Este "SuperHub" sostenible fascina con su innovadora estructura

Desde 2022, el 'SuperHub' ha enriquecido el centro de Meerstad: un edificio multifuncional sostenible y preparado para el futuro. En un proceso iterativo, los ingenieros estructurales de Pieters Bouwtechniek lograron hacer realidad la estética prevista de la construcción de madera vista, garantizando al mismo tiempo la estabilidad. Para el modelado y el análisis estructural de la estructura portante, los ingenieros de estructuras utilizaron el programa SCIA Engineer.

En Meerstad, el pulmón verde de las afueras de la ciudad neerlandesa de Groninga, un barrio con unas 5.000 nuevas viviendas crecerá gradualmente durante la próxima década. Los acogedores espacios verdes y zonas abiertas, así como el lago recreativo Woldmeer, suponen unas condiciones excelentes para el desarrollo del barrio. Sin embargo, la ciudad planificada, que se diseñó sobre una pizarra, carecía hasta ahora de un centro comunitario como punto de encuentro social con instalaciones comerciales. La construcción del edificio multifuncional "SuperHub", que actualmente alberga un supermercado, una cafetería y un centro de salud, ha puesto remedio a la búsqueda de un centro urbano. Gracias a la prefabricación de todas las partes del edificio, el "SuperHub" se terminó tras un breve periodo de construcción en 2022.

La estructura de soporte de madera visible fue diseñada por el estudio de arquitectura holandés De Zwarte Hond. El espacioso mercado, que se asemeja a una catedral con su gran luz y techos de nueve metros de altura, se extiende sobre una superficie bruta de 2.090 metros cuadrados. Las columnas de madera, dispuestas en una cuadrícula, están rodeadas por una fachada cortina no portante de altura completa hecha de vidrio y acero, que presenta ventanas curvas en las esquinas redondeadas del edificio ovalado, proporciona aislamiento térmico según los estándares de casa pasiva y garantiza interiores particularmente luminosos. La construcción de madera tiene un impacto climático positivo y fue planificada para ser sostenible y preparada para el futuro. La gran luz y los techos altos permiten una conversión flexible y eficiente en recursos del edificio, cumpliendo con los requisitos de las necesidades de uso cambiantes. La gran superficie del techo ofrece espacio suficiente para vegetación y un sistema fotovoltaico. Gracias al sistema de tratamiento de aire incorporado y al almacenamiento de calor y frío en el suelo, también se garantiza un clima interior agradable y energéticamente eficiente.

La construcción del tejado plano, de nueve metros de altura, consiste en una retícula diagonal de vigas de madera laminada encolada. El tejado sobresale 5,4 metros por todos los lados. Se apoya en 22 pilares dispuestos en una retícula de 10,8 x 10,8 metros. La geometría de los pilares recuerda a la de un árbol: cada pilar está formado por cuatro soportes curvos de madera laminada encolada que se ramifican en la parte superior formando una cruz. Los soportes de madera laminada encolada se mantienen unidos en las conexiones mediante elementos de unión invisibles de acero. Las vigas se extienden desde el extremo de cada soporte curvado en forma de "árbol", formando la estructura en celosía del tejado simétrico. La estructura portante está hecha enteramente de madera dura modificada hidrotérmicamente. Tanto las vigas como los pilares tienen una sección transversal de 200 x 600 mm². La longitud de los elementos de madera se limitó a 15 metros para facilitar su transporte y montaje.

La empresa holandesa de ingeniería Pieters Bouwtechniek, responsable del diseño estructural del "SuperHub", consiguió garantizar la estabilidad del edificio gracias al software adecuado, preservando al mismo tiempo la estética de la estructura de madera vista diseñada por el arquitecto. "La compleja interacción de fuerzas en la estructura de la cubierta en voladizo y su interacción con los soportes de madera en forma de árbol sólo podía captarse adecuadamente en un modelo de análisis 3D", explica Steven van Eck, ingeniero estructural de Pieters Bouwtechniek. Por ello, los ingenieros recurrieron al software de análisis estructural multimaterial SCIA Engineer para la modelización y el cálculo estático del modelo de análisis estructural.

Al principio nos esforzamos mucho en diseñar los detalles de conexión de los componentes de madera, porque el diseño de las conexiones influye mucho en toda la estructura portante y en su análisis estructural. De camino al modelo final, probamos varios sistemas de vigas continuas y vigas de un solo vano en SCIA Engineer en numerosas iteraciones, en las que la disposición de las bisagras y la rigidez rotacional de las conexiones variaban constantemente", recuerda van Eck. Mientras tanto , el equipo ahorró mucho tiempo modelando los pilares “en árbol”: "Modelamos un pilar con sus cuatro pilares de madera laminada y las vigas, así como las conexiones de acero, y luego los duplicamos copiando y pegando en la cuadrícula", informa van Eck, que pudo modelar así el 90% de la estructura en muy poco tiempo.

Para la mayoría de los cálculos, los ingenieros estructurales realizaron análisis estáticos lineales en SCIA Engineer. Como el edificio está situado en el borde de una zona sísmica, también se realizaron análisis sísmicos utilizando el método modal y el método del espectro de respuesta multimodal. Los ingenieros determinaron la fuerza de cizalladura de la base, que luego se utilizó para demostrar que las cargas de viento son decisivas sobre las sísmicas. Además, se utilizó la función "Fuerzas de conexión" de SCIA para determinar fácilmente las fuerzas de los detalles de conexión gobernantes. El informe de cálculo de SCIA Engineer ayudó al equipo a generar rápidamente una salida de los cálculos estructurales para la documentación del modelo. 'Me gusta utilizar SCIA Engineer porque, gracias a las numerosas opciones de modelado y cálculo, puedo crear un diseño personalizado y viable para cualquier proyecto, por complejo que sea, y dejar que el software haga el trabajo por mí', concluye van Eck.