Prefabstommen till ståtliga Quality Hotel The Weaver i Göteborg bjöd ingenjörerna på ProDesign flera utmaningar. Andreas Dahlgren och Martin Edberg berättar om sina kreativa lösningar i FEM-Design kring kopplingar av prefabelement och lastfördelning i konstruktionen.
Textilindustrin har under många år präglat näringslivet i Göteborg. Ett exempel är den framgångsrika vävindustri som växte fram i den södra stadsdelen på början av 1900-talet. På samma plats öppnades 2021 ett hotell som passande nog gavs det lämpliga namnet vävaren, Quality Hotel The Weaver. Hotellet innehåller en högrest del med 21 våningar och en lägre del. Där är också en konferensanläggning och restaurang inrymd.
Byggnadens stomme består av prefabricerade betongelement. Ingenjörsföretaget ProDesign har ansvarat för stommen i byggprojektet, från projektering och dimensionering till produktionshandlingar. Ju tidigare ingenjörerna deltar i projektet desto enklare blir arbetsflödet.
Kunden får positiva resultat, till exempel en kostnadseffektiv stomme när vi bidrar med vår kompetens och erfarenhet från början, säger Andreas Dahlgren på ProDesign som har varit handläggande konstruktör och teknikansvarig för stomprojektet i The Weaver.
Avancerad analys av kopplingar mellan elementen
Alla steg i utvecklingen av stommen till hotellet, från projektering till dimensionering av elementen, har FEM-Design varit ett betydelsefullt verktyg.
Bild: ProDesign
I projektet arbetade man i olika steg med programmet, först på ett överskådligt sätt med stommen för att senare övergå till en detaljerad nivå med elementen. Ingenjörerna startade med att modellera stommen i FEM-Design och lade till laster för att i stort få en uppfattning om hur stora krafterna är i kopplingarna mellan elementen.
Med det resultatet fortsatte de vidare för att studera kopplingarna i detalj. Mellan elementen är det tusentals kopplingar. Men att lägga in dessa i modellen skulle vara en omöjlig uppgift.
I stället väljer vi de kopplingar som utsätts för stora krafter, säger beräkningsingenjören Martin Edberg som var ansvarig för beräkningsarbetet. Om vi ser en vägg som stjälper i modellen sätter vi in dragkopplingar mellan väggarna och studerar krafterna i programmet för att få reda på hur många och vilken dimension som krävs för att nå stabilitet.
FEM-Design har alltså varit ett viktigt verktyg för att analysera krafterna i kopplingarna mellan elementen och hur de ska dimensioneras för att ge en stabil stomme som klarar påverkande laster. När analysen av kopplingarna var klar fortsatte arbetet med att designa och dimensionera varje betongelement och till sist ta fram tillverkningsritningarna.
Utmaning i lastöverföring
Hotellets design är utformad efter olika behov som påverkar konstruktionen av stommen. Rummen är indelade med betongväggar medan de nedre planen har designats i stora öppna ytor för restaurang, konferensavdelning och liknande och därför har man placerat ut pelare som bärande element.
I den högre hotelldelen kommer mycket stora laster ned i väggarna, ned i balkar och som fördelas i knutpunkter till pelarna, det var en av de största utmaningarna i projektet, säger Andreas. För att överföra trycket till pelarna tog vi fram vingliknande förstyvningar för varje knutpunkt.
Denna särskilda lösning utvecklade ingenjörerna i FEM-Design för att dimensionera de vingliknande konstruktionerna och mängden betong så att lasterna ska kunna fördelas i dessa speciella knutpunkter med gott resultat.
Bild: ProDesign
Produktiv nytta i hela processen
Martin uppskattar möjligheten att kunna modellera konstruktionen direkt i FEM-Design.
Då får jag en uppfattning om stommen och en känsla för hur den fungerar, säger han. Därför är det en fördel att bygga upp den själv.
I hotellprojektet har Andreas och Martin haft stor nytta av programmet.
Det är jättevärdefullt, säger Martin. 3D-modellen ger oss möjlighet att kontrollera lastpåverkan så att vi kan optimera konstruktionen i hela stommen. Vi sparar både tid och pengar.
Andreas berättar också att de arbetar med att analysera oarmerade väggar i FEM-Design.
I modellen ser vi hur stora krafterna är. Med ledning av det kan vi besluta om att i ett visst område behövs ingen armering, vi uppnår ändå bärighet och stabilitet. Det sparar material, miljöpåverkan och ger bättre ekonomi.
Bild: ProDesign
FEM-Design har blivit en följeslagare i ingenjörernas arbetsdag för att få fram en styv och robust konstruktion. En produktiv relation mellan ingenjörskunskap och det avancerade beräkningsprogrammet för att ge hotellet den stabilitet som krävs.
© Love Janson
