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AFAS 스타디움의 지붕 구조

Alkmaar

AFAS 스타디움(AZ Stadion)은 네덜란드 Alkmaar에 위치한 축구 경기장으로, 네덜란드 프로 축구 클럽인 AZ Alkmaar의 홈구장입니다. 기존 지붕이 폭풍으로 인해 일부 붕괴되어 교체가 필요했습니다.

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프로젝트 소개

Zwarts & Jansma Architects는 기존 건물에 과도한 하중을 가하지 않도록 전체 경기장을 재킷이나 우산처럼 감싸면서 자체 지지 구조를 갖춘 새로운 지붕을 설계했습니다. 경기장 내부 공간의 최적 활용에 중점을 두었기 때문에, 지붕은 경기장 안쪽으로 훨씬 더 깊숙이 뻗어나가야 했으며, 이를 통해 비와 바람으로부터 더 나은 보호를 제공할 수 있었습니다.

ASK Romein은 BAM Bouwtechniek Construction Technology와 협력하여 AFAS 스타디움의 새로운 지붕을 시공했으며, 전체 철골 구조물의 엔지니어링, 제작, 방청 처리, 조립을 담당했습니다.

규모가 크고 매우 복잡한 구조물이었기 때문에, 이 구조물은 바람과 기상 조건에 대해서도 높은 저항성을 가져야 했습니다.

이 프로젝트의 하이라이트는 600톤, 길이 170미터에 달하는 트러스입니다 - Molenaar 관중석 위를 가로지르며 지붕 역할을 하는 거대한 아치 구조물입니다.

메가트러스라고 부릅니다. 이 구조물은 필드 전체 길이 이상을 가로지릅니다. 기존 구조물 위로 그렇게 멀리 뻗으면서도 자립할 수 있는 구조를 만드는 것은 실로 매우 도전적인 작업이었습니다.

Alexander van Beelen

구조 엔지니어

이 구조물은 프랑스에서 들여와 현장에서 조립한 두 대의 거대한 크롤러 크레인을 이용해 능숙하게 들어올려 제자리에 설치했습니다. 600톤에 달하는 철골의 균형추로 사용될 대량의 부품을 운반하는 데만 무려 100대의 트럭이 필요했습니다.

이 메가 트러스는 원형 강관으로 구성되어 있으며, 연결부는 일부는 용접, 일부는 볼트 접합으로 되어 있습니다.

SCIA Engineer에서 모든 하중을 IDEA StatiCa 연결 모듈로 직접 내보내 상세 계산을 수행했습니다. 그리고 이는 매우 효과적으로 작동했습니다. 특히 여러 접합 부재와 다양한 하중이 있는 경우, 직접 내보내기 기능이 매우 유용합니다.

Alexander van Beelen

구조 엔지니어

엔지니어링 과제

예상할 수 있듯이, 메가 트러스는 이 프로젝트에서 가장 큰 과제였습니다. 트러스 양쪽 끝의 지지 조건이 서로 달랐습니다 - 한쪽은 고정 연결이었고, 다른 한쪽은 고정 및 슬라이딩 연결이었습니다. 이는 IDEA StatiCa와 함께 일부 수계산이 필요한 까다로운 상황이었습니다.

또 다른 큰 과제는 구조물이 서로 다른 지붕들의 움직임을 흡수할 수 있도록 움직임이 가능해야 한다는 점이었습니다.

The roof had such a wide span and was built over the existing structure, the movements were quite large라는 부분을 자연스럽게 번역하면: 지붕의 스팬이 매우 넓고 기존 구조물 위에 시공되었기 때문에 변위가 상당히 컸습니다. 그리고 서로 다른 건물 부분들이 서로 독립적으로 움직일 수 있어야 했습니다. 이는 이 프로젝트에서 실질적인 과제였습니다. 저희는 이를 해결하기 위해 IDEA StatiCa를 활용했습니다.

Alexander van Beelen

구조 엔지니어

연쇄 붕괴에 저항하기 위해 타이 힘을 계속 연결하면서도 두 방향의 변위를 수용할 수 있도록 다양한 창의적인 슬라이딩 지지부가 설계되었습니다. 접합부는 경우에 따라 양방향으로 최대 250밀리미터까지 자유롭게 슬라이딩할 수 있어야 했습니다. 이는 슬라이딩 길이 0.5미터에 여유 공차까지 더한 수치입니다.

팀은 각 보의 슬라이딩 플레이트에 고무 퍽과 특수 윤활재를 사용하여 양방향으로 자유롭게 움직일 수 있도록 했습니다. 한 사례에서는 "악어 입" 형태의 설계를 적용해 한쪽 보는 한 방향으로, 다른 쪽 보는 다른 방향으로 서로를 끌어당기지 않고 움직일 수 있도록 했습니다.

모든 디테일은 슬라이딩 거리의 여러 위치에서 IDEA StatiCa 연결 모듈로 검토했습니다.

IDEA StatiCa 상세 모듈은 마감 기한이 매우 촉박했기 때문에 설계와 상세 계산이 거의 동시에 진행되었을 때 큰 도움이 되었습니다. 설계에 변경 사항이 생길 때마다 상세 계산과 도면을 조정해야 했습니다. 새로운 하중을 불러와서 다시 계산하기만 하면 되었기 때문에 매우 유용했습니다. 다른 것은 아무것도 변경할 필요가 없었습니다.

Alexander van Beelen

구조 엔지니어