Rozbudowa konstrukcji Westfield Černý Most w Pradze, prezentująca złożoną architekturę i integrację
Studium przypadku

Projektowanie konstrukcji stalowych dla rozbudowy Westfield Černý Most

Wyzwanie

Projekt obejmował złożoną rozbudowę konstrukcyjną centrum handlowego Westfield Černý Most, ze szczególnym uwzględnieniem północno-wschodniego narożnika oraz nowych sal kinowych. Główne wyzwanie polegało na integracji ciężkich konstrukcji stalowych z istniejącym budynkiem żelbetowym przy jednoczesnym ścisłym przestrzeganiu ograniczeń wysokościowych i zapewnieniu stateczności konstrukcji. Zespół inżynierski musiał rozwiązać złożone zagadnienia związane z przekazywaniem obciążeń, takie jak podwieszenie istniejących konstrukcji dachowych do nowych kratownic, zaprojektowanie zespolonych stropów stalowo-betonowych dla foyer oraz zapewnienie prawidłowych przemieszczeń dylatacyjnych pomiędzy nową i starą częścią obiektu.

Rozwiązanie

Obermeyer a.s. wykorzystał program RFEM firmy Dlubal Software do modelowania i analizy wymagających geometrii stalowych. Oprogramowanie umożliwiło precyzyjną ocenę głównych układów kratownic, układów drugorzędnych oraz złożonych płyt zespolonych. Korzystając ze specjalnych dodatków do projektowania konstrukcji stalowych, inżynierowie przeprowadzili kompleksowe analizy statyczne, w tym sprawdzenia stateczności i analizy naprężeń dla krytycznych detali, takich jak słupy wahliwe oraz sztywne naroża ramy rozbudowy kina.

Korzyści

  • Dokładna analiza konstrukcyjna stalowej rozbudowy z wykorzystaniem RFEM, zapewniająca precyzyjne obliczenia i weryfikację złożonych układów stalowych.
  • Projekt solidnej stalowej konstrukcji nośnej obejmującej dźwigary kratowe i płatwie dachowe, wspierającej rozbudowaną strefę food court.
  • Modelowanie złożonych oddziaływań: Dokładna symulacja współpracy nowych elementów stalowych z istniejącą konstrukcją żelbetową.
  • Zgodność z Eurokodem: Weryfikowalna ocena wszystkich elementów stalowych zgodnie z normami Eurokodu 3.

Potrzeby klienta

Centrum Černý Most zostało otwarte w 1997 roku jako pierwsze duże centrum handlowe w Czechach. Niedawna rozbudowa płynnie integruje się z poprzednimi dwiema fazami budowy, przy czym pierwsza faza rozpoczęła się w 2000 roku. Głównym wyzwaniem przy rozbudowie centrum handlowego Westfield Černý Most było zaprojektowanie i przeanalizowanie złożonej stalowej konstrukcji nośnej przy jednoczesnym zapewnieniu bezproblemowej integracji z istniejącym budynkiem.

Projekt wymagał wykonania stalowej konstrukcji dla nowego płaskiego dachu, świetlika i wstawionej kondygnacji, przy jednoczesnym uwzględnieniu specyficznych wymagań konstrukcyjnych związanych z połączeniem nowej rozbudowy z istniejącym budynkiem. Dodatkowo projekt musiał uwzględniać ruchy dylatacyjne między starą i nową częścią centrum handlowego, zapewniając stateczność i bezpieczeństwo całej konstrukcji.
Zespół inżynierski stanął również przed wyzwaniem zapewnienia, aby projekt mógł przenieść ciężar nowych obciążeń bez pogorszenia ogólnej pracy ani wyglądu budynku. Czynniki te wymagały zaawansowanego modelowania i precyzyjnych obliczeń, które zostały wykonane z użyciem RFEM.

Całkowita wysokość konstrukcji sięga poziomu +17,420 m (57,152 ft), a konstrukcja stalowa jest posadowiona na nowej żelbetowej konstrukcji na poziomie +6,150 m (20,177 ft), z zastosowaniem łożysk wahliwych zapewniających ruchy dylatacyjne między nowym i istniejącym budynkiem.

Wdrożenie

Realizacja projektu konstrukcyjnego rozbudowy północno-wschodniego narożnika Westfield była wspierana przez RFEM. Oprogramowanie wykorzystano do modelowania i analizy konstrukcji stalowej, uwzględniając istotne elementy, takie jak dźwigary kratowe, płatwie dachowe, belki drugorzędne oraz ramę świetlika, które wspierają rozbudowaną strefę restauracyjną.

Zaawansowane możliwości RFEM ułatwiły integrację łożysk wahliwych do przenoszenia przemieszczeń między nowymi i istniejącymi częściami, a usztywnienia rozmieszczono strategicznie w celu zwiększenia sztywności konstrukcji. To oparte na oprogramowaniu podejście zapewniło wydajne, stabilne i ekonomiczne rozwiązanie dla złożonych wymagań projektowych tego przedsięwzięcia.

Projekt architektoniczny inwestycji pochodzi od renomowanej londyńskiej pracowni Benoy, od dawna kojarzonej z projektowaniem nowoczesnych i zrównoważonych centrów handlowych na całym świecie. Trwająca rozbudowa rozwija poprzednią fazę budowy, która rozpoczęła się w 2000 roku. Przez cały okres budowy centrum handlowe pozostaje w pełni czynne. Rozbudowa wprowadza również nowy wyraz architektoniczny obiektu, zdominowany przez wyraźną część dobudowaną w północno-wschodniej części budynku.

Rezultaty

Wyniki zastosowania RFEM w projekcie rozbudowy centrum handlowego Černý Most obejmowały szczegółową analizę konstrukcyjną, w tym kluczowe aspekty, takie jak przemieszczenia, siły wewnętrzne oraz rozkład naprężeń w stalowej konstrukcji nośnej. Oprogramowanie umożliwiło precyzyjne obliczenia dla projektu dźwigarów kratowych, płatwi dachowych i belek drugorzędnych, zapewniając optymalną pracę konstrukcji w różnych przypadkach obciążeń.

Dlaczego Dlubal Software

Dlubal zapewnia niezawodną podstawę dla procesów projektowych. Od momentu założenia firmy w 1987 roku Dlubal Software koncentruje się na opracowywaniu intuicyjnych i wydajnych rozwiązań programowych do analizy statycznej i dynamicznej, analizy CFD oraz projektowania konstrukcji.

  • Szybkie tworzenie wielu modeli – od podstawowego modelu ramowego po szczegółowy model ścienno-ramowy.
  • Ocena stateczności – identyfikacja i weryfikacja krytycznych stanów belki na różnych etapach nasuwania.
  • Optymalizacja konstrukcji – efektywne projektowanie z uwzględnieniem zmiennej długości nosa oraz przyszłego wykorzystania.
  • Analizy nieliniowe – dopracowanie wyników i weryfikacja zachowania konstrukcji przy obciążeniach ekstremalnych.
  • Zintegrowane obliczenia przekroju – precyzyjne określenie złożonego przekroju belki w SHAPE-THIN 8.

Użyte oprogramowanie

W tym projekcie RFEM został wykorzystany do analizy i projektowania konstrukcji stalowej rozbudowy centrum handlowego Westfield Černý Most, zapewniając stateczność i prawidłową integrację kluczowych elementów, takich jak dźwigary kratowe, płatwie dachowe oraz cała stalowa konstrukcja nośna.