Struttura di supporto per il restauro del campanile di Kerpen, Germania

Progetto cliente

Ingegneria strutturale

Engineering Consultancy Klimpel
Bochum, Germania
www.ib-klimpel.de
Ponteggi Geistert Gerüstbaulogistik GmbH
Duisburg, Germania
www.geistert.de
Committente Katholische Kirchengemeinde St. Martinus
Kerpen, Germania

Lunghezza: 10 m | larghezza: 10 m | Altezza: 30 m | Peso: ~ 25 t
Effetti non lineari: Trazione ed instabilità di elementi, vincoli interni delle aste
Nodi: 721 | Aste: 2,600 | Materiali: 1 | Sezioni trasversali: 6

Il restauro del campanile della parrocchia di St. Martinus in Kerpen ha richiesto la realizzazione di una impalcatura come parte di un progetto di circa € 850,000.

I progettisti hanno affrontato una sfida speciale in quanto la costruzione del telaio doveva essere installato sulla parte superiore della guglia senza applicare gli ancoraggi a pressione che vengono abitualmente usati nei ponteggi.

Inoltre, un rivestimento con coperture fu il motivo per cui la costruzione del telaio venne progettata senza una riduzione dei carichi da vento.

Il telaio è stato costruito mediante impalcature modulari, tipo di poligono con 16 lati di circa 40 a 60 m ed un altro con 8 lati di circa 60 a 70 m.

Analisi strutturale

RSTAB è stato utilizzato per progettare la struttura intelaiata spaziale. RSBUCK, RSIMP e EL‑PL i moduli aggiuntivi di RSTAB, hanno completato il calcolo.

Generazione della Struttura
In primo luogo, la struttura è stata modellata nel software di progettazione AutoCAD. Quindi, i dati sono stati importati in RSTAB utilizzando l'interfaccia DXF ed i relativi materiali sono stati assegnati alle singole sezioni. I vincoli delle aste sono stati simulati da vincoli interni delle aste non lineari di RSTAB secondo le normative vigenti.

Input dei carichi
I carichi del vento sono stati determinati secondo le norme EC 1 e DIN 1054 T4. L'analisi ha incluso l'approccio per una struttura a 16 lati e 8 lati. Inoltre, per confronto, è stata testata la forma di un cilindro.

Il gruppo di carico che ne è risultato è dovuto ad una combinazione costituita dal peso proprio e dal carico massimo da vento (nei ponteggio il coefficiente di sicurezza parziale γF per i casi di carico è sempre 1.5).

Utilizzando la funzione  di RSTAB specifica per la generazione di carichi è stato possibile eseguire, un'analisi alternativa per diversi tipi di applicazioni di carico del vento. Il tutto con estrema facilità.

Analisi di stabilità
La deformata critica più bassa è stata determinata con l'aiuto del modulo aggiuntivo RSBUCK. Sulla base di questa deformata critica, il modulo aggiuntivo RSIMP ha generato automaticamente le imperfezioni per RSTAB.

I casi di carico per il peso-proprio, vento e imperfezioni sono stati combinati insieme in una combinazione di carico che è stata calcolata secondo l'analisi del secondo ordine. Infine, è stato eseguito il progetto elastico-plastico.

Programmi usati per l'analisi strutturale

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