Inleiding
Materialenkeuze
Ontwerpbelastingen
Structuuranalyse
Planning en uitvoering
EURO 2004› 10 stadia: nieuwbouw of vernieuwbouw
Braga Municipal Sport Stadion› Architect Eduardo Souto de Moura in
samenwerking met studiebureau Afassociados› Uniek decor: Monte Castro berg – Cavadorivier› Startpunt voor stads– en recreatiepark
Inleiding Materialenkeuze Ontwerpbelastingen Structuuranalyse Planning en uitvoering
Tribunes Opgebouwd uit betonnen
pijlers:› dikte: 1m› tussenafstand: 7,5m› Voorzien van ronde openingen
circulatie ‘doorheen’ de structuur kijken reduceren totale massa
Granulaten in beton afkomstig van rotswand
Inleiding Materialenkeuze Ontwerpbelastingen Structuuranalyse Planning en uitvoering
Dakconstructie Uitgangspunt: licht en eenvoudig
› dak is opgehangen aan kabels› gekozen voor spiraalvormige kabels
Inleiding Materialenkeuze Ontwerpbelastingen Structuuranalyse Planning en uitvoering
Dakconstructie› spiraalvormige kabels
hangen per paar tussenafstand tussen paren: 3,75m spanwijdte: 202m
› dak bestaat uit prefab betonnnen elementen bovenop metalen bekleding
Inleiding Materialenkeuze Ontwerpbelastingen Structuuranalyse Planning en uitvoering
Dakconstructie› dak zelf bestaat uit:
prefab betonnen elementen metalen bekleding
Inleiding Materialenkeuze Ontwerpbelastingen Structuuranalyse Planning en uitvoering
Afwatering neerslag› Regenwater wordt afgevoerd in zuid-oost richting met
een helling van 1 procent› Helling wordt bekomen door lengte v/d kabels te
variëren› Op het eind van de dakgoten wordt het water verder
opgevangen door twee grote aquaducten
Inleiding Materialenkeuze Ontwerpbelastingen Structuuranalyse Planning en uitvoering
Oostelijke tribune
› 16 pijlers van 1m dik en 55m hoog
› Probleem: voorgespannen kabels kunnen voor grote momenten zorgen aan de funderingsvoet Oplossing: Ontwerp zodanig dat resultante
v/d combinatie v/d verticale zwaartekracht en horizontale krachten v/h dak door de funderingsvoet gaat
Inleiding Materialenkeuze Ontwerpbelastingen Structuuranalyse Planning en uitvoering
Oostelijke tribune
Inleiding Materialenkeuze Ontwerpbelastingen Structuuranalyse Planning en uitvoering
Westelijke tribune› Uitgehouwen in een graniet
rotsmassief
› 18 pijlers van elk 1m dik
› Uitgevoerd op directe funderingsvoeten
› Horizontale krachten v/d kabels worden rechtstreeks in het rotsmassief verankerd
Inleiding Materialenkeuze Ontwerpbelastingen Structuuranalyse Planning en uitvoering
Windanalyse en windeffecten› Effecten v/d omgevende topografie op de
gemiddelde snelheid en op de turbulentie intensiteit in de omgeving van het stadion
→ Windtunneltesten op star schaalmodel 1:1500
Inleiding Materialenkeuze Ontwerpbelastingen Structuuranalyse Planning en uitvoering
Windanalyse en windeffecten
› Invloed van wind op dak → star schaalmodel 1:400
› 200 druksensors op boven –en onderkant dak
› 36 meetreeksen in verschillende windrichtingen
Inleiding Materialenkeuze Ontwerpbelastingen Structuuranalyse Planning en uitvoering
Windanalyse en windeffecten
› Berekening v/d respons v/d structuur op de dynamische belasting v/d wind wordt uitgevoerd op 2 verschillende manieren
1. Dynamische deterministische tijdshistorie analyse
rechtstreekse integratie v/d dynamische evenwichtsvergelijkingen gebaseerd op lineaire elastische analyse v/e eindige elementen model maximum berekende verplaatsing: 47cm
2. Dynamische probabilistische analyse
orthogonale decompositie methode (FDD)
Inleiding Materialenkeuze Ontwerpbelastingen Structuuranalyse Planning en uitvoering
Windanalyse en windeffecten
› Ondanks voorgaande modellen kan elastische stabiliteit van het dak niet gegarandeerd worden
› 2 aëro-elastische modellen worden ontwikkeld en getest in een windtunnel
1:70 1:200
Inleiding Materialenkeuze Ontwerpbelastingen Structuuranalyse Planning en uitvoering
Vibratietest› Meten van verticale acceleratie› 2 dagen – 2 proefopstellingen› tijdreeks: 16 minuten
bemonsteringsfrequentie: 100 Hz
Inleiding Materialenkeuze Ontwerpbelastingen Structuuranalyse Planning en uitvoering
Opstelling dag 1 Opstelling dag 2
Inleiding Materialenkeuze Ontwerpbelastingen Structuuranalyse Planning en uitvoering
tijdreeks voor het referentiepunt 7
variatie van de standaarddeviaties van de 28 verschillende meetreeksen
• Wind : enige significante dynamische excitatie • Dag 1: een regenachtige, winderige dag hoge windsnelheid ,grote fluctuaties • Dag 2: zonnige en kalme dag lage windsnelheid, kleine fluctuaties
Vibratietest
Inleiding Materialenkeuze Ontwerpbelastingen Structuuranalyse Planning en uitvoering
Identificatie van de eigenfrequenties en de eigenmodes (FDD)
Inleiding Materialenkeuze Ontwerpbelastingen Structuuranalyse Planning en uitvoering
Eindige elementen modellering 34 kabels bestaande uit 89 staven, tussenafstand
3,75m Tussen de kabels Shell-elementen (dikte van 0,245m) Glijdend verbonden (geen spanningen door T-
verschillen) Aan het uiteinde aan transversaal staafwerk Helling van 1% voor waterafvoer
Inleiding Materialenkeuze Ontwerpbelastingen Structuuranalyse Planning en uitvoering
Eindige elementen modellering
Inleiding Materialenkeuze Ontwerpbelastingen Structuuranalyse Planning en uitvoering
Vergelijking tss waargenomen data en eindige elementen-berekening
• constructiefrequenties zijn deze waarbij rekening is gehouden met belastingen tijdens de bouwfase
• goed oordeel over de kwaliteit van het complexe eindige elementenmodel
• accuraatheid en betrouwbaarheid van het output-only principe
• lagere natuurlijke eigenfrequenties niet meer met zware apparaten opwekken
Inleiding Materialenkeuze Ontwerpbelastingen Structuuranalyse Planning en uitvoering
Vergelijking tussen waargenomen data en eindige elementenberekening
vergelijking van de eigenmodes via matrix (goede uitkomst indien enkel 1-en op de diagonaal
Perfecte glijding ?
extra testen leiden tot verschillen van natuurlijke frequenties tot 1.2% wat te verwaarlozen is
Inleiding Materialenkeuze Ontwerpbelastingen Structuuranalyse Planning en uitvoering
Modale dempingVrije vibratie Gedwongen excitatie
Massa loslaten, trilling opmeten via filters modale demping berekenen
door lage eigenfrequenties, moeilijk isoleren
niet voor elke mode een dempingscoëfficiënt
harmonische excitatie na bereiken resonantie, excitatie wegnemen opmeten accelerometersBerekenen dempintscoëf.
Inleiding Materialenkeuze Ontwerpbelastingen Structuuranalyse Planning en uitvoering
Modale dempingMode Free vib. filter Harmonic excitation Ambient vibration
FDD
1 - 0,28 0,58
2 - 0,27 0,52
3 0,28 0,22 0,47
4 0,25 - -
5 - - -
6 0,34 0,43 0,35
7 - - -
8 - 0,20 -
9 - - -
10 0,20 - 0,25
11 - - 0,36
lagere modes afwijking doordat wind als aerodynamische demping optreedt
Excavatie van rots: 1 700 000m³› Netwerk van ankers voor stabiliteit
rotswand
Optrekken tribunes
Inleiding Materialenkeuze Ontwerpbelastingen Structuuranalyse Planning en uitvoering
Constructie van het dak› Spannen kabels› Afglijden van gewapend betonnen platen› Aan elkaar vastmaken met bouten› Betoneren van transversale en longitudinale
verbindingen tussen de panelen
Inleiding Materialenkeuze Ontwerpbelastingen Structuuranalyse Planning en uitvoering
Top Related