Burgers' Zoo Mangrove, Arnhem, Hollanda
Proje verileri
Konum - Antoon van Hooffplein 1, Arnhem
Sipariş - Koninklijke Burgers' Zoo, Arnhem
Mimari - Koninklijke Burgers' Zoo / Sijven Eindhoven, Arnhem
Yapısal Tasarım - ABT, Velp
Yapısal Detay Tasarımı - Staalbouwkundig Adviesburo Van Odenhoven
Uygulama - P&H Adviseurs Construction & Real Estate (inşaat yönetimi ve denetimi), Veldhoven
Çelik inşaat - Moeskops Steel Construction, Bergeijk
Genel proje açıklaması
Dünya genelinde, doğa için temel bir işleve sahip olmalarına rağmen büyük mangrov alanları yok olmaktadır. Burgers' Zoo, ziyaretçilerde farkındalık yaratmak istemekte ve Arnhem'de dünyanın en büyük kapalı mangrovunu inşa etmiştir. Mangrov, Orta Amerika ülkesi Belize'nin mangrov ormanlarını esas almaktadır. Burgers' Mangrove'a girildiğinde, deniz ineği havzasının (100 m³) üzerindeki çelik bir köprüden geçilerek yolculuk başlamaktadır. Ardından rota, mangrov ormanı boyunca bir platform üzerinde devam etmektedir. Gelgit koşullarında farklı ortamların oluştuğu bu son derece tuzlu iklimde çok az bitki türü hayatta kalabilmektedir. İleride, 12 m uzunluğunda ve 1,8 m yüksekliğinde kavisli bir akrilik pencere sayesinde Karayip deniz inekleriyle doğrudan görsel temas sağlanmaktadır. Burgers' Mangrove, 60 m'lik çelik kubbe inşaatıyla örtülmektedir. Karayip deniz ineklerinin havzası 1 milyon litre su ile doldurulmuştur.
Çelik inşaat ve/veya çelik kullanımının açıklaması
Tasarım, seçimlerin tartıldığı bütünleşik bir süreçtir. Mangrov salonu için tasarım sürecindeki en büyük değerlendirme, optimal bir bina formu içinde eko-sergi alanının sunumu için mümkün olan en geniş yüzey ile öte yandan inşaat maliyetlerinin mümkün olan en küçük cephe/çatı yüzeyi ile kontrol altında tutulduğu mümkün olan en büyük hacim arasında dikkatli bir seçim yapmaktı. Bunun yanı sıra, Burgers' Bush ve Burgers' Desert'te olduğu gibi inşaatın dışarıda gerçekleştirilmesi gerekiyordu. Seçilen yay şeklindeki çatı inşaatı, yukarıda belirtilen gereksinimlere iyi uyum sağlamaktadır. İnşaat ortada en yüksek noktaya ulaşmakta; bu durum eko-sergi alanının deneyimini en üst düzeye çıkarmakta ve ağaç büyümesine olanak tanımaktadır. Kubbenin alt kısımlarında, alanı işlevsel olarak kullanmak için yeterli yükseklik kalmakta ve dikey cephe yüzeyi asgari düzeyde tutulmaktadır.
Kubbe yapısı çelikten tasarlanmıştır; bu başlı başına dikkat çekicidir, zira bu tür yapıların çoğu ahşaptan tasarlanmaktadır. Çelik tercih edilmiştir çünkü bu eko-sergi alanı çok fazla gün ışığı gerektirmektedir. Ahşap bir inşaat, büyük profil boyutları nedeniyle ışık geçişini önemli ölçüde azaltarak çok fazla gölge oluşturacaktı.
Çeliğin, alt halkadaki gerekli yüksek çekme kuvvetleri için çok daha uygun olduğu görülmektedir.
Kubbe, 323 mm çapında ve 8 mm et kalınlığında çelik borularla tek yönde gerilmektedir. Borular, kubbenin çift eğriliği nedeniyle birbirine paralel çalışmamakta; ancak genel olarak birbirinden yaklaşık 4 metre uzaklıkta bulunmaktadır. En büyük açıklık, ortalama 13 metre uzunluğunda beş prefabrik parçadan oluşmaktadır; daha küçük açıklıklar daha az parçadan oluşmaktadır. Parçalar, her biri on cıvatalı flanş birleşimleriyle birleştirilmektedir. Önemli bir detay, flanşların merkezinde sıcak daldırma galvanizli çeliğin bozulmasını önlemek amacıyla "dezinfikasyon delikleri" olarak adlandırılan deliklerin bulunmasıdır. Bunun nedeni, gerçek çatı yalıtımının altında asılı olması nedeniyle tüm inşaatın dış koşullara maruz kalmasıdır.
Ana borular arasında, 193 mm çapında ve 8 mm et kalınlığında borulardan oluşan çapraz basınç çubuğu birleşimleri bulunmaktadır. Çubuklar, ana borulara çatal birleşimlerle bağlanmaktadır. Bu birleşimlerin plakaları, ana ve çubuk borulara prefabrik olarak imal edilmiştir. Bu durum, kubbenin çift eğriliği nedeniyle her çatal birleşimin farklı bir açıda olması nedeniyle hassas boyutlar ve işçilik gerektirmiştir. Ana boruların ve çubukların montajı sırasında bütün, üç yardımcı yapı tarafından geçici olarak desteklenmiştir. Bu, kubbenin yalnızca kubbe inşaatı gerçekten kapatıldığında mukavemetini kazanması nedeniyle zorunluydu. Kubbe adım adım inşa edilmiştir. Kubbe kapatıldıktan sonra yardımcı yapı kaldırılmıştır.
Alt halka, kubbenin tüm kuvvetlerini absorbe etmektedir. Ana kirişlerle aynı borulardan oluşmaktadır: 323 mm çapında ve 8 mm et kalınlığında borular. Bu kiriş de, ekstra güvenlik için 40 mm kalınlığında kaynaklı flanşlarla birleştirilen prefabrik parçalardan oluşmaktadır. Kubbenin ana boruları alt halkaya flanşlanmaktadır. Kısa boru parçaları, başında şişe plakası bulunan bu parçalara kaynak yapılmaktadır. Bu bağlantı parçaları için de sıkı boyutlar ve hassasiyet gerekmiştir; zira bu birleşimlerin konumu, kubbenin eğriliği nedeniyle her ana boru için farklıydı.
Alt halka, aralarındaki mesafe 4,50 ile 5,00 m arasında değişen HEA 240 profilli çelik kolonlar tarafından kendi başına desteklenmektedir. Kolonlar, zemin seviyesinin değişmesi nedeniyle farklı uzunluklara sahiptir. Yer yer kolonlar arasına rüzgar çaprazı uygulanmıştır. Tüm kolonlar montaj sırasında desteklenmekte olup kubbe inşaatının montajı sırasında her iki kolonda bir çekme kirişi bulunmaktadır.
Özel yapısal incelikler / detaylar
Kubbenin kenarında, ağ yapısı bir halkada bir araya gelmektedir. Bu halka sarkaç kolonlar tarafından desteklenmekte ve kolonlar arasına çapraz perde uygulanmıştır.
Segmentli alt halkanın boyutu Ø 323,9 x 8 S355J2H olup müşteri tarafından talep edilen koşullar aşağıdaki gibidir:
- Birleşim, Nc,Rd = 2818 kN normal kuvvetine dayanıklı olmalıdır
- Termal galvanizli inşaatta kesit alanının ≥ %30'u oranında 'çukurlar' bulunmalıdır
- Kaynak yapılmamış çelik bağlantıya izin verilmemektedir, içeride bile (her iki tarafta köşe kaynağı veya alın kaynağı)
- İnşaatın dışında kir, yaprak vb. birikmesine izin verilmemektedir
- Montaj birleşimleri yalnızca cıvatalarla yapılmalıdır (şantiyede kaynak yapılmamalıdır)
Birleşimlerin nihai çözümü IDEA StatiCa Connection kullanılarak hesaplanmıştır.
Çapraz perdenin tasarımında karşılaşılan zorluklar şunlardı:
- bu tür yapılar imalat toleranslarına karşı çok hassastır
- galvanizleme için açılan delikler kritik kesiti zayıflatmaktadır
- 1 dudak yalnızca 1 tarafa kaynak yapılabilmektedir
IDEA StatiCa Connection kullanılarak, mükemmel kaynaklı plakalar ve galvanizleme için delik açılmadan tüm bu sorunlar çözülebilmiştir.
Sonuç
Mühendislik ekibinin kendi sözleriyle: "Idea StatiCa Connection'da tasarım yapmak, Detaylandırıcı veya yapısal mühendis için "LEGO" tuğlalarını kullanmak gibidir."
Fotoğraf kredileri: ABT B.V.
ABT
Netherlands