Design of the roof structure of a football stadium

Cilj diplomskog rada bio je istražiti krovne sustave nogometnih stadiona te na temelju toga proračunati jednu od odgovarajućih čeličnih krovnih konstrukcija. U prvom dijelu radu prikazani su osnovni nosivi sustavi krovnih konstrukcija te su prikazane prednosti i nedostaci čelika kao gradivnog materijala. Dani su osnovni koncepti projektiranja jednog takvog krovnog sustava. Prikazano je 10 krovnih konstrukcija na nogometnim stadionima kapaciteta za 20ak tisuća ljudi. Na kraju je dana usporedba tih stadiona. Nadalje, u drugom dijelu proračunata je sjeverna odnosno južna krovna konstrukcija nogometnog stadiona prema geometriji Opus arene u Osijeku. Programski paket koji je korišten za izradu prostornog modela krovne konstrukcije je SCIA Engineer 19.1. Analiza opterećenja i dimenzioniranje provedeno je prema HRN EN normama. Djelovanja koja su obuhvaćena tijekom analize opterećenja su vlastita težina, dodatno stalno, snijeg, vjetar, trenje o krovnu plohu i temperatura. Za dimenzioniranje elemenata korištene su najveće rezne sile iz mjerodavne kombinacije. Profili koji su usvojeni prema dimenzioniranju su HEA profili i kvadratni šuplji profili različitih izmjera. Iskazom materijala ukupna količina elemenata je 1426, što u konačnici daje masu od 178136 kg. Nacrti su izrađeni u programskom paketu Autodesk AutoCAD.The thesis aimed to investigate roof systems of football stadiums and, based on that, calculate one of the appropriate steel roof structures. The first part of the paper presents the basic load-bearing systems of roof structures and the advantages and disadvantages of steel as a building material. The basic concepts of designing such a roof system are given. Ten roof structures on football stadiums with a capacity for about 20,000 people are shown. At the end, a comparison of those stadiums is given. Furthermore, in the second part, the football stadium's north and south roof construction was calculated according to the geometry of the Opus Arena in Osijek. The software package used to create the 3D model of the roof structure is SCIA Engineer 19.1. Load analysis and dimensioning were done according to HRN EN standards. Actions that are included during the load analysis are self-weight, additional permanent load, snow, wind, friction on the roof surface and temperature. The largest internal forces from the relevant combination are used for dimensioning the elements. The profiles used according to the dimensioning are HEA profiles and square hollow profiles of different dimensions. According to the list of materials, the total amount of elements is 1426, which in sum gives a mass of 178136 kg. Drawings were made in the Autodesk AutoCAD software package