Fertigteil-Betonpfette der Logistikhalle CTPark Blučina
Über das Projekt
Die Hochleistungshalle BLU3 ist Teil des Logistikzentrums CTPark Blučina. Das Gebäude hat eine Grundfläche von 264,0 x 192,0 Metern. Die tragende Struktur der Halle ist als Fertigteilmontage aus atypischen Stahlbetonbauteilen ausgeführt. In Längsrichtung besteht das Gebäude aus 11 Schiffen, mit einem modularen Stützweite der geneigten Hauptdachträger von 24,0 Metern. In Querrichtung beträgt der Abstand zwischen den Tragwerken 12 Meter. Senkrecht zu den geneigten Hauptdachträgern sind Fertigteilpfetten angeordnet, und die Dacheindeckung besteht aus Trapezblechen. Die Struktur ist auf Bohrpfähle mit großem Profil und Pfahlkappen gegründet, an denen Kragen ausgebildet wurden.
Der Investor des Logistikpark-Baus ist das Unternehmen CTP Invest, spol. s r.o., und CTPark Blučina ist Teil eines umfangreichen Netzwerks von Gewerbeparks in ganz Europa, von der Nordsee bis zum Schwarzen Meer.
Ingenieurtechnische Herausforderungen
Obwohl das grundlegende statische System der tragenden Struktur im Allgemeinen eine recht traditionelle Lösung darstellt, war es notwendig, eine Reihe von technischen Herausforderungen zu bewältigen. Eine Standardanforderung in der heutigen Zeit ist die Maximierung der nutzbaren Fläche, was zu sehr schlanken vertikalen Strukturen und großen Spannweiten horizontaler Tragelemente in der Dachkonstruktion führt. Planer von Fertigteilkonstruktionen stehen auch unter dem Druck, eine maximale Optimierung des Materialverbrauchs zu erreichen. Darüber hinaus ist es aus der Perspektive des Transports einzelner Fertigteilelemente notwendig, schlanke und möglichst leichte Dachträger, Pfetten usw. zu bemessen. All dies natürlich unter Beibehaltung einer hohen Tragfähigkeit und langfristigen Dauerhaftigkeit der Struktur. Daher müssen für die Bemessung und Bewertung dieser schlanken und optimierten Bauteile moderne Berechnungswerkzeuge eingesetzt werden, die das Tragverhalten der Struktur genauer beschreiben als bisher möglich.
Welche Rolle spielte IDEA StatiCa?
Der modulare Abstand der geneigten Dachträger beträgt 12,0 Meter. Die Pfetten dieser Montagelänge werden auf dem Obergurt der Träger über eine Verbindung mit ausgeklinktem Ende aufgelagert. Der Querschnitt der Pfette hat die Form eines T mit einer Wandstärke von nur 130 mm. Das ausgeklinkte Ende der Pfette ist ein typischer Diskontinuitätsbereich (sogenannter D-Bereich).
Das ausgeklinkte Ende kann typischerweise mit einer Strebe-und-Zugband-Analogie analysiert werden, die in der Literatur für diesen D-Bereich beschrieben ist. Eine ordnungsgemäße Lösung mit dem SaT-Modell kann jedoch ein langwieriger iterativer Prozess sein. Die genaue Geometrie des Fachwerks muss oft durch mehrere Iterationen bestimmt werden, abhängig von der tatsächlichen Bewehrungsführung. Darüber hinaus ist die Bewertung der Verankerung der Bewehrung an den Fachwerkknoten eine komplexe Aufgabe. Außerdem wird das SaT-Modell ausschließlich zur Bewertung des Grenzzustands der Tragfähigkeit verwendet, nicht für den Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit (Risse, Verformungen, Spannungsbegrenzungen).
Für eine detaillierte Bewertung der Pfettenauflagerung wurde die IDEA StatiCa Detail-Anwendung verwendet, da sie die oben genannten Nachteile der SaT-Modelle beseitigt. Das CSFM-Verfahren, das in der Detail-Anwendung implementiert ist, basiert auf standardmäßigen konservativen Annahmen für die Bemessung von Stahlbetonstrukturen (Beton trägt keine Zugkräfte). Es ermöglicht die Bewertung nicht nur des Grenzzustands der Tragfähigkeit (einschließlich der Verankerung der Bewehrung), sondern auch des Grenzzustands der Gebrauchstauglichkeit, einschließlich der Bewertung von Rissbreiten und Verformungen im D-Bereich.
In der Detail-Anwendung ist es möglich, Details entweder als ausgeschnittene Teile der Gesamtstruktur zu analysieren oder vorzugsweise das gesamte Elementmodell zu bewerten. Die Ingenieure von DUPROCON entschieden sich dafür, alle Grenzzustände anhand eines Modells der vollständigen Pfette anstelle eines lokalen Modells des ausgeklinkten Endes zu bewerten. Dieser Ansatz ist besonders effektiv für Bauteile, bei denen mehrere D-Bereiche gleichzeitig auftreten (ausgeklinkte Enden, Öffnungen im Steg, Vouten), sowie in Fällen, in denen eine Materialoptimierung erforderlich ist, insbesondere für die Bewehrung.
Über DUPROCON
Das Unternehmen DUPROCON, s.r.o., mit Sitz in Zlín, ist ein Tragwerksplanungsbüro, das auf die Bemessung von Stahlbetonstrukturen für alle Arten von Gebäuden im Bauwesen spezialisiert ist. Der Schwerpunkt liegt auf Fertigteilkonstruktionen, in denen das Unternehmen über umfangreiche Erfahrung verfügt. Derzeit handelt es sich dabei hauptsächlich um Gebäude für Produktion, Logistik und Handel.