Im Anschluss an unser Webinar mit dem Institute of Structural Engineers zum Thema „Wie lassen sich hohe Anforderungen an Körperschall und Wärmebrücken mit minimalem Materialaufwand erfüllen?“ möchten wir Ihnen die Antworten auf die während der Veranstaltung gestellten Fragen zur Verfügung stellen.
Wenn Sie unserem Team weitere Fragen stellen möchten, können Sie Schreiben Sie uns eine E-Mail oder rufen Sie uns unter +44 161 924 1600 an.
Wie lautete die akustische Vorgabe von Level und wie wurde diese in die akustische Leistung der Lager umgesetzt??
Die akustischen Anforderungen waren recht komplex. Es gab also eine Vorgabe für die Schallübertragung durch die Wand, also durch beide Flügel des Systems. Der Schwerpunkt lag dabei auf den tiefsten Frequenzen, sodass Einfügungsdämpfungen für 63 Hz und 125 Hz festgelegt wurden; diese waren hoch, d. h. mehr als 60 dB Schallreduzierung.
Wenn man diese Spezifikation genauer betrachtet, gibt es auch verschiedene Komponenten: So gab es eine akustische Anforderung an die Abdichtung zwischen den Paneelen sowie eine dynamische Anforderung.
Und dann ging es im letzten Teil darum, die Körperschallübertragung zu kontrollieren, und hier kommen die Lager ins Spiel. Damit das gesamte System mehr als 60 dB erreichen konnte, musste die Einfügungsdämpfung des Lagers bei 50 Hz 33 dB betragen, und das liegt genau an der Grenze des Machbaren.
Angesichts der vielen Tests und Nachprüfungen, die wir durchführen mussten, ist klar, dass wir mit Federn diese Präzision nicht hätten erreichen können..
Wer war für die Konstruktion der Verbindungen zum Stahlbau verantwortlich? Hat Farrat alles bis hin zum tragenden Stahlbau entworfen und William Hare alles, was danach kam??
Diese Verbindung umfasste tatsächlich drei Zuständigkeitsbereiche: Betonarbeiten: Expanded/Laing O’Rourke // Lagerbaugruppe: Farrat // Stahlbau: William Hare.
Die Betonplatte und die in den Beton eingegossenen Halfen-Kanäle lagen in der Verantwortung von Expanded. Die Lagerbaugruppe, d. h. alle Stahlteile, die in direktem Kontakt mit dem Gummi standen, sowie die Gummilager selbst, lagen in der Verantwortung von Farrat.
Die tragenden Stahlkonstruktionen, an denen die Baugruppen befestigt wurden, lagen in der Verantwortung von William Hare. Weitere Komplikationen ergaben sich an der horizontalen oberen Ecke der Plattenverbindungen, wo eine Durchgangsstange zwei zusätzliche Stahlplatten zur Verbindung mit dem Stahlbau erforderte – Farrat lieferte diese sowie die dazugehörigen Befestigungen. Wir stellten fest, dass farbcodierte Zeichnungen entscheidend waren, um sicherzustellen, dass die Projektteams wussten, wo eine Zuständigkeit endete und die nächste begann (z. B. alle orangefarbenen Elemente sind von Farrat, alle blauen von William Hare usw.).)
Weicht der Lärmpegel vom zulässigen Grenzwert ab? Falls ja, welche Maßnahmen wurden ergriffen??
Ursprünglich war geplant, die verschiedenen Komponenten – die Lager, die Platten und die Dichtungsmassen – einzeln zu betrachten und für jede davon einen individuellen Leistungsvergleich anzustellen. Es stellte sich jedoch schnell heraus, dass die Unterschiede zwischen den einzelnen Platten so groß waren, dass dies nicht funktionieren würde.
Stattdessen ist der entscheidende Test, ob die Schalldämmung durch die Wand hindurch die Anforderungen erfüllte, und dann haben wir jede Platte nacheinander betrachtet und den Gesamteffekt der Leistung jedes einzelnen Lagers in jeder Richtung untersucht.
Es gab Fälle, in denen wir, da wir den Einfügungsverlust über das gesamte Spektrum bewerteten, unsere Ziele für die Schalldämmung knapp verfehlten, und dann mussten wir entscheiden, ob dies von Bedeutung war oder nicht. Manchmal war es das, und dann mussten wir zurückgehen und das Design überarbeiten. Manchmal war es nicht von Bedeutung, und der Grund dafür war, dass wir dank unserer Modelle die Auswirkungen eines einzelnen Lagers oder einer einzelnen Platte auf die Umgebung einschätzen konnten.
Hinzu kommt, dass wir eine viel bessere Abdichtung zwischen den Paneelen erzielen konnten, als wir erwartet hatten, was uns sozusagen „Guthaben auf dem Konto“ verschaffte. Dieses „Guthaben“ konnten wir dann nutzen, wenn ein Lager nicht so gut funktionierte, wie wir es uns gewünscht hätten. Mein Rat an alle, die in Zukunft ein solches Projekt durchführen, lautet: Streben Sie dieses „Guthaben“ an, damit Sie diese Flexibilität haben..
Gab es eine modale Antwortanalyse der Schale? Und hatte dies Auswirkungen auf bestimmte Teile der Konstruktion??
Ja – wir mussten die modale Leistung des Rahmens und der Paneele gleichzeitig berücksichtigen.
Was war die größte Herausforderung während der Bauphase? Z. B. ein Lager, das außerhalb der Toleranz positioniert war?
Speziell bei unseren Baugruppen bereitete die vertikale Positionstoleranz einige Kopfzerbrechen. Da die meisten Lager paarweise arbeiten, kam es bereits bei einem Höhenunterschied von nur 5 mm zwischen zwei Lagern zu einer stärkeren Durchbiegung des einen Lagers, da dieses versuchte, einen größeren Teil der Last aufzunehmen.
Daher wurde an allen Stellen ein ausreichender Spielraum für lokale Unterfütterung unterhalb der Baugruppen vorgesehen, um sicherzustellen, dass beide Lager perfekt auf einer Höhe lagen.
Wir stellten außerdem fest, dass die Drehung einige Probleme verursachte, was auf die Toleranzsumme zurückzuführen war. An einigen Stellen wichen beispielsweise sowohl Beton als auch Stahl leicht vom perfekten 90°-Winkel ab, lagen aber immer noch deutlich innerhalb der Projekttoleranzen.
In Kombination bedeutete dies jedoch, dass unsere Verbindung mit Abweichungen konfrontiert war, die über die Erwartungen hinausgingen (zum Beispiel ergibt 3° + 4° eine tatsächliche Fehlausrichtung von 7° zwischen unseren oberen und unteren Montageplatten, was das Potenzial hatte, Engstellen in unserem Entwurf zu verursachen). Diese Probleme wurden durch den Einsatz ortsspezifischer, abgewinkelter Unterlegscheiben gelöst, um parallele Ober- und Unterplatten für unsere Baugruppen zu gewährleisten.
Unabhängig von den Lagern stand die Fassade „Plane 04“ des Theaters während der Bauarbeiten vor erheblichen Herausforderungen, da aufgrund des durch den darüber liegenden Stahlrahmen gebildeten Überhangs kein Zugang für Kräne möglich war.
Letztendlich wurde ein maßgefertigter Rahmen angefertigt, um die Betonplatten an ihren Platz am Theater zu manövrieren, während sie an einem darüber hängenden Kran befestigt waren – eine erhebliche Herausforderung auf der Baustelle, die durch die brillante Arbeit von William Hare gemeistert wurde.
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Liegen Ihnen thermische Daten zu den Falcon-Einheiten vor, z. B. psi-Werte oder eine berechnete äquivalente Wärmeleitfähigkeit, die in einem 3D-Wärmemodell verwendet werden kann??
Ja, uns liegen detaillierte Zeichnungen vor, in denen Abmessungen und Wärmeleitfähigkeit angegeben sind; dies ist für eine maßgeschneiderte Analyse von entscheidender Bedeutung. Wenn wir anhand der vorliegenden Informationen thermische Modelle erstellen, können wir unter Verwendung standardisierter Annahmen aus der internationalen Norm 10211 einen psi-Wert ableiten.
Der psi-Wert liegt zwischen 0,3 und 0,6 W/mK, abhängig von den vorgegebenen Bedingungen und den thermophysikalischen Eigenschaften (die den U-Wert [W/m²K] bestimmen). Wir führen verschiedene Szenarien unter Verwendung von 3D-FEA durch, um die Produktentwicklung zu unterstützen..
Gibt es spezielle Lösungen für die Verbindung von Stahl mit Bruchstein, Wandabschlüsse und horizontale Wandverbindungen??
Es ist sehr wahrscheinlich, dass es eine Lösung gibt, allerdings haben wir bisher noch keine „Stahl-zu-Stein“-Anwendung (Bauschutt) gesehen. „Stahl-zu-Beton“-Anwendungen sind weit verbreitet, und wir sehen mittlerweile zunehmend „Beton-zu-Beton“-Anwendungen, wie beispielsweise bei unserer Falcon-Lösung. Wenn Sie ein konkretes Projekt im Sinn haben, wenden Sie sich bitte an das Team von Farrat – wir würden gerne mehr darüber erfahren..
Fordern Sie unsere Ingenieure heraus
Stellen Sie unsere Ingenieure vor die Herausforderung, die Effizienz und Sicherheit Ihrer Projekte zu gewährleisten. Schreiben Sie uns eine E-Mail oder rufen Sie unter +44 161 924 1600 an, um mit unserem Team zu sprechen.
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