
