Podpora konstrukcji przy zachowaniu elewacji
O projekcie
Centrum Bem, z widokiem na Plac Bem nad Dunajem, pochodzi z XIX wieku i jest jednym z najważniejszych zabytków Budapesztu. Główna część budynku, Koszary Radetzky'ego, była świadkiem kluczowej demonstracji podczas Rewolucji Węgierskiej w 1956 roku, stając się tym samym symbolem i integralną częścią pamięci miasta.
Po kilku dekadach zaniedbań podupadły budynek został w końcu przeznaczony do przebudowy w ramach Projektu Bem, którego celem jest stworzenie nowego kompleksu budynków z dawnych koszar i sąsiedniego bloku zabudowy. Wszystkie części mają zostać połączone w nowoczesną całość odpowiadającą wymogom XXI wieku, a jednocześnie oddającą hołd historii. Od 2023 roku kompleks będzie pełnił funkcję hotelu i budynku biurowego, a jego częściowo otwarty pasaż ma pomieścić sklepy i kawiarnie. Rewitalizacja samego Placu Bem jest również częścią projektu, tak aby miejsce to mogło ponownie stać się tętniącym życiem centrum społecznym zarówno dla mieszkańców, jak i turystów odwiedzających Budapeszt.
Wyzwania inżynierskie
Biorąc pod uwagę historyczną i architektoniczną wartość Centrum Bem, zachowanie historyzującej elewacji i ornamentów stało się priorytetem projektu. Wnętrze budynku było jednak w złym stanie i przeznaczone do rozbiórki, dlatego potrzebne było tymczasowe rozwiązanie podtrzymujące elewację na miejscu. Wiązało się to z szeregiem istotnych wyzwań.
Przede wszystkim konstrukcja musiała podtrzymywać elewację podczas usuwania pozostałej części budynku, a także zapewniać niezawodną ochronę przed trzęsieniami ziemi i silnymi wiatrami występującymi na tym terenie. Nie było jednak możliwe podparcie konstrukcji przed budynkiem ze względu na gęste podziemne sieci infrastruktury publicznej, takie jak rury kanalizacyjne, wodociągi, gazociągi, instalacje elektryczne (w tym zasilanie wysokiego napięcia), telekomunikacja oraz okablowanie sygnalizacji świetlnej. Nie było wystarczająco miejsca nawet na cienkie zewnętrzne podparcie, dlatego konieczne było zaprojektowanie specjalnego rozwiązania technicznego.
Oprócz powyższych wymagań i ograniczeń, w tym obszarze zaplanowano wykopaliska archeologiczne, dlatego konstrukcja podporowa musiała umożliwiać zastosowanie dodatkowego stężenia poziomego w celu skompensowania usuniętych warstw gruntu.
Rozwiązania i wyniki
Jak wspomniano, nie było możliwe zastosowanie podziemnego zakotwienia konstrukcji stalowej przed budynkiem. Aby uzyskać wymaganą sztywność, firma STEELEXPERT zdecydowała się na zastosowanie ortogonalnego układu kratownicowego (pionowego i poziomego). Trudność polegała na podparciu całej konstrukcji od wewnątrz budynku; w tym celu pionowe słupy zostały osadzone w gruncie za ścianą i połączone z przednią konstrukcją za pomocą stężeń w kształcie litery V przechodzących przez okna elewacji.
Ortogonalny układ konstrukcyjny – pionowe i poziome kratownice, bezpośrednio połączone ze ścianą murowaną – może zapewnić stabilność i integralność starej ściany murowanej przy prędkości wiatru do 40 km/h. Jednak część budowlana projektu była zaplanowana na okres do półtora roku, co było wystarczająco długim czasem, aby w tym okresie mogła wystąpić silna burza lub aktywność sejsmiczna, dlatego potrzebne były dodatkowe środki w celu zachowania integralności konstrukcyjnej ściany w bardziej ekstremalnych warunkach. Aby to osiągnąć, firma STEELEXPERT zastosowała trzy dźwigary do rozłożenia sił między pionowymi ramami oraz pięć długich ukośnych zastrzałów z tyłu elewacji, zakotwiczonych w fundamentach palowych.
Kompletna konstrukcja stalowa podtrzymująca elewację ważyła 110 ton i obejmowała około 20 różnych typów połączeń. Firma STEELEXPERT zaprojektowała je przy użyciu IDEA StatiCa. Najbardziej złożone były złącza między poziomymi dźwigarami a ukośnymi zastrzałami, a także między dźwigarami a stężeniami w kształcie litery V łączącymi dźwigary z układem kratownicowym z przodu. Przy wielu różnych kątach i mimośrodach ręczne wykonanie tych obliczeń byłoby niezwykle trudne.
Hungary
Na pewnych etapach prac budowlanych niektóre zastrzały były przewidziane do usunięcia, aby zrobić miejsce dla koparek i rozległych prac podziemnych. To tymczasowe nierównomierne rozłożenie sił musiało zostać uwzględnione w obliczeniach. IDEA StatiCa pomogła firmie STEELEXPERT zapewnić, że konstrukcja była optymalnie sztywna i mogła wytrzymać również te fazy.
Hungary
IDEA StatiCa oferuje bogaty wybór szablonów, co oszczędziło inżynierom firmy STEELEXPERT kłopotu z projektowaniem połączeń od podstaw, a późniejsza prezentacja geometrii i końcowe sprawdzenie normowe były łatwiejsze dzięki generatorowi raportów IDEA StatiCa.
Współpraca z innymi zespołami przebiegała sprawnie dzięki przeglądarce online IDEA StatiCa. Projektant konstrukcji stalowej mógł uzyskać kompletny projekt firmy STEELEXPERT i wygodnie przeglądać go w 3D, z możliwością obrotu i widokiem wszystkich szczegółów, w poręcznym narzędziu online.
Ogólnie rzecz biorąc, zalety IDEA StatiCa znacznie przyspieszyły postęp prac. Cała faza projektowania stalowego trwała od dwóch do trzech miesięcy, a inżynierowie firmy STEELEXPERT są zgodni, że projektowanie wszystkich połączeń od podstaw i wykonywanie wszystkich obliczeń ręcznie skutkowałoby 1,5 miesiąca dodatkowej pracy. Innymi słowy, całkowity czas realizacji projektu uległby podwojeniu. Wskazują również, że prawidłowe obliczenie niektórych złożonych złączy nie byłoby w ogóle możliwe, co oznaczałoby konieczność wyboru rozwiązania nieoptymalnego. IDEA StatiCa umożliwiła rozwiązanie wszystkich wyzwań bez kompromisów.
Hungary
O firmie STEELEXPERT
STEELEXPERT Ltd. to firma projektowania konstrukcji stalowych z siedzibą w Budapeszcie na Węgrzech. Jej założyciel i dyrektor generalny, Csaba Bán, jest głównym inżynierem konstruktorem z ponad 25-letnim doświadczeniem w projektowaniu konstrukcji stalowych oraz numerycznej symulacji dynamiki konstrukcji, pękania i zmęczenia materiału. Obszary specjalizacji obejmują wzmacnianie i renowację z wykorzystaniem stali, specjalistyczne konstrukcje stalowe oraz analizę urządzeń mechanicznych. Firma szczyci się holistycznym podejściem do wyzwań inżynierskich, doskonałymi umiejętnościami analitycznymi i wysoką jakością wyników.
