Projektering af Danmarks dyreste lejligheder

Dec 16  |  2015

Nordhavnssiloen på 65 meter med graffiti teksten ”Hva drikker Mølr” skal igennem en gennemgribende transformering. Den skal omdannes til lejlighedskompleks med Danmarks dyreste lejligheder.

Balslev Rådgivende Ingeniører A/S projekterer konstruktioner og tekniske installationer på projektet, og StruSoft mødte Civ. Ing. Morten Nymark for at få indblik i denne transformering fra en statikers ”point of view”

 

”Den eksisterende silo er bestående af et maskinhus i nordfløjen, mens resterende hovedsaglige kvadratiske silorør på ca. 4x4m med vægge i armeret in-situ støbt beton. Ved ombygningen af siloen støber man nye dæk og etablere huller i de eksisterende vægge, mens nogle af væggene fjernes i sin helhed. De kvadratiske siloer fungerer herefter som rum. Udover nye dæk og etablering af huller i konstruktionen, nedriver vi taget samt toppen af maskinhuset hvorpå der bygges 4 ekstra etager. De nye etager udføres i betonelementer og caféen udføres som stålkonstruktion med bæring af overliggende tagterrasse. Denne kombination kræver ekstra forsigtighed og omhyggelighed ved beregning/ modellering. Man skal være opmærksom på at randbetingelserne er defineret korrekt. Udover dette vil der genereres vridning i bygningen på grund af stivheds-variationen i de stabiliserende vægge. Vi har derfor haft stort fokus på de nye dækskivers bæreevne, samt tilstrækkelig armeringskapacitet i de eksisterende armerede betonvægge” siger Morten Nymark.

 

Den tilhørende P-kælder på 2-etager etableres ved siden af ”The Silo” som er pælefunderet. Det har derfor været nødvendigt, at forbinde Siloen med P-kælderen med stærkt armerede betonbjælker. Dette sikrer, at man kan overføre de vandrette laster i fundamentet til nabo-kælderen. Den vandrette bæreevnekapacitet i det eksisterende Silo fundament reduceres grundet manglende jordtryk efter kælderudgravning. Samtidig har forbindelsen medvirket til, at de ekstra vandrette laster som er forårsaget af den øgede bygningshøjde kan overføres til fundamentet. P-kælderen er ikke inddraget i Silo-modellen. Den er regnet særskilt.

 

Hvad har været udfordringen i projektet?

”En af de helt store udfordringer i projektet har været, hvordan sikre man sig at FEM-modellen er opbygget korrekt og herved giver troværdige resultater. Den ene metode var, at jeg opbyggede modellen udfra eksisterende tegningsmaterialer, hvor man efterfølgende begyndte at udskærer hullerne i væggene for vinduer og døre. Nye in-situ støbe betonvægge, -dæk og –bjælker fik materiale egenskaber som ”nyt beton”, mens eksisterende beton har ”eks. beton”. De nye etager med betonelementer fik også deres egne materialeegenskaber. Ved denne opdeling af de nye og eksisterende materialer for hver element, så kunne man efter eksportering af modellen fra FEM Design til Revit nemt skelne mellem de nye og de eksisterende konstruktioner. Dette har medført, at vi kunne arbejde videre med Revit modellen med korrekt placerede huller, hvor de tekniske tegnere efterfølgende kunne tilpasse længderne på nye bjælker, søjler og placeringen af dækkene. Tilpasningen har været nødvendig, da f.eks. dækkene er placeret i sin analytiske centerlinje, og derfor skulle man flytte dækket en halv dæktykkelse for at få den aktuelle dæk OK (over kote). Ved eksport af modellen har vi sparet tid, og så kunne vi tjekke om der var uoverensstemmelse mellem arkitektens model og vores konstruktionsmodel.”

 

 

 

”Den anden metode, som jeg benyttede for at få en korrekt modelopbygning var at farvekode de forskellige belastninger som fri-egenlast ovenpå huldæk, in-situ støbte dæk og eksisterende dæk. Derudover var der forskellige nyttelastskategorier som bolig, cafe-område, hovedtrappe osv. Ved farvekodning kunne vi nemt skelne mellem de forskellige belastninger på hver etage frem for at læse talværdier.
Jeg mener, at farvekodning er den bedste måde at skabe overblik på. Jeg anvendte også farvekoder på alle randbetingelser. Dette har gjort det nemt og gennemsigtigt, når vi skulle kontrollere om der er anvendt rigtige randbetingelser mellem nyt og eksisterende beton.”

 

”Den sidste metode for at verificere modellens korrekthed var manuel håndberegning af enkelte områder. Det har været nødvendigt for at overbevise os selv om, at modellen er korrekt opbygget. Kontrollen blev udført i en meget tidlig fase af projektet, hvor jeg f.eks. udtog stueetagen og kontrollerede at lastfordelingen mellem modellen og håndberegningen var tilnærmelsesvis identiske”.

 

 

 

Hvordan dokumenterer man stabiliteten af Siloen?
”Jeg overvejede i starten at bruge funktion ”List” i FEM-Design, hvor man kan trække data ud af elementerne i modellen. Problematikken i at benytte sig af denne funktion var, at modellen er opbygget med over 1800 væg-, 300 dæk-, 250 bjælkeelementer og 3300 randbetingelser m.m. Heraf ville det kræve et kæmpe stykke arbejde for at sikre sig, at tabellen var opbygget korrekt med de rigtige elementer. Jeg tænkte, at riskoen for at begå fejl i denne situation ville være høj, samtidige med at der løbende kom ændringer i modellen i forhold til hulplaceringen, nye bjælker, fjernelse af søjler mv. Derimod benyttede jeg tabelfunktionen i forbindelse med understøtningsforholdene (reaktionerne), hvor jeg lynhurtigt kunne danne mig et overblik over belastningerne i reaktioner i de forskellige lastkombinationer og dermed kontrollere lastoverførelsen til fundamentet/pælene/kældervægge og eftervise dette separat.

 

Jeg fandt det meget naturligt at kontrollere siloen visuelt, hvor man udplotter relevante plot for alle elementerne. Jeg anvendte blandt andet:

  • Lodret lastføring i væggene med minimal og maksimale linjelaster.
  • Skivelasterne i randbetingelserne for minimal og maksimal resulterende kræfter.
  • Søjler og bjælker med normal-, forskydning- og momentkræfter.
  • Kontrol af minimumsarmeringsforhold ved farvepalet funktionen, hvor skalaen blev inddelt i intervaller for givne armeringsmængder.

 

På den måde kan man nemt danne sig et billede af, hvor meget de forskellige konstruktionsdele var belastet og heraf kontrollere manuelt om der var tilstrækkelig bæreevne eller om der skulle fortages en forstærkning eller flytning af hulplaceringer.

 

De nye konstruktionsdele er beregnet særskilt som f.eks. de nye in-situ støbte dæk. Dette er med til, at man sikrer at samlingsdetaljerne i dækskiverne kan optage de nødvendige skivelaster som stabiliserer bygningen efter transformationen.”

 

Hvorfor valgte du at benytte FEM-design i dette projekt?
”Vi har flere FEM programmer, men bruger FEM-Design da betonmodulet og dokumentationsmodulet fungerer bedre. Og eftersom bygningen hovedsagligt består af beton, så var det nærliggende at benytte FEM-Design.”

 

Har du før brugt FEM-design til andre projektet?
”Det er første gang, at jeg for alvor benytter FEM-design. Jeg har tidligere ”leget” med FEM-design ved dimensionering af udkragede stålrammer. Det skal ikke være nogen hemmelighed, at jeg har lært utrolig meget i forbindelse med Siloen. Jeg har flere gange opsøgt Strusoft’s supportlinje, hvor de har været gode til at give gode fif i forbindelse med modellering og dokumentationsmodulet. Jeg synes overordnet, at det er nemt at gå til, men sådan har jeg det generelt med tekniske software. I bund og grund, så handler det om at bruge sin sunde fornuft, når man skal definere sit statiske system ved opbygning af modellen og dermed anvende de respekterende randbetingelser, samt understøtningsforhold.”