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Unter dem 2.200 t schweren Stadiondach befinden sich ein
Fußballfeld, eine 400m-Leichtathletikbahn und diverse weitere Einrichtungen.
Insgesamt nimmt das Stadion eine Fläche von 48.000 m² ein. Es ist Teil eines
größeren Komplexes, der unter anderem auch ein Ausstellungszentrum beherbergt,
und eine Gesamtfläche von 150.000 m² bedeckt. Damit ist dieser Komplex, der mit
dem Olympiastadion in Peking verglichen wird, der größte und multifunktionellste
in der Geschichte der Provinz Jiangsu. Für den Bau war eine Investition von 1,1
Mrd. RMB (China Yuan Renminbi) bzw. nahezu 107 Mio. Euro erforderlich.
Halbkugelförmige Schalen
Die beweglichen Dachelemente bilden zwei enorme halbkugelförmige
Schalen aus Stahl und Glas, die sich über das halboffene, gewölbte Stadiondach
schieben, welches ebenfalls aus einer komplexen Stahlkonstruktion besteht. Das
Öffnen des Daches dauert 20 bis 30 Minuten - hier Bilder aus der Testphase ohne
Dachhaut (oben geschlossen, unten geöffnet):
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Jede der beiden Schalen wiegt ungefähr 1.100 t, und beim Öffnen
und Schließen legt jede Schale eine Distanz von ca. 60 m zurück. Um diese
schwere Stahlkonstruktion reibungslos und ohne übermäßige Torsion bewegen zu
können, entwickelte Enerpac einen hydraulischen Antrieb mit einem elektronischen
Kontroll- und Steuerungssystem. Laut Enerpac wird erstmalig Hydraulik zum Öffnen
und Schließen eines beweglichen Daches eingesetzt.
Hydraulische Winden
Das Verschieben der beweglichen Dachschalen erfolgt mit
insgesamt 16 Stahlseilen mit einer Stärke von 64 mm über acht schwere Winden
(vier je Dachschale) mit jeweils 136 t Zugkraft. Zum Schließen des Stadiondachs
werden die Dachschalen synchron über eine Seilrolle im oberen Dachbereich nach
oben gezogen. Das Öffnen erfolgt ganz einfach mit Hilfe der Schwerkraft. Die
Dachschalen gleiten gewissermaßen über das Dach nach unten in ihre
Ausgangsposition, wobei die Stahlseile dem Gewicht der Schalen entgegen wirken.
Die Seiltrommel jeder Winde wird durch eine Kombination aus
sechs Hydraulikmotoren und Planetenantrieb-Reduktionsgetrieben mit niedriger
Drehzahl und hohem Drehmoment angetrieben. Durch diese Anordnung soll die
Systemzuverlässigkeit und damit die Sicherheit gewährleistet bleiben. Selbst
wenn zwei der Motorkombinationen gleichzeitig ausfallen sollten, sei so ein
normaler Betrieb sichergestellt:
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Laufkatzen auf Schienen
Die halbkugelförmigen Schalen werden von insgesamt 44 Laufkatzen
unterstützt; 22 je Dachhälfte. Diese Laufkatzen laufen auf Schienen, die in die
Dachkonstruktion integriert sind und fungieren gewissermaßen als Räder der
Dachschalen. Dank der Unterstützung durch die Laufkatzen, bildet das komplette
Dach einen sogenannten 'superstatischen, räumlichen Mechanismus'.
Als Lösung für den komplizierten Mehrpunktantrieb der
beweglichen Dachschalen wurde jede Laufkatze mit einer eigenen hydraulischen
Einheit ausgestattet. Diese Einheit besteht aus einer Pumpe und verschiedenen
Korrekturzylindern, mit denen beim Öffnen und Schließen jeder Stützpunkt der
beweglichen Dachschalen in drei Richtungen korrigiert werden kann. Über Druck-
und Bewegungssensoren wird fortwährend kontrolliert, ob eine mögliche (Schienen)Blockade
der Laufkatze auftritt, sei es als Folge eines Installationsfehlers des
Hauptbogens, sei es aufgrund einer abweichenden Bewegung beim Öffnen oder
Schließen. Aufgrund der Daten dieser Sensoren werden der Hydraulikdruck und der
Hub der Korrekturzylinder angesteuert, und das Stahlseil kann entsprechend
angepasst werden.
Vertikale und horizontale Korrektur
Mit dem vertikalen Korrekturzylinder auf der Laufkatze lassen
sich eventuelle Höhenunterschiede zwischen den Dachschalen und der festen
Dachkonstruktion kompensieren. Derartige Unterschiede können durch Verformung
der Stahlkonstruktion des festen Dachs bzw. der beweglichen Dachschalen
auftreten. Das Steuerungssystem misst dazu den Zylinderhub und den Öldruck im
Korrekturzylinder. Anhand dieser Werte berechnet das Steuerungssystem beim
Öffnen und Schließen der Dachschalen die Belastung der Laufkatze. Auf Basis
einer bestimmten Strategie und spezieller Algorithmen steuert das System ein
proportionales Servoventil an, um auf diese Weise den Druck und die Bewegung der
Hubzylinder anzupassen. So kann die Belastung jeder einzelnen Laufkatze im
Prinzip ausgeglichen und eine Überbelastung vermieden werden.
Die vertikalen Zylinder auf den Laufkatzen hatten im Verlauf der
Installation und Inbetriebnahme der Konstruktion eine zusätzliche Funktion
erfüllt: Sie wurden eingesetzt, um die Installationshöhe der Laufkatzen zu
kontrollieren und eventuelle Fehler zu korrigieren, die bei der Produktion und
der Installation der Stahlkonstruktion aufgetreten sein könnten. Außerdem
dienten die vertikalen Hydraulikzylinder dazu, beim Vermindern der
Schweißspannung in der Stahlkonstruktion ein neuerliches Anpassen der Belastung
der Laufkatzen zu vermeiden.
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Die beiden quer positionierten Hydraulikzylinder auf den
Laufkatzen kompensieren die unvermeidliche horizontale Pendelbewegung der
Laufkatzen auf den Schienen und verhindern ein seitliches 'Entgleisen'. Zu
diesem Zweck werden die beim gesamten Öffnungs- und Schließvorgang der Dachteile
auf die Führungsscheiben wirkenden Kräfte mit Hilfe von Sensoren in Echtzeit
kontrolliert. Werden die auf die Führungsscheibe wirkenden Kräfte zu groß,
steuert das Steuerungssystem unmittelbar die beiden quer positionierten
Hydraulikzylinder an (seitliche Korrektur), um diese Kräfte zu reduzieren und
auf diese Weise eine zu hohe laterale Belastung der Bogenkonstruktion zu
verhindern.
Der hydraulische Antrieb des beweglichen Stadionsdachs wird von
Enerpac als eine absolute Neuheit bezeichnet - sowohl für China als auch für den
Stadionbau weltweit. Ein wichtiger Vorteil des Hydrauliksystems bestehe in der
hohen Zuverlässigkeit und damit enormen Sicherheit. Darüber hinaus biete der
Einsatz der Hydraulik den großen Vorteil, dass das Öffnen und Schließen der
Dachschalen schrittweise, reibungslos, synchron und vor allem ohne große
Torsionskräfte erfolgen könne.
<div align='right'>Siehe auch: <!-- FreeFind Begin No Index -->ausgewählte weitere Meldungen:
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Unter dem 2.200 t schweren Stadiondach befinden sich ein
Fußballfeld, eine 400m-Leichtathletikbahn und diverse weitere Einrichtungen.
Insgesamt nimmt das Stadion eine Fläche von 48.000 m² ein. Es ist Teil eines
größeren Komplexes, der unter anderem auch ein Ausstellungszentrum beherbergt,
und eine Gesamtfläche von 150.000 m² bedeckt. Damit ist dieser Komplex, der mit
dem Olympiastadion in Peking verglichen wird, der größte und multifunktionellste
in der Geschichte der Provinz Jiangsu. Für den Bau war eine Investition von 1,1
Mrd. RMB (China Yuan Renminbi) bzw. nahezu 107 Mio. Euro erforderlich.
Halbkugelförmige Schalen
Die beweglichen Dachelemente bilden zwei enorme halbkugelförmige
Schalen aus Stahl und Glas, die sich über das halboffene, gewölbte Stadiondach
schieben, welches ebenfalls aus einer komplexen Stahlkonstruktion besteht. Das
Öffnen des Daches dauert 20 bis 30 Minuten - hier Bilder aus der Testphase ohne
Dachhaut (oben geschlossen, unten geöffnet):
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<img border="1" src="http://www.baulinks.com/webplugin/2006/i/1492-enerpac2.jpg" vspace="2"> <img border="1" src="http://www.baulinks.com/webplugin/2006/i/1492-enerpac3.jpg" vspace="2"> |
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Jede der beiden Schalen wiegt ungefähr 1.100 t, und beim Öffnen
und Schließen legt jede Schale eine Distanz von ca. 60 m zurück. Um diese
schwere Stahlkonstruktion reibungslos und ohne übermäßige Torsion bewegen zu
können, entwickelte Enerpac einen hydraulischen Antrieb mit einem elektronischen
Kontroll- und Steuerungssystem. Laut Enerpac wird erstmalig Hydraulik zum Öffnen
und Schließen eines beweglichen Daches eingesetzt.
Hydraulische Winden
<img border="0" src="http://www.baulinks.com/webplugin/2006/i/1492-enerpac4.jpg" style="border: 1px solid #000000" width="150" height="109"> <span style="font-size: 10px"> Bild vergrößern</span> |
insgesamt 16 Stahlseilen mit einer Stärke von 64 mm über acht schwere Winden
(vier je Dachschale) mit jeweils 136 t Zugkraft. Zum Schließen des Stadiondachs
werden die Dachschalen synchron über eine Seilrolle im oberen Dachbereich nach
oben gezogen. Das Öffnen erfolgt ganz einfach mit Hilfe der Schwerkraft. Die
Dachschalen gleiten gewissermaßen über das Dach nach unten in ihre
Ausgangsposition, wobei die Stahlseile dem Gewicht der Schalen entgegen wirken.
Die Seiltrommel jeder Winde wird durch eine Kombination aus
sechs Hydraulikmotoren und Planetenantrieb-Reduktionsgetrieben mit niedriger
Drehzahl und hohem Drehmoment angetrieben. Durch diese Anordnung soll die
Systemzuverlässigkeit und damit die Sicherheit gewährleistet bleiben. Selbst
wenn zwei der Motorkombinationen gleichzeitig ausfallen sollten, sei so ein
normaler Betrieb sichergestellt:
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<img border="1" src="http://www.baulinks.com/webplugin/2006/i/1492-enerpac5.jpg" vspace="2"> <span style="font-size: 10px">Schematische Darstellung einer der 8 hydraulischen Winden.</span> |
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Laufkatzen auf Schienen
Die halbkugelförmigen Schalen werden von insgesamt 44 Laufkatzen
unterstützt; 22 je Dachhälfte. Diese Laufkatzen laufen auf Schienen, die in die
Dachkonstruktion integriert sind und fungieren gewissermaßen als Räder der
Dachschalen. Dank der Unterstützung durch die Laufkatzen, bildet das komplette
Dach einen sogenannten 'superstatischen, räumlichen Mechanismus'.
<img border="0" src="http://www.baulinks.com/webplugin/2006/i/1492-enerpac6.jpg" style="border: 1px solid #000000" width="150" height="165"> <span style="font-size: 10px"> Bild vergrößern</span> |
beweglichen Dachschalen wurde jede Laufkatze mit einer eigenen hydraulischen
Einheit ausgestattet. Diese Einheit besteht aus einer Pumpe und verschiedenen
Korrekturzylindern, mit denen beim Öffnen und Schließen jeder Stützpunkt der
beweglichen Dachschalen in drei Richtungen korrigiert werden kann. Über Druck-
und Bewegungssensoren wird fortwährend kontrolliert, ob eine mögliche (Schienen)Blockade
der Laufkatze auftritt, sei es als Folge eines Installationsfehlers des
Hauptbogens, sei es aufgrund einer abweichenden Bewegung beim Öffnen oder
Schließen. Aufgrund der Daten dieser Sensoren werden der Hydraulikdruck und der
Hub der Korrekturzylinder angesteuert, und das Stahlseil kann entsprechend
angepasst werden.
Vertikale und horizontale Korrektur
Mit dem vertikalen Korrekturzylinder auf der Laufkatze lassen
sich eventuelle Höhenunterschiede zwischen den Dachschalen und der festen
Dachkonstruktion kompensieren. Derartige Unterschiede können durch Verformung
der Stahlkonstruktion des festen Dachs bzw. der beweglichen Dachschalen
auftreten. Das Steuerungssystem misst dazu den Zylinderhub und den Öldruck im
Korrekturzylinder. Anhand dieser Werte berechnet das Steuerungssystem beim
Öffnen und Schließen der Dachschalen die Belastung der Laufkatze. Auf Basis
einer bestimmten Strategie und spezieller Algorithmen steuert das System ein
proportionales Servoventil an, um auf diese Weise den Druck und die Bewegung der
Hubzylinder anzupassen. So kann die Belastung jeder einzelnen Laufkatze im
Prinzip ausgeglichen und eine Überbelastung vermieden werden.
Die vertikalen Zylinder auf den Laufkatzen hatten im Verlauf der
Installation und Inbetriebnahme der Konstruktion eine zusätzliche Funktion
erfüllt: Sie wurden eingesetzt, um die Installationshöhe der Laufkatzen zu
kontrollieren und eventuelle Fehler zu korrigieren, die bei der Produktion und
der Installation der Stahlkonstruktion aufgetreten sein könnten. Außerdem
dienten die vertikalen Hydraulikzylinder dazu, beim Vermindern der
Schweißspannung in der Stahlkonstruktion ein neuerliches Anpassen der Belastung
der Laufkatzen zu vermeiden.
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<img border="1" src="http://www.baulinks.com/webplugin/2006/i/1492-enerpac7.jpg" vspace="2"> |
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Die beiden quer positionierten Hydraulikzylinder auf den
Laufkatzen kompensieren die unvermeidliche horizontale Pendelbewegung der
Laufkatzen auf den Schienen und verhindern ein seitliches 'Entgleisen'. Zu
diesem Zweck werden die beim gesamten Öffnungs- und Schließvorgang der Dachteile
auf die Führungsscheiben wirkenden Kräfte mit Hilfe von Sensoren in Echtzeit
kontrolliert. Werden die auf die Führungsscheibe wirkenden Kräfte zu groß,
steuert das Steuerungssystem unmittelbar die beiden quer positionierten
Hydraulikzylinder an (seitliche Korrektur), um diese Kräfte zu reduzieren und
auf diese Weise eine zu hohe laterale Belastung der Bogenkonstruktion zu
verhindern.
Der hydraulische Antrieb des beweglichen Stadionsdachs wird von
Enerpac als eine absolute Neuheit bezeichnet - sowohl für China als auch für den
Stadionbau weltweit. Ein wichtiger Vorteil des Hydrauliksystems bestehe in der
hohen Zuverlässigkeit und damit enormen Sicherheit. Darüber hinaus biete der
Einsatz der Hydraulik den großen Vorteil, dass das Öffnen und Schließen der
Dachschalen schrittweise, reibungslos, synchron und vor allem ohne große
Torsionskräfte erfolgen könne.
<div align='right'>Siehe auch: <!-- FreeFind Begin No Index -->ausgewählte weitere Meldungen:
