Planung eines Logistikzentrums in der Ukraine mit einer lichten Weite von 39 Metern unter schwierigen Bodenverhältnissen.
Erfolgsgeschichten

Planung eines Logistikzentrums mit 39 Metern lichter Weite auf schwierigem Untergrund in der Ukraine

Herausforderung

Das Logistikzentrum in Chmelnyzkyj in der Ukraine sollte als stützenfreies Lagerhaus für die Kleidungsmarke Stimma dienen – dafür waren Stahlfachwerke mit einer Spannweite von 39 Metern erforderlich. Die Baustelle verfügte zwar über eine hervorragende Infrastruktur, doch geotechnische Untersuchungen ergaben, dass der Boden mit Schutt und Betonresten verunreinigt war, was Pfahlgründungen ausschloss. Die Frage, ob der Bau überhaupt durchgeführt werden sollte, musste durch präzise Berechnungen geklärt werden, bevor weitere Schritte unternommen werden konnten.

Lösung

Sergiy Umanskiy nutzte RFEM 6, um die gesamte Konstruktion – Fundament, Überbau und Stahlanschlüsse – in einem einzigen integrierten Modell zu berechnen. Die Add-Ons Geotechnische Analyse und Analyse von Bauzuständen machten eine Flachgründung realisierbar und überprüfbar. Die Add-Ons Stahlbemessung und Stahlanschlüsse erkannten in Kombination eine kritische Überbeanspruchung in einer vertikalen Aussteifungsverbindung und veranlassten eine rechtzeitige Nachbemessung. Für die I-förmigen Fachwerk- und Stützenquerschnitte wurde die erweiterte plastische Bemessung angewendet, was zu gleichmäßigeren, realistischeren Spannungsverteilungen führte.

Vorteile

  • Vertrauen in das Fundament: Geotechnische Berechnungen ermöglichten die Ausführung einer Flachgründung auf schwierigem Untergrund; Messungen nach Fertigstellung bestätigten, dass die Setzungen und Rissbreiten genau den vorhergesagten Werten entsprachen.
  • Sicherheit durch Integration: Der kombinierte Arbeitsablauf für Stahlbemessung und Stahlanschlüsse hat überbeanspruchte Verbindungen noch vor Baubeginn erkannt und so einen potenziell gefährlichen strukturellen Fehler verhindert.
  • Realistische Optimierung: Durch die erweiterte plastische Bemessung konnten künstliche Spannungsspitzen an den Anschlüssen der Fachwerkgurte beseitigt werden, was zu gleichmäßigeren Diagrammen und einer effizienteren Materialausnutzung führte.
  • Effizienz durch einen Arbeitsbereich: Geotechnische Analyse, Überbaubemessung und Anschlussüberprüfung erfolgen alle innerhalb eines einzigen RFEM 6-Modells, wodurch sich auf einfache Weise beobachten lässt, wie sich Fundamentsetzungen und Überbauverformungen gegenseitig beeinflussen.
  • Ergonomische Benutzeroberfläche: Eine anschauliche Darstellung – mit Schatten, Schattierungen und farbcodierten Lasten – verringert den kognitiven Aufwand im täglichen Gebrauch und hilft, Schwachstellen und Bereiche mit Materialüberschuss auf einen Blick zu erkennen.

RFEM 6 als Brücke zwischen Geotechnik und Tragwerksplanung

Der entscheidende Vorteil bei diesem Projekt bestand nicht nur darin, dass geotechnische und statische Berechnungen durchgeführt werden konnten – sondern dass beide im selben Modell und zur gleichen Zeit durchgeführt werden konnten. RFEM 6 ermöglichte es Sergiy, Fundamentsetzungen und Verformungen des Überbaus gleichzeitig zu beobachten, sodass die Interaktion zwischen Boden- und Stahlverhalten stets sichtbar blieb.

Das ist wichtig, weil die beiden Systeme nicht unabhängig voneinander sind: Die Bodenverformung beeinflusst das Verhalten der Fundamentplatte, was sich wiederum auf die Kräfte in den Stützen und Fachwerken darüber auswirkt. Werden diese Analysen in separater Software durchgeführt und die Ergebnisse anschließend manuell abgeglichen, entstehen sowohl Fehler als auch Verzögerungen. Ein einheitliches Modell beseitigt dieses Risiko.

Nach der Bauausführung wurde die Genauigkeit des Modells vor Ort bestätigt. Die gemessenen Setzungen und Rissbreiten im Fundament blieben innerhalb der berechneten Grenzwerte – eine direkte Validierung der in RFEM 6 durchgeführten geotechnischen und Bauzustandsanalyse.

Stahlanschlüsse und Sicherheitsnetz der Integration

Die Stahlkonstruktion – Stützen, 39 m lange Gitterträger, Pfetten und Verbände – enthält eine große Anzahl von Verbindungen. Sergiy schloss die Bemessung der Stahlstäbe problemlos ab, doch beim Übergang zur Überprüfung der einzelnen Anschlüsse mit dem Add-On Stahlanschlüsse stellte er fest, dass mehrere Verbindungen Ausnutzungen von über 1,0 aufwiesen.

Diese Feststellung machte eine Umplanung des vertikalen Verbandsfachwerks erforderlich, bevor die Anschlussnachweise erneut durchgeführt wurden. Der korrigierte Entwurf wurde genehmigt. Entscheidend ist, dass dieses Problem in der Software erkannt wurde, bevor es auf der Baustelle zu einem Problem werden konnte – ein Resultat davon, dass die Add-Ons Stahlbemessung und Stahlanschlüsse als integriertes Paar innerhalb eines Modells funktionieren und nicht als separate, voneinander getrennte Werkzeuge.

Wichtige Funktionen: Anschlusssteifigkeit & Querschnittsoptimierung

Zwei fortgeschrittene Funktionen, die die Modellgenauigkeit verfeinerten und die vorhandene Querschnittskapazität optimal ausnutzten

  • Integrierte Anschlusssteifigkeit: Ein weiterer technischer Vorteil ergab sich daraus, dass RFEM 6 die berechnete Anfangssteifigkeit jedes Anschlusses automatisch in das globale Statikmodell zurückführt. Da die Anschlusssteifigkeit die Verformungen und Schnittgrößen im gesamten Tragwerk direkt beeinflusst, verbesserte dieser Rückkopplungskreis zwischen Anschluss- und Systemanalyse die Genauigkeit der Gesamtergebnisse.
  • Erweiterte plastische Bemessung: Glattere Spannungen, bessere Ergebnisse: Für die HE 240-I-Profile, die in den Stützen und im Obergurt der Fachwerke verwendet wurden, wurde die Option 'Erweiterte plastische Bemessung' angewendet. Im direkten Vergleich mit der linear-elastischen Bemessung war der Unterschied deutlich: Der elastische Ansatz führte zu Spannungsspitzen an den Gurtanschlüssen, während der plastische Ansatz ein gleichmäßiges, kontinuierliches Spannungsdiagramm über die gesamte Länge des Gurtes ergab. Die plastischen Spannungswerte waren nicht nur niedriger und effizienter, sie spiegelten auch das tatsächliche Verhalten der Konstruktion physikalisch besser wider.