Wyzwanie

Kompleksowa modernizacja szerokoprzęsłowego dachu hali peronowej na Münchner Hauptbahnhof stanowiła wyjątkowe wyzwanie z zakresu projektowania konstrukcji. Na zlecenie Deutsche Bahn AG firma Werner & Balci GmbH musiała przeanalizować ogromną, wymagającą konstrukcję z ponad 20 000 prętów, 4 000 powierzchni i ponad 200 różnych przekrojów konstrukcji stalowych. Dodatkowym wyzwaniem był fakt, że przebudowa była prowadzona przy czynnym ruchu.

Od strony konstrukcyjnej projekt wymagał oceny złożonej macierzy historycznych stalowych belek, kratownic, blach i usztywnień na asymetrycznej geometrii dachu o łącznej powierzchni ok. 30 000 m². Dodatkową trudność stanowiło to, że zespół inżynierów musiał zaplanować późniejsze, lekkie wzmocnienia w postaci 40 mm poligonalnie prowadzonej lin sprężających (200 kN) wzdłuż belek głównych, przy jednoczesnym uwzględnieniu silnie zróżnicowanych obciążeń wiatrem i śniegiem w poszczególnych obszarach dachu.

Rozwiązanie

Aby poradzić sobie z ogromem i złożonością dachu hali peronowej w Monachium, firma Werner & Balci GmbH w pełni polegała na RFEM 6 firmy Dlubal Software jako centralnym narzędziu do projektowania konstrukcji. RFEM 6 oferuje wydajne, jednolite środowisko, które jest w stanie obsłużyć ogromny globalny model 3D, bez konieczności dzielenia go na mniejsze modele cząstkowe. Umożliwiło to inżynierom płynne i jednoczesne obliczanie zarówno elementów stalowych, jak i żelbetowych, dzięki czemu całkowicie uniknięto fragmentacji danych.

Korzystając z RFEM, zespół inżynierów precyzyjnie zamodelował poligonalne struktury lin sprężających i przeanalizował wyboczenie płyt. Ponadto możliwe było wymiarowanie złożonych połączeń stalowych z wykorzystaniem dokładnych sił wewnętrznych bezpośrednio z obliczeń globalnych, co gwarantuje pełne bezpieczeństwo nośności.

Najważniejsze korzyści z zastosowania RFEM 6

• Jednolite globalne modelowanie: Inżynierowie zintegrowali wszystkie elementy konstrukcyjne – od historycznych stalowych kratownic i 40 mm lin sprężających do wzmocnienia, aż po żelbetowe płyty dachowe i fundamenty – w jednym, wydajnym modelu 3D z ponad 20 000 prętów, co zapewniło bezbłędny, całościowy obraz konstrukcji.

• Zintegrowane projektowanie połączeń: Dzięki dodatkom Dlubal do połączeń stalowych zespół mógł wykonywać obliczenia zgodne z normami bezpośrednio w głównym modelu. Wyeliminowało to ręczne ponowne wprowadzanie oddziaływań, co zminimalizowało ryzyko błędów transferu.

• Automatyczny rozkład obciążeń: RFEM 6 bezpiecznie i efektywnie rozkładał złożone obciążenia wiatrem i śniegiem na ogromnej, geometrycznie zróżnicowanej powierzchni dachu o ok. 30 000 m², automatycznie przekształcając obciążenia powierzchniowe na precyzyjne obciążenia prętów.

• Przejrzyste obliczenia dla inżynierów sprawdzających: Jednym kliknięciem RFEM 6 przedstawia lokalne siły w prętach w formie graficznej i wyświetla wzory w stylu ręcznego, możliwego do sprawdzenia obliczenia – łącznie z dokładnymi źródłami i punktami z Eurokodów. Znacznie przyspiesza to zatwierdzenie przez zewnętrznych inżynierów sprawdzających.