Introductie

Kunstenaar Giny Vos staat internationaal bekend om haar grootschalige, locatiespecifieke installaties die de ruimtelijke perceptie en architecturale grenzen uitdagen. Voor twee van haar projecten, Feniks en In the Eyes of Sybilla Merian bij Naturalis, speelde Femto een belangrijke rol door structurele analyse en certificeringondersteuning te bieden, waardoor deze ambitieuze kunstwerken veilig en conform de voorschriften konden worden gerealiseerd in complexe openbare omgevingen.

Belangrijkste uitdaging

Beide projecten verlegden de grenzen van het conventionele tentoonstellingsontwerp. De installaties van Giny Vos zien er visueel licht en expressief uit, maar zijn qua schaal, geometrie en interactie met de openbare ruimte structureel complex.

Feniks is een complexe structuur die bestaat uit 1763 stalen kokerprofielen, 19 meter hoog is en een spanwijdte van 22 meter heeft, en naast een drukke snelweg staat. Het project In the Eyes of Sybilla Merian (Bug eyes) vereiste een gedetailleerde structurele analyse van twee zware, hangende installaties met samengestelde ogen die drie verdiepingen van de parkeergarage van Naturalis overspannen.

Ondanks hun artistieke karakter moesten de constructies aan strenge veiligheidseisen voldoen. In beide gevallen werden structurele belastingen toegepast in overeenstemming met de Eurocode, waaronder eigen gewicht, windbelastingen uit meerdere richtingen en sneeuwbelastingen. Deze niet-standaard geometrieën maakten het moeilijk om conventionele berekeningsmethoden toe te passen.

Voor een betrouwbare verificatie was een geavanceerde structurele analyse nodig om de belastingscombinaties en het structurele gedrag nauwkeurig vast te leggen, zodat de veiligheid en naleving gewaarborgd waren zonder afbreuk te doen aan de artistieke intentie.

Feniks

De Feniks bestaat uit een grote, sculpturale structuur met een complex belastingspad en een niet-standaard geometrie. Femto ondersteunde het project vanaf een vroeg ontwerpstadium door het artistieke concept te vertalen naar een structureel verifieerbaar model.

Afbeelding 1: Feniks is een complexe structuur die bestaat uit 1763 stalen kokerprofielen, met een hoogte van 19 meter en een spanwijdte van 22 meter, gelegen naast een drukke snelweg.

Met behulp van geavanceerde Finite Element Analysis (FEA)-tools van Femap & SDC Verifier hebben we spanningen, doorbuigingen, stabiliteit en verbindingsgedrag onder relevante belastingsomstandigheden beoordeeld. Door middel van iteratieve analyse en ontwerpvalidatie hebben onze bouwkundig ingenieurs nauw samengewerkt met de kunstenaar en de fabrikant om het ontwerp te optimaliseren zonder afbreuk te doen aan de artistieke intentie.

Deze vroege betrokkenheid van ingenieurs verminderde het risico, voorkwam herontwerpen in een laat stadium en maakte een soepele goedkeuring door certificerende instanties mogelijk.

Naturalis “In the Eyes of Sybilla Merian” (Bug Eyes)

Als onderdeel van het project In the Eyes of Sybilla Merian bij Naturalis zijn twee grote ‘samengestelde ogen’ aangebracht op de gevel van de nieuwe parkeergarage, die zich uitstrekt van de 8e tot de 10e verdieping. Deze opvallende elementen zijn geïnspireerd op vergrote mottenogen uit de collectie van Naturalis. De oogframes bestaan uit gebogen stalen staven die verwijzen naar de zenuwbanen in de ogen van insecten, wat resulteert in een organische maar technisch veeleisende structuur.

Figuur 2: Voor het project In the Eyes of Sybilla Merian (Bug eyes) was een gedetailleerde structurele analyse nodig van twee zware, hangende installaties met samengestelde ogen die zich over drie verdiepingen van de parkeergarage van Naturalis uitstrekten.

De grootste uitdaging lag in het controleren van de structurele veiligheid van deze relatief zware hangende installaties en hun interactie met de bestaande gevel. Femto voerde een gedetailleerde structurele analyse uit om de belastingspaden, spanningen en vervormingen te valideren, en ondersteunde het ontwerp van de gevelverbindingen om een veilige belastingsoverdracht naar het gebouw te garanderen.

Resultaten en certificeringen

• Beide projecten werden met succes gerealiseerd, gecertificeerd en opengesteld voor het publiek zonder structurele incidenten of vertragingen.
• De analyses van Femto ondersteunen de validatie van de ontwerpen op basis van de Eurocode-vereisten.
• De iteratieve analyses van Femto maakten een vroege validatie van ontwerpkeuzes mogelijk, minimaliseerden het technische risico en zorgden voor volledige naleving van de regelgeving.
• Door vooraf aandacht te besteden aan de structurele integriteit, konden kostbare aanpassingen tijdens de fabricage of installatie worden vermeden.

Conclusie

• Deze projecten tonen aan dat Femto in staat is om complexe, niet-standaard constructies te realiseren.
• Door middel van geavanceerde constructieanalyses heeft Femto de belastingen, stabiliteit en constructiegedrag van onconventionele ontwerpen in openbare omgevingen nauwkeurig beoordeeld.
• Femto heeft onafhankelijke certificering en expertise op het gebied van naleving geleverd, waarbij de huidige regelgeving, zoals de Eurocodes, is toegepast om de veiligheid te verifiëren en goedkeuring door de regelgevende instanties te waarborgen.

Author: Patrick Naar
Simulation Engineer, Femto Engineering