Extension de la structure du Westfield Černý Most à Prague démontrant une conception architecturale à la fois complexe et bien intégrée.
Étude de cas

Conception des structures en acier pour l'extension de Westfield Černý Most

Défi

Le projet impliquait une extension structurelle complexe du centre commercial Westfield Černý Most, en se concentrant plus particulièrement sur le coin nord-est et les nouvelles salles de cinéma. Le principal défi consistait à intégrer de lourdes structures en acier à l’ouvrage existant en béton armé, tout en respectant strictement les limitations de hauteur et en garantissant la stabilité structurelle. L’équipe d’ingénierie devait gérer des transferts de charges complexes, tels que la suspension des structures de toiture existantes à partir de nouvelles fermes, la conception de planchers mixtes acier-béton pour le foyer et la garantie de mouvements de dilatation appropriés entre les parties الجديدة et anciennes de l’installation.

Solution

Obermeyer a.s. a utilisé RFEM de Dlubal Software pour modéliser et analyser les géométries en acier exigeantes. Le logiciel a permis une évaluation précise des systèmes de fermes principaux, de l’ossature secondaire et des dalles mixtes complexes. À l’aide d’extensions spécifiques pour le dimensionnement de l’acier, les ingénieurs ont effectué des vérifications statiques complètes, y compris des contrôles de stabilité et des analyses de contraintes pour des détails critiques tels que les poteaux à balancier et les angles rigides du portique de l’extension du cinéma.

Avantages

  • Analyse structurelle précise de l’extension en acier à l’aide de RFEM, garantissant un calcul et une validation exacts des systèmes en acier complexes.
  • Conception d’une structure porteuse en acier robuste comprenant des poutres treillis et des pannes de toiture pour supporter la zone agrandie de la restauration.
  • Modélisation complexe des interactions : simulation précise de l’interaction entre les nouveaux composants en acier et la structure existante en béton armé.
  • Conformité à l’Eurocode : évaluation vérifiable de tous les éléments en acier conformément aux normes de l’Eurocode 3.

Besoins du client

Le centre Černý Most a ouvert en 1997 en tant que premier grand centre commercial de la République tchèque. L’extension récente s’intègre parfaitement aux deux phases de construction précédentes, la première phase ayant débuté en 2000. Le principal défi de l’extension du centre commercial Westfield Černý Most consistait à concevoir et à analyser la structure porteuse complexe en acier tout en garantissant une intégration harmonieuse avec le bâtiment existant.

Le projet nécessitait la réalisation d’une ossature en acier pour le nouveau toit plat, la verrière et le plancher inséré, tout en répondant aux exigences structurelles particulières liées au raccordement de la nouvelle extension au bâtiment existant. De plus, la conception devait prendre en compte les mouvements de dilatation entre les parties ancienne et nouvelle du centre commercial, afin de garantir la stabilité et la sécurité de l’ensemble de la structure.
L’équipe d’ingénierie devait également veiller à ce que la conception puisse supporter le poids des nouvelles charges sans compromettre les performances globales ni l’esthétique du bâtiment. Ces facteurs ont nécessité une modélisation avancée et des calculs précis, réalisés à l’aide de RFEM.

La hauteur totale de la structure atteint le niveau +17.420 m (57.152 ft), et la structure en acier est implantée sur une nouvelle structure en béton armé au niveau +6.150 m (20.177 ft), avec des appuis pendulaires pour assurer les mouvements de dilatation entre les bâtiments neuf et existant.

Réalisation

La réalisation de la conception structurelle de l’extension de l’angle nord-est de Westfield a été assurée par RFEM. Le logiciel a été utilisé pour modéliser et analyser la structure métallique, en intégrant des éléments essentiels tels que les poutres treillis, les pannes de toiture, les poutres secondaires et une ossature de verrière pour supporter la zone de restauration agrandie.

Les capacités avancées de RFEM ont facilité l’intégration d’appuis pendulaires pour gérer les mouvements entre les parties neuves et existantes, tandis que des raidisseurs ont été placés de manière stratégique pour améliorer la rigidité de la structure. Cette approche fondée sur le logiciel a garanti une solution efficace, stable et économique pour répondre aux exigences de conception complexes du projet.

La conception architecturale du projet provient du célèbre cabinet londonien Benoy, depuis longtemps associé à la conception de centres commerciaux modernes et durables à travers le monde. L’extension en cours s’appuie sur la phase de construction précédente, qui a débuté en 2000. Pendant tout le processus de construction, le centre commercial reste pleinement opérationnel. L’extension introduit également une nouvelle expression architecturale pour le centre, définie par l’extension dominante dans la partie nord-est du bâtiment.

Résultats

Les résultats de l’utilisation de RFEM pour le projet d’extension du centre commercial Černý Most ont fourni une analyse structurelle détaillée, incluant des aspects clés tels que les déplacements, les efforts internes et la répartition des contraintes dans la structure porteuse en acier. Le logiciel a permis des calculs précis pour la conception des poutres treillis, des pannes de toiture et des poutres secondaires, garantissant des performances structurelles optimales sous différents cas de charge.

Pourquoi Dlubal Software

Dlubal fournit une base fiable pour vos processus de conception. Depuis la création de l’entreprise en 1987, Dlubal Software se concentre sur le développement de solutions logicielles intuitives et efficaces pour l’analyse statique et dynamique, l’analyse CFD et le calcul de structures.

  • Création rapide de plusieurs modèles – d’un modèle de cadre simple à un modèle détaillé mur-ossature.
  • Évaluation de la stabilité – identification et vérification des états critiques des poutres à différentes étapes de lancement.
  • Optimisation structurelle – conception efficace tenant compte de la longueur variable du nez et de la réutilisation future.
  • Analyses non linéaires – affinage des résultats et vérification du comportement structurel sous charges extrêmes.
  • Calculs intégrés des sections – définition précise de la section complexe de la poutre dans SHAPE-THIN 8.

Logiciel utilisé

Pour ce projet, RFEM a été utilisé pour analyser et dimensionner la structure métallique de l’extension du centre commercial Westfield Černý Most, en garantissant la stabilité et l’intégration correcte des éléments clés tels que les poutres treillis, les pannes de toiture et l’ossature métallique globale.