Défi
La réhabilitation complète de la toiture de la vaste halle des voies de la gare centrale de Munich a constitué un défi exceptionnel en matière de conception structurelle. Mandatée par la Deutsche Bahn AG, Werner & Balci GmbH a dû analyser une structure immense et complexe comprenant plus de 20 000 barres, 4 000 surfaces et plus de 200 sections de construction métallique différentes. Un autre défi consistait dans le fait que la transformation devait être réalisée alors que l’exploitation se poursuivait.
Sur le plan structurel, le projet a nécessité l’évaluation d’une matrice complexe de poutres en acier historiques, de treillis, de tôles et de raidisseurs sur une géométrie de toiture asymétrique d’une surface totale d’environ 30 000 m². À cela s’est ajoutée la nécessité pour l’équipe d’ingénierie de prévoir des renforcements ultérieurs légers sous forme de câbles de précontrainte guidés en polygone de 40 mm (200 kN) le long des poutres principales, tout en tenant compte de charges de vent et de neige fortement variables dans différentes zones de la toiture.
Solution
Afin de maîtriser l’ampleur et la complexité de la toiture de la halle des voies de Munich, Werner & Balci GmbH s’est entièrement appuyée sur RFEM 6 de Dlubal Software comme outil central de calcul de structure. RFEM 6 offre un environnement puissant et intégré, capable de traiter un vaste modèle 3D global, sans devoir le décomposer en sous-modèles plus petits. Cela a permis aux ingénieurs de calculer de manière fluide et simultanée les éléments en acier et en béton, évitant ainsi complètement toute fragmentation des données.
À l’aide de RFEM, l’équipe d’ingénierie a simulé avec précision les structures de câbles de précontrainte polygonaux et a étudié le voilement des plaques. En outre, elle a pu dimensionner des assemblages métalliques complexes en utilisant les efforts internes exacts directement issus du calcul global, ce qui garantit la sécurité portante globale.
Principaux avantages de l’utilisation de RFEM 6
- Modélisation globale unifiée : Les ingénieurs ont intégré tous les composants – des treillis en acier historiques et des câbles de précontrainte de 40 mm pour le renforcement jusqu’aux dalles de toiture en béton et aux fondations – dans un seul modèle 3D performant comprenant plus de 20 000 barres, garantissant ainsi une vue d’ensemble globale sans erreur.
- Dimensionnement intégré des assemblages : Grâce aux add-ons Dlubal pour les assemblages acier, l’équipe a pu effectuer des vérifications conformes aux normes directement dans le calcul principal. La saisie manuelle des actions a ainsi été supprimée, ce qui a minimisé les erreurs de transfert.
- Répartition automatisée des charges : RFEM 6 a réparti de manière sûre et efficace les charges de vent et de neige complexes sur l’immense surface de toiture géométriquement variable d’environ 30 000 m², en transformant automatiquement les charges surfaciques étendues en charges de barres précises.
- Vérifications transparentes pour les ingénieurs de contrôle : D’un simple clic, RFEM 6 représente visuellement les efforts locaux dans les barres et affiche les formules sous la forme d’un calcul manuel vérifiable – y compris les sources et paragraphes exacts des Eurocodes. Cela accélère considérablement l’approbation par des ingénieurs de contrôle externes.
