AFAS 스타디움의 지붕 구조

알크마르 | Netherlands
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네덜란드 알크마르에 위치한 AFAS 스타디움(AZ 스타디온)은 축구 경기를 개최하며, 네덜란드 프로 축구 클럽 AZ 알크마르의 홈 구장입니다. 스타디움의 기존 지붕은 폭풍으로 인해 일부 붕괴되어 교체가 필요한 상태였습니다.

프로젝트 소개

Zwarts & Jansma Architects는 기존 건물에 과도한 하중을 가하지 않도록 독자적인 지지 구조를 갖추고 스타디움 전체를 재킷이나 우산처럼 감싸는 새로운 지붕을 설계했습니다. 스타디움 내부 공간의 최적 활용에 중점을 두었으며, 비와 바람으로부터 더 많은 보호를 제공하기 위해 지붕이 스타디움 안쪽으로 훨씬 더 깊이 들어올 필요가 있었습니다.

ASK Romein은 BAM Bouwtechniek 건설 기술과 협력하여 AFAS 스타디움의 새 지붕을 시공하였으며, 전체 강구조물의 엔지니어링, 제작, 보존 및 조립을 담당했습니다.

규모와 극도로 복잡한 구조로 인해, 이 구조물은 바람과 기상 조건에 대한 높은 저항성도 갖추어야 했습니다.

이 시공의 하이라이트는 600톤, 길이 170미터의 트러스로, Molenaar 관중석을 가로지르며 지붕 역할을 하는 거대한 아치 구조물입니다.

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우리는 이것을 메가트러스라고 부릅니다. 이 트러스는 전체 필드 길이 이상을 가로지릅니다. 기존 구조물 위로 그토록 멀리 뻗으면서도 자립할 수 있는 구조를 만드는 것은 정말 어려운 도전이었습니다.
Alexander van Beelen
Alexander van Beelen
구조 엔지니어 – ASK ROMEIN
Netherlands

이 구조물은 프랑스에서 공수하여 현장에서 조립한 두 대의 거대한 크롤러 크레인으로 능숙하게 인양되었습니다. 600톤의 강재에 대한 균형추로 필요한 다수의 부품을 운반하는 데 무려 100대의 트럭이 동원되었습니다.

메가 트러스는 원형 중공 단면으로 구성되며, 연결부는 일부는 용접, 일부는 볼트 접합으로 이루어져 있습니다.

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SCIA Engineer에서 모든 힘을 IDEA StatiCa 연결 모듈로 직접 내보내어 상세 계산을 수행했습니다. 그리고 그것은 매우 잘 작동했습니다. 특히 다양한 힘이 작용하는 연결 부재가 많을 경우, 직접 내보내기 기능은 매우 유용합니다.
Alexander van Beelen
Alexander van Beelen
구조 엔지니어 – ASK ROMEIN
Netherlands

엔지니어링 과제

예상할 수 있듯이, 메가 트러스는 시공에서 가장 큰 과제였습니다. 양 단부의 지지 조건이 달랐는데, 한쪽은 고정 연결이었고 다른 쪽은 고정 및 슬라이딩 연결이었으며, 이는 IDEA StatiCa와 일부 수계산이 필요한 어려운 상황을 야기했습니다.

또 다른 큰 과제는 구조물이 서로 다른 지붕들의 변위를 흡수하면서 움직일 수 있어야 한다는 점이었습니다.

지붕의 경간이 매우 넓고 기존 구조물 위에 시공되었기 때문에, 변위가 상당히 크게 발생했습니다. 또한 각각의 건물 부분들이 서로 독립적으로 움직일 수 있어야 했습니다. 이것이 이 프로젝트에서 진정한 도전 과제였습니다. 우리는 이를 달성하기 위해 IDEA StatiCa를 활용했습니다.
Alexander van Beelen
Alexander van Beelen
구조 엔지니어 – ASK ROMEIN
Netherlands

연속 붕괴에 저항하는 인장력을 연결하면서도 두 방향 변위를 허용하는 다양한 창의적인 슬라이딩 지지부가 설계되었습니다. 접합부는 경우에 따라 양 방향으로 최대 250밀리미터까지 자유롭게 슬라이딩할 수 있어야 했습니다. 이는 공차를 포함하여 총 0.5미터의 슬라이딩 길이에 해당합니다.

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팀은 각 부재의 슬라이딩 플레이트에 고무 퍽과 특수 윤활재를 사용하여 두 방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 했습니다. 한 사례에서는 "악어 입" 형태의 설계를 적용하여 한 부재는 한 방향으로, 다른 부재는 다른 방향으로 서로를 끌어당기지 않고 독립적으로 이동할 수 있도록 했습니다.

모든 상세는 슬라이딩 거리의 다양한 위치에서 IDEA StatiCa Connection을 통해 검토되었습니다.

매우 촉박한 마감 기한으로 인해 설계와 상세 계산이 거의 동시에 진행되었습니다. 따라서 설계에서 변경 사항이 생길 때마다 상세 계산과 도면을 수정해야 했습니다. IDEA StatiCa는 새로운 힘을 불러와 재계산하기만 하면 되기 때문에 정말 유용했습니다. 아무것도 변경할 필요가 없습니다.
Alexander van Beelen
Alexander van Beelen
구조 엔지니어 – ASK ROMEIN
Netherlands

솔루션 및 결과

새 지붕을 완성하기 위해 약 2,500톤의 강재가 엔지니어링, 제작, 보존 및 조립되었습니다. 설계에서 완공까지 불과 1년 만에 AFAS 스타디움이 완성되어 다시 관중을 맞이하게 되었습니다.

실제로 새 지붕이 더 높아지고 사방으로 4미터씩 스타디움 안쪽으로 확장됨에 따라 약 2,500석이 추가되었으며, 더 많은 좌석이 경기장에 가까워지고 기상 조건으로부터 보호받을 수 있게 되었습니다. 조명 기둥은 지붕 가장자리에 아름답게 통합된 지속 가능한 LED 조명으로 교체되었습니다.

리노베이션된 스타디움은 이제 더 크고 웅장하게 보입니다. 멀리서 바라보면, 남서쪽의 거대한 순백색 빔의 인상적인 주축이 AFAS 스타디움의 정체성을 강화하며, 크레인 암은 이 웅장한 구조물에 더욱 강렬한 존재감과 매력을 더해줍니다.

ASK Romein 소개

2000년에 설립된 ASK Romein은 벨기에와 네덜란드에 사무소를 둔 건설 회사 그룹입니다. 이들은 종합 강구조, 산업, 해양, 교량 및 턴키 시공을 전문으로 합니다.

기술적 전문성과 보완적 시공 활동에 대한 투자를 바탕으로, ASK Romein 팀은 전 세계 고객에게 모든 유형의 시공 프로젝트를 설계하고 납품합니다.

이 회사는 EDGE Amsterdam West 프로젝트로 IDEA StatiCa Excellence Awards 2021의 인프라, 산업 & 레크리에이션 구조물 부문에서 수상했습니다.

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