Střešní konstrukce kolejnicové haly Mnichovského hlavního nádraží, která představuje návrh a architekturu moderní infrastruktury železniční stanice.
Případová studie

Komplexní sanace střechy kolejiště hlavního nádraží v Mnichově pomocí RFEM 6

Výzva

Komplexní sanace rozlehlé střešní konstrukce nástupištní haly na Münchner Hauptbahnhof představovala mimořádnou staticko-konstrukční výzvu. Na základě objednávky Deutsche Bahn AG musela společnost Werner & Balci GmbH analyzovat obrovskou, náročnou konstrukci s více než 20.000 pruty, 4.000 plochami a více než 200 různými ocelovými průřezy. Další výzvou bylo, že přestavba musela probíhat za provozu.

Z konstrukčního hlediska si projekt vyžádal posouzení složité matice historických ocelových nosníků, příhradových konstrukcí, plechů a výztuh na asymetrické geometrii střechy s celkovou plochou cca 30.000 m². Obtížnost navíc zvyšovalo to, že inženýrský tým musel navrhnout dodatečné, lehké zesílení ve formě 40 mm polygonálně vedených předpínacích lan (200 kN) podél hlavních nosníků, přičemž současně bylo nutné zohlednit výrazně se měnící zatížení větrem a sněhem v různých částech střechy.

Řešení

Aby bylo možné zvládnout samotný rozsah a složitost střechy mnichovské nástupištní haly, spoléhala se společnost Werner & Balci GmbH plně na RFEM 6 od Dlubal Software jako na centrální nástroj pro statický návrh. RFEM 6 nabízí výkonné, jednotné prostředí schopné zpracovat rozsáhlý globální 3D model bez nutnosti rozdělení na menší dílčí modely. To umožnilo inženýrům bezproblémově a současně posuzovat ocelové i betonové prvky, čímž se zcela zabránilo fragmentaci dat.

Pomocí RFEM inženýrský tým přesně simuloval polygonální struktury předpínacích lan a zkoumal boulení desek. Kromě toho bylo možné navrhovat složité ocelové spoje s využitím přesných vnitřních sil přímo z globálního výpočtu, což zajišťuje celkovou únosnost konstrukce.

Nejdůležitější výhody použití RFEM 6

  • Jednotné globální modelování: Inženýři integrovali všechny prvky – od historických ocelových příhradových konstrukcí a 40 mm silných předpínacích lan pro zesílení až po betonové střešní desky a základy – do jediného, výkonného 3D modelu s více než 20.000 pruty, což zaručilo bezchybné, celistvé posouzení.
  • Integrované navrhování spojů: Pomocí doplňků Dlubal pro ocelové spoje mohl tým provádět normové kontroly přímo v hlavním výpočtu. Tím odpadlo ruční opětovné zadávání účinků, což minimalizovalo chyby při přenosu.
  • Automatizované rozdělení zatížení: RFEM 6 bezpečně a efektivně rozložil komplexní zatížení větrem a sněhem na rozsáhlou, geometricky proměnnou střešní plochu o cca 30.000 m² tím, že automaticky převáděl plošná zatížení na přesná zatížení prutů.
  • Transparentní kontroly pro autorizované inženýry: Na jedno kliknutí RFEM 6 vizuálně zobrazí lokální vnitřní síly v prutech a zobrazí vzorce ve stylu ověřitelného ručního výpočtu – včetně přesných zdrojů a odkazů z Eurokódů. To výrazně urychluje schválení externími autorizovanými inženýry.

Realizace velkých projektů v jednom 3D pracovním prostoru

„Práce s celkovým modelem v RFEM je u projektu této velikosti obrovskou výhodou,“ vysvětluje Marin Shera, statik ve společnosti Werner & Balci GmbH. „Umožňuje mi integrovat všechny části projektu – od ocelových nosníků až po základy – do jediného pracovního prostoru. Díky tomu mám kdykoli plnou kontrolu nad celým nosným chováním projektu a náš tým může změny rychle zapracovat, aniž by musel přepínat mezi různými soubory nebo dílčími modely. U projektu této velikosti je nezbytné mít model vcelku, aby bylo možné pracovat efektivně.“

Nepřekonatelná přehlednost při analýze stability a napětí

„Další skvělou funkcí je grafické zobrazení vlastních tvarů z analýzy stability, které umožňuje rychle rozpoznat slabá místa nebo nestability v komplexních geometriích,“ vysvětluje pan Shera. „Navíc při přetížení stačí jediné kliknutí, aby se zobrazily přesné matematické vzorce a jejich konkrétní zdroje v normách. Software prakticky poskytuje transparentnost ručního výpočtu. Díky tomu můžeme okamžitě izolovat přesné faktory pro lokální přetížení a rychleji najít technická řešení.“

4 důvody pro volbu Dlubal Software

  • Mimořádná uživatelská přívětivost: Vyvinuto s intuitivním rozhraním pro 3D modelování a automatizovanými asistenty zatížení, které projektantům přinášejí skutečnou radost z každodenních výpočtů.
  • Skutečná integrace více materiálů: Jediný modulární softwarový systém, který je schopen provádět analýzy konstrukcí z oceli, betonu, dřeva apod. paralelně a ruku v ruce.
  • Automatizovaní asistenti zatížení: Pokročilé generátory zatížení, které bezproblémově převádějí komplexní prostorové vlivy na přesné návrhy zatížení.
  • Kompetentní, osobní živá podpora: Přímý přístup ke specializovaným odborníkům na ocelové, betonové konstrukce apod. prostřednictvím konzultací v reálném čase přes TeamViewer, což zabraňuje prostojům projektu.