RFEM klantvoorbeeld bijzonder constructie

Bahá’í-tempel, Chili

Bahá’í-tempel van Zuid Amerika

Eind 2014 wordt in Chili een heel bijzondere constructie opgeleverd: de “tempel van het licht”, één van de acht Bahá’i-tempels wereldwijd. De Bahá’í-religie heeft ongeveer zeven miljoen volgelingen, verspreid over India, Iran, Afrika, Noord- en Zuid-Amerika.
Na jaren van plannen is de opdracht toegekend aan Dlubal klant Josef Gartner GmbH. De opdracht omvat het ontwerp en de bouw van de gehele constructie met uitzondering van de fundering.

RFEM_en

DOWNLOAD HET VOLLEDIGE ARTIKEL ALS PDF

 

Constructie

De vorm van de tempel is vergelijkbaar met een negenbladige bloesem van een lotusbloem. Het gebouw heeft een diameter van ongeveer 34 m en een hoogte van 30 m. De fundering bestaat uit een voet-plaat met daarboven een twee verdiepingen tellende betonnen constructie.
De bouwplaats bevindt zich in een gebied met een hoog seismisch risico. Hierdoor bleek het noodzakelijk om de constructie horizontaal los te koppelen van de grond. Hiervoor zijn in totaal tien zogenaamde ‘friction pendulum bearings’ aangebracht tussen de betonkolommen en het tweede tussenliggende plafond.

De gevelconstructie is uitgevoerd als een vakwerkligger met een boven- en onderregel bestaande uit rechthoekige doorsnedes, de diagonale verbindingselementen bestaan uit buisvormige doorsnedes.
De negen bloembladen zijn identiek en komen op het hoogste punt samen en vormen een lichtkoepel (oculus). Het constructieve skelet wordt gevormd door een intern raamwerk bestaande uit ronde buizen met grotere wanddikte en een diameter d = 323,9 mm.
Het eerste ontwerp is gemaakt met de software Rhinoceros. Daarna is het 3D model geëxporteerd naar RSTAB en RFEM en verder geoptimaliseerd.
Gartner heeft uiteindelijk met behulp van RSTAB en RFEM de staalconstructie berekend, waarbij rekening is gehouden met de impact van aardbevingen.

 

Modell_bearbeitet

De volgende bedrijven hebben bijgedragen aan de constructie:

Gebouw eigenaar

National Spiritual Assembly of the Bahá’ís of Canada,

www.ca.bahai.org

Architect

Hariri Pontarini Architects, Toronto, Canada

www.hariripontarini.com

Berekeningen, bouw en realisatie (staal en gevelafwerking)

Josef Gartner GmbH, Würzburg, Duitsland,

www.josef-gartner.permasteelisagroup.com

Software

Dlubal Software GmbH, Tiefenbach, Duitsland,

www.dlubal.com

Nachtbaustelle_bearbeitet

RFEM verplaatsing moskee

Verplaatsing Moskee

Transport moskee in Saoedi-Arabië

In Jeddah, Saoedi-Arabië, is een 2400 – tons moskee in zijn geheel verplaatst over een afstand van 120 meter. Dit was de eerste keer in Saoedi-Arabië, dat een heel gebouw naar een andere locatie werd verplaatst.

De operatie werd zorgvuldig ontworpen en gerealiseerd door twee Dlubal klanten. Techniek en Methode B.V. Nederland was belast met de constructieve berekening van de vloerplaten en de rails, die het hele gebouw tijdens het transport ondersteunden. Mammoet tilde de moskee op, verplaatste het in zijn geheel over een afstand van 120 meter naar de nieuwe locatie en zette hem weer neer in minder dan 48 uur.

20141027_032543_zugeschnitten

DOWNLOAD HET VOLLEDIGE ARTIKEL ALS PDF

Moskee niet gesloopt

De originele plannen waren om de prachtig ontworpen moskee te slopen en een identieke moskee op een nieuwe locatie te bouwen. Op de oorspronkelijke locatie blokkeerde de moskee de nieuwbouw en uitbreiding van een ziekenhuis.

Dit proces van herbouw zou ongeveer tien maanden duren. De verplaatsingsoperatie duurde slechts drie maanden met inbegrip van de voorbereiding en nabehandeling. De klant heeft dus niet alleen het gebied schoon en rustig gehouden, maar ook zeven maanden constructietijd bespaart.
De operatie is zonder incidenten verlopen. Na slechts een korte tijd konden de bezoekers van de moskee hun gebeden hervatten.
Een animatiefilm van het transport van het gebouw is hier beschikbaar: https://www.youtube.com/watch?v=gq37tH7hLZs

RFEM_enBetrokken Partijen

Klant

Saudi Arabia National Gard (SANG)

Aannemer

Nesma Trading Co. Ltd
Saoedi-Arabië
www.nesma-trading.com

Onderaannemer

Mammoet Midden-Oosten
www.mammoet.com

Constructieve berekening:

Techniek en Methode B.V.
www.tenm.nu

Software:

Dlubal Software
www.dlubal.com

RFEM verplaatsing constructie

Verplaatsing Vechthoeve nabij Amsterdam

Eind van 2013 is nabij Amsterdam in Nederland de Vechthoeve, een houten, Pippi Langkousachtig huis, over een afstand van 500 meter verplaatst. Het huis moest verplaatsen vanwege de verbreding van rijksweg A1. In een tijdsbestek van drie maanden verhuisde Bresser uit ’s-Gravendeel het huis over land en water naar de eindbestemming op Landgoed Hoogerlust.

20131207_085153

DOWNLOAD HET VOLLEDIGE ARTIKEL ALS PDF

UNESCO

De ‘Vechthoeve’ is een onderdeel van het stelling van Amsterdam (UNESCO-erfgoed). Vanwege de grote cultuurhistorische waarde is besloten door opdrachtgever Rijkswaterstaat om het monument te verplaatsen naar een nieuwe locatie en een nieuwe functie te geven. Hierbij bleek transport over water de enige optie, waarbij twee dijken gepasseerd worden. Om de dijken niet te belasten zijn tijdelijke noodbruggen gebouwd gefundeerd op stalen damwanden.
T.b.v. van de ondersteuning tijdens het transport is een compleet nieuwe betonnen fundering gemaakt. Inpandig zijn zeventien buispalen geheid. Vervolgens is het 420 ton wegende gebouw via zeventien vijzels 2.7 m opgetild. Onder de nieuwe, 300 mm dikke fundering is vervolgens t.b.v. het transport een aantal SPMT (Self Propelled Modular Transporter) geschoven en is het transport uitgevoerd.

RFEM_en

Ontwerp van de wapening

In RFEM is een drietal modellen van 22×13.5 [m2] gemaakt: 1) Blijvende Nieuwe Situatie, 2) Transport, en 3) Vijzelen. Het model bestaat uit vlakken belast door lijnlasten (vijzels) en belasting uit de bovenbouw. De vijzels zijn gemodelleerd als verende steunpunten met verschillende eigenschappen per richting. De noodzakelijke wapening is bepaald met de module RF-CONCRETE Surfaces volgens de NEN-EN 1992.

20131122_143420

Betrokken Partijen

Rijkswaterstaat
www.rijkswaterstaat.nl

Hoofdaannemer

Bresser Grote Projecten
www.bresser.nu

Uitvoerend Ingenieursbureau:

Techniek en Methode B.V.
www.tenm.nu

Software:

Dlubal Software
www.dlubal.com

RFEM branderburger tor

Kolomvervanging voor Brandenburgpoort

Tijdens de laatste dagen van de tweede wereldoorlog werd een segment van de Brandenburgpoort door een granaataanval ernstig beschadigd. Toen de poort in 2002 wordt gerestaureerd, is er door het Duitse constructiebureau J. Sando in Weimar een methode ontwikkeld, waarbij het mogelijk was om het kolomsegment te vervangen. De speciale, ondersteunende constructie om de kolom te vervangen, is ontworpen met RFEM, Dlubal’s 3D EEM programma. “Het ruimtelijke EEM-model biedt een uitstekende kans om het constructieve gedrag van de speciale en complexe constructie te bestuderen. Door de extreme hoge veiligheidsvoorschriften
voor Duitslands populairste gebouw moest de bevestiging van de ondersteunende constructie in twee stappen worden aangebracht. Met RFEM was het mogelijk om de kenmerken van de bevestigingssituaties perfect te modelleren” aldus Jörg Sando van Weimar.

 

DOWNLOAD HET VOLLEDIGE ARTIKEL ALS PDF

Technische randvoorwaarden

De belasting wordt afgedragen door de metselwerkbogen naar de kolommen. Een laterale ondersteuning is namelijk niet mogelijk zonder destructieve maatregelen. Sando heeft een methode ontwikkeld waarbij de belasting wordt doorgeleid in de kolom. Door de constante controle van de kracht en verplaatsing was het mogelijk om alle stappen te monitoren. Dit was natuurlijk noodzakelijk om overschrijding van het kritische moment te voorkomen.

Kolomvervanging
De voorbereidende werkzaamheden voor belastingverhoging werden gevolgd door stapsgewijze montage van de hydraulische ondersteuning. Het nieuwe middenstuk, dat precies de helft van het kolomsegment is, is ingevoerd nadat de beoogde verticale
verplaatsing van 0.6 mm was bereikt. Met beide zijpanelen is het nu duidelijk onderscheidbaar als nieuw segment. De gekozen methode was een groot succes.

De volgende bedrijven hebben bijgedragen aan de constructie

Gebouw eigenaar

Stiftung Denkmalschutz Berlin by order of the Senate Administration for Science, Research and Culture of Berlijn, Duitsland

Aannemer

Bennert GmbH, company for building security, Klettbach, Duitsland

Algemene aannemer

CARO Restaurierung und Technologie GmbH, Berlijn, Duitsland

Constructie berekeningen

Constructieburo Dipl.-Ing. Jörg Sando, Weimar, Duitsland
www.sando.de

Controleberekeningen

Prof. Frank Prietz, Berlijn, Duitsland

Technische monitoring

EBK Engineering office for construction diagnostics, Weimar, Duitsland

Software

Dlubal Software GmbH, Tiefenbach, Duitsland
www.dlubal.com

RFEM reconstructie zeischip

Reconstructie van het zeilschip “Alexander von Humboldt II”

In oktober 2011 is het zeilschip “Alexander von Humboldt II” te water gelaten en veroverd sindsdien de zeeën. Het schip, een driemaster, wordt geëxploiteerd door Deutsche Stiftung Sail Training (DSST). De mast en de romp bestaat uit staal. Het is de eerste reconstructie van een Duitse driemaster sinds de bouw van de “Gorch Fock”, het trainingsschip van de Duitse marine.
Aan boord van de “Alex II”, kunnen passagiers genieten van een dagtrip, een cruise van meerdere dagen of leren zeilen tijdens speciale
trainingstours. Het Duitse bedrijf HB Hunte Engineering GmbH was verantwoordelijk voor de bouw van het nieuwe schip. Het Duitse bedrijf Marine Engineering Wollert GmbH berekende de tuigage (masten en touwbevestigingen) en sterkte van de romp. Beide
bedrijven gebruiken al jaren RFEM voor hun berekeningen.

 

DOWNLOAD HET VOLLEDIGE ARTIKEL ALS PDF

Constructieberekeningen

Naast de kenmerkende eindige elementenberekeningen van systemen met hoge spanningen zoals af-/aanmeren, ankers en kranen,
zijn de sjorkrachten tot in detail berekend. Een uitgebreide matrix voor de berekeningen van belastinggevallen zijn gecreëerd middels een grote hoeveelheid zeilstand-berekeningen voor verschillende windsnelheden en windrichtingen. De niet-lineaire EE berekeningen zijn vergeleken met richtlijnen voor het ontwerp en de lay-out gegeven door de Germanischer Lloyd.
Op deze manier wordt een samenhangend veiligheidsconcept voor de masten en gieken/gaffels, evenals de optuiging door netten en tuien bereikt. “Voornamelijk de toepassing van windbelasting vraagt een uitgebreide kennis van de theoretische en praktische achtergronden van traditionele zeilschepen.”, volgens Jürgen Wollert van Marine Engineering Wollert GmbH.

 

RFEM Weergave van het scheepsmodel Alexander von Humboldt 2

De volgende bedrijven hebben bijgedragen aan de constructie

Eigenaar

Deutsche Stiftung Sail Training
www.alex-2.de

Ontwerper

Marigraph GmbH
www.marigraph.com

Constructiebureau

HB Hunte Engineering GmbH
www.hb-hunte.de

Constructieberekeningen

Marine Engineering Wollert GmbH
Lange Str. 27, D-24399 Arnis
Tel: +49 4642 92259-0

Software

Dlubal Software GmbH
www.dlubal.com

RFEM boomtoren

Boomtoren Lipno, Tsjechië

In de zomer van 2012 is de eerste Tjechische boomtop wandelroute geopend in Lipno in aanwezigheid van Václav Klaus, de toenmalige president van de Tsjechische Republiek. Een route met een lengte van 675 m loopt naar de toeristische hoofdattractie: de boomtoren. Op het bovenste platform op een hoogte van 40, kunnen bezoekers genieten vanaf het houten platform van het wonderschone uitzicht over Šumava Nationale Park en de Lipno Dam over de Vltava rivier. In het hart, de toren bevat een glijbaan van 52 m lengte, die de langste gesloten glijbaan van Tsjechië bevat.

Beeld van het binnenste van de toren Boomtoweren met het verbonden boomtoppad (foto’s: WIEHAG)

DOWNLOAD VOLLEDIG ARTIKEL ALS PDF

De Boomtoren

De torenconstructie bestaat uit een externe ring gebaseerd op negen gelijmde, gelamineerde houten kolommen, die zijn geplaatst in een rotatie-symmetrie met een hoekverschil van 40o elk, die derhalve een veelhoekige, ruimtelijke constructie vormt. Binnen in de toren is een staal pylon gemaakt van een ronde pijp opgetrokken. Stalen spiraalvormige trappen, stalen roosters en een tunnelvormige glijbaan zijn aan de pyloon vastgemaakt die verbonden is met de toren op twee niveaus: op 24 m en 40.2 m. Bezoekers hebben toegang tot de toren via boomtoppad die eindigt op 24 m boven de grond of de via de spiraalvormige trap. Van daaruit kan men het panorama platform bereiken via de houten spiraalvormige constructie die aan de houten kolommen is vast-gemaakt via uitgekraagde stalen liggers.
De constructie is verstijfd via een fijn maas van diagonale stalen staven die in de houten kolommen zijn verankerd. Verder zijn er nog een viertal horizontale ringvormige constructies van stalen pijpen toegevoegd aan het onderste gedeelte van de toren.

Model en vervorming in RSTAB (screen shot: Dlubal)

De volgende bedrijven hebben bijgedragen aan de constructie

Eigenaar

Stezka korunami stromu s.r.o.
CZ-38278 Lipno nad Vltavou

Architect

Architect Josef Stöger
Weberstraße 24
D-94513 Schönberg

Hoofdconstructeur

Ing.-Büro Wolf GmbH
Dr.-Ernst-Derra-Straße 2
D-94036 Passau

Torenconstructeur

WIEHAG GmbH
Linzer Straße 24
A-4950 Altheim
www.wiehag.com

Software

Dlubal Engineering Software
Am Zellweg 2
D-93464 Tiefenbach
www.dlubal.com

RFEM Nieuw Indisch Onderzoekstation ‘Bharati’, Antarctica

Nieuw Indisch Onderzoekstation ‘Bharati’, Antarctica

Tijdens de Antarctische zomer maanden van het jaar 2010/2011 en 2011/12, werd een nieuw onderzoekstation gebouwd in Oost Antarctica voor het Indische Ministerie voor Aardwetenschappen. Het ontwerp en de berekeningen zijn gemaakt door de Duitse kantoren van BOF architecten en IMS Ingenieurgesellschaft in Hamburg. Het complexe constructie model bestaat uit een omhullende staalconstructie en een totaal van 134 geïntegreerde containers, die voor de afdracht van verticale en horizontale belastingen zorgen. De definitieve constructieberekening is uitgevoerd door het Duitse constructiebureau KSF in Bremerhaven.

DOWNLOAD VOLLEDIG ARTIKEL ALS PDF

Constructie

Het onderzoekstation heeft een plattegrond van 30 x 50 m2, is meer dan 12 m hoog en heeft over het grootste gedeelte twee bouwlagen. Het gebouw is ontworpen voor een minimum levensduur van 25 jaar.

De constructie is grotendeels opgetild en gebouwd op stalen kolommen om de impact van sneeuw stormen te minimaliseren. De fundering bestaat uit 83 GEWI palen (injectie palen) welke in de rotsachtige ondergrond zijn aangebracht. Het onderzoeksstation wordt bloot-gesteld aan extreme windbelasting. De dynamische druk van windvlagen welke gegeven wordt in het windrapport is 2.6 kN/m².

De stijfheid wordt verkregen door aan de voorzijde diagonale kolommen aan te brengen welke in een Y-vorm worden geplaatst én door een gewapend betonnen kern aan de achterzijde.

Vervorming van het onderzoekstation in RSTAB (screen shot: Dlubal)

Berekening in RSTAB

Omdat er hoge eisen werden gesteld aan het gebouw met betrekking tot bruikbaarheid (vervorming, natuurlijk frequentie, etc.) was het noodzakelijk om de berekening van het vervormingsgedrag zo realistisch mogelijk te maken. Daarom is het ruimtelijke model ingevoerd en ontworpen in RSTAB. Alle dragende doorsnedes van de geïntegreerde container modules, alsmede de omhullende staalconstructie kunnen worden getoond in het programma. De afschuifstijfheid van de container wanden wordt in rekening gebracht door vervangende diagonalen. Op dezelfde manier is het mogelijk om in detail de verbinding tussen de containers en de staalconstructie evenals de containers tegen elkaar in het rekenmodel te presenteren.

De volgende bedrijven hebben meegeholpen aan de constructie

Eigenaar

NCAOR – Nationaal Centrum voor Antarctisch & Ocean Onderzoek, India

Management

KAEFER Constructie GmbH, Bremen, Duitsland

Hoofdconstructeur

IMS Ingenieurgesellschaft mbH, Hamburg, Duitsland
www.ims-ing.de

Constructeur Bouwfase
KSF GmbH & Co. KG, Bremerha-ven, Duitsland
www.ksf-ing.de

Software

Dlubal Software
www.dlubal.com

rekenwaardes van snedekrachten in RFEM

Houtsnijwerkplaats

Een buitengewoon project ontstond toen het architectenbureau Bergmeister-Wolf een ontwerp maakte voor een nieuwe werkplaats voor houtsnijwerkkunst in Val Gardena, Zuid Tirol.

Omdat de driehoekige gevel slechts gedeeltelijk kan worden gebruikt voor het plaatsen van belastingen, geeft dit grote uitdagingen aan de verantwoordelijke constructeur. Het is de Italiaanse Dlubal gebruiker Schrentewein & Partner gelukt om de opdracht uit te voeren door voornamelijk interne delen van het gebouw te gebruiken voor het overbrengen van de belastingen.

DOWNLOAD VOLLEDIG ARTIKEL ALS PDF

Constructie

De gevel van het gebouw laat het snijwerk in een houtenblok zien, welke zichtbaar is van zowel de buitenzijde als de binnenzijde.

De ruimtes voor tentoonstellingen en verkoop zijn op de begane grond. De werkplaats voor beeld-houwers en schilders (schilderen van de houten figuren) zijn op de eerste verdieping. Op de bovenste verdieping is een groot appartement ingericht.

Een andere moeilijkheid voor de constructeur is het feit dat de begane grond slechts enkele muren bevat, en dat slechts enkele van deze muren op elkaar staan.

Schrentewein & Partner heeft hier-voor de volgende oplossing gevonden: Ze hebben bijna elke wand in de eerste verdieping als een wand hoge balk bestaande uit ‘cross laminated timber’ (CLT) ontworpen. De langste muur heeft een lengte van 13.7 m. De wanden in de eerste verdieping dragen de belasting van de vloer en plafond van die vloer en brengen de belasting over naar de wanden en de stalenkolommen op de begane grond.

De plafonds zoals dragende binnen wanden bestaan uit CLT. Deze zijn ontworpen als doorgaande balken om de vervorming binnen de grenzen te houden. Het plafond wordt concentrisch ondersteund door verschillende kolommen op de begane grond.

Doordat stijve wanden op de begane grond ontbreken, is de vloer daarboven zeer stijf uitgevoerd (t=20 cm). De vloer brengt de belasting over naar de kern (trap), die asymmetrisch is geplaatst en gemaakt van gewapend beton.

RFEM_en1

De volgende bedrijven hebben bijgedragen aan de constructie

Eigenaar

Perathoner Ulrich KG of Daniel Pera-thoner & Co., I-St. Ulrich in Val Gardena
www.ulpe.com

Architekt

Bergmeister architekten
I-Brixen/A-Vienna
www.bergmeisterwolf.it

Hoofdconstructeur

Lignaconsult Schrentewein & Partner GmbH, I-Bolzano
www.lignaconsult.com

Houtconstructie

Ligno System KG of Sacco M. & Co.
I-St. Ulrich in Val Gardena
www.lignosystem.it

Software

Dlubal Software GmbH
Tiefenbach, Germany
www.dlubal.com