Jádrem projektu bylo 74 nových sil na recyklovaný materiál s konstrukční výškou až 35 m. Součástí projektu byly i potrubní mosty, servisní plošiny, lávky a schodišťové věže. S přibližně 800 t instalované oceli se projekt zařadil mezi nejnáročnější průmyslové projekty realizované touto společností.
Přehled projektu
Nová sila byla ústřední součástí projektu rozšíření závodu. Slouží k uskladnění velkého množství recyklovatelných materiálů pro průmyslové zpracování. Instalace zahrnuje několik skupin sil různých velikostí, které jsou propojeny systémem potrubí, servisních lávek a ocelových konstrukcí.
Průměry sil se pohybují od 2,5 m do 4,5 m a skladovací objemy se liší od 125 m³ do 400 m³. V naplněném stavu dosahuje každé jednotlivé silo provozní hmotnosti až 350 t. Kromě toho bylo nutné do globálního konstrukčního systému začlenit potrubní mosty, plošiny a únikové schodišťové systémy, aby byl zajištěn bezpečný provoz, přístup pro údržbu a únikové cesty ve výškách až 35 m.
Inženýrské výzvy
Klíčová výzva se objevila již při koncepčním návrhu spodních konstrukcí sil. Nádoby s výškou až 35 m jsou uloženy na kruhových prstencových nosnících, jejichž prostřednictvím musí být vysoká svislá zatížení rovnoměrně přenášena do ocelové spodní konstrukce. I drobné geometrické odchylky mohou způsobit nežádoucí excentricity a dodatečná napětí v plášti sila.
Pro snížení těchto rizik byly podstatné konstrukční prvky předmontovány ve výrobních dílnách společnosti Stahlbau Süssen. Tato kontrola přesnosti a kvality zajistila, že prstencové nosníky, prvky plošin a detaily přípojů mohly být na stavbě osazeny s vysokou přesností.
Další výzvou bylo vzájemné působení všech konstrukcí. Hlavní sloupy, prstencové nosníky, ztužidlové soustavy, potrubní mosty a plošiny musely být koordinovány v rámci trojrozměrného globálního modelu.
Jako stavební a konstrukční inženýr jsem zodpovědný za statickou analýzu a příslušná posouzení. Mé zaměření bylo na předběžný návrh, hlavní výpočty a úzkou koordinaci s naší interní výrobou. Pouze prostřednictvím této součinnosti mezi projektováním a dílnou bylo možné realizovat projekt tohoto rozsahu bezpečným a ekonomickým způsobem.
Bilal Al Dukhan
Stavební inženýr – Stahlbau Süssen GmbH
Seizmický návrh při vysokých zatíženích
Zvláštní výzvu představovala poloha projektu v Rheinfeldenu v oblasti Hornorýnské nížiny. Lokalita se nachází v oblasti se zvýšenou seizmickou aktivitou. V kombinaci se značnými konstrukčními výškami a velkými pohyblivými hmotami to vede k významným vodorovným zatížením a odpovídajícím vysokým vnitřním silám.
Statické posouzení takových konstrukcí vyžaduje pečlivé modelování a vysokou míru transparentnosti. Velké vnitřní síly vyplývající ze seizmického zatížení vedly mimo jiné k těžkým patním deskám a složitým svařovaným přípojům. Pomocí IDEA StatiCa Connection jsme byli schopni realisticky posoudit rozložení napětí a plastická přetvoření ve styčnících. Prostřednictvím Checkbot byly vnitřní síly importovány přímo z RSTAB, čímž se předešlo chybám při přenosu dat a umožnila se cílená optimalizace kritických oblastí přípojů.
Bilal Al Dukhan
Stavební inženýr – Stahlbau Süssen GmbH
Celá konstrukce byla modelována v programu Dlubal RSTAB. Podrobný globální model umožnil přesné stanovení reakcí v podporách a vnitřních sil pro následný návrh. Vysoce zatížené styčníky a masivní patní přípoje však vyžadovaly pokročilou analýzu přesahující rámec konvenčních zjednodušených metod.
Řešení pomocí IDEA StatiCa
Pro ověření rozhodujících přípojů tým využil IDEA StatiCa Connection v kombinaci s IDEA StatiCa Checkbot. Díky přímému propojení s programem RSTAB bylo možné přenést vypočtené vnitřní síly do návrhu přípojů bez ručních mezikroků. Zároveň bylo možné při jakékoliv změně data aktualizovat, což umožnilo průběžné revize návrhu.
Co se týče samotného návrhu přípojů, technologie CBFEM umožnila vizualizovat tok napětí ve vysoce zatížených přípojích a vizualizovat vliv výztuh na jejich chování.
Výsledky
Kombinací globálního modelování v programu RSTAB s návrhem přípojů v IDEA StatiCa dokázala společnost Stahlbau Süssen provést předběžný a podrobný návrh konstrukce pro 74 sil a přidružených pomocných konstrukcí efektivně a transparentně.
Digitální návaznost mezi globální statickou analýzou a lokálním návrhem přípojů výrazně snížila ruční úsilí a minimalizovala potenciální chyby při přenosu dat. Zároveň podrobná analýza styčníků umožnila cílenou optimalizaci konstrukce bez ohrožení požadovaných bezpečnostních rezerv.
O autorovi návrhu
Bilal Al Dukhan je stavební inženýr a konstruktér ve společnosti Stahlbau Süssen GmbH. V rámci projektu byl zodpovědný za podstatné části předběžného a podrobného návrhu konstrukce a také za návrh ocelových přípojů. Jeho zaměření spočívá v ekonomických a praktických řešeních pro složité konstrukce v odvětví průmyslových konstrukcí.
Začněte se zkušební verzí ještě dnes a získejte 14 dní plného přístupu a služeb zdarma.
Spustit bezplatnou zkušební verzi