SCIA User Contest 2007-complete

179 Productietoren Fides Algemeen Fides Petfood, onderdeel van de groep Depre, heeft een volledig nieuwe fabriek gebouwd op het industrieterrein van Zandvoorde (Oostende). Men wil er jaarlijks zo’n 17.000 ton droge diervoeding produceren. Meest opvallend in het vlakke polderlandschap is de 28 m hoge productietoren. Daarnaast bestaat de site ook uit een laagbouw magazijn (2000m²), wat in de toekomst mogelijk kan uitgebreid worden en een kantoorblok over 2 verdiepingen. Productietoren Het bovengrondse gedeelte van de productietoren is volledig opgebouwd uit staal. Er zijn een 8-tal tussenniveaus met een totale vloeroppervlakte van 2760 m². Een centrale trap verbindt de verschillende niveaus. Op en tussen de vloeren zijn de vele machines opgesteld. Omwille van de verschillende afmetingen van de machines, de inplanting van de ondersteuningen onder de machines en de vele openingen in de vloeren voor doorvoeren, is de staalstructuur niet regelmatig. Het ontwerp van de staalstructuur moest gelijktijdig en in voortdurende interactie gebeuren met het ontwerp van de machinebouwer. De uitdaging was om ondanks de vele randvoorwaarden en eisen van de machines toch een zo regelmatig mogelijk raster te krijgen in de staalconstructie. Uiteindelijk werd een kolommenraster, zij het onregelmatig, vastgelegd, en de niveaus van de verschillende vloeren bepaald. Vertrekkend vanuit dit kolommenraster werden vloer per vloer de hoofdliggers geplaatst en dan de vakken verder ingevuld met de secundaire structuur. De vloeren bestaan immers uit stalen traanplaten welke ongeveer elke 0.5 m een steun vereisen. Op 2 plaatsen binnen de toren zit dan ook nog een zone betonvloer. Deze werden voorzien om akoestische redenen, maar ook om de trillingen afkomstig van de machines te dempen. Verdeeld binnen het volume van de toren zitten ook nog 3 vaste siloblokken. Op een stalen draagraster worden stalen kokerkolommen geplaatst. Onderaan komt de trechter te hangen en tussen de kolommen worden ontdubbelde stalen wanden geschoven. Bijzonder aan deze blokken is dat ze niet achteraf gemonteerd worden, maar deel uitmaken van de draagstructuur van het gebouw. Onder de silo’s zit de staalstructuur. De silo’s worden hierop opgetrokken. Rond de silo’s sluiten vloeren aan op de silowanden. Bovenop de silo’s komt een vloer met hierop machines. Op de silokolommen komen opnieuw de voetplaten voor de staalstructuur die verder gebouwd wordt op de silo’s. De ondergrondse structuur van de productietoren is in beton. Een kelder, ook weer in verschillende niveaus, bevat de storttrechter voor de binnenkomende grondstoffen en de installaties om deze grondstoffen naar de silo’s te krijgen. De kelder is zo’n 5 m diep. Met de hoge stand van het grondwater was het niet evident om deze uit te voeren, waterdicht te houden en opdrijven te beletten. De volledige toren, inclusief kelder, is gefundeerd op een paalfundering. Berekeningen De grootste complexiteit zit, zoals hierboven aangehaald, in het ontwerp van de geometrie van de staalstructuur. Specifiek naar de berekeningen toe moest nog op enkele andere zaken gelet worden: • Het maken van de combinaties van belastingen: windbelastingen uit 4 verschillende richtingen, belastingen op de verschillende vloeren, belastingen van machines (inclusief trillingen), belastingen van de silo’s, … In totaal zijn er 31 verschillende belastingsgevallen. • De stijfheid van de siloblokken: dit zijn in wezen oneindig stijve blokken. Dit moest gesimuleerd worden door het plaatsen van vele verbanden. Anderzijds mocht de belasting van de siloblokken door die stijfheid niet naar de buitenkanten getrokken worden. Dit werd gesimuleerd door onder aan de kolommen verticaal glijdende scharnieren te plaatsen en de belasting van de silokolommen rechtstreeks op de onderliggende structuur te plaatsen. • De algemene stabiliteit: de toren is een volledig geschoorde structuur. Er zitten windverbanden in het dak en de 4 gevels. De zijwanden van de siloblokken zijn ook te beschouwen als stijve wand. Windbelasting op de gevels wordt via schijfwerking van de vloeren overgebracht naar de langse gevels. Doordat niet alle vloeren continu zijn over de volledige oppervlakte moest dit toch in detail bekeken worden. Niet alleen in definitieve toestand, maar ook tijdens de montage moest de stabiliteit gegarandeerd worden. Het begint al bij het vermijden van opdrijven van de kelder. Bij het bepalen van het tijdstip van uit werking stellen van de bemaling moest rekening gehouden worden met het eigengewicht van de reeds geplaatste structuur en de door de paalfundering opneembare trekkracht. De coördinatie van de montage van de opgaande structuur was ook zeer belangrijk. 2 aannemers waren gelijktijdig aan het werk: montage staalstructuur en montage silo’s. Naar veiligheid toe moest men vermijden dat men in elkaars werkveld zit. Dit zorgde ervoor dat op bepaalde momenten de silo’s al veel hoger opgetrokken waren dan de staalconstructie. De silowanden werden mee gemonteerd, dus die vangen onmiddellijk de volledige windbelasting. Op elk moment moest gecontroleerd worden dat er reeds voldoende stijfheid was in de vloeren en de staalconstructie om die windbelasting over te brengen naar de funderingen. ESA-Prima Win Het gebruik van verschillende lagen en activiteiten in de ESA-Prima Win-file maakte het mogelijk om deze overzichtelijk te houden. Uiteindelijk is de montage en ingebruikname zonder noemenswaardige problemen verlopen. Production tower for Fides The project concerned a new plant for the production of petfoods for the company Fides Petfood in Oostende. The production unit has a tower with a height of 28 m and a total usable surface of 2760 m². The horizontal equilibrium is achieved by bracing the structure. A special point of attention are the silos, these are considered as a structure within the tower. The design of these silos is standardised, so it has known rigidity to take into consideration.

RkJQdWJsaXNoZXIy MTgyMDE=