Wieża TNF została zbudowana w latach 70. XX wieku, mierzy około 50 m wysokości i jest najwyższym budynkiem na terenie kampusu JKU. Na jej dachu dobudowano smukłą konstrukcję stalową o nazwie Somnium. Nowy taras widokowy jest otoczony konstrukcją kratownicową i oferuje wspaniały widok na kampus i okolicę.
Firma Bollinger and Grohmann ZT GmbH z Wiednia, Austria, otrzymała zlecenie przeprowadzenia analizy statyczno-wytrzymałościowej istniejącej konstrukcji oraz doprojektowania stalowej konstrukcji Somnium. Do obliczeń wykorzystano program RFEM.
Konstrukcja
Wymiary konstrukcji stalowej w przybliżeniu wynoszą: dł. X szer. X wys. = 47 m x 15 m x 17 m. Konstrukcja tarasu obejmuje belki główne i drugorzędne, wykonane ze standardowych profili walcowanych. Ze względu na dużą rozszerzalność termiczną pod wpływem zmian temperatury na kierunku podłużnym, konstrukcja została zamontowana na istniejących szybach i rozbudowanej klatce schodowej z zachowaniem swobody przesuwu. Istniejące attyki szybków musiały zostać częściowo zastąpione nowym, silnie zazbrojonym rusztem żelbetowymi, tak, aby obciążenia skupione mogły zostać rozłożone na istniejącą konstrukcję w najbardziej efektywny sposób. Konstrukcja tarasu została zaprojektowana jako sztywna płyta, mogąca przenosić obciążenia poziome z kratownicy stalowej na ruszt żelbetowy.
Główną konstrukcją nośną kraty jest rama przestrzenna składająca się z profili kwadratowych i cięgien. W celu określenia optymalnego wariantu konstrukcyjnego, firmy Bollinger+Grohmann i Riepl Riepl Architekten przeanalizowały różne koncepcje systemów usztywniających. Ostatecznie postanowiono zaprojektować dach jako przestrzenną konstrukcję ramy sztywnej częściowo podpartą na kierunku poziomym i pionowym. Rama taka zapewnia sztywność w poziome całego ustroju. Słupy połączone są z konstrukcją tarasu na wysokości około 6 m powyżej górnej krawędzi dachu.
Na bocznych powierzchniach konstrukcji będą rosły rośliny pnące. W tym celu wzdłuż konstrukcji rozmieszczono co 50 cm odpowiednie liny dla pnączy. Zaplanowanie ich rozmieszczenia okazało się szczególnym wyzwaniem. Konieczne było uwzględnienie sił osiowych w kablach, a także nieprzekroczenie dopuszczalnego poziomego ugięcia kabli poprzecznych. Z drugiej strony, należało zdefiniować realistyczny ciężar roślinności jak i przyjąć wiarygodne obciążenie wiatrem.
Ze względu na dodatkowe obciążenia pionowe i poziome (wiatr), spowodowane nową konstrukcją stalową, należało ponownie przeanalizować istniejącą konstrukcję wieży. Pomocne okazała się obszerna dokumentacja z lat 1973/74. Analiza wykazała, że konieczne jest zastosowanie dodatkowych środków wzmacniających konstrukcję główną. Na przykład cztery szyby wentylacyjne, które pierwotnie były oddzielone od budynku, zostały połączone ze skrzydłem głównym za pomocą stalowych pasów na wysokości jedenastego piętra. Dodatkowo do szybów na poziomie pierwszego i drugiego piętra przyklejono taśmy z włókien węglowych (CFRP).
Dzięki ścisłej współpracy firm Bollinger+Grohmann i Riepl Riepl Architekten powstała bardzo udana przestrzenna konstrukcja nośna, łącząca wymagania architektoniczne z wymogami bezpiecznego przenoszenia obciążeń.
| Miejsce | JKU - Uniwersytet Johannesa Keplera w Linzu Altenbergerstrasse 69 4040 Linz, Austria |
| Klient | BIG Bundesimmobiliengesellschaft mbH Wiedeń, Austria www.big.at |
| Architekt | RIEPL RIEPL ARCHITEKTEN Linz, Austria www.rieplriepl.com |
| Obliczenia konstrukcyjne | Bollinger and Grohmann ZT GmbH Wiedeń, Austria www.bollinger-grohmann.com |
