布拉格西田 Černý Most 的结构扩建,展示了复杂的建筑设计和集成。
案例研究

Westfield Černý Most 钢结构扩建设计

挑战

该项目涉及 Westfield Černý Most 购物中心一项复杂的结构扩建,重点是东北角和新的影院厅。主要挑战在于将重型钢结构与现有钢筋混凝土建筑整合,同时严格遵守高度限制并确保结构稳定性。工程团队必须处理复杂的荷载传递,例如将现有屋面结构悬挂于新的桁架之上,为前厅设计钢-混凝土组合楼板,并确保新旧区域之间的适当伸缩变形。

解决方案

Obermeyer a.s. 利用 Dlubal Software 的 RFEM 对要求苛刻的钢结构几何形态进行建模和分析。该软件能够精确评估主要桁架体系、次结构框架以及复杂的组合楼板。借助用于钢结构设计的特定附加模块,工程师进行了全面的静力计算,包括对摇柱和影院扩建部分刚架角部等关键细节的稳定性检查和应力分析。

优势

  • 使用 RFEM 对钢结构扩建进行精确结构分析,确保对复杂钢结构体系进行准确计算和验证。
  • 设计稳健的钢结构承重框架,包括桁架梁和屋面檩条,以支撑扩建后的餐饮区。
  • 复杂相互作用建模: 准确模拟新钢构件与现有钢筋混凝土结构之间的相互作用。
  • 符合 Eurocode: 可验证地依据 Eurocode 3 标准对所有钢构件进行评估。

客户需求

Černý Most 中心于 1997 年开业,是捷克共和国首个大型购物中心。最近的扩建与此前的两个施工阶段无缝衔接,其中第一阶段始于 2000 年。Westfield Černý Most 购物中心扩建项目的主要挑战在于设计和分析复杂的钢承重结构,同时确保其与现有建筑无缝整合。

该项目需要为新的平屋顶、天窗和插入式楼板创建钢结构框架,同时还要满足将新扩建部分与现有建筑连接起来的独特结构需求。此外,设计还必须适应旧部分与新部分之间的伸缩位移,确保整个结构的稳定性和安全性。
工程团队还面临着确保该设计能够承受新增荷载重量而不影响建筑整体性能或外观的挑战。这些因素需要先进的建模和精确的计算,而这些均通过 RFEM 得以实现。

结构总高度达到 +17.420 m(57.152 ft)标高,钢结构设置在 +6.150 m(20.177 ft)标高的新钢筋混凝土结构上,并采用摆式支座,以确保新旧建筑之间的伸缩位移。

实施

Westfield 东北角扩建结构设计的实施由 RFEM 提供支持。该软件用于对钢结构进行建模和分析,纳入了桁架梁、屋面檩条、次梁以及用于支撑扩建餐饮区的天窗框架等关键构件。

RFEM 的先进功能有助于集成摆式支座以处理新旧部分之间的位移,同时通过有针对性地布置加劲肋来提高结构刚度。这种由软件驱动的方法为该项目复杂的设计要求提供了高效、稳定且经济的解决方案。

该项目的建筑设计出自伦敦知名事务所 Benoy,该公司长期以来一直与世界各地现代化、可持续购物中心的设计相关联。正在进行的扩建建立在先前施工阶段的基础上,该阶段始于 2000 年。在整个施工过程中,购物中心始终保持正常运营。此次扩建还为中心带来了新的建筑表现形式,其特征由建筑东北侧占主导地位的扩建部分所定义。

结果

使用 RFEM 对 Černý Most 购物中心扩建项目所得到的结果提供了详细的结构分析,包括钢承重结构的位移、内力和应力分布等关键方面。该软件能够对桁架梁、屋面檩条和次梁进行精确计算,确保其在各种荷载工况下均具有最佳结构性能。

为何选择 Dlubal Software

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  • 快速创建多个模型 – 从基本框架模型到详细的墙-框架模型。
  • 稳定性评估 – 识别并验证在不同启动阶段的关键梁状态。
  • 结构优化 – 考虑可变鼻长和未来再利用的高效设计。
  • 非线性分析 – 结果细化及极端荷载下结构行为的验证。
  • 集成截面计算 – 在 SHAPE-THIN 8 中精确定义复杂梁截面。

所用软件

在该项目中,使用 RFEM 对 Westfield Černý Most 购物中心扩建工程的钢结构进行分析和设计,确保桁架梁、屋面檩条以及整体钢结构框架等关键构件的稳定性和正确整合。