Prefab pijpbrugdeel verificatie bij Hongaarse chemische fabriek
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Global 3D model of the structure in AxisVM}}}\]
Over het project
Het project, gelegen bij een chemische fabriek in Hongarije, was gericht op de beoordeling van een bestaand pijpbrugdeel om de constructieve capaciteit onder huidige operationele belastingen te verifiëren. De pijpbrug strekt zich uit over meer dan 100 meter, maar vanwege de modulaire herhaling was slechts een representatief segment gedetailleerde evaluatie vereist. De bestaande constructie miste ontwerpdocumentatie, waardoor geavanceerde meet- en diagnosetechnieken noodzakelijk waren om geometrische en materiaalgegevens vast te leggen.
Om de als-gebouwde geometrie te reconstrueren werd een 3D-laserscan uitgevoerd, terwijl wapeningstails werden geïdentificeerd met behulp van een wapeningsscanner. De betonsterkte werd beoordeeld via Schmidt-hamertesten, en de kwaliteit van het wapeningsstaal werd geschat op basis van normen uit de bouwperiode, documentatie van nabijgelegen constructies en technische ervaring.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Vierendeel column modeled in Detail - Topology optimization}}}\]
Technische uitdagingen
De constructie bestaat uit prefab, voorgespannen gewapende beton "T"-liggers die rusten op kolommen ingebed in kolomvoeten, ondersteund door monolithische blokvunderingen. Een belangrijk ontwerpelement is de centraal geplaatste Vierendeel-kolom, die longitudinale stabiliteit biedt en horizontale krachten weerstaat die worden gegenereerd door pijpbeweging of omgevingsbelasting. De overige kolommen fungeren als scharnierende opleggingen, longitudinaal gestabiliseerd door dit vaste centrale element.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Internal force diagrams in AxisVM}}}\]
In de dwarsrichting gedragen zowel de vaste als de scharnierende kolommen zich als consoles met vaste voet. In de lengterichting fungeren scharnierende kolommen als voetingeklemd met laterale ondersteuning aan de bovenzijde, terwijl de Vierendeel-kolom werd gemodelleerd als een console of als een oscillerend verticaal staaf tussen de liggers.
Thermische uitzettingseffecten waren verwaarloosbaar vanwege de gemengde opleggingsconfiguratie. De constructie voldeed aan de eisen onder dwarse windbelasting, echter longitudinale horizontale krachten vormden een aanzienlijke uitdaging. Deze veroorzaakten afschuivingsoverdrachtsmechanismen in de liggers, krachten die niet nauwkeurig konden worden vastgelegd met behulp van traditionele staaf-element eindige elementen modellen.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Results in Detail - Concrete stress, Reinforcement stress, Crack width, Deformation}}}\]
Oplossingen en resultaten
Om de beperkingen van conventionele modellering aan te pakken werd IDEA StatiCa Detail ingezet om het complexe afschuivingsgedrag in de liggers onder longitudinale belasting te beoordelen. De inwendige krachtenomhullende, afgeleid uit de globale analyse, onthulde een maatgevende belastingscombinatie. Deze inwendige krachten werden toegepast in Detail om de detailleringstoereikendheid van de liggers te beoordelen.
Gezien de aanzienlijke hoogte van de verbindingsligger werd een Staafwerk-model als meer geschikt beschouwd om de inwendige krachtenverdeling weer te geven. Handmatige berekening van een dergelijk model zou buitensporig tijdrovend en foutgevoelig zijn geweest vanwege de complexiteit. In plaats daarvan werd de Topology Optimization tool van IDEA StatiCa gebruikt om de waarschijnlijke krachtspaden te visualiseren. De gegenereerde topologie bevestigde de verwachte krachtsstroom, waardoor de ingenieurs de werkelijke wapeningstekening konden invoeren voor verificatie.
De resultaten toonden aan dat, met de toegepaste detaillering, de draagkracht van de vaste kolom voldoende was. Aanvullende controles met IDEA StatiCa onthulden opmerkelijke verschillen in de vervormingen onder belasting, wat bijdroeg aan verdere evaluatie van de bruikbaarheidsprestaties.
Over BASE-Engineer Kft.
BASE-Engineer Kft., gevestigd in Pécs, Hongarije, is gespecialiseerd in de constructieve ontwerpvan grootschalige industriële faciliteiten alsook residentiële en commerciële gebouwen. Het bedrijf combineert traditionele technische ervaring met geavanceerde digitale tools om technisch solide en uitvoerbare oplossingen te leveren. Meer informatie is beschikbaar op base.hu.
Probeer IDEA StatiCa gratis
ANDERE CASESTUDIES
