Ingeniería de un centro logístico en Ucrania con vano libre de 39 metros sobre condiciones de suelo difíciles.
Estudio de caso

Ingeniería de centro logístico con vanos libres de 39 metros sobre terreno desafiante en Ucrania

Reto

El centro logístico de Khmelnytskyi, Ucrania, debía funcionar como almacén sin columnas para la marca de ropa Stimma, lo que requería cerchas de acero con una luz de 39 metros. La obra contaba con una infraestructura excelente, pero la investigación geotécnica reveló un terreno contaminado con escombros y restos de hormigón, descartando así las cimentaciones por pilotes. Antes que nada, había que resolver mediante un cálculo preciso la cuestión de si debía construirse o no.

Solución

Sergiy Umanskiy utilizó RFEM 6 para analizar toda la estructura—cimentación, superestructura y uniones de acero—dentro de un único modelo integrado. Los complementos Análisis Geotécnico y Análisis de Fases de Construcción hicieron posible y verificable una cimentación superficial. Los complementos Dimensionamiento de Acero y Uniones de Acero, utilizados en combinación, detectaron una sobrecarga crítica en una conexión de arriostramiento vertical y permitieron un rediseño a tiempo. Se aplicó Diseño Plástico Avanzado a las secciones transversales en forma de I de la cercha y de las columnas, proporcionando distribuciones de tensiones más suaves y realistas.

Ventajas

  • Confianza en la cimentación: Los cálculos geotécnicos hicieron posible ejecutar una cimentación superficial sobre un terreno difícil; las mediciones posteriores a la construcción confirmaron que los asientos y las anchuras de fisura coincidían exactamente con los valores previstos.
  • Seguridad mediante la integración: El flujo de trabajo combinado de Dimensionamiento de Acero y Uniones de Acero detectó conexiones sobrecargadas antes de la construcción, evitando un posible error estructural peligroso.
  • Optimización realista: El Diseño Plástico Avanzado eliminó los picos artificiales de tensión en las uniones de los cordones de la cercha, generando diagramas más suaves y un uso más eficiente del material.
  • Eficiencia en un único entorno de trabajo: El análisis geotécnico, el dimensionamiento de la superestructura y la verificación de uniones operan todos dentro de un mismo modelo de RFEM 6, lo que facilita observar simultáneamente cómo los asientos de la cimentación interactúan con las deformaciones de la superestructura.
  • Interfaz ergonómica: La visualización avanzada—sombras, sombreado y cargas codificadas por colores—reduce el esfuerzo mental en el uso diario y ayuda a identificar de un vistazo tanto los puntos débiles como las zonas con exceso de material.

RFEM 6 als Brücke zwischen Geotechnik und Tragwerksplanung

Der entscheidende Vorteil in diesem Projekt bestand nicht nur darin, dass geotechnische und statische Berechnungen durchgeführt werden konnten – vielmehr konnten beide im selben Modell und zur selben Zeit ausgeführt werden. RFEM 6 ermöglichte es Sergiy, Fundamentsetzungen und Verformungen des Überbaus gleichzeitig zu beobachten, sodass das Zusammenwirken von Bodenverhalten und Stahltragverhalten 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 Fachwerkträgern darüber auswirkt. Werden diese Analysen in separater Software durchgeführt und die Ergebnisse anschließend manuell zusammengeführt, 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 Meter lange Fachwerkträger, Pfetten und Verbände – umfasst eine große Anzahl von Anschlüssen. Sergiy führte die Bemessung der Stahlstäbe problemlos durch, doch als er mit der Überprüfung der einzelnen Anschlüsse mithilfe des Add-ons Stahlanschlüsse fortfuhr, stellte er fest, dass bei mehreren Verbindungen die Ausnutzungsgrade über 1,0 lagen.

Diese Erkenntnis machte eine Neuplanung des vertikalen Verbandsfachwerks erforderlich, bevor die Anschlussnachweise erneut geprüft wurden. Die korrigierte Konstruktion bestand die Prüfung. Entscheidend ist, dass dieses Problem bereits in der Software erkannt wurde, bevor es auf der Baustelle zu einem Problem werden konnte – ein Ergebnis der Add-ons Stahlbemessung und Stahlanschlüsse, die innerhalb eines Modells als integriertes Paar und nicht als separate, voneinander losgelöste Werkzeuge arbeiten.

Wichtige Funktionen: Anschlusssteifigkeit & Querschnittsoptimierung

Zwei fortschrittliche Funktionen, die die Genauigkeit des Modells erhöhten und die verfügbare Querschnittskapazität optimal ausschöpften

  • Integrierte Anschlusssteifigkeit: Ein weiterer technischer Vorteil ergab sich aus der Fähigkeit von RFEM 6, die berechnete Anfangssteifigkeit jedes Anschlusses automatisch in das globale Tragwerksmodell zurückzuführen. Da die Anschlusssteifigkeit die Verformungen und inneren Kräfte im gesamten Tragwerk direkt beeinflusst, verbesserte dieser Rückkopplungskreislauf zwischen Anschluss- und Systemanalyse die Genauigkeit der Gesamtergebnisse.
  • Fortgeschrittene plastische Bemessung: Gleichmäßigere Spannungen, bessere Ergebnisse: Für die in den Stützen und im Obergurt der Fachwerkträger verwendeten HE 240-Profile wurde die Option der fortgeschrittenen plastischen Bemessung angewendet. Im direkten Vergleich mit der linear-elastischen Bemessung war der Unterschied deutlich: Der elastische Ansatz führte zu Spannungsspitzen an den Knotenpunkten der Gurte, während der plastische Ansatz ein glattes, kontinuierliches Spannungsdiagramm über die gesamte Länge des Gurts lieferte. Die plastischen Spannungswerte waren nicht nur niedriger und wirtschaftlicher, sondern bildeten auch das tatsächliche Verhalten der Struktur physikalisch besser ab.