Im Anschluss an unser Webinar mit dem Institute of Structural Engineers zum Thema, wie man Hochleistungsspezifikationen für Körperschall und Wärmebrücken mit einem Minimum an Masse und Materialien erreichen kann, möchten wir die Antworten auf die während der Veranstaltung gestellten Fragen mit Ihnen teilen.
Wenn Sie unserem Team weitere Fragen stellen möchten, können Sie uns eine E-Mail schicken oder uns unter +49 2173 898 3800 anrufen.
Wie lautete die akustische Spezifikation von Level und wie wurde diese in die akustische Leistung der Lager umgesetzt?
Die akustische Spezifikation war recht komplex. Es gibt also eine Spezifikation für die akustische Leistung durch die Wand, also durch beide Seiten des Systems. Der Schwerpunkt lag dabei auf der niedrigsten Frequenz, also gab es einen Einfügungsdämpfungswert für 63 Hz und 125 Hz, und diese waren hoch, also mehr als 60 dB Schalldämpfung.
Wenn Sie diese Spezifikation auspacken, dann gibt es auch verschiedene Komponenten, so gab es eine akustische Anforderung für die Abdichtung zwischen den Paneelen und auch eine dynamische Anforderung.
Der letzte Teil der Aufgabe bestand darin, die Übertragung über die Struktur zu kontrollieren, und hier kommen die Lager ins Spiel. Damit das ganze Paket funktioniert und mehr als 60db erreicht, musste die Einfügungsdämpfung des Lagers bei 50hz 33db betragen, und das ist genau an der Grenze dessen, was praktisch ist.
Bei der Menge an Tests und Wiederholungstests, die wir durchführen mussten, ist es klar, dass wir dieses Maß an Präzision mit Federn nicht hätten erreichen können.
Wo lag die Entwurfsverantwortung für die Verbindungen zurück zur Stahlkonstruktion? Hat Farrat alles bis zu den tragenden Stahlkonstruktionen entworfen und William Hare alles danach?
Diese Verbindung umfasste eigentlich drei Verantwortungsbereiche. Betonseite Expanded/Laing O'Rourke // Lagermontage Farrat // Stahlbau William Hare.
Die Betonplatte und die in den Beton eingegossene Stummel- oder Halbschalenrinne lagen in der Verantwortung von Expanded. Die Lagerbaugruppe, d. h. alle Stahlteile, die in direktem Kontakt mit dem Gummi stehen, und die Gummilager selbst lagen in der Verantwortung von Farrat.
William Hare war für die tragenden Stahlkonstruktionen verantwortlich, an die die Baugruppen angeschlossen wurden. Weitere Komplikationen ergaben sich an der horizontalen oberen Ecke der Paneelverbindungen, wo eine durchgehende Stange zwei zusätzliche Stahlplatten zur Verbindung mit der Stahlkonstruktion erforderte - Farrat lieferte diese sowie die dazugehörigen Befestigungen. Wir haben festgestellt, dass farbcodierte Zeichnungen der Schlüssel waren, um sicherzustellen, dass die Projektteams wussten, wo eine Verantwortung endete und die nächste begann (z. B. alle orangefarbenen Elemente sind Farrat, alle blauen sind William Hare usw.)
Gibt es eine Abweichung der Akustik vom akzeptablen Niveau? Wenn ja, welche Abhilfemaßnahmen wurden getroffen?
Ursprünglich war beabsichtigt, die verschiedenen Komponenten - die Lager, die Platten und die Dichtungsmaterialien - aufzuschlüsseln und für jede dieser Komponenten einen individuellen Leistungsvergleich zu erstellen. Es wurde schnell klar, dass es so viele Unterschiede zwischen den einzelnen Platten gab, dass dies nicht erfolgreich sein würde.
Stattdessen wurde geprüft, ob die akustische Leistung der durchgehenden Wand den Anforderungen entsprach, und dann haben wir jedes Paneel der Reihe nach genommen und die zusammengesetzte Wirkung der Leistung jedes einzelnen Lagers in jeder der Richtungen untersucht.
Es gibt Fälle, in denen wir aufgrund der Bewertung der Einfügungsdämpfung über das gesamte Spektrum unser Ziel der Schalldämmung knapp verfehlt haben, und dann mussten wir entscheiden, ob das eine Rolle spielt oder nicht. Manchmal war das der Fall, und dann mussten wir zurückgehen und neu entwerfen. Der Grund dafür ist, dass wir aufgrund unserer Modelle die Bedeutung eines Lagers oder einer Platte für die Umgebung einschätzen konnten.
Hinzuzufügen ist, dass wir eine viel bessere Dichtung zwischen den Paneelen herstellen konnten, als wir erwartet hatten, so dass wir einige "Kredite auf der Bank" hatten. Dieses Guthaben konnten wir dann verwenden, wenn ein Lager nicht so gut funktionierte, wie wir es uns gewünscht hätten. Mein Rat an alle, die in Zukunft ein solches Projekt durchführen, ist, diese 'Credits' anzustreben, damit man diese Flexibilität hat.
Wurde das modale Verhalten der Schale untersucht? Und hatte dies Auswirkungen auf bestimmte Teile des Entwurfs?
Ja - wir mussten die modalen Eigenschaften des Rahmens und der Platten gleichzeitig berücksichtigen.
Was war das schwierigste Problem in der Bauphase, z. B. ein nicht in der Toleranz liegendes Lager?
Speziell bei unseren Baugruppen bereitete die vertikale Positionstoleranz eine Reihe von Kopfschmerzen. Da die meisten Lager paarweise angeordnet sind, würde ein Lager, das auch nur 5 mm höher liegt als sein Partner, eine größere Durchbiegung erfahren, da es versucht, mehr als seinen Teil der Last zu übernehmen.
Daher wurde an allen Standorten ein gesundes Maß an lokaler Packung unter den Baugruppen vorgesehen, um sicherzustellen, dass beide Partner perfekt nivelliert sind.
Wir stellten auch fest, dass die Rotation einige Probleme verursachte, was auf die Überlagerung von Toleranzen zurückzuführen war. Zum Beispiel wichen an einigen Stellen sowohl Beton als auch Stahl leicht von den perfekten 90°-Winkeln ab, lagen aber immer noch innerhalb der Projekttoleranzen.
In Kombination bedeutete dies jedoch, dass unsere Verbindung mit Optionen konfrontiert war, die über die Erwartungen hinausgingen (z. B. 3° + 4° ergibt eine tatsächliche Fehlausrichtung von 7° zwischen unseren oberen und unteren Montageplatten, was das Potenzial hatte, Quetschstellen in unserer Konstruktion zu schaffen. Diese Probleme wurden durch die Verwendung von ortsspezifischen, abgewinkelten Paketen gelöst, um unseren Baugruppen parallele obere und untere Platten zu geben.
Die Fassade des Theaters in der Ebene 04 war während der Bauphase mit erheblichen Problemen konfrontiert, da der Zugang mit dem Kran nicht über die Auskragung des darüber liegenden Stahlrahmens hinaus möglich war.
Schließlich wurde ein speziell angefertigter Rahmen angefertigt, der es ermöglichte, die Betonplatten an einem Kran hängend auf dem Theater zu platzieren - eine große Herausforderung auf der Baustelle, die durch die brillante Arbeit von William Hare gemeistert wurde
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Haben Sie irgendwelche thermischen Informationen über die Falcon-Einheiten zur Verfügung, z. B. psi-Werte oder eine berechnete Wärmeleitfähigkeitsäquivalenz, die in einem 3D-Wärmemodell verwendet werden kann?
Ja, wir haben detaillierte Zeichnungen erhalten, in denen die Abmessungen und die Wärmeleitfähigkeit angegeben sind, was für eine maßgeschneiderte Analyse entscheidend ist. Wenn wir die thermischen Modelle erstellen, können wir anhand der gegebenen Informationen einen psi-Wert unter Verwendung standardisierter Annahmen aus der internationalen Norm 10211 ableiten.
Der Psi-Wert liegt zwischen 0,3-0,6 W/mK, je nach den vorgeschriebenen Bedingungen und thermophysikalischen Eigenschaften (die den U-Wert [W/m2K] bestimmen). Wir führen verschiedene Szenarien mit 3D-FEA durch, um die Entwicklung des Produkts zu unterstützen.
Gibt es spezielle Lösungen für Stahl auf Schotter, für Wandabschlüsse und horizontale Wandverbindungen?
Es ist sehr wahrscheinlich, dass es eine Lösung geben könnte, aber wir haben noch nie Stahl auf Stein (Schotter) gesehen. Stahl-auf-Beton ist üblich, und wir sehen jetzt mehr Beton-auf-Beton, wie bei unserer Falcon-Lösung. Wenn Sie ein bestimmtes Projekt im Sinn haben, setzen Sie sich mit dem Team von Farrat in Verbindung, und wir würden gerne mehr darüber erfahren.
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