A SWETCH tartószerkezeti tervezőiroda a Bodø/Glimt futballcsapat új otthona, az Arctic Arena acél vázszerkezetének tervezésében vett részt.
A projekt rövid áttekintése
Az Arctic Arena 18 000 m² alapterületű, 10 000 férőhelyes, modern és fenntartható stadionként valósul meg. A létesítményt a sarkvidéki éghajlat kihívásaira – hóra, szélre és rendkívüli hidegre – méretezik, így a stadion egyszerre képviseli a tartósságot és az innovatív mérnöki gondolkodást.
Az épület gyémántformát idéző tömege markáns arculatot ad a stadionnak. A tető és a homlokzat geometrikus panelekből épül fel, amelyek egyszerre teremtenek rendezett, szimmetrikus összhatást és mozgalmas látványt. Az építészeti és tartószerkezeti koncepciót a Nordic Office of Architecture dolgozta ki az ARUP Sporttal együttműködésben.
A SWETCH feladata a projekt globális stabilitási modelljének elkészítése volt. A FEM-Design geometriai modellezőeszközei lehetővé tették, hogy a több mint 7000 rúdelemből álló szerkezeti modellt rövid idő alatt, nagy pontossággal építsék fel.
The Arctic Arena. Az Arctic Arena. Kép: Nordic Office of Architecture.
Az Arctic Arena FEM-modellje. Kép: SWETCH.
Mérnöki kihívások
Összetett geometria
A stadion tartószerkezeti rendszere acél vázszerkezetből áll, amely nagy fesztávú konzolos tetőrácsos tartókat, előregyártott födémtárcsákat és lelátóelemeket foglal magában.
A SWETCH-nél a FEM-Design meghatározó szerepet tölt be az előregyártott vasbeton szerkezetek tervezésében, az Arctic Arena projekt pedig azt is jól szemlélteti, hogy a program összetett acél rúdszerkezetek modellezésére és analízisére is hatékonyan alkalmazható.
A térbeli, összetett geometriájú rácsos tartók minden rasztervonal mentén megjelennek. A rácsrudak csatlakozásai sehol sem derékszögűek, ami különösen pontos geometriai modellezést igényelt.
Az Arctic Arena jellemző metszete. Kép: SWETCH.
Komfortvizsgálatok
A tetőrácsos tartók és a födémek lehajlását, valamint a födémdinamikai viselkedést a vonatkozó követelmények szerint vizsgálták. Ezek az ellenőrzések a nézői komfort és a biztonság szempontjából is fontosak voltak.
Hőmérsékleti hatások
Az acélszerkezet nincs hőszigetelve a környezeti hőmérséklet-változásokkal szemben, ezért a hőmérsékleti hatásokat az analitikai modellben is figyelembe kellett venni. A vasbeton elemek közötti mozgások biztosítására dilatációs hézagokat alakítottak ki a födémtárcsákban, ugyanakkor egyes acélelemekben a hőmérsékleti hatásokból származó erők meghaladták a 600 kN-t.
Végeselemes modellek összehangolása
Annak érdekében, hogy a koncepciómodell és a tervezési modell összhangban legyen, a SWETCH FEM-Design modelljének geometriáját, igénybevételeit, reakcióit és lehajlásait összehasonlították az ARUP Oasys GSA modelljével. A két modell eredményei megfelelő egyezést mutattak.
A FEM-Design szerepe az acél vázszerkezet tervezésében
A FEM-Design Acéltervező modulját az acélszelvények első méretezési és ellenőrzési köréhez használták.
A FEM-Design API segítségével a SWETCH egy Rhino Grasshopper scriptet is fejlesztett, amely összekapcsolja a FEM-modellt a Tekla Structures modellel.
Rhino Grasshopper script a FEM-Design és a Tekla közötti kapcsolathoz. Kép: SWETCH.
Acélkapcsolat-tervezés/strong>
A különböző geometriájú és eltérő erőhatásokkal terhelt rácsos tartók és keretek kapcsolatainak vizsgálatához a mérnökcsapat a FEM-Design és az IDEA StatiCa közötti integrációt használta.
Ügyfélbemutató
A SWETCH tartószerkezeti tervezéssel foglalkozó mérnökiroda, 70 fős mérnökcsapattal. Svédország és Norvégia több kiemelt középület- és ipari projektjén dolgoznak. A 2015-ben alapított vállalat vasbeton és acélszerkezetek tervezésére specializálódott.
Edgars Zelčs a SWETCH vezető mérnöke. Több mint tízéves tapasztalattal rendelkezik összetett szerkezetek tervezésében, valamint jelentős gyakorlata van a FEM-Design használatában végeselemes modellek készítéséhez és minőségellenőrzéséhez.
Az Arctic Arena projekt 2024-ben indult, a kivitelezés várhatóan 2027 végén fejeződik be.
A projektcsapat:
Vázszerkezet-tervezés: SWETCH
Gyártás és szerelés: Nordec, Jaro
Mérnöktanácsadás: Arup
Megrendelő: Bodø/Glimt FC
Fejlesztő: Consto
Építészeti tervezés: Nordic Office of Architecture
Acél vázszerkezetek tervezése FEM-Design-nal
Az Arctic Arena projekt jól szemlélteti, hogyan tehető hatékonyabbá egy összetett acél vázszerkezet tervezése pontos és intuitív modellezőeszközökkel. A FEM-Design segítségével a SWETCH több ezer rúdelemből álló szerkezeti modellt épített fel, stabilitási szempontból optimalizálta a szerkezetet, és megbízható számítási modellt készített a sarkvidéki éghajlatból származó jelentős terhek és hatások vizsgálatához.
Ha saját projektjeiben is hasonló pontosságra, gyorsaságra és tervezési biztonságra van szüksége, a FEM-Design acél- és vasbeton szerkezetek tervezésénél is hatékony támogatást nyújt.
