ΝΕΟ ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΚΟ ΜΟΥΣΕΙΟ ΧΑΝΙΩΝ ΜΕΤΑΛΛΙΚΟΙ ΦΟΡΕΙΣ Project Managers ΚΩΣΤΑΣ ΑΓΓΕΛΑΚΗΣ ΠΟΛ. ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ ΣΤΡΑΤΗΣ ΕΥΣΤΡΑΤΙΑΔΗΣ ΠΟΛ. ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ 2014 ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗΤΙΚΗ Α.Τ.Ε. Συνεργάτες: ΦΩΤΗΣ ΖΟΥΛΑΣ Σύμβουλος Μεταλλικών κατασκευών ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΛΑΜΑΝΗΣ Πολ.Μηχανικός
Εικ. 1 - Φωτορεαλιστική απεικόνιση Μουσείου Χανίων
ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ Θέση του έργου: κατασκευάζεται στο οικόπεδο του πρώην στρατοπέδου Χατζηδάκη, που βρίσκεται στην περιοχή «Χαλέπα» του Δήμου Χανίων. Συνολικό εμβαδό οικοπέδου: 11.790m2 Συνολική πραγματοποιήσιμη κάλυψη: 3.407m2 Δόμηση: 5.656m2 81 θέσεις στάθμευσης στον Π/Χ. Η περάτωση της κατασκευής αναμένεται στα τέλη του 2014.
Βασικές λειτουργικές ενότητες που συγκροτούν το μουσείο: -1- Αίθουσες εκθέσεων -2- Εργαστήρια -3- Αποθήκες Παραλαβή ευρημάτων κεντρικός εσωτερικός κορμός του μουσείου -4- Αμφιθέατρο Αίθουσα εκπαιδευτικών προγραμμάτων Αναψυκτήριο -5- Γραφεία διοίκησης
ΠΕΡΙΓΡAΦΗ ΦΕΡΟΝΤΟΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ ΤΟΥ ΜΟΥΣΕΙΟΥ Διάταξη των τεσσάρων στατικά ανεξάρτητων κτιρίων του συγκροτήματος. Εικ. 2 - Σκαρίφημα διάταξης κτιρίων Κ1, Κ2, Κ3, Κ4
ΠΕΡΙΓΡAΦΗ ΦΕΡΟΝΤΟΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ ΤΟΥ ΜΟΥΣΕΙΟΥ Τα κατακόρυφα στοιχεία του φέροντος οργανισμού όλων των τμημάτων : υλοποιούνται από οπλισμένο σκυρόδεμα, είναι ορθογωνικής ή κυκλικής διατομής και επ αυτών εδράζονται τα μεταλλικά στοιχεία. Οι μεταλλικοί φορείς αναπτύσσονται κυρίως : - στις στάθμες +3,40, +3,90 & +7,25 και - στη στέγαση των παραπάνω τμημάτων (βλ. Εικ. 3 & 4)
ΑΝΑΨΥΚΤΗΡΙΟ ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΕΙΣΟΔΟΣ Εικ. 3 - Κάτοψη μεταλλικών φορέων σταθ.+3,40 & σταθ.+3,90
ΔΙΑΔΡΟΜΟΙ ΠΡΟΣΠΕΛΑΣΗΣ ΑΜΦΙΘΕΑΤΡΟ Εικ. 4 - Κάτοψη μεταλλικών φορέων σταθ. +7,25
Εικ. 5 - Κάτοψη μεταλλικών φορέων στεγών
Εικ. 6 Συνολική άποψη των μεταλλικών μελών (έγχρωμα στοιχεία)
ΤΜΗΜΑ Κ1 Το τμήμα Κ1 αποτελείται από 5 βασικά επίπεδα (στάθμες -8.80, -4.80, ±0.00, +3.40, +7.25). Ο κύριος φέρων φορέας του 4ώροφου χωρικού σχηματισμού, αποτελείται από σύστημα κατακόρυφων μελών οπλ. σκυροδέματος (στύλων τοιχείων), οριζόντιων δοκών κατά 2 διευθύνσεις, και συμπαγών με αυτές, μονολιθικών πλακών, ώστε να επιτευχθεί χωρικός φορέας ικανός να παραλάβει τις μεγάλες αδρανειακές δυνάμεις σχεδιασμού. Εικ.7 Κτίριο Κ1 Όψη (φάση κατασκευής)
ΤΜΗΜΑ Κ1 (συνέχεια) Οι μεταλλικοί φορείς του εν λόγω τμήματος αναπτύσσονται στη στάθμη +3.40 ως εξής : η στέγαση μέρους του ισογείου επιτυγχάνεται με μεταλλική κατασκευή εξώστη που προβάλει συρταρωτά σαν καταπέλτης οχηματαγωγού πλοίου και χρησιμεύει σαν ανοιχτός χώρος εξυπηρέτησης του αναψυκτηρίου. Εξώστης τμημ. Κ1 στ.+3.40
ΤΜΗΜΑ Κ1 (συνέχεια) Ο φέρων οργανισμός του εξώστη αποτελείται από 3 κύριες δοκούς. Η μεσαία δοκός (μονοπροέχουσα) εδράζεται στο ένα άκρο της στη σύμμικτη κολώνα του κύριου φέροντα οργανισμού του τμήματος και υποστηρίζεται στο μέσον της από λοξή μετ/λική αντηρίδα μεταβλητής διατομής, αρθρωτή στη βάση της εν λόγω κολώνας. Οι δυο ακραίες δοκοί, επίσης μονοπροέχουσες εδράζονται στα ακραία περιμετρικά Εικ. 8 Άνω & κάτω άρθρωση αντηρίδας και αναρτήρα τοιχεία & υποστηρίζονται στο μέσον τους μέσω λοξών αναρτήρων αρθρωμένων στα ίδια τοιχεία. Εικ. 9 Λεπτομέρεια μεταλλικής αντηρίδας μεταβλητής διατομής
ΤΜΗΜΑ Κ1 (συνέχεια) Ενδιαφέρον παρουσιάζει, από στατικής και αισθητικής απόψεως, η μόρφωση εξωτερικού μεταλλικού κλιμακοστασίου που ουσιαστικά βρίσκεται εκτός περιτυπώματος του κτιρίου. Εικ. 10 Κλιμακοστάσιο τμ. Κ1
ΤΜΗΜΑ Κ1 (συνέχεια) Το μεταλλικό κλιμακοστάσιο αποτελείται από το κεκλιμένο τμήμα των βαθμιδοφόρων και το άνω πλατύσκαλο που συνιστά διάδρομο σύνδεσης με το τμήμα Κ2. Το εσωτερικό τμήμα του κλιμακοστασίου σε επαφή με το κτίριο, εδράζεται στους κατακόρυφους φορείς από οπλισμένο σκυρόδεμα. Το εξωτερικό τμήμα εδράζεται στο κάτω πέλμα τεθλασμένης οροφοδοκού τύπου Vierendeel, η οποία εδράζεται στα κατακόρυφα στοιχεία από οπλισμένο σκυρόδεμα και υποστηρίζεται από χαλύβδινη αντηρίδα στο σημείο της εν κατόψει θλάσης. Κλιμακοστάσιο τμ. Κ1 Κλιμακοστάσια, στέγαστρα, ανεμοφράκτες και φορείς του αμφιθεάτρου συμπληρώνουν τους μεταλλικούς φορείς του τμήματος.
ΤΜΗΜΑ Κ2 Το τμήμα Κ2 αποτελείται από 4 επίπεδα. Το δώμα διαστάσεων 49.50m x 15.40m κλιμακώνεται στις στάθμες +7.40/+9.00. Οι φορείς αποτελούνται από δικτυώματα ελευθέρου ανοίγματος 14.60m που απέχουν μεταξύ τους 3.00m και φέρουν τη σύμμικτη από χάλυβα και οπλισμένο σκυρόδεμα πλάκα. Εικ. 11 Άποψη μεταλλικής κατασκευής παταριού & στέγης τμ. Κ2 Πατάρι διαστάσεων 14.00m x 11.00m περίπου, μορφώνεται στη στάθμη +3.90 και κατασκευάζεται αμιγώς από μεταλλικούς φορείς, που εδράζονται στα κατακόρυφα στοιχεία από οπλισμένο σκυρόδεμα.
TMHMA K3 Το τμήμα Κ3 έχει κάτοψη σχήματος «Λ» με μήκη σκελών 45.50m και 52.50m και πλάτος 15.40m. Αναπτύσσεται μόνο σε ένα «ψηλοτάβανο» επίπεδο χωρίς υπόγειο και διατίθεται για τις μόνιμες εκθέσεις του μουσείου. Η στέγη είναι κεκλιμένη προς 2 διευθύνσεις, μεταλλική και υλοποιεί στην κορυφή του «Λ», τη χαμηλότερη στάθμη, καθαρού ύψους 5.90m, ενώ το μέγιστο καθαρό ύψος γίνεται 7.70m. Εικ. 12 Φάση κατασκευής στέγης τμ. Κ3
Μόρφωση δομικού φορέα: Κατά μήκος της περιμέτρου και εντός του πάχους του εξωτερικού κελύφους κατασκευάζονται ισχυρά υποστυλώματα & τοιχεία. Εικ. 13 Τυπικό δικτύωμα τύπου Α Τα στοιχεία αυτά συνδέονται αφενός μεν με μια διαζωματική μεσοδοκό αφετέρου με κεφαλοδοκό 40x85cm. Η τελευταία μορφώνεται έτσι ώστε να προσφέρει την κατάλληλη υδρορροή, αλλά και την έδραση των μεταλλικών δικτυωμάτων της στέγης μέσω βραχέων προβόλων. Τα δικτυώματα που προβλέπονται αμφιαρθρωτά απέχουν μεταξύ τους 6.00m και είναι μεταβλητού ύψους. Άνω και κάτω πέλματα συνδέονται μέσω διαγωνίων και οριζόντιων συνδετήριων ράβδων και αντιανέμιων που εξασφαλίζουν τη συνολική ευστάθεια του φορέα της στέγης. Η φέρουσα επικάλυψη είναι τραπεζοειδής λαμαρίνα τύπου MONTANA SP 153/1.25.
Εικ. 14 Διάταξη μεταλλικών δικτυωμάτων στέγης
Εικ. 15 Ακραία έδραση στέγης κορυφή του Λ
Εικ. 16 Μεταγενέστερο στάδιο κατασκευής μεταλλικής στέγης (με επικάλυψη)
ΤΜΗΜΑ Κ4 Το τελευταίο τμήμα Κ4, αφορά στην κάλυψη του κεντρικού τριγωνικού πυρήνα που απομένει μεταξύ των τριών προηγουμένων τμημάτων Κ1, Κ2, Κ3. Αναπτύσσεται σε 2 στάθμες (±0.00 & +3.40). Το επίπεδο +3.40 εξυπηρετεί την κίνηση των επισκεπτών ως ανοιχτός διάδρομος. Οι οριζόντιοι φορείς της σταθ. +3.40 είναι μεταλλικοί και αρθρώνονται επί των εσωτερικών υποστυλωμάτων από Ω.Σ. Εικ.17 Διάταξη μεταλλικού φορέα τμημ. Κ4 (άνοψη)
ΤΜΗΜΑ Κ4 (συνέχεια) Η στέγαση του όλου τμήματος υλοποιείται στη στ. +7.40 με σύμμικτη κατασκευή. Ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι κατασκευαστικές λεπτομέρειες των μεταλλικών συνδέσεων και κυρίως αυτές μεταξύ σιδηρών φορέων και οπλισμένου σκυροδέματος. Οι τελευταίες είναι ορατές και ως εκ τούτου έπρεπε να συνάδουν και με την Αρχιτεκτονική άποψη. Εικ. 18 Διάταξη μεταλλικού φορέα οροφής σταθ. +7.40
Εικ. 19 Μόρφωση έδρασης αναμονής κυκλικού στύλου από Ω.Σ.
Εικ.20 Τυπική σύνδεση οριζοντίων μεταλλικών στοιχείων στην κεφαλή κυκλικού στύλου από Ω.Σ.
ΑΝΑΛΥΣΗ ΦΟΡΤΙΩΝ ΣΥΝΔΥΑΣΜΟΙ ΦΟΡΤΙΣΕΩΝ Ελήφθησαν υπόψη: 1. Μόνιμα φορτία: 2. Κινητά φορτία: ίδιο βάρος φορέων, που προκύπτουν ανάλογα με πλακών επικαλύψεων, τη χρήση της περιοχής Η/Μ εγκαταστάσεων, ψευδοροφών κ.λ.π. 3. Μεταβλητά φορτία: Δώμα Η/Μ εγκατ. τμήμ. Κ2: P=6.60 kn/m2 Δώμα Η/Μ εγκατ. τμήμ. Κ1: P=5.00 kn/m2 Χιόνι: Sk=1.00 kn/m2 Άνεμος: vref=33.00 m/s Έμμεσες δράσεις: Δt=±20 ºC
ΑΝΑΛΥΣΗ ΦΟΡΤΙΩΝ ΣΥΝΔΥΑΣΜΟΙ ΦΟΡΤΙΣΕΩΝ (συνέχεια) 4. Σεισμικές δράσεις: i. Σεισμική επικινδυνότητα : ΙΙ (α=0.24g) ii. Κατηγορία εδάφους : Β iii. Σπουδαιότητα : Σ4 (γι=1.30) iv. Συντελεστής συμπεριφοράς δομήματος: Κ1, Κ2, Κ3: q=1.50 Κ4: q=2.00 Οι συνδυασμοί των φορτίων έγιναν σύμφωνα με τις διατάξεις του EC1, EC2, EC3 και ΕΑΚ 2000.
ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΜΑΤΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ Για κάθε στατικώς ανεξάρτητο τμήμα, η αναζήτηση των μετατοπίσεων των κόμβων της εντατικής κατάστασης των μελών, καθώς και οι έλεγχοι αντοχής και ευστάθειας των στοιχείων που αποτελούν τους φορείς, πραγματοποιήθηκε μέσω ενός προγράμματος γραμμικής ανάλυσης των φορέων στον χώρο (πρόγραμμα ETABS).
ΣΤΕΡΕΟΣΚΟΠΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΛΟ ΑΝΑΛΥΣΗΣ
ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΜΑΤΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ (συνέχεια) Το μαθηματικό προσομοίωμα που χρησιμοποιήθηκε για κάθε τμήμα, αποτελείται από ένα σύνολο κόμβων πεπερασμένων γραμμικών και επιφανειακών στοιχείων στο χώρο, που περιλαμβάνει όλα τα στοιχεία που αποτελούν τον φορέα με τα μηχανικά και αδρανειακά χαρακτηριστικά τους και υπόκειται στη δράση των μονίμων, των μεταβλητών και των τυχηματικών φορτίων. Η διαφραγματική, ημιδιαφραγματική ή μη διαφραγματική λειτουργία εισήχθη στους υπολογισμούς. Η σεισμική ανάλυση πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της δυναμικής φασματικής ανάλυσης.
ΤΑΥΤΟΤΗΤΑ ΕΡΓΟΥ Κύριος του Έργου : ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ / Δ.Μ.Μ.& Π.Κ. ΜΕΛΕΤΕΣ Αρχιτεκτονική Μελέτη Στατική Μελέτη : Θ. ΜΠΟΜΠΟΤΗΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΕΣ Ε.Π.Ε. : ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗΤΙΚΗ Α.Τ.Ε. Ειδικός Σύμβουλος Μεταλλικών Κατασκευών Η/Μ Μελέτη ΕΚΤΕΛΕΣΗ : : ΦΩΤΗΣ ΖΟΥΛΑΣ Α. Πανταζής & Συνεργάτες Α.Ε. Γενικός Κατασκευαστής : KOIN/ΞΙΑ ΤΟΜΕΣ ΑΤΕ, ΠΡΟΕΤ Α.Ε - ΕΡΓΟΝΕΤ ΑΕ Μεταλλικές Κατασκευές : ΙΝΤΡΑΚΑΤ Α.Ε.
Ευχαριστώ