O projektu
Čtvrť Kalaranna je moderní obytná oblast na šesti hektarech, která se skládá z 12 obytných budov s restauracemi a komerčními prostory, propojenými podzemním parkovištěm. Třetí etapa tohoto rozsáhlého projektu, zahrnující čtyři pětipodlažní budovy, byla svěřena konstrukční společnosti Innopolis Insenerid OÜ. Innopolis je komplexní architektonická a inženýrská firma specializující se na digitální řešení pro projektování staveb v severských a pobaltských zemích.
Konstrukce je navržena jako železobetonová. Svislý nosný systém tvoří prefabrikované betonové stěny obecných tvarů, zatímco vodorovné nosné systémy se skládají z dutinových stropních panelů uložených na prefabrikované betonové prvky nebo ocelové prvky. Několik budov je orientováno do ulice, což vyžaduje normové posouzení pro případ nárazu vozidla a jeho dopadu na konstrukční integritu.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Architectural visualization of the Kalaranna District}}}\]
Inženýrské výzvy
Investor požadoval, aby celá konstrukce byla navržena z prefabrikovaných prvků s minimálním množstvím monolitického betonu, a to z důvodu zachování bezpečnosti na staveništi a úspory času a nákladů. Celý proces projektování byl náročný nejen kvůli složitosti tvarů betonových prvků, ale také kvůli intenzivnímu tlaku na projektový tým, aby veškeré návrhy dokončil v termínu. Navíc se fáze podrobného projektování překrývala s fází výstavby, což vyžadovalo úpravy v reálném čase bez možnosti změny schválených architektonických plánů, které byly závazně uzamčeny bez výjimek.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Model of the third stage of the project}}}\]
Jednou z hlavních inženýrských výzev spojených s návrhem bylo řešení D-oblastí, zejména otvorů pro vzduchotechnické systémy, které vytvářejí slabá místa v prvcích. Projekt zahrnoval také neobvykle vysoké prefabrikované stěny o výšce 8 metrů s velkými okenními otvory. Další významnou výzvou byly různorodé tvary stěn v jednotlivých podlažích, které komplikovaly přenos sil do nižších úrovní. To vyžadovalo podrobnou analýzu, aby bylo zajištěno správné vedení zatížení.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{8-meter-high precast walls }}}\]
Další výzva se objevila v podzemní části konstrukce, kde stěny z vyšších podlaží přenášely svá zatížení přímo na sloupy bez možnosti přeprojektování nosného systému. Bylo to způsobeno tím, že konstrukční uspořádání bylo uzamčeno již ve fázi předběžného návrhu, což ponechávalo jen malý prostor pro změny během fáze podrobného projektování. V jednom případě museli inženýři navrhnout speciální ocelové skříňové nosníky pro přemostění velkých otvorů, aby byla zachována konstrukční integrita stěn i přes značná zatížení.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Steel box beams supporting walls with large openings}}}\]
Řešení a výsledky
Pro zvládnutí výzev tohoto typu projektu využila společnost Innopolis Insenerid OÜ software IDEA StatiCa ve svém pracovním postupu s cílem maximálně urychlit proces projektování. Konkrétně byla použita aplikace IDEA StatiCa Detail pro modelování složitých vysokých nosníků s D-oblastmi.
Ve srovnání s jinými softwary se mi líbí jednoduchost IDEA StatiCa a její zaměření na každodenní použití. Díky IDEA StatiCa si mohu udělat jasnou představu o tom, jak by se stěny chovaly při reálném zatížení, zejména u složitých řešení.
Artur Andersalu
Statik – Innopolis Insenerid OÜ
Estonsko
Inženýr Artur Andersalu pracoval se stěnami oslabenými otvory pro dveře a okna. Mohl snadno definovat okrajové podmínky, jako je ocelový sloup reprezentovaný pružinovou podporou působící pouze v tlaku a nosné stěny reprezentované nosným plechem pro bodové podpory. Rovněž modeloval strop pro zohlednění roznosu svislých zatížení z vyšších podlaží, aby dosáhl přesnějšího toku napětí v závislosti na geometrii a zatíženích. Ve rozích docházelo k výrazným napětím, což vedlo k doplnění vyztužení pro zamezení vzniku širokých trhlin. Dále mohl stanovit a provést normové posouzení deformací.
Pro ověření správnosti návrhu inženýr také zkontroloval výsledky získané z IDEA StatiCa Detail pomocí metody vzpěra-táhlo. Porovnání bylo provedeno na vysokém nosníku bez otvoru za účelem vyhodnocení rozložení sil. Vzájemným porovnáním výsledků inženýr potvrdil spolehlivost analýzy softwaru.
Návrh zahrnoval také betonové nosníky s otvory umístěnými blízko okraje, což představovalo výzvu z důvodu vysokých smykových sil v těchto oblastech. Aby bylo zajištěno, že nosníky tato napětí zvládnou, použil projektový tým IDEA StatiCa k analýze rozložení zatížení a optimalizaci vyztužení.
Pro řešení soustředěných zatížení z vyšších podlaží přenášených přímo na sloupy v podzemní části konstrukce navrhl projektový tým sloupy s krátkými konzolami. Tyto krátké konzoly zajistily lepší rozložení napětí v místech podpor stěnových prvků a zamezily problémům s řízením napětí v mezním stavu použitelnosti. Díky použití krátkých konzol byli inženýři schopni zachovat konstrukční integritu přenosu zatížení, aniž by bylo nutné měnit původní architektonický návrh, což bylo pro projekt zásadní a nepřipouštělo žádné změny konstrukce.
Závěr
Výstavba obytného komplexu v Tallinnu v Estonsku byla náročným projektem, který vyžadoval pečlivou koordinaci a pokročilý konstrukční návrh. IDEA StatiCa Detail byl důležitým nástrojem pro normové posouzení sloupů s krátkými konzolami a vysokých nosníků s výraznými D-oblastmi, což týmu umožnilo překonat výzvy, jako jsou nepravidelné přenosy zatížení a smykové síly v okolí otvorů.
Začněte svůj zkušební provoz ještě dnes a užijte si 14 dní plného přístupu a služeb zdarma.
Začít bezplatnou zkušební verzi
