Shuter Street Bridge in Toronto, Kanada
Kundenprojekt
Seit März 2011 verbindet die 30 m lange gläserne Fußgängerbrücke das St. Michael´s Hospital mit dem neuen Forschungszentrum Li Ka Shing Knowledge Institute. Die Tragkonstruktion besteht aus ovalen Stahlringen, die jeweils verdreht zueinander angeordnet sind. Die im Querschnitt 4,60 m hohe und 3,80 m breite Brücke ist ein Entwurf von Diamond and Schmitt Architects Inc. aus Toronto.
| Tragwerksplanung |
Gartner Steel and Glass GmbH, Würzburg josef-gartner.permasteelisagroup.com Josef Gartner USA Chicago, USA |
| Architekt |
Diamond and Schmitt Architects Inc Toronto, Kanada |
| Prüfung |
Carruthers & Wallace Ltd. Toronto, Kanada |
| Bauherr |
St. Michael's Hospital Toronto, Kanada |
Modell
Da in Toronto vorrangig das unterirdische Fußgängerwegesystem PATH genutzt wird, welches sich auf einer Länge von 28 km erstreckt, konnte die Stadt nur durch die architektonische Originalität der Brücke zur Genehmigung bewegt werden. Gebogene, thermisch vorgespannte Isolierglasscheiben geben der Tragstruktur aus sich kreuzendengebogenen Rohren seine Leichtigkeit und bieten aus jeder Ansicht heraus ein anderes Erscheinungsbild.
Konstruktion
Die Brücke wurde aufgrund der unterschiedlichen Gebäudebewegungen und der Forderung, dass keine größeren Kräfte in die Gebäudestruktur eingeleitet werden dürfen, als statisch bestimmtes Tragwerk konstruiert. Der Festpunkt und somit die Ableitung der Horizontalkräfte wurde auf die Seite des Altbaus gelegt. Der Querschnitt der Brücke ist elliptisch. Die tragende Röhre wird dabei aus einer Vielzahl von parallel liegenden kreisförmigen Rohren gebildet, die sich mit gegenläufig parallel liegenden kreisförmigenRohren verschneiden.
Bemessung
Aufgrund einer Vereinbarung mit dem örtlichen Prüfingenieur konnte die Brücke nach DIN 18800 bemessen werden. Die Lasten wurden jedoch entsprechend der lokalen Vorschriften ermittelt und berücksichtigt.
Die Brücke wurde als 3D-Modell nichtlinear in RSTAB berechnet. Da die komplette Konstruktion verschweißt ist, wurde für die Ermittlung der Verformung die tatsächlichen Steifigkeiten der Knoten über ein Ersatzmodell ermittelt.
Die Knotensteifigkeiten wurden dann als Gelenke in das RSTAB Modell eingebaut und die Verformung bzw. die Spannungsauslastung des Gesamtsystems ermittelt. Mit den ermittelten Schnittgrößen wurden im Anschluss die kritischsten Schweißknoten in RFEM bemessen.
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- Aktualisiert 15. Dezember 2020
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Neu
Nicht alle Strukturelemente des realen Bauwerks werden im statischen Modell herangezogen. Als Beispiel hierfür soll eine Rohrleitung dienen, die auf einem Stahlträgergerüst verläuft.
DUENQ ermittelt für kaltgeformte Profile die wirksamen Querschnitte nach EN 1993-1-3 und EN 1993-1-5. Die in EN 1993-1-3, Abschnitt 5.2 genannten geometrischen Verhältnisse zur Anwendbarkeit der Norm können optional überprüft werden.
Die Auswirkungen des lokalen Plattenbeulens werden nach der Methode der reduzierten Breiten und das mögliche Ausknicken der Steifen (Forminstabilität) wird bei versteiften Profilen gemäß EN 1993-1-3, Abschnitt 5.5 berücksichtigt.
Optional kann eine iterative Berechnung zur Optimierung des wirksamen Querschnitts vorgenommen werden.
Die wirksamen Querschnitte lassen sich grafisch darstellen.
Im Fachbeitrag "Nachweis eines dünnwandigen, kaltgeformten C-Profils nach EN 1993-1-3" wird die Bemessung von kaltgeformten Profilen mit DUENQ und RF-/STAHL Kaltgeformte Profile ausführlich beschrieben.
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Verwendete Produkte
Basisprogramm
Das 3D-Statik-Programm RSTAB eignet sich für die Berechnung von Stabwerken aus Stahl, Beton, Holz, Aluminium oder anderen Materialien. Mit RSTAB definieren Sie einfach und schnell das Tragwerksmodell und berechnen dann die Schnittgrößen, Verformungen und Lagerreaktionen.
2.550,00 USD
Basisprogramm
Das FEM-Programm RFEM ermöglicht die schnelle und einfache Modellierung und Berechnung von Tragkonstruktionen mit Stab-, Platten-, Scheiben-, Faltwerk-, Schalen- und Volumen-Elementen aus verschiedenen Materialien.
3.540,00 USD
