Burgers' Zoo Mangrove, Arnhem, Hollandia
Projektadatok
Helyszín - Antoon van Hooffplein 1, Arnhem
Megrendelő - Koninklijke Burgers' Zoo, Arnhem
Építészet - Koninklijke Burgers' Zoo / Sijven Eindhoven, Arnhem
Szerkezeti tervezés - ABT, Velp
Szerkezeti részlettervezés - Staalbouwkundig Adviesburo Van Odenhoven
Kivitelezés - P&H Adviseurs Construction & Real Estate (építésvezetés és felügyelet), Veldhoven
Acél szerkezet - Moeskops Steel Construction, Bergeijk
Általános projektleírás
Világszerte nagy területeken tűnnek el a mangroveerdők, annak ellenére, hogy alapvető szerepet töltenek be a természetben. A Burgers' Zoo tudatosítani kívánja ezt a látogatókban, és megépítette a világ legnagyobb fedett mangrove-ját Arnhemben. A mangrove a közép-amerikai Belize mangroveerdein alapul. A Burgers' Mangrove-ba belépve az utazás egy acélhídon kezdődik, amely a lamantin-medence (100 m³) felett vezet át. Ezután az útvonal egy platformon folytatódik a mangroveerdőn keresztül. Kevés növényfaj képes túlélni ebben a rendkívül sós éghajlaton, ahol az apály és a dagály különböző körülményeket teremt. Előrébb egy 12 m hosszú és 1,8 m magas ívelt akrilüveg-ablakon keresztül közvetlen vizuális kapcsolat jön létre a karibi tengeri tehenekkel. A Burgers' Mangrove-t egy 60 m-es acél kupolakonstrukció fedi. A karibi lamantin-medencét 1 millió liter vízzel töltötték fel.
Az acél szerkezet és/vagy az acél felhasználásának leírása
A tervezés egy integrált folyamat, amelyben a döntések mérlegelésre kerülnek. A mangrove-csarnok esetében a tervezés során a legnagyobb megfontolás az ökológiai kiállítótér bemutatásához szükséges lehető legnagyobb felület gondos megválasztása volt egy optimális épületforma keretein belül, másrészt a lehető legnagyobb térfogat biztosítása, miközben az építési költségeket a lehető legkisebb homlokzat/tetőfelület tartja kézben. Emellett a konstrukciót kívülről kellett megvalósítani, akárcsak a Burgers' Bush és a Burgers' Desert esetében. A választott ívelt tetőkonstrukció jól illeszkedik a fent említett követelményekhez. A konstrukció középen a legmagasabb, ami optimálissáteszi az ökológiai kiállítótér élményét, és lehetővé teszi a fák növekedését. A kupola alsóbb részein elegendő magasság marad a tér funkcionális használatához, és a függőleges homlokzat felülete minimálisra csökken.
A kupolaszerkezet acélból készült, ami önmagában is figyelemre méltó, mivel az ilyen szerkezetek nagy részét fából tervezik. Az acélt azért választották, mert ez az ökológiai kiállítótér sok természetes fényt igényel. Egy faszerkezet nagy profilméretei miatt jelentősen csökkentené a fény beesését, sok árnyékot teremtve.
Az acél sokkal jobban megfelel az alsó gyűrűben szükséges nagy húzóerők számára.
A kupolát egy irányban 323 mm átmérőjű és 8 mm falvastagságú acélcsövek feszítik át. A csövek nem párhuzamosan futnak egymással a kupola kettős görbülete miatt, de általában körülbelül 4 méter távolságra vannak egymástól. A legnagyobb fesztáv öt előregyártott elemből áll, amelyek átlagos hossza 13 méter; a kisebb fesztávok kevesebb elemből állnak. Az elemeket tíz csavaros karimás kötésekkel kapcsolják össze. Fontos részlet, hogy a karimákon az úgynevezett dezinkifikációs lyukak találhatók, amelyek megakadályozzák a tűzihorganyzott acél romlását. Ez azért van, mert az egész konstrukció külső körülményeknek van kitéve, mivel a tényleges tetőtömítés alulról lóg.
A főcsövek között átlós merevítő kapcsolatok találhatók, amelyek 193 mm átmérőjű és 8 mm falvastagságú csövekből állnak. A merevítők villás csukló-kötésekkel kapcsolódnak a főcsövekhez. Ezeknek a kapcsolatoknak a lemezei előre gyártottak a fő- és merevítőcsövekre. Ez pontos méreteket és munkát igényelt, mivel minden villás csukló más szögben helyezkedik el a kupola kettős görbülete miatt. A főcsövek és a merevítők összeszerelésekor az egészet ideiglenesen három segédszerkezet támasztotta alá. Ez szükséges volt, mert a kupola csak akkor nyeri el szilárdságát, amikor a kupolakonstrukció ténylegesen zárt. A kupola lépésről lépésre épül fel. Miután a kupola bezárult, az ideiglenes segédszerkezetet eltávolították.
Az alsó gyűrű absorbeálja a kupola összes erejét. Ugyanolyan csövekből áll, mint a főtartók: 323 mm átmérőjű és 8 mm falvastagságú csövekből. Ez a gerenda szintén előregyártott elemekből áll, amelyeket extra biztonság érdekében 40 mm vastag hegesztett karimákkal kötnek össze. A kupola főcsövei karimával csatlakoznak az alsó gyűrűhöz. Rövid csődarabokat hegesztenek ehhez egy fejlemezzel a végén. Ezekhez a csatlakozóelemekhez szintén szoros méreteket és pontosságot kellett alkalmazni, mivel ezeknek a kapcsolatoknak a helyzete minden főcsőnél eltérő volt a kupola görbülete miatt.
Az alsó gyűrűt önállóan acéloszlopok, HEA 240 profilok támasztják alá, amelyek, ahogy már jelezték, 4,50 és 5,00 m közötti távolságra vannak egymástól. Az oszlopok különböző hosszúságúak a talajszint változása miatt. Helyenként szélmerevítést alkalmaztak az oszlopok között. Az összes oszlop meg van támasztva a szerelés során, és a kupolakonstrukció összeszerelésekor a húzógerenda minden két oszlopnál megtalálható.
Különleges szerkezeti megoldások / részletek
A kupola szélén a hálószerkezet egy gyűrűben találkozik. Ezt a gyűrűt ingaoszlopok támasztják alá, és az oszlopok között átlós merevítést alkalmaztak.
A szegmentáltalsó gyűrű mérete Ø 323,9 x 8 S355J2H, a megrendelő által előírt feltételek a következők voltak:
- A kapcsolatnak el kell viselnie az Nc,Rd = 2818 kN normálerőt
- A tűzihorganyzott konstrukcióhoz ≥ 30%-os keresztmetszetű „süllyesztékek" szükségesek
- Nem hegesztett acélkapcsolat nem megengedett, még belül sem (mindkét oldalon sarokvarrat vagy tompahegesztés)
- A konstrukció külső felületén nem megengedett a szennyeződés, levelek stb. felhalmozódása
- A szerelési kapcsolatok kizárólag csavarokkal készíthetők (helyszíni hegesztés nem megengedett)
A csomópontok végső megoldását az IDEA StatiCa Connection segítségével számították ki.
Az átlós merevítés tervezésénél a kihívás a következő volt:
- az ilyen szerkezet nagyon érzékeny a gyártási tűrésekre
- a horganyzási lyukak gyengítik a kritikus keresztmetszetet
- 1 perem csak 1 oldalra hegeszthető
Az IDEA StatiCa Connection alkalmazásával mindezek a problémák megoldhatók voltak tökéletesen hegesztett lemezekkel és horganyzási lyukak nélkül.
Összefoglalás
A mérnöki csapat szavaival élve: "Az IDEA StatiCa Connection-ben való tervezés olyan, mint a „LEGO" kockák használata a részlettervező vagy a statikus mérnök számára."
Fotóhitel: ABT B.V.
ABT
Netherlands