318x
000154
2024-06-19

Postać wyboczeniowa Halstenbeka: Kiedy inżynierowie zawodzą

Pełna oczekiwań historia innowacyjnej hali sportowej rozpoczęła się w latach 90., a zakończyła prawdziwą katastrofą budowlaną na etapie budowy. Nieprawidłowe obliczenia konstrukcyjne, niewystarczająca kontrola konstrukcji i niemożność popełnienia własnych błędów: Jajo wyboczeniowe w Halstenbek kosztowało prawie 10 milionów euro i zostało ostatecznie rozebrane. Jak do tego doszło i co powinno być innego? Zachęcamy do przeczytania!

Knick-Ei: Sportowe jajko dla Halstenbek

W latach 90. XX wieku pewne małe miasto w Niemczech postanowiło zbudować coś wyjątkowego. Potrzebowali nowej hali sportowej, ale nie zwykłej trzyprzęsłowej hali, jak w każdym innym mieście. Chcieli czegoś spektakularnego, budynku, który znajdzie się na pierwszych stronach gazet i zostanie zapamiętany. Słynna konstrukcja Knick-Ei z Halstenbek bez wątpienia dokonała tego, chociaż nie tak, jak zaplanowano. Ale o tym później.

Hala z kopułą wykonaną ze szkła i stali miała znajdować się głównie pod ziemią. Z zewnątrz miała być widoczna tylko szklana stalowa kopuła w kształcie leżącego jajka. Naprawdę ciekawy projekt budowlany, zwłaszcza jak na małe miasto. Mimo to Halstenbek's Dented Egg należy do naszej sekcji „ Nieudane projekty ”. Jaki jest tego powód? Dowiesz się za chwilę. Najpierw zanurzmy się w historii Knick-Ei.

Knick-Ei: Projekt wyjątkowej hali sportowej

Zacznijmy' historię od samego początku. W 1992 roku podjęto decyzję o wybudowaniu nowej hali sportowej na terenie dawnej szkółki drzew. Całość miała kosztować około 5 milionów marek.

Rada miejska szukała śmiałych i odważnych firm architektonicznych, które mogłyby wziąć udział w konkursie na pomysły urbanistyczne. Zwycięzcą konkursu została samonośna konstrukcja stalowa zaprojektowana przez André Poitiers i jego biuro architektoniczne Poitiers & Partner z siedzibą w Rellingen. Celem było nadanie centrum Halstenbek zupełnie nowego wyglądu.

Pomysł polegał na tym, aby stworzyć znajomy kształt - jajko - w futurystycznym projekcie. Miasto zwróciło się do renomowanego biura inżynierskiego ze Stuttgartu , licząc na to, że uda mu się zrealizować ten projekt. Wszystko będzie dobrze.

Mimo, że impreza bardzo zielona zasugerowała budowę konwencjonalnej hali sportowej, miasto zdecydowało się pozostać przy sportowej jajku. Nawet jeśli koszty te wzrosłyby ponad dwukrotnie , jak obawiała się strona. W 1994 roku nadszedł czas, w którym wyczekiwany plan zagospodarowania przestrzennego nr 51 został ostatecznie zatwierdzony. Dzięki temu firma Knick-Ei mogła kontynuować projekt.

Rozpoczęcie budowy Knick-Ei: duże, drogie jajko

Sceptycy mieli rację i już w 1995 roku, kiedy rozpoczęto prace nad drogą Knick-Ei, koszty budowy wzrosły do 9,7 miliona marek. Ale to nie wszystko. Wynagrodzenie architektów i inżynierów oraz wyposażenie budynku wyniosło kolejne 2,6 miliona marek, co naprawdę podniosło koszty.

Całkowity koszt budowy wyniósł 12,3 miliona marek. Ale na tym nie koniec. Zaktualizowana kalkulacja kosztów w 1996 r. wykazała, że koszty budowy wynoszą łącznie 15,6 miliona marek, co było ponad trzykrotnie wyższe niż pierwotnie zaplanowano budżet hali sportowej.

Pierwsze wgniecenie w Dented Egg: konstrukcja samonośna

Samonośna stalowa kopuła w budynku Knick-Ei wkrótce spowodowała problemy. Problemy były tak poważne, że nazwano je wgniecionym jajku Halstenbek'. Ale czym właściwie jest wgniecione jajko? Krótko mówiąc, jest to'jajo lekko zniszczone, z niewielkim wgnieceniem w skorupce.

Rozbite jajko zazwyczaj nie może zostać sprzedane, ale można je przetworzyć przemysłowo. Ale jak narysować tutaj paralelę do budynku ? Przekonajmy się teraz.

To był pierwszy problem z wgniecionym jajkiem ...

Na wczesnym etapie budowy pojawiło się kilka problemów. W zimną noc 5 lutego W 1997 roku doszło do pierwszej katastrofy budowlanej. Kopuła z siatki stalowej w połowie wykończonej nowej hali sportowej częściowo zawaliła się. Co się stało?

Poprzedniej nocy usunięto rozpórki rusztowania podtrzymujące część metalowej kopuły. Metalowe podpory 45-tonowej konstrukcji przebiły drewnianą platformę roboczą podczas jej zawalenia się, powodując uszkodzenia Knick-Ei o wartości kilku milionów marek.

Na szczęście stało się to w nocy , więc żaden z 20 pracowników nie został ranny. Biuro inżynierskie poinformowało, że kopuła zawaliła się z powodu silnej burzy , a konstrukcja po prostu nie mogła wytrzymać warunków atmosferycznych.

W rzeczywistości dane usługi pogodowej pokazują coś innego. Tej nocy wiatr wiał z prędkością 8 Bft (19,6 m/s). To tylko silny powiew wiatru , nawet burza nie jest podobna. Czy jednak w konstrukcji Dented Egg wystąpiła usterka ?

Miasto wynajęło eksperta, aby zbadał sprawę. W opinii biegłego' spowodowanego warunkami atmosferycznymi i błędnym montażem płyty Dented Egg, nie stwierdzono jednak fundamentalnych problemów konstrukcyjnych. Miasto musiało zaufać ekspertowi.

...ale wkrótce pojawiła się druga.

Miasto postanowiło wydać więcej pieniędzy i przebudować dach hali. Okazało się, że rzeczywiste naprężenia w stalowej siatce nie odpowiadają teoretycznym obliczeniom współczynnika Knick-Ei. W końcu 'nie mogła to być błąd konstrukcji!

Aby naprężenia na konstrukcji Dented Egg były równomiernie rozłożone, pracownicy rozciągnęli na całej szerokości kopuły siedem stalowych lin. Tym samym obliczona nośność została osiągnięta. Czy teraz wszystko było w porządku, a rodzina Halstenbek's Dented Egg żyła długo i przyjemnie? W rzeczywistości koniec nadszedł wcześniej, niż się spodziewano.

Zaledwie kilka miesięcy później samonośny dach w kształcie kopuły ponownie się zawalił. Może więc wina leży po stronie inżynierów konstrukcyjnych? Aby wyjaśnić tę kwestię raz na zawsze i oszczędzić nerwy mieszkańców miasta, którzy są płatnikami podatku, gmina Halstenbek wystąpiła do sądu rejonowego w Itzehoe o wszczęcie postępowania dowodowego w celu wyjaśnienia przyczyny zawalenia budynku. W związku z tym konieczna była nowa opinia biegłego.

Wyboczenie konstrukcyjne: Drugi raport ekspercki

Wyniki drugiej ekspertyzy były szokujące. W projekcie konstrukcyjnym wystąpiły znaczne braki. Przede wszystkim: Tak, konstrukcja wyboczeniowa to naprawdę wymagająca konstrukcja. Była to konstrukcja powłokowa rozwiązana w siatce prętowej.

Takie konstrukcje są bardzo wrażliwe na tolerancje, a montaż również stanowi wyzwanie. Firma zajmująca się konstrukcjami stalowymi potrzebuje naprawdę dużego doświadczenia. Wystarczy jeden mały błąd, aby wielokrotnie popełnić wyboczenie.

Jednym z problemów, jeśli nie głównym, były połączenia prętów. W analizie statyczno-wytrzymałościowej biuro inżynierskie prawdopodobnie zastosowało to jako usztywnienie. W wykonaniu zastosowano jednak tylko połączenia półsztywne , to znaczy połączenia półsztywne. Pod obciążeniem drgają one jak liny.

W tak wrażliwym układzie konstrukcyjnym prowadzi to szybko do problemu ze statecznością. Połączenia powinny były zostać uwzględnione w analizie statyczno-wytrzymałościowej jako sprężyny. Jednak inżynierowie nie mogli zauważyć tego błędu konstrukcyjnego.

Sztywność węzłów w konstrukcji z siatki stalowej została wyraźnie zawyżona, a łączniki między stalowymi rozpórkami w 950 punktach połączeń nie mogły nawet wiarygodnie przenieść obliczonego obciążenia 100 kg/m².

Oprócz tych całkowicie błędnych obliczeń, stare części z pierwszego zawalenia zostały ponownie zainstalowane bez dokładnego sprawdzenia, czy nie były już uszkodzone. Ponadto prawdopodobnie wystąpiły różne błędy montażowe na Dented Egg.

Koniec tragedii było to, że inżynierowie odpowiedzialni za analizę statyczno-wytrzymałościową, inżynierowie testowi oraz firma produkująca szkło byli winni powtórnego zawalenia się konstrukcji. Ale co się stało z Dented Egg? Na początku wcale nie.

Zepsute wgniecione jajko: pleśń w zrujnowanym budynku

Prawnicy z poszkodowanych firm, firm ubezpieczeniowych i gminy Halstenbek spędzili miesiące na negocjacjach w celu rozpatrzenia możliwego roszczenia o odszkodowanie.

Biuro konstrukcyjne odrzuciło jakiekolwiek dofinansowanie na drugą przebudowę Knick-Ei, wszczęto postępowanie cywilne o odszkodowanie - ale może to chwilę potrwać.

W 2000 roku na podłodze hali sportowej w Knick-Ei wykryto zarodniki grzybów. Co zatem robisz? Dopóki sprawa nie została rozstrzygnięta w sądzie i nie było jasne, co dalej zrobić z Dented Egg, najlepiej było zadbać o bezpieczeństwo ruin.

Aby zapobiec dalszemu rozprzestrzenianiu się pleśni, należało coś zrobić. Wentylacja i ogrzewanie hali spowodowały, że dzienny koszt utrzymania wyniósł około 520 marek.

Trzecia szansa dla Knick-Ei?

Podczas gdy ruiny Dented Egg powoli niszczały, dyskutowano o odbudowie kopuły. Tym razem miasto postanowiło zrobić to dobrze. Zatrudniono nowe firmy, które przeprowadziły analizę statyczno-wytrzymałościową, przeprowadziły testy konstrukcyjne i dokonały montażu Knick-Ei.

W 2001 roku władze miejskie podjęły decyzję o przebudowie hali sportowej , ale tylko w przypadku wprowadzenia pewnych ulepszeń konstrukcyjnych w szkielecie dachu i mocniejszym łuku dachu. A koszt nowego Knick-Ei? W międzyczasie nadal rosła. W dłuższej perspektywie o wynajęcie pustego budynku jest' przegraną.

Mieszkańcy Halstenbek nie chcieli jednak stać z boku i przyglądać się nędzy Knick-Ei. Zebrali łącznie 2199 podpisów , aby przeprowadzić referendum w sprawie przyszłości Dented Egg. Wystarczyłoby 1300 sztuk. Jednak władze lokalne stwierdziły, że petycja nie jest prawidłowa bez ważnego powodu.

Stan projektu Knick-Ei

Plac budowy w Knickei stał nieczynny przez 39 miesięcy. Formy wydawały się pasować do podłogi w hali, ponieważ już były prawie tak duże jak grzyby po deszczu. Czyszczenie nie zostało'jeszcze wykonane. Wokół Dented Egg było dość cicho.

Na spotkaniu z mieszkańcami władze lokalne poinformowały, że około 78% konstrukcji jest nadal nieuszkodzona. Tak więc Knick-Ei nadal byłby warty 7,3 miliona marek.

Referendum przeciwko Knick-Ei: druga próba

W międzyczasie proces referendum przeszedł do drugiego etapu, a sprawa trafiła do sądu administracyjnego. W 2002 roku sąd wydał orzeczenie na korzyść mieszkańców Halstenbek, którzy zbyt długo obserwowali, jak ich pieniądze z podatków marnują się. Dlatego miało się odbyć referendum w sprawie Knick-Ei.

Co zatem ludzie sądzili o odbudowie i wykończeniu spleśniałej hali sportowej? Na września, 2002, 50,7% z 10 675 głosujących na Halstenbek głosowało za odbudową i ukończeniem Knick-Ei, podczas gdy 49,3% było przeciw.

Obywatele zdecydowali: Knick-Ei powinien żyć ! I to nie tylko ze względu na pleśń. Następnie zadano więcej pytań. Czy dach należy bardziej zbroić? Czy należy zastosować inną konstrukcję ? Jednak po wyborach samorządowych w 2003 r., Podjęto decyzję o odbudowie Dented Egg w taki sposób, w jaki zawaliło się już dwukrotnie.

Nowa koncepcja, nowe szczęście?

W listopadzie 2003 koncepcja Knick-Ei została nieco zmieniona. Uzgodniono nieco podwyższony kształt i bardziej stabilne belki stalowe. Miasto rozpoczęło przetarg funkcjonalny na generalnego wykonawcę.

Niedługo potem jednak wstrzymano realizację projektu Knick-Ei i rozpoczęto od nowa. Jaki jest tego powód? Planowane koszty ukończenia budowy wyniosły 4,5 miliona euro. Miasto zmieniło zdanie i ogłosiło nowy przetarg, z opcjonalną konstrukcją dachu.

Jednak wartość szczątków Dented Egg już dawno spadła. Cały budynek mógł zostać sprzedany inwestorowi za cenę jednego euro. Co więc będzie dalej?

Spór dotyczący Knick-Ei

W międzyczasie opublikowano nową petycję. Tym razem było 2713 podpisów , co oznaczało, że lokalne władze poinformowały, że petycja może zostać rozpatrzona w listopadzie 2004 r.

Gmina Halstenbek sprzeciwiła się jednak stwierdzeniu przez miejski organ nadzoru dopuszczalności. Uniemożliwiło to przeprowadzenie referendum. Gmina odstąpiła od sprzeciwu dopiero po złożeniu wniosku do sądu administracyjnego.

W 2005 roku wydarzyło się coś, co zapobiegłoby wielu problemom. Wszystkie zaangażowane strony spotkały się przy okrągłym stole z udziałem mediatora, aby spróbować znaleźć wspólne rozwiązanie dla Dented Egg.

Dyskusje trwały dwa miesiące, ale nie osiągnięto żadnego rozwiązania. Więc wszyscy musieli wrócić do sądu. To doprowadziło do tego, że od miesięcy wszczęto przeciwko sobie kolejne pozwy.

Knick-Ei z olśniewającym efektem

W międzyczasie Dented Egg powodował więcej problemów. Wszyscy wiemy, że szkło odbija światło słoneczne. Było to szczególnie problematyczne w przypadku szklanej kopuły, która była tylko do połowy złamana i miała tysiące nienaruszonych szyb.

To spowodowało, że niektóre z sąsiednich domów oślepiły blask. Władze lokalne zaangażowały się dopiero po złożeniu przez nas skargi do Sądu Administracyjnego w Szlezwiku. Jesienią 2004 roku szyby zostały pokryte szarą, matową farbą. Problem rozwiązany? Nie do końca. Latem 2005 r. Farba z powierzchni Dented Egg ponownie się łuszczyła.

Rozbiórka Knick-Ei: tak, nie, może!

Mniej więcej w tym samym czasie nadszedł wreszcie czas. Na W 2005 r. władze lokalne podjęły decyzję o wyburzeniu hali i wybudowaniu nowej konwencjonalnej hali o trzech przęsłach. Więc to było to?

Właściwie to czekało nas jeszcze więcej. Na 15, W 2005 r. burmistrz skorzystał z prawa weta i osobiście zawiesił decyzję rady gminy. Na odbyło się kolejne referendum. Tym razem 71% mieszkańców Halstenbek głosowało przeciwko odbudowie Knick-Ei. Nikt nie mógł się temu przeciwstawić.

Na 30 stycznia 2006 zapadła ostateczna decyzja o wyburzeniu starej hali i rozpoczęciu budowy nowej. Miasto już szukało generalnego wykonawcy nowego budynku i zapłaciło 200 000 euro za rozbiórkę. Na 20 marca 2007 r. zakończono prace rozbiórkowe w Knick-Ei, a plac budowy został zasypany żwirem.

Po wgniecionym jajku

Jak się okazało, zgodnie z prawem było więcej. Na Wyższy Sąd Krajowy w Schleswig ogłosił 17 kwietnia 2007 r., że biuro inżynierskie w Stuttgarcie może zostać pozwane o odszkodowanie. Zgodnie z proponowaną ugodą inżynierowie powinni pokryć 80% szkody wyrządzonej w budynku oraz koszty postępowania.

Sprawa została ostatecznie rozstrzygnięta we wrześniu 2008 roku. Firma ubezpieczeniowa z biura inżynierii konstrukcyjnej wypłaciła gminie odszkodowanie w wysokości 2,3 miliona euro. To prawdopodobnie tylko kropla w morzu potrzeb.

Od grudnia 2007 do września 2008, na terenie dawnego Knick-Ei, powstała tradycyjna 9-metrowa hala sportowa z trzema przęsłami. Całkowity koszt nieudanego projektu Knick-Ei w Halstenbek wyniósł 9,4 miliona euro. Po wszystkich odliczeniach firma musiała zadowolić się kwotą 7,1 miliona euro, co jest naprawdę smutnym wynikiem.

Co należało zrobić inaczej z Knick-Ei?

Prawdopodobnie najważniejszą kwestią Dented Egg był brak odpowiedniej analizy statyczno-wytrzymałościowej. Prawidłowy projekt konstrukcyjny pozwoliłby zaoszczędzić nie tylko materiały, ale także czas i pieniądze. Ze konstrukcyjnego punktu widzenia ważne jest, aby biuro inżynierskie posiadało wystarczające doświadczenie, aby móc zrealizować taki projekt. The Dented Egg jest tego doskonałym przykładem.

Kolejną kwestią jest niezależna opinia eksperta i lepiej jest mieć o jedną więcej niż o jedną za mało. W szczególności w przypadku włamania, warunki pogodowe w dniu włamania nie były zgodne z zaleceniami eksperta, dobrze byłoby więc zasięgnąć opinii drugiej.

'Ważne jest, aby wziąć pod uwagę wszystkie aspekty podczas planowania konstrukcji wsporczych. Dotyczy to również olśnienia spowodowanego przez światło słoneczne odbite od szkła. Wszyscy wiemy, jak silne może być odbite światło słoneczne , o czym przekonaliśmy się na przykładzie Walkie-Talkie w Londynie.

Współpraca między różnymi zaangażowanymi stronami jest niezbędna, zwłaszcza w przypadku dużych projektów budowlanych, dla udanej budowy. Obejmuje to nie tylko otwartą komunikację , ale także terminowe przyznawanie się do błędów w celu zminimalizowania (wtórnych) szkód: zarówno pod względem finansowym, jak i rzeczowym. Długotrwałe rozprawy sądowe przynoszą skutek odwrotny do zamierzonego, podczas gdy w zrujnowanym budynku rozwija się pleśń.

Oczywiście możliwości ' w projektowaniu konstrukcyjnym są dziś zupełnie inne niż w przeszłości. Dziś inżynierowie mogą obliczać swoje projekty za pomocą nowoczesnego oprogramowania do analizy statyczno-wytrzymałościowej, takiego jak RFEM i RSTAB. Ponadto istnieją pomocne narzędzia do symulacji wpływów środowiska , takich jak obciążenia śniegiem i wiatrem. Rozszerzenie Dlubal Połączenia stalowe byłoby tutaj dodatkowym atutem. Tak szerokie możliwości istniały zaledwie 25 lat temu.

W dzisiejszych czasach powinniśmy wykorzystać wszystkie dostępne środki na budowę naszych budynków - w tym nasz zdrowy rozsądek - aby projekty budowlane mogły być nadal realizowane ekonomicznie, a przede wszystkim bezpiecznie w przyszłości.


Autor

Jako copywriter w dziedzinie marketingu, Ruthe jest odpowiedzialna za tworzenie kreatywnych tekstów i ciekawych tytułów.