Центр Помпиду-Мец, Франция

Конструкция

Здание музея было спроектировано японским архитектором Shigeru Ban и должно представлять собой огромную китайскую соломенную шляпу (внешние размеры: 100 м х 100 м), в которой балки, символизирующие плетенную в трех направлениях солому, разделяют поверхность на симметричные шестиугольники и треугольники.

Конструкция шляпы проткнута тремя большими трубами из железобетона, уложенными друг на друга. Ее верхушку затем украшает гексагональная стальная башня.

Конструкция кровли состоит из деревянных балок и пересекающихся многослойных пластин. Изогнутые балки из клееной древесины затем в точках пересечения соединяются предварительно напряженными резьбовыми стержнями и дисковыми пружинами. Таким образом в соединениях обеспечивается перенос нагрузки за счет трения.

Параллельные балки связаны друг с другом посредством фанерных плит и винтовой резьбы, вследствие чего они ведут себя как фермы Виерендееля с полужесткими соединениями.

Проектирование конструкций и расчет

Сложную систему кровли, имеющую около 41 000 стержней, проектировала швейцарская компания SJB.Kempter.Fitze, которая для проведения расчетов использовала в основном программу RSTAB, а также ее дополнительные модули TIMBER, DYNAM и RSBUCK.

Поскольку в расчетах требовалось должным образом учесть и воздействия, вызванные взаимозависимостью, была вся опорная конструкция из стали и железобетона рассчитана с помощью «упрощенной» системы. Чтобы правильно рассчитать внутренние силы в соединениях и конструктивных элементах, требовалось смоделировать каждую каркасную нить, пластинчатую шпонку, а также все узловые сечения, с соответствующей ориентацией в пространстве.

Способы нагружения затем были определены с помощью комплексного расчета в аэродинамической трубе в CSTB (Centre scientifique et technique du bâtiment). Кроме собственного веса, температуры и переменных нагрузок, было в расчет включено также 96 вариантов ветровой нагрузки, 80 вариантов снеговой нагрузки и результирующие мембранные нагрузки.

Наконец, было в 3D программе для расчета по МКЭ - RFEM, смоделировано и рассчитано также 216 соединений между деревянной и стальной конструкцией.