Proje hakkında
Tüm çizimler için REVIT kullanan, kapsamlı CAD dosya paylaşımı ve iş akışı yönetimi gerçekleştiren CRAFT, yapısal analize dayalı yapı modelini yapılandırmak için bu aracı (ve RFEM ile entegrasyonunu) etkin biçimde kullandı.
Birleşim tasarımını da RFEM'de yapmak istediler; ancak bu denli karmaşık bir birleşim tasarımı için RFEM desteklenmiyordu. Bu nedenle IDEA StatiCa'ya yöneldiler.
İnsanlar genellikle kendi hesaplamalarını yapılandırmak için SolidWorks veya Fusion 360'a başvurur. Ancak bunun ne kadar zaman ve çaba gerektirdiğini çoğu zaman göz ardı ederler. IDEA StatiCa, gerçek anlamda iyi tanımlanmış imalat modelleme fonksiyonları ve birleşimler ile takviye levhası elemanları açısından özelleştirilmiş kesitler oluşturma esnekliği sunar. Ayrıca yapısal elemanlar üzerinde yönetmelik kontrolü gerçekleştirmek için mükemmel bir sistem sunarak yalnızca tasarım sorunlarını çözmeye odaklanmanıza olanak tanır.
Trevor Chou
Proje Mühendisi
Ortalama 10 ft (3 m) kat yüksekliğiyle iki katlı moment çerçevesi, 21 ft (6,4 m) ve 14 ft (4,3 m) olmak üzere iki açıklıktan oluşmaktadır.
Mimar, balkon alanında belirgin yapısal bağlar veya destekler olmaksızın tamamen açık bir alan bırakmak amacıyla yumuşak katlı bir yapı tasarladı. Bu nedenle ekip, ısıl olarak yalıtılmış, desteksiz balkon çerçevesi tasarlamak zorunda kaldı; bunun için moment çerçevesini, konsol ve geri açıklıkları oluşturmak üzere ortogonal flitch kirişlerle kesişen derin çok katmanlı LVL ahşap kirişlerle birleştirmeyi tercih etti.
Ortaya çıkan çelik düğüm birleşimi, iki ortogonal eksendeki kuvvetlere ve momentlere karşı koyacak şekilde tasarlandı. Başlangıçta merkezi içi boş kesitli bir göbek kullanmak istediler; ancak kutu kesit duvarlarındaki yetersiz düzlem dışı rijitlik nedeniyle bu çözümün moment çerçevesi kirişinden gelen yüksek momentlere dayanamadığı görüldü.
Tasarımı yeniden gözden geçirmek zorunda kaldık. Neyse ki, IDEA StatiCa'da kuvvetlerin farklı elemanlara nasıl aktarılabileceğini görselleştirebilmek bizi daha iyi bir çözüme yönlendirdi. Geniş başlıklı profil kesitli bir merkez düğüm kullanmaya karar verdik; zira bu çözüm her iki dik eksende de mükemmel bir süreklilik sağlamakta ve elemanlar arasında düzgün bir kuvvet geçişine olanak tanımaktadır.
Trevor Chou
Proje Mühendisi
Çelik birleşim, her iki eksende sürekliliği korumak ve kuvvetler ile momentlerin göbek merkezine daha doğrudan iletilmesini sağlamak amacıyla geniş başlıklı kesit kullanılarak yeniden tasarlandı.
Ayrıca balkon elemanları, çeliğin binanın ısıl hattı boyunca sürekli geçmesini gerektirdiğinden ekip, ısı kaybı ve yoğuşma risklerini azaltmak için özelleştirilmiş malzemeden üretilmiş bir ısıl kesme pedi kullandı.
Çerçeve elemanlarının analizi ve tasarımı için Dlubal RFEM, birden fazla malzemede karmaşık birleşimlerin tasarımı için ise IDEA StatiCa kullanıldı.
IDEA StatiCa, ahşap-çelik birleşimleri için özel malzemeler ve karmaşık geometrili elemanlar ile şablonlar oluşturma esnekliğine sahip olup bu durum model kurulum süresini önemli ölçüde azaltmaktadır.
Trevor Chou
Proje Mühendisi
Mühendislik zorlukları
Bu projede pek çok zorlukla karşılaşıldı.
Daha önce belirtildiği üzere, bina dik bir uçurumun üzerinde konumlanmış olup kesme duvarları veya bağlar olmaksızın yüksek rüzgar yüklerine dayanması gerekiyordu. Buna ek olarak, ısıl olarak yalıtılmış ve desteksiz balkon, ana moment çerçevesine ikinci bir ortogonal tasarım yönü getirdi; bu da düğüm noktalarında kesme, eksenel ve moment kapasitesinin 2 yönde karşılanması gerektiği anlamına geliyordu.
Özgün tasarım bir çelik sistem olarak kurgulanmıştı. Bu nedenle CRAFT, mümkün olduğunca yapısal ahşap ve kereste kullanma hedefiyle çelik tipli bir yapı topolojisiyle çalışıyordu.
Ahşap birleşim tasarımları IDEA StatiCa tarafından desteklenmese de yazılım, belirli cıvata konumlarındaki çıktı kuvvetlerini sağlayabiliyordu. Ekip bu sonuçları, kuvvet dağılımını doğrulamak ve birleşimin yapısal tasarımını tamamlamak amacıyla kendi iç tasarım hesap tablolarına (ahşap yönetmeliğine uygun cıvata yataklanma kontrolleri için) kolaylıkla aktarabildi.
Bu, IDEA StatiCa'da birleşimleri hızla prototipleyebildiğimiz anlamına geliyordu – cıvata boyutunu, aralığını ve dizilim düzenlemelerini vb. değiştirerek – ve ardından kendi hesap tablolarımıza aktarmak için revize edilmiş cıvata kuvvetlerini kolayca elde edebildik.
Martyn Sheard
Kıdemli Proje Mühendisi
Çözümler ve Sonuçlar
2022 yılında tamamlanan Martha's Vineyard'daki iki katlı tek aile konutu, üstün mimari ve yapısal tasarımın çarpıcı bir örneğidir.
IDEA StatiCa yazılımını kullanarak ve mimar, ısıl danışman ve imalatçıyla yakın iş birliği yaparak CRAFT, tam çelik bir çerçeveyi başarıyla hibrit ahşap çözüme dönüştürdü; böylece gerekli çelik miktarını azaltırken binanın yapısını geleneksel yerel inşaat anlayışıyla uyumlu hale getirdi.
Craft | Engineering Studio Hakkında
New York merkezli CRAFT, geleneksel ve geleneksel olmayan malzemeler kullanılarak gerçekleştirilen yeni konut, ticari ve özel projelerin inşaatında (ve mevcut yapıların tadilinde) yapısal mühendislik danışmanlık hizmetleri sunmaktadır.
Vizyoner bir yapısal mühendislik stüdyosu olan CRAFT ekibi, yapısal mühendislik ile mimarlık arasındaki süregelen diyaloğa büyük önem vermektedir. Deneyimlerini ve açık fikirliliklerini en ileri hesaplamalı ve analitik araçlarla harmanlayan CRAFT, müşterilerine yapısal tasarımda verimli, pratik ve yenilikçi çözümler sunabilmektedir; bu yaklaşım, yapısal mühendislik hizmetinde yeni yöntemler arayan mimar ve tasarımcılar için idealdir.
Proje Mühendisi Trevor Chou, yüksek katlı binalar ve ticari konutların yapısal tasarım ve analizindeki deneyimini (ABD ve Çin yapı yönetmelikleri kapsamında) bu projeye taşımakta olup mimarlık ve mühendislik bilgisini bütünleştirme konusunda büyük bir tutku taşımaktadır.
Martyn Sheard, firmanın Kıdemli Proje Mühendisi olup geniş bir proje türü ve ölçeği yelpazesinde tasarım ve proje yönetimi alanında on iki yıllık deneyime sahiptir; özellikle kütlesel ahşap yapıların mühendisliğine ilgi duymaktadır.
Martyn Sheard ve Trevor Chou, IDEA StatiCa Excellence Award 2021'de Küçük Ölçekli Yapılar kategorisinde birinci olarak, bu kategoride yarışan 100'den fazla katılımcıyı geride bıraktı.
Mühendislerin proje hakkındaki görüşlerini öğrenin
Aile evi inşaatı
Aile evi inşaatı
Aile evi inşaatı
Birleşim detayı
Aile evi inşaatı
Birleşim detayı
Birleşim modeli detayı
Birleşim modeli detayı
