Skip to main content

Сила бетона: опоры и балки в виде скрученных деревьев

Сила бетона: скрученные опоры и балки в форме деревьев. Три группы древовидных опор возвышаются над тремя этажами фойе.  В отличие от большинства других случаев они бетонировались не сверху, а снизу.  Изображение © Thilo Ross Fotografie

Новая штаб-квартира производителя строительных материалов HeidelbergCement состоит из трех соединенных между собой строительных секций разной высоты. Атриум каждой секции здания обеспечивает много света и яркости. Здание было открыто в июне 2020 года и обеспечивает до 1000 сотрудников современной рабочей средой. Архитектурная фирма AS + P Albert Speer + Partner, базирующаяся во Франкфурте, отвечала за проект в качестве генерального проектировщика и выполнила проектирование в сотрудничестве с W + Architektur, последний предоставил консультационный офис для руководителя проекта клиента.

PERI, один из ведущих мировых производителей опалубки и строительных лесов, и производитель строительных материалов HeidelbergCement объединили свой архитектурный и бетонный опыт для реализации этого проекта. При этом были раздвинуты существующие ограничения на предложения PERI в области строительства бетонных конструкций. Архитектурные изюминки проекта были успешно реализованы с использованием специальных опалубочных элементов PERI.

Используется индивидуальная опалубка PERI

Новый головной офис производителя строительных материалов HeidelbergCement впечатляет своими яркими, залитыми светом помещениями и элементами радиальной формы из белого бетона.  Изображение © Thilo Ross FotografieНовое здание с зелеными внутренними дворами и множеством других достопримечательностей соответствует высочайшим стандартам Немецкого совета по устойчивому строительству (DGNB).  Изображение © Thilo Ross FotografieBIM-модель новой штаб-квартиры HeidelbergCement.  Изображение предоставлено AS + P Albert Speer + Partner GmbH

Проект в целом был масштабным мероприятием. «Всего за 16 месяцев строительства было использовано около 31 500 м3 бетона, 97 500 м2 опалубки, 7 500 т арматурной стали и 250 м3 кирпичной кладки», — говорит Томас Мел. Томас, менеджер проекта, отвечал за проект в целом и успешно реализовал его с командой из филиала PERI во Франкфурте и техническим отделом по бетону произвольной формы под руководством Иоганна Бергмиллера.

Витые опоры в архитектурном бетоне SB 4

  За 16 месяцев строительства для этого проекта было использовано почти 97 500 м опалубки, включая специальные элементы опалубки PERI, изготовленные по индивидуальному заказу.  Изображение © Thilo Ross Fotografie

Центральным элементом недавно построенного атриума являются три эффектные X-образные опоры, которые служат структурным корнем здания и принимают форму дерева. Томас Мель и Иоганн Бергмиллер соглашаются: изюминкой проекта была опалубка и бетонирование этих опор из архитектурного бетона SB 4, которые выдерживают потолки 1200 т и 700 м2 атриума высотой примерно 11 м. Каждая из этих опор состоит из трех квадратных поперечных сечений, наклоненных друг к другу и пересекающихся примерно на треть общей высоты.

Планирование эволюции

Сложная конструкция была реализована с помощью специальной 3D-опалубки из стальных элементов общей высотой 150 мм.  Изображение © Thilo Ross Fotografie

Чтобы получить необходимую конструкцию опалубки для древовидных опор, инженеры PERI раздвинули границы возможного с технической точки зрения. Из-за особой геометрии опор — трехмерных характеристик трех столбов и того факта, что они перекрывают друг друга, — творческий подход был необходим. Очень высокие архитектурные требования к бетону, необходимое для конструкции давление свежего бетона 200 кН / м2 и жесткие ограничения пространства в атриуме сделали невозможным использование традиционной специальной деревянной опалубки.

Опалубка под точкой пересечения должна была быть полностью неразрушающей, чтобы впоследствии ее можно было повторно использовать для других опор, что еще больше усложнило процесс строительства. «Поэтому после обсуждения с заказчиком мы решили использовать очень сложный тип трехмерной опалубки, состоящий из стальных элементов с конструктивной высотой 150 мм», — говорит Бергмиллер, который отвечал за процесс проектирования этой специальной опалубки.

В два с половиной месяца сроки, отведенные на процесс планирования до доставки материалов в Гейдельберг, были чрезвычайно сложными. Основой для трехмерного планирования, выполненного с использованием систем CAD PERI CAD и RHINO, стала трехмерная модель древовидных опор, в которой были учтены последующие точки разделения элементов. Эти точки разделения стали еще одной проблемой для проектировщиков опалубки, поскольку они должны были плавно переходить в архитектурный бетон здания. По всей высоте опоры должно быть видно не более, чем стык одной панели. Кроме того, следовало избегать видимых крепежных винтов, анкерных отверстий и стыков в обшивке.

Сложная сотовая структура

«Вы можете представить опорную конструкцию готовой опалубки столбов как своего рода сотовую структуру, состоящую не менее чем из 63 отдельных компонентов, вырезанных с помощью лазера на станках с ЧПУ», — говорит Бергмиллер. «Отдельные компоненты были собраны в виде съемной системы, поэтому мы смогли избавиться от трудоемкой сварки на станках», — поясняет он.

Каждый отдельный компонент должен был быть заново построен и иметь статические размеры. В процессе строительства было использовано около 12,7 т стали. Затем к опорной конструкции была прикреплена стальная опалубка толщиной 5 мм, чтобы выдерживать высокое давление свежего бетона. «Самой большой проблемой было решение опалубки в месте пересечения плеч трех древовидных опор», — говорит Бергмиллер. Дополнительные внешние такелажные конструкции были приспособлены специально для противодействия деформации стали.

Своевременная доставка

Из-за большого объема материалов, необходимых для всего проекта, основная часть конструкции была предварительно собрана на заводе и доставлена ​​в Гейдельберг в точное время, когда это требовалось. Древовидные опоры собирались поэтапно на месте. Одновременно была установлена ​​арматура, и опалубка была легко интегрирована в опалубку PERI UP Flex, которая уже была на месте. Кстати, совместимость систем была одной из ключевых причин, по которой заказчик решил работать с PERI.

Толкая конверт

PERI поставила полностью совместимую опалубку и опалубку из одних рук.  Изображение предоставлено PERI

Еще до начала строительства для ответственных за проект было ясно, что возведение древовидных опор будет сложной задачей. Помня об этом, инженеры PERI в сотрудничестве с ведущим координатором архитектурного бетона HeidelbergCement Инго Лотманном разработали технологическое решение для беспрецедентного сценария. В дополнение к требованиям технологии бетона, касающимся цвета и структуры архитектурных бетонных поверхностей, укладка бетона также была бы необычным мероприятием. В отличие от большинства других случаев бетон вводился снизу, а не сверху.

Система распределения бетона переместила в общей сложности 30 м3 бетона на трехстоечные секции одновременно и подняла бетон на расстояние до 11 м с помощью трех насосных шлангов в опалубке. Задвижки, используемые для заливки бетона, были расположены таким образом, что они больше не были видны после завершения. Датчики PERI, встроенные в опалубку, позволили измерять давление свежего бетона в режиме реального времени во время процесса бетонирования и контролировать его с помощью мобильного телефона с помощью веб-приложения PERI InSite Construction. Характеристики, определенные для давления опалубки, позволили получить точную картину процесса бетонирования опор.

В конце концов, ответственные за проект остались более чем довольны результатом. «Этим проектом мы еще раз расширили горизонты того, что технически возможно при строительстве специальной опалубки», — резюмирует Иоганн Бергмиллер.

Feature Wall в качестве SB 4

Помимо опор для деревьев, новая штаб-квартира также имеет другие архитектурные особенности. Так называемая особенная стена в фойе здания отличается утопленным радиальным рисунком, который состоит из нескольких сборных бетонных элементов, которые были модернизированы для монолитной бетонной стены. В дополнение к высочайшему качеству архитектурного бетона по стандарту SB 4 в белом цвете, дополнительным требованием было отсутствие видимых точек крепления или отверстий для растяжения, так как это отрицательно повлияет на внешний вид. Отсутствуют видимые вертикальные стыки и не более двух видимых горизонтальных стыков на высоте галерей. Стыки стыков закрыты перерезом. Для реализации сборных бетонных элементов толщиной 8 см (4 см в углублениях) была использована специальная опалубка PERI для конкретного проекта.

Неровный крестовый свод из серого бетона SB 4

Особенная стена состоит из нескольких сборных бетонных элементов высочайшего архитектурного качества из бетона, которые впоследствии были прикреплены к монолитной бетонной стене.  Изображение © Thilo Ross Fotografie

Другой проблемой был куполообразный потолок, который состоит из неровного поперечного свода с периферийной кромкой из серого бетона SB 4. Предполагалось, что она будет сформирована на высоте до 7 м и толщиной плиты 25 см. Желаемый результат: внешний вид без стыков, без видимых точек крепления на облицовке опалубки. Решение по опалубке, разработанное PERI для реализации поперечного свода, состояло из 82 архитектурных бетонных деревянных формовщиков, спроектированных в 3D.

Углубления в форме ромба в казино

Фасадные колонны высотой 11,75 м2 подчеркивают привлекательный внешний вид новой штаб-квартиры HeidelbergCement даже снаружи.  Изображение © Thilo Ross FotografieКупольный потолок был изготовлен из 82 предварительно смонтированных на заводе архитектурных бетонных деревянных каркасов по 3D-дизайну.  Изображение © Thilo Ross Fotografie

Казино на первом этаже новой штаб-квартиры также имеет привлекательный дизайн. Он предлагает сотрудникам HeidelbergCement достаточно места для сидения и коммерческую кухню. Номер с потолком из специального железобетона с радиальными балками с острыми краями. В белом бетоне SB 4 из нижнего потолка из серого бетона SB 2 эти изменения выделяются ярким использованием форм и цветов. Здесь также не видны видимые точки крепления опалубки или точки крепления балочной опалубки.

Для перекрытия была использована специальная опалубка PERI, разработанная специально для этого проекта, которая позже была реализована с использованием 64 различных ромбовидных коробок, предварительно собранных на заводе. Нагрузка передавалась на четыре ромбовидные опоры разного сечения в районе фасада.

Казино на первом этаже новой штаб-квартиры предлагает сотрудникам HeidelbergCement достаточно места для сидения и коммерческую кухню.  Изображение © Thilo Ross FotografieОсобый железобетонный потолок казино состоит из радиальных остроконечных балок.  Они выделяются из белого бетона SB 4 на фоне нижнего потолка из серого бетона SB 2.  Изображение © Thilo Ross Fotografie .

Оставить комментарий