Egy 1960-as évekbeli viadukt vizsgálatához és szeizmikus korszerűsítéséhez a Fanigliulo mérnökiroda az Allplan Bridge-et használta. Számos előnyt tapasztaltak, többek között gyorsabb tervezési időt (50 százalékos csökkenés), nagyobb pontosságot és integrált munkafolyamatokat.
A projekt háttere
A Cernicchiara viadukt, amely az A2-es autópálya Salerno-Reggio Calabria szakaszának elején található, az 1960-as évekből származik. A mai napig stratégiai szerepet játszik Salerno város közúti összeköttetési hálózatában, segítve a nehézgépjármű-forgalomnak a kikötő és a logisztikai infrastruktúra felé, a könnyűgépjármű-forgalomnak pedig a városközpont felé történő elvezetését.
A 142 méter hosszú viadukt hat nyílásközzel és egy 80 méteres középső ívvel rendelkezik. Minden egyes nyílás a végeken – a pillérek által gyámolított gerendaként van kialakítva, míg a középső nyílás egy, a talapzatra támaszkodó ív. A pillérek két irányban teherhordó keret típusúak. Így minden pillér négy oszlopból áll, amelyeket a viadukt keresztirányú tengelyének irányában két szinten elhelyezett vízszintes gerendák kötnek össze.
Az egész viadukt helyben öntött vasbetonból készült, és az olasz autópálya-hálózat viaduktjainak igazi ikonikus példája. Az évek óta tartó használat és a földrengésvédelmi szabványok jogszabályi frissítései szükségessé tették a szerkezet ellenőrzését, majd szeizmikus korszerűsítését. Az ANAS, az infrastruktúra kezelő szerve a Valori S.c.a r.l. Consorzio Stabile és a Fanigliulo mérnöki céghez fordult az ellenőrzési és kiigazítási tevékenységek elvégzésével.
A kihívás: Gyors szeizmikus ellenőrzés a forgalom minimális megszakításával
A földrengési méretezésre vonatkozó szabványok és biztonsági tényezők megújítását követően az ANAS a viadukt szerkezeti állapotának időszerű ellenőrzését kérte.
A korábban alkalmazott (azaz a megengedett feszültségeken alapuló) ellenőrzési módszert felváltották a végső határállapotok – egy olyan módszertan, amely a betonban részt vevő két anyag, a beton és az acél legalább egyikének határdeformációját foglalja magában. Az ügyfél ezért a viadukt megfelelőségének ellenőrzését kérte a legújabb ipari szabványok és a legújabb alkalmazott módszertanok szerint.
Végül az ügyfél kérte a munkálatok BIM-modelljének elkészítését is, hogy az elvégzett beavatkozásokat rögzíteni lehessen, és meg lehessen tervezni a jövőbeli karbantartást. Ez lehetővé tenné, hogy az üzemeltető számára a szerkezet naprakész és megbízható ábrázolását nyújtsák.
Tekintettel a viaduktnak a város közlekedési rendszerében betöltött döntő szerepére, az ügyfél megkövetelte, hogy a beavatkozások minél gyorsabb és minél kisebb hatású elvégzésével minimalizálják az utasoknak okozott kellemetlenségeket és a járműforgalom korlátozását.
A Studio Fanigliulo úgy tudta fenntartani a viadukt folyamatos üzemelését, hogy a legzavaróbb karbantartási munkálatokat az éjszakai órákban végezte el.
A megoldás: Allplan Bridge, egy integrált 3D tervezési és parametrikus modellezési megoldás.
A projekt egésze az eredeti dokumentáció alapos tanulmányozási fázisával kezdődött. Ezt a szerkezeten végzett vizsgálatok sorozata egészítette ki, amelyeket egy felfüggesztett állványzatnak köszönhetően végeztek el, amely lehetővé tette a fedélzetek elemzését és a legkevésbé invazív konszolidációs megoldás elfogadását.
A Cernicchiara szerkezeti megerősítése szénszál-erősítésű polimerek (CFRP) felhasználásával történt, amelyek a repüléstechnikából származó anyagok, amelyek a szerkezeti elemek mechanikai teljesítményét javítják, növelve azok alakíthatóságát és tartósságát.
A meglévő állapot szerkezeti vizsgálatának eredményeit az eredeti tervezési eredményekkel összehasonlítva határozták meg a ζE együtthatót. Ez kifejezi a szerkezet által elviselhető szeizmikus hatás és az újonnan épített szerkezet által elviselhető szeizmikus hatás közötti arányt, a végső határállapotok kritériuma alapján. Az eredmények alapján numerikus modellszámítást végeztek a Softing® cég Nolìàn® nevű FEM szoftverével.
A szerkezet elemzését, szkennelését és szerkezeti számítását követően a viadukt digitális modelljét az Allplan Bridge, a hídépítéshez használt parametrikus BIM-megoldás segítségével készítették el. A Fanigliulo az ALLPLAN megoldása mellett döntött, miután alaposan kiértékelte a más márkák által kínált szoftvereket, és a termelékenység és pontosság tekintetében kivételes megtérülést talált a befektetésben. További előnye volt, hogy az Allplan Bridge más szoftverekkel (például a Nolìàn®-val) is kiváló együttműködést biztosít.
A cég könnyedén megtervezte a viadukt háromdimenziós modelljét az Allplan Bridge-ben, és ugyanazon a platformon belül integrálta a statikai számítási modellt. Így ez a modell szolgáltatta az alapot a viadukt megerősítésének és korszerűsítésének tervezéséhez.
A modellen elvégzett elemzés lehetővé tette a legnagyobb dinamikus igénybevételnek kitett területek és a szükséges konszolidációs beavatkozások azonosítását, amelyeket az Allplan Bridge segítségével terveztek meg és részleteztek. Az ALLPLAN megoldásának használatával a csapat kivételes gyorsaságot és pontosságot tapasztalt a kivitelezésben – olyannyira, hogy a konszolidáció ellenőrzése és tervezése a becsült 12 hónap helyett mindössze 6 hónapot vett igénybe.
A szeizmikus utólagos megerősítés az íves pályalemez és a támaszok szénszálakkal történő megerősítésével történt, és körülbelül 14 hónapig tartott. A beavatkozás egésze tehát összesen 20 hónapot vett igénybe a tervezés és a kivitelezés között.
Az Allplan Bridge előnyei: Gyorsaság, pontosság, több funkció integrált kezelése.
Az Allplan Bridge számos előnnyel járt. Egyrészt a tervezés és az elemzés sebességének hatalmas növekedését, az eredetileg becsült idő 50%-kal történő csökkentését. Másrészt az elemzés és a tervezés nagyfokú pontossága, különösen a műszaki kimutatások frissítése során.
A műszaki kimutatások frissítése és újrarendezése – ami a tervezési fázisban szükséges folyamatos változások miatt szükséges művelet – az Allplan Bridge-nek köszönhetően gyorsan és pontosan zajlott. A módosítások ugyanis közvetlenül a modellen történtek, és automatikusan megismétlődtek a táblázatokon is, így kiküszöbölve a hibák, kihagyások és ütközések lehetőségét.
Az Allplan Bridge tehát egy olyan megoldás, amely lehetővé teszi a tervező számára, hogy egyetlen környezetben dolgozzon, és mind a modellezési, mind a statikai számítási fázisok kezelését lehetővé teszi. Így elkerülhetők azok az eltérések, amelyek a különböző szoftverek használata esetén hajlamosak előfordulni.
