Le Ferrari World Theme Park, sur l'île Al Yas, aux EAU

Projet Client

Calcul de Structure MERO-TSK International GmbH & Co. KG
Würzburg, Allemagne
www.mero-tsk.de
Architecture Benoy Limited
Newark, Angleterre
www.benoy.com
Maître d'Ouvrage Aldar, un fond d'investissement d'Abu Dhabi
Yas Island, Abu Dhabi, EAU
www.yasisland.ae

Longueur: 335 m | Largeur: 350 m | Hauteur: 43 m
Nombre de Nœuds: 42 200 | Barres: 170 000

Le parc d'attractions et de loisirs Ferrari World Theme Park a été érigé sur l'île Al Yas Island, la plus grande île naturelle des Emirats.

Construit d'après les concepts de la société anglaise Benoy, le parc compte un circuit de Formule 1, un centre commercial de 300 000 m², des résidences, des marinas, mais aussi des hôtels de luxe et deux parcours de golf.

Le parc a été construit en deux fois: la première partie a été achevée en 2009 et la seconde partie a été ajoutée en 2014.

Le Ferrari World Theme Park est recouvert par une toiture unique :  sa structure couvre une aire de 195 000 m² et est composée d'une charpente spatiale MERO. Avec 170 000 barres et 42 200 assemblages, c'est la plus grande charpente spatiale au monde.

Structure

La structure entière a été divisée en trois sous-structures pour la phase de modélisation:

  • Le noyau intérieur
  • La structure principale
  • Les trois "pinces" aux extrémités

Le noyau est composé d'une structure en treillis avec 4 025 assemblages et 13 346 barres. 15 cas de charge, 89 groupes de charges et 2 combinaisons de charges ont étés créées pour le calcul de la structure.

Avec une dimension totale de 353 x 350 x 43 m, et comptant 21 433 assemblages et 87 102 barres, la structure principale est la partie la plus large et celle qui a exigé le plus de travail. Des tuyaux métalliques S 355 ont été utilisés comme sections. Le diamètre maximal de section des poteaux en acier sont de 1 016 mm.

Les "pinces" sont identiques, il a alors été possible de ne mener qu'une seule analyse pour les trois structures. Ainsi, un modèle de calcul relativement clair avec 5 687 assemblages et avec 22 828 barres. Le dimensionnement a été mené avec 26 cas de charge, 74 groupes de charges et 2 combinaisons de charge.

Analyse structurale et vérification

Le calcul d'une charpente spatiale MERO se fait comme celle d'une charpente spatiale à nœuds articulés. La conception des nœuds et des barres se fait selon les règles MERO en accord avec DIN 18800.

Les charpentes spatiales, lorsqu'elles bénéficient de bons appuis, peuvent activer le transfert des charges bi-axiales. Contrairement à une toiture plate, les charpentes spatiales bénéficient de déformations et d'efforts dans les sections beaucoup moins importants, permettant ainsi d'avoir un système plus léger et plus économe.

Le bureau d'études MERO-TSK utilise RSTAB pour ses calculs de structures depuis plusieurs années déjà. Le Ferrari World Theme Park a été dimensionné avec la version 6 de RSTAB, car à ce moment là seule cette version de RSTAB pouvait gérer un tel nombre de barres.

Pour la création de la géométrie du projet, MERO-TSK a utilisé des préprocesseurs créés pour l'occasion. Les données DXF du modèle ont été transférées dans le logiciel Dlubal via l'interface RS-COM pour l'analyse structurale.

RSTAB dispose de toute une variété d'interfaces qui permettent, entre autres, d'importer des fichiers CAD et provenant d'autres applications. De même, des résultats peuvent être exportés vers des programmes de dimensionnement ou de vérification. L'échange de données avec MS Excel par exemple est très banale. Les nombreuses interfaces d'échange de données de RSTAB permettent d'intégrer le logiciel très facilement dans le processus de dimensionnement.

Traiter un modèle de cette taille a été un vrai défi. Mais grâce à une excellente collaboration entre Dlubal Software et l'équipe de MERO-TSK, les difficultés ponctuelles qui dans le cas d'un modèle avec peu de barres auraient été nulles, ont ici étés réglées de manière rapide et efficace.

Logiciels utilisés pour l'analyse structurale

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