A projektről
A CRAFT a REVIT-et használta minden tervezési feladathoz, kiterjedt CAD-fájlmegosztással és munkafolyamat-kezeléssel, így az eszközt (és annak RFEM-mel való integrációját) kihasználva a szerkezeti modellt a statikai számítás alapján konfigurálhatta.
A kapcsolattervezést is RFEM-ben szerették volna elvégezni, de az ilyen rendkívül összetett csomóponti tervezéshez ez nem volt támogatott. Ezért fordultak az IDEA StatiCa felé.
Az emberek általában a SolidWorks-höz vagy a Fusion 360-hoz fordulnak saját számításaik konfigurálásához. Azonban gyakran figyelmen kívül hagyják, hogy ez mennyi időt és erőfeszítést igényel. Az IDEA StatiCa valóban jól meghatározott gyártási modellezési funkciókat és kapcsolatokat kínál, valamint rugalmasságot biztosít egyedi keresztmetszetek létrehozásához merevítő elemek tekintetében. Emellett tökéletes rendszert nyújt a szerkezeti elemek szabványellenőrzéséhez, lehetővé téve, hogy kizárólag a tervezési problémák megoldására összpontosítson.
Trevor Chou
Projektvezető mérnök
Átlagosan 10 ft (3 m) szintmagassággal a kétszintes merevített keret két nyílásból áll: 21 ft (6,4 m) és 14 ft (4,3 m).
Az építész egy „soft-story" szerkezetet tervezett, hogy a erkély területén teljesen nyitott teret lehessen kialakítani látható szerkezeti merevítők vagy alátámasztások nélkül. Ezért a csapatnak hőhídmentes, alátámasztás nélküli erkélykeretet kellett terveznie, amelyhez merevített keretet kombináltak mély, többrétegű LVL fa tartókkal, amelyeket ortogonális flitch gerendák metsznek, kialakítva a konzolokat és a visszatámasztott nyílásokat.
Az így kialakított acél csomópontot két ortogonális tengelyen ható erők és nyomatékok felvételére tervezték. Kezdetben egy központi üreges szelvényű csomópontot kívántak alkalmazni, de kiderült, hogy az nem képes felvenni a merevített keret tartójából eredő nagy nyomatékokat a dobozszelvény falainak elégtelen síkon kívüli merevsége miatt.
Felül kellett vizsgálnunk a tervezést. Szerencsére az IDEA StatiCa-ban lehetőség volt megjeleníteni, hogyan adódnak át az erők a különböző szerkezeti elemekre, ami egy jobb megoldáshoz vezetett minket. Úgy döntöttünk, hogy széles övű szelvényes csomópontot alkalmazunk, mivel ez kiváló folytonosságot biztosít mindkét ortogonális tengelyen, és lehetővé teszi az erők zökkenőmentes átadását a szerkezeti elemek között.
Trevor Chou
Projektvezető mérnök
Az acél csomópontot széles övű szelvénnyel tervezték újra, hogy mindkét tengelyen biztosítható legyen a folytonosság, miközben az erők és nyomatékok közvetlenebb átadása is megvalósul a csomópont középpontjába.
Emellett az erkély szerkezeti elemeinél az acélnak folyamatosan át kellett haladnia az épület hőszigetelésen, ezért a csapat egy egyedi anyagból készült hőhídmentes betétet alkalmazott a hőveszteség és a kondenzáció kockázatának csökkentése érdekében.
A keretelemek elemzéséhez és tervezéséhez Dlubal RFEM-et, a több anyagból álló összetett kapcsolatok tervezéséhez pedig IDEA StatiCa-t használtak.
Az IDEA StatiCa rugalmasan lehetővé teszi egyedi anyagok és elemek létrehozását összetett geometriákkal, valamint sablonokat kínál fa-acél kapcsolatokhoz, amelyek jelentősen csökkentik a modell felállításához szükséges időt.
Trevor Chou
Projektvezető mérnök
Mérnöki kihívások
A projekt számos kihívást tartogatott.
Mint azt már megismertük, az épület nemcsak egy meredek sziklaperem tetején állt, és szárnyfalak vagy merevítők nélkül kellett ellenállnia az erős szélnek, hanem a hőhídmentes, alátámasztás nélküli erkély egy második ortogonális tervezési irányt is bevezetett a fő merevített keretbe – ami azt jelenti, hogy a nyírási, tengelyirányú és nyomatéki teherbírást a csomópontoknál 2 irányban kellett biztosítani.
Az eredeti terv acél szerkezeti rendszerként készült. Így a CRAFT egy acéltípusú épületszerkezeti topológiával dolgozott, azzal a céllal, hogy minél nagyobb részét szerkezeti fából és faanyagból valósítsa meg.
Bár a fa kapcsolattervezést az IDEA StatiCa nem támogatta, az eszköz képes volt megadni az egyes csavarhelyeken ható erőket. A csapat ezeket az eredményeket könnyen átvihette saját belső tervezési táblázatukba (a fa szabványok szerinti csavarnyomás-ellenőrzéshez), hogy ellenőrizzék az erőeloszlást, majd elvégezzék a kapcsolat teljes szerkezeti tervezését.
Ez azt jelentette, hogy gyorsan tudtuk prototipizálni a kapcsolatokat az IDEA StatiCa-ban – megváltoztatva a csavar méretét, osztásközét és elrendezési konfigurációját stb. – majd könnyen ki tudtuk nyerni a felülvizsgált csavarerőket a saját táblázatainkba való exportáláshoz.
Martyn Sheard
Vezető projekttervező mérnök
Megoldások és eredmények
A 2022-ben elkészült, Martha's Vineyard-i kétszintes családi ház a kiváló építészeti és szerkezeti tervezés lenyűgöző példája.
Az IDEA StatiCa szoftver alkalmazásával, valamint az építésszel, a hőtechnikai tanácsadóval és a gyártóval való szoros együttműködés révén a CRAFT sikeresen alakított át egy teljes acélvázas szerkezetet hibrid faszerkezetté, csökkentve a szükséges acél mennyiségét, és az épület szerkezetét a hagyományos helyi építési módhoz igazítva.
A Craft | Engineering Studio bemutatása
A New York-i székhelyű CRAFT szerkezettervezési tanácsadói szolgáltatásokat nyújt új lakó-, kereskedelmi és speciális projektek építéséhez (valamint meglévők átalakításához), hagyományos és nem hagyományos anyagok alkalmazásával.
A CRAFT visionárius szerkezettervezési stúdióként szenvedélyesen foglalkozik a szerkezettervezés és az építészet közötti folyamatos párbeszéddel. Tapasztalataikat és nyitottságukat a legkorszerűbb számítási és elemzési eszközökkel ötvözve a CRAFT hatékony, praktikus és innovatív szerkezettervezési megoldásokat kínál ügyfeleinek – tökéletes választás azoknak az építészeknek és tervezőknek, akik új megközelítéseket keresnek a szerkezettervezési feladatok megvalósításához.
Trevor Chou projektmérnökként tapasztalatait magas épületek és kereskedelmi lakóépületek szerkezettervezésében és elemzésében szerezte (az USA és Kína építési szabványai szerint), és szenvedélyesen törekszik építészeti és mérnöki tudásának integrálására.
Martyn Sheard a cég vezető projektmérnöke, tizenkét éves tapasztalattal rendelkezik a tervezés és projektmenedzsment területén, széles körű projekttípusokban és léptékekben, különös érdeklődéssel a tömeges faszerkezetek mérnöki tervezése iránt.
Martyn Sheard és Trevor Chou a kis léptékű szerkezetek kategória győztesei lettek az IDEA StatiCa Excellence Award 2021 díjátadón, ahol több mint 100 nevezőt előztek meg a kis léptékű szerkezetek kategóriájában.
Hallgassa meg, mit mondanak a mérnökök a projektről
Családi ház építés
Családiház-építés
Családi ház építése
Kapcsolat részlete
Családi ház építése
Kapcsolat részlete
Kapcsolat modell részlet
Kapcsolat modell részlet
