Stalen overkapping van het Opportunity Pavilion
Over het project
Het Opportunity Pavilion werd ontworpen door AGi Architects voor Expo 2020 in Dubai. De constructie werd opgevat als een groot plein dat continuïteit biedt aan het Opportunity District waarin het zich bevindt. Het doel van het Opportunity Pavilion was een boeiende, inspirerende omgeving te creëren die de inzet van Expo 2020 voor betere toegang tot essentiële hulpbronnen en het behalen van de Duurzame Ontwikkelingsdoelen van de VN onderstreept.
De ingenieurs van Eversendai speelden een sleutelrol in het project, met name gericht op het ontwerp van de staalconstructie van de overkapping. De overkapping die 32 meter boven de grond zweeft, stelt wolken voor die de dromen symboliseren waarnaar mensen streven. Het plein is op twee niveaus aangelegd en overbrugt de helling van het terrein. De overkapping bestaat uit zes overlappende stalen lagen die veranderen afhankelijk van het tijdstip van de dag en het licht.
Technische uitdagingen
Het ontwerp van het Opportunity Pavilion was op zichzelf al een enorme uitdaging vanwege de architectonische vereisten. Meerdere vakwerksystemen waren door verschillende lagen verweven en vormden een ingewikkelde 3D-constructie met uitgebreide uitkragingen van meer dan 40 meter. Alles wordt gedragen door slechts enkele kolommen.
Het project vereiste dat het Opportunity Pavilion binnen vier maanden werd opgeleverd, inclusief gedetailleerd ontwerp, inkoop, interfacecoördinatie, fabricage en bouw. Slechts één maand was bestemd voor het beheren van het complexe constructieve ontwerp, inclusief de verificatie van meer dan 1.600 unieke verbindingstypen. Alle verbindingen zijn werkelijk complex, waarbij ongeveer 10 staven onder verschillende hoeken op één punt samenkomen. Verbindingen bestaande uit 18 staven waren geen uitzondering. Elke knoop vereiste normtoetsing en optimalisatie om materiaalefficiëntie te waarborgen zonder de constructieve integriteit in gevaar te brengen. Omdat de constructie niet permanent was en werd gedemonteerd, lag de nadruk bij het ontwerp op het gebruik van zeer dunne profielen om het materiaalverbruik te minimaliseren.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Example of a complex connection comprising of 17 members}}}\]
Oplossingen en resultaten
Het initiële ontwerp van de vakwerksystemen werd uitgevoerd in Tekla, waarbij alle staven werden ontworpen als ronde holle profielen (CHS). Alle verbindingen werden als gelast uitgevoerd om een zuivere en eenduidige constructie te verkrijgen zonder zichtbare verbindingen. Vanwege de minimale wanddikte was een normtoetsing van de spanningen in de wanden essentieel voor de verificatie. Ingenieurs van Eversendai besloten de applicatie IDEA StatiCa Connection te gebruiken om het gedrag van de verbindingen te begrijpen, deze te optimaliseren en vele combinaties tegelijkertijd te verifiëren.
Bovendien hielp de software hen om geometrisch niet-lineaire analyse (GMNA) uit te voeren en lokale vervormingen van holle doorsnede-staven te analyseren, wetende dat extreem slanke wanden met puntbelastingen negatief beïnvloed kunnen worden door lokale vervormingen die de algehele stabiliteit van de staven aantasten.
Tijdens het ontwerp moesten de ingenieurs een oplossing vinden die alle relevante toetsen doorstaat en een minimum aan staal verbruikt, maar ook een oplossing die snel en eenvoudig te fabriceren is. Normaal gesproken neigen ingenieurs bij dergelijke verbindingen naar het ontwerpen van inwendige verstijvers, ringverstijvers of schetsplaten, wat in dit geval niet mogelijk was. Voor dit tijdkritische project moesten deze bewerkingen tot een minimum worden beperkt om het fabricageteam te helpen de constructie op tijd op te leveren.
De constructeurs stonden in voortdurend contact met het fabricageteam om ervoor te zorgen dat hun ontwerp ook geoptimaliseerd was voor snelle montage. Om het bouwproces te versnellen, weken zij af van de gebruikelijke praktijk van het transporteren van secties van 3 meter. In plaats daarvan werden grotere onderdelen van maximaal 5,5 meter voorgemonteerd in de fabricagehal, die vervolgens naar de bouwplaats werden gebracht, waardoor de montage ter plaatse aanzienlijk werd verkort en de algehele projectplanning werd ingekort.
Over Eversendai
De Eversendai Engineering-kantoren in India, de VAE en Qatar bieden uitgebreide technische en end-to-end ontwerpservices, van conceptontwerp tot gedetailleerd ontwerp, inclusief engineering voor diverse typen constructies door hooggekwalificeerde en ervaren ontwerpers en detailleurs. Dankzij direct contact met de afdeling montage-staalengineering kan de samenwerking misverstanden en discrepanties minimaliseren. Constructeurs kunnen praktische randvoorwaarden en feedback van het montageteam verwerken, wat leidt tot ontwerpen die niet alleen theoretisch correct zijn, maar ook uitvoerbaar en veilig tijdens het montageproces. Dit leidt tot projecten die praktischer te realiseren zijn, waarbij vertragingen en kostbare wijzigingen worden vermeden. De fabricage van het Opportunity Pavilion in vier maanden is een uitstekend voorbeeld van hun 40 jaar ervaring.
Conclusie
Het Opportunity Pavilion staat als een indrukwekkend voorbeeld van moderne engineering, waarbij architectonische ambitie wordt gecombineerd met praktische uitdagingen. Ondanks krappe tijdlijnen maakte het gebruik van geavanceerde tools zoals IDEA StatiCa efficiënt ontwerpen en normtoetsing van complexe knopen mogelijk. De samenwerking tussen constructeurs en het prefabricatieteam stelde hen in staat een manier te vinden om het project op tijd op te leveren. De voltooiing van het project toonde niet alleen de technische capaciteiten van Eversendai Engineering aan, maar ook hun vermogen om te presteren onder veeleisende omstandigheden.
Probeer IDEA StatiCa gratis uit
ANDERE CASESTUDIES
