Laadstation voor elektrische voertuigen

Over het project

De ontwerpcriteria voor het project van het dual-pitch dak omvatten:

1. De constructie zou in Maleisië worden gefabriceerd en naar Nederland worden verscheept, maar er zou geen laswerk ter plaatse nodig zijn.
2. De opdrachtgever wenste uitsluitend verdekte bouten, wat een uitdaging is omdat alle verbindingen om bovenstaande reden boutverbindingen moesten zijn.
3. Alle regenwatervoorzieningen, zoals dakgoten en regenpijpen, moeten worden weggewerkt.
4. Het ontwerp moet het mogelijk maken om toekomstige uitbreidingen uitsluitend met bouten uit te voeren. Indien een tweede constructie naast de bestaande zou worden gebouwd, zou het niet meer dan nodig zijn een andere set te bestellen en dezelfde installatiemethode te gebruiken (via motorverbindingen). Dit moet ervoor zorgen dat de laadstations niet hoeven te worden stilgelegd.
5. Het ontwerp moet rekening houden met verschillende dakbedekkingsmaterialen (b.v. PVC, metalen platen, glas, enz.), en elke combinatie daarvan, aangezien zij op veel verschillende plaatsen zullen worden gebruikt en de stationsexploitant misschien een andere esthetische voorkeur heeft.
6. Het ontwerp van de stalen verbinding moet in overeenstemming zijn met de Eurocode, met inbegrip van de constructiecodes en de belasting.

Er werd een constructieschema overwogen waarbij gebruik wordt gemaakt van:

• een holle kolom (om de regenpijp te verbergen)
• een verlopende holle profielbalk
• een open-top (georiënteerde goot) trekbalk om de goot en het dak te ondersteunen

Voor het ontwerp van de stalen elementen werd de commerciële constructieve berekeningssoftware STAAD.Pro® gebruikt voor lineaire analyses en normcontroles, samen met de FEA-software Ansys® voor niet-lineaire en knikanalyses (voor de trekbalk). IDEA StatiCa werd gekozen voor de ontwerpen van verbindingen (joint designs) en alle stalen verbindingen.

De eindkrachten van het element kunnen moeiteloos vanuit STAAD.Pro naar IDEA StatiCa worden geëxporteerd. U hoeft geen extra moeite te doen om de tabel te maken of om ze één voor één in te toetsen. Integratie tussen de twee maakt het mogelijk gezamenlijke ontwerpen te maken met weinig gedoe en zonder fouten.

Chew Ooi Teck

Directuer – Atech Design
Malaysia

Technische uitdagingen

Voor de kolom-spant-balkverbinding (column-rafter-tie beam joint) was speciale voegmodellering nodig. Dit was het meest kritieke onderdeel van de constructie, omdat het de belangrijkste esthetische eis van de opdrachtgever (verborgen regenpijp, goot en boutverbindingen) zou verwezenlijken. De verbinding stond echter onder hoge spanning.

Chew Ooi Teck en zijn team begonnen aan een proces van vallen en opstaan om de overbelasting te verhelpen en tegelijkertijd de installatiebeperkingen, zoals logistiek en toegang tot lassen en gereedschap, aan te pakken. In feite moesten zij aanpassingen maken om rekening te houden met de gemiddelde grootte van de Europese hand om ervoor te zorgen dat de afstanden groot genoeg waren om de installatie mogelijk te maken. Dit is een van de redenen waarom zowel steunplaten als verstijvingsplaten werden gebruikt om de overbelasting op te lossen.

In eerste instantie waren we sceptisch over het gebruik van IDEA StatiCa om de speciale verbinding te ontwerpen, omdat we bang waren dat het te lang zou duren om een model te maken en versteviging voor te stellen. Maar onze aanvankelijke twijfels waren onterecht. Het hele proces, inclusief versterking, was binnen twee uur geregeld. We waren verrast dat we zoveel versterkingsopties voor onconventionele verbindingsdetails konden onderzoeken.

Chew Ooi Teck

Directeur – Atech Design
Malaysia

Oplossingen en resultaten

Chew Ooi Teck en zijn team hebben niet alleen met succes de speciale verbinding tussen de spantenkolom en de trekbalk gemodelleerd en geconstrueerd, maar ze hebben ook met een minimale hoeveelheid tests en fouten aan de kosten, installatie en operationele beperkingen voldaan. Zij gebruikten een paar U-vormige verstijvingsplaten ter versteviging en konden zo een ongelaste steunplaat aanbrengen om toegang tot de lasnaad en een opening aan de bovenkant voor de afvoerpijp mogelijk te maken.

De oplossing was stabiel en snel en alles gebeurde met minimale inspanning dankzij IDEA StatiCa. Het duurde een derde van de tijd die het ons zou hebben gekost bij handmatige toepassing. We zullen het in de toekomst zeker gebruiken. Het is een openbaring. We wisten dat het kon, maar we wisten niet dat het zo gemakkelijk zou zijn.

Chew Ooi Teck

Directeur – Atech Design
Malaysia

Over het bedrijf

Opgericht in 2017 door Ir. Chew Ooi Teck, Architectural Technology & Engineering Computation House, Atech Design (M) Sdn. Bhd, is de eerste all-in-one parametrische ontwerp advies specialist in Maleisië.

Vanaf het begin leverde het bedrijf ontwerpverificatie, value engineering en bouwcoördinatiediensten aan handelsaannemers. Maar in de loop der jaren is het aanbod uitgebreid met gevelwerk aan diverse iconische gebouwen (zoals Encore Melaka en LBS HQ) en met rekenwerk zoals eindige-elementenanalyse (FEA) om problemen op te lossen die traditionele ingenieursmethoden, die gebaseerd zijn op vooraf vastgestelde codes, formules en aannames, niet efficiënt konden oplossen.

Atech Design won in 2021 een IDEA StatiCa Excellence Award in de categorie "Small-scale Structures".

Zie wat de ingenieur zegt over het project