Nauwkeurige pijpverbindingen voor pergola in Wenen
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Vertical section of the pergola}}}\]
Over het project
De pergola, gelegen in de hoofdstad van Oostenrijk, is een visueel opvallende luifel ondersteund door vier 7 meter hoge uitkragende kolommen gemaakt van CHS 193,7×14,2 holle stalen profielen. Deze kolommen zijn momentverbonden met betonnen funderingen en vormen de verticale kernelementen van de constructie. Gebogen ringliggers, zowel binnen als buiten, zijn voorgespannen tussen de kolommen en gestabiliseerd met membraanschalen. Extra drukdiagonalen verbinden de ringliggers met de kolommen om de algehele stijfheid en ruimtelijke stabiliteit te verbeteren.
De ringliggers zelf zijn gemaakt van CHS 139,7×14,2 en CHS 76,1×4 buizen in S355J0 staal. Het ontwerpteam was verantwoordelijk voor alle kritieke verbindingsverbindingen tussen deze gebogen en hellende elementen en zorgde ervoor dat structurele integriteit, esthetische beperkingen en haalbaarheid van de installatie zorgvuldig tegen elkaar werden afgewogen.
Technische uitdagingen
De bepalende uitdaging van het project lag in de geometrie en krachtcondities bij de verbindingen van de stalen buisprofielen. Elke verbinding moest een volledig pakket interne krachten dragen, waaronder aanzienlijke torsie, buiging over zwakke assen, axiale belasting en afschuiving, en dat alles binnen een visueel minimale en architectonisch aanvaardbare enveloppe. De boutlocaties moesten waar mogelijk verborgen of ingebed worden en het gebruik van uitsparingen en openingen om dit te bereiken maakte het lasttraject en het lokale plaatgedrag nog gecompliceerder.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Outer ring endplate splice with cut-out}}}\]
Hungary
Voor de momentvaste voetplaten was gedetailleerd ontwerp met IDEA StatiCa Connection nodig om spanningsconcentraties van de hoge uitkragende kolommen te beheersen, met name bij zijdelingse belasting. Deze basisverbindingen hadden grote uitsparingen voor verborgen bevestigingen, waardoor traditionele handberekeningen of vereenvoudigde verbindingsmodellen onpraktisch waren. Hetzelfde gold voor trekstaafverbindingen en gebogen ringbalkverbindingen, waar excentriciteit, knik en lokale stabiliteit tegelijkertijd geëvalueerd moesten worden.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Base plate connection with cut-out}}}\]
Hungary
Gezien het aantal verbindingen en de grote variabiliteit in geometrie zou een handmatige FEA-aanpak tijdrovend, foutgevoelig en moeilijk te documenteren zijn geweest. Bovendien eiste de klant krappe doorlooptijden en compacte, efficiënte verbindingsontwerpen, waardoor de druk op het engineeringteam om snel nauwkeurige en conforme oplossingen te leveren toenam.
Oplossingen en resultaten
IDEA StatiCa Connection stelde E-STEEL Ltd. in staat om elk complex verbindingsscenario, of het nu gaat om voetplaten, diagonale staven of gebogen ringverbindingen, volledig natuurgetrouw te modelleren. Het vermogen van de software om alle zes interne krachtcomponenten te verwerken, inclusief torsie en buiging buiten het vlak, was cruciaal in dit project. Dankzij de componentgebaseerde eindige elementenmethode (CBFEM) konden de ingenieurs de krachtstroom visualiseren, plastische rekzones evalueren en lokale knik van de plaat controleren, allemaal binnen één enkele omgeving.
Hungary
Een opvallende toepassing was het ontwerp van de voetplaat, die uitsparingen en verborgen bouten bevatte. Met IDEA StatiCa konden de ingenieurs de complexe contactinteracties expliciet modelleren, de lagerdruk valideren en de optimale lasgrootte en positionering bepalen, allemaal zonder de verbinding te groot te maken. Voor de diagonale trekstangen zorgde IDEA StatiCa voor een duidelijke visualisatie van de spanning in spleten en groeven, waardoor de dimensionering en geometrie verfijnd konden worden.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Tension rod connection}}}\]
De mogelijkheid om geometrie en lassen iteratief aan te passen en onmiddellijk codecontroles opnieuw uit te voeren, bespaarde uren op elk verbindingstype. De lasmaten werden geoptimaliseerd voor economische fabricage, zonder noodzaak voor conservatief overontwerp. Elke verbinding voldeed aan de Eurocode met volledige documentatie, waardoor de risico's tijdens de beoordeling afnamen en het team de krappe deadlines voor indiening kon halen.
Gemeten impact
Door gebruik te maken van IDEA StatiCa, kon E-STEEL Ltd. de tijd voor het detailleren van verbindingen met ongeveer 50% verminderen in vergelijking met hun conventionele, op FEA gebaseerde workflow. Belangrijker nog, ze waren in staat om architectonisch compacte verbindingen te leveren die geen afbreuk deden aan de structurele veiligheid of code-eisen. Met ten minste zes verschillende verbindingstypen en tientallen betrokken belastingcombinaties, maakte de mogelijkheid om snel elk scenario in te voeren, te analyseren en te documenteren IDEA StatiCa een belangrijke factor in het succes van het project.
Hungary
Over E-STEEL Ltd
E-STEEL Ltd levert constructietechnische diensten in alle ontwerpfasen, van concept tot gedetailleerde uitvoering, voor klanten in Hongarije en daarbuiten. Hoewel ze zich voornamelijk richten op industriële staalconstructies, werken ze ook aan gebouwen van gewapend beton, bekledingsconstructies, silo's, mechanische ondersteuningen en woningbouw.
Probeer IDEA StatiCa gratis uit
ANDERE CASESTUDY'S
