Våghuset är en riktig ögonsten som nu uppförs i Göteborg. Dess spännande design med vågformad glasfasad och utstickande våningsplan bjöd Optima Engineerings ingenjörer på flera utmaningar. Där är FEM-Design ett viktigt verktyg för analys så att stommen ska få rätt stabilitet genom hela byggnaden.
Just nu uppförs en iögonfallande byggnad i centrala Göteborg med en böljande blå glasfasad i den ena huskroppen. En inspiration från Göta älv som strömmar intill och även till namnet, Våghuset. Där reser sig 13 våningar främst för kontor men också restaurang, café och gym. Byggherre är NCC Property Development.
Hela byggnaden består av två höga huskroppar som förenas i en lägre byggnad. Den ena huskroppen, Våghuset, är beklädd med glasfasad där en sida har den vågformiga designen. Den andra huskroppen, Brick Studios, har en konstruktion med överhängande delar i en spännande lösning. På den lägre byggnaden breder en generös takterrass ut sig.
Byggnaden kommer vara inflyttningsklar i december i år och en av hyresgästerna kommer att bli Optima Engineering, en ingenjörsbyrå med fokus på husbyggnad. De spelar en viktig roll i byggprojektet eftersom de har gjort stabilitetsberäkning och konstruerat stommen. Den består av stålbalkar och pelare och håldäck i prefab. Till sin hjälp har de använt FEM-Design. I projektet har de samarbetat med Prefabsystem Syd.
Bilder: Optima Engineering
Flera utmaningar löstes med FEM-Design
Eftersom de två höga huskropparna har olika design skapar det utmaningar i beräkningsarbetet för att uppnå stabilitet. Man vill dra nytta av den vågformiga fasaden i huset som bildar små alkover på varje våningsplan med en fantastisk utsikt, lämpligt för mindre möten eller pauser. De påminner om inglasade balkonger och ställer samma krav som balkongkonstruktioner. I det här fallet handlar det om att få stabilitet i ett bågformat prefabelement som sticker ut 3,5 meter från balken i stommen.
Det är viktigt att vi dimensionerar med rätt kurvatur på elementen då de är en så central del i byggnadens utseende, samtidigt som de ska kunna gå att tillverka i fabriken, berättar Mikael Furu som tillsammans med Jimmie Andersson och Jonas Persson ansvarar för beräkningsarbetet på Optima Engineering. Med hjälp av FEM-Design kunde vi modellera elementen med exakt rätt form och upplagsförhållanden.
En annan vanligt förekommande utmaning vid höga byggnader är de stora vindlasterna. Då är det viktigt att man har en styv kärna i byggnaden för att den inte ska svaja när det blåser.
För att undvika deformering från vindlaster göts spännstag i bottenplattan, säger Jimmie Andersson. De går i väggarna, upp till våning sju och gör att stommen blir uppspänd med ökad styvhet. Vi analyserade hur krafterna går i FEM-Design och dimensionerade efter beräkningsresultaten.
I ena huskroppen kragar våningsplanen ut fem meter på olika sidor av byggnaden i olika våningsplan. För att klara dessa utstick dimensionerades snedstag mellan våningsplanen. FEM-Design var ett bra hjälpmedel för att beräkna de horisontella skjuvkrafterna som uppstod i bjälklaget och dragkrafterna som uppkom i snedstagen.
Analyser per våningsplan
En annan utmaning i huskroppen med utstickande plan var att varje våningsplan har olika storlek och olika positioner på snedstagen. Stagen spreds ut mellan flera våningsplan för att alla hyresgäster ska kunna få en öppen planlösning.
I och med de varierande våningsplanen var vi tvungna att göra en separat analys av varje våningsplan för att kunna bestämma skjuv- och dragkrafter i bjälklaget, berättar Jonas Persson.
De separata analyserna av våningsplanen kombinerades med en global analys av hela stommen där totalstabiliteten beräknades. Genom att dela upp den globala modellen fick man bättre överblick över de lokala effekterna samtidigt som beräkningarna gick snabbare att utföra.
Om drygt ett halvår är det dags för inflyttning för Optima Engineering i det ståtliga Våghuset/Brick studios som de själva har bidragit att ge stabilitet till i detta avancerade projekt.
© Love Janson
Bilder: White Arkitekter
