Einfahrbare Stahl-Membran-Kuppel, Frankreich

Projektbeschreibung

Die Konstruktion besteht aus sechs verschieblichen Bögen, wodurch die Öffnung der Gesamtstruktur ermöglicht wird. Die ersten fünf Bögen der Kuppel bestehen aus einfachen Stabelementen, während das sechste Element als dreidimensionaler Fachwerkstab mit fünf Bogenabschnitten ausgeführt ist. Um eine geöffnete Kuppelstellung von bis zu 180° zu erreichen, werden für die Drehung zwei Streben aus HEB 280-Profilen, die an jedem Ende des räumlichen Fachwerkbogens angeordnet sind, über zwei Getriebemotoren aktiviert. Damit lässt sich sowohl das Öffnen als auch das Schließen der Kuppel steuern.

Zu diesem Projekt wurden weitere Modelle mit RFEM 5 erstellt, um die Schweißverbindungen der Stäbe des dreidimensionalen Fachwerks und der Streben mit den Getriebemotoren unter Verwendung von nichtlinearem Materialverhalten zu untersuchen.

Bemessung

Zunächst wurde für die textile Membran der Formfindungsprozess am Gesamtmodell mit Hilfe des Zusatzmoduls RF-FORMFINDUNG durchgeführt. Dadurch wurde der Nachweis der Kräfte in der Membran sowie die Vordimensionierung der Konstruktion ermöglicht.

In einem zweiten Schritt wurde dann die Belastung der Stahlkonstruktion aus den Lagerreaktionen des Membranmodells angesetzt, um dann eine Berechnung nach Theorie II. Ordnung mit automatisch generierten Imperfektionen mithilfe der Zusatzmodule RF-STABIL und RF-IMP starten zu können.

Abschließend erfolgte die Bemessung der Bauteile mit den Zusatzmodulen RF-STAHL Stäbe und RF-STAHL EC3. Darüber hinaus wurden mit dem Zusatzmodul RF-MAT NL Berechnungen für Anschlüsse und Verankerungen auf FEM-Basis mit elastisch-plastischen Materialmodellen durchgeführt.