Для выполнения ремонтных работ на колокольне церкви Санкт-Мартин в городе Керпен (Германия) потребовалось соорудить конструкцию строительных лесов, которые затем стали частью проекта реконструкции общей стоимостью около 850 000 евро.
Однако конструкторы, работавшие над данным проектом, должны были решить особую задачу, так как в верхней части шпиля требовалось, чтобы конструкция лесов была укреплена без использования креплений под давлением, которые обычно в таких случаях применяются.
Кроме того, из-за облицовки с покрытием потребовалось, чтобы конструкция каркаса была рассчитана без снижения ветровых нагрузок. Весь каркас так был построен с помощью модульных лесов, которые образовали собой два типа многоугольника - на высоте приблизительно от 40 до 60 м это была форма 16-ти угольника, в то время как на высоте от 60 до 70 м, форма 8-ми угольника.
Расчет конструкций
Для расчета пространственной каркасной конструкции использовалась программа RSTAB. Общий расчет затем завершили дополнительные модули RSBUCK, RSIMP, и EL-PL.
Создание конструкции
Сначала была конструкция каркаса смоделирована в графической программе AutoCAD. Затем были посредством интерфейса DXF все данные импортированы в программу RSTAB, где были отдельным сечениям назначены соответствующие материалы. Шарниры стержней моделировались с помощью нелинейных шарниров стержней RSTAB согласно требованиям строительных нормативов.
Ввод нагрузок
Все ветровые нагрузки определялись на основе нормы Еврокод 1 и DIN 1054 T4. Расчет потом включал в себя определение ветровых воздействий на 16-ти угольной и 8-ми угольной конструкции. Кроме того, были для сравнения рассчитаны также ветровые нагрузки для цилиндрической формы конструкции.
Группа нагрузок, которая в итоге оказалась определяющим расчетным сочетанием, состояла из собственного веса и максимальной ветровой нагрузки (для загружений строительных лесов, равен частичный коэффициент надежности γF всегда 1,5). Благодаря специальной функции программы RSTAB для создания нагрузок, можно было с минимальными усилиями выполнить также альтернативный расчет для различных типов ветровой нагрузки.
Расчет на устойчивость
Самая низкая форма потери устойчивости определялась с помощью дополнительного модуля RSBUCK. На основе полученной формы потери устойчивости, потом дополнительный модуль RSIMP автоматически создал несовершенства для программы RSTAB. Загружения, вызванные собственным весом, ветром и несовершенствами были объединены в одно сочетание нагрузок, которое рассчитывалось по методу второго порядка. В самом конце был затем в дополнительном модуле EL-PL выполнен также упругопластический расчет конструкции.
| Проектирование конструкций | Проектирование и расчет конструкций Ingenieurbüro Klimpel, Бохум, Германия www.ib-klimpel.de |
| Строительные леса | Генподрядчик Geistert Gerüstbaulogistik GmbH, Дуйсбург, Германия www.geistert.de |
| Заказчик | Katholische Kirchengemeinde St. Martinus, Керпен, Германия |
