Proje hakkında
Kalaranna Bölgesi, restoranlar ve ticari alanlarla birlikte 12 konut binasından oluşan, yeraltı otoparkıyla birbirine bağlı altı hektarlık modern bir konut alanıdır. Dört adet beş katlı bina içeren devasa projenin üçüncü aşaması, yapısal tasarım firması Innopolis Insenerid OÜ'ye verilmiştir. Innopolis, İskandinav ve Baltık bölgelerinde kapsamlı dijital inşaat tasarım çözümleri konusunda uzmanlaşmış, tam hizmet sunan bir mimarlık ve mühendislik firmasıdır.
Yapı, betonarme olarak tasarlanmıştır. Düşey yük taşıyıcı sistem, genel geometriye sahip prefabrik beton duvarlardan oluşurken; yatay yük taşıyıcı sistemler, prefabrik beton veya çelik elemanlar üzerine oturan asmolen döşemelerden meydana gelmektedir. Bazı binalar caddeye cepheli olduğundan, olası araç çarpması senaryoları ve bunların yapısal bütünlüğe etkisi için yönetmelik kontrolü yapılması gerekmektedir.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Architectural visualization of the Kalaranna District}}}\]
Mühendislik zorlukları
Yatırımcı, şantiyede güvenliği sağlamak ve zaman ile maliyet tasarrufu elde etmek amacıyla tüm yapının minimum yerinde beton uygulamasıyla prefabrik elemanlar kullanılarak tasarlanmasını talep etmiştir. Tüm tasarım süreci, yalnızca beton elemanların karmaşık geometrisi nedeniyle değil, aynı zamanda mühendislik ekibi üzerindeki tüm tasarımları zamanında tamamlama baskısı nedeniyle de zorlu geçmiştir. Bunun yanı sıra, detay tasarım süreci inşaat aşamasıyla örtüşmüş; bu durum, hiçbir istisna tanınmadan onaylanmış mimari planlar değiştirilmeksizin anlık düzenlemeler yapılmasını zorunlu kılmıştır.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Model of the third stage of the project}}}\]
Tasarımla ilişkili başlıca mühendislik zorluklarından biri, elemanlarda zayıf noktalar oluşturan HVAC sistemi açıklıkları başta olmak üzere süreksizlik bölgelerinin yönetilmesiydi. Projede ayrıca pencere açıklıklarına sahip, alışılmadık biçimde 8 metre yüksekliğinde prefabrik duvarlar da yer almaktaydı. Bir diğer önemli zorluk ise farklı katlardaki duvarların değişken geometrisiydi; bu durum, kuvvetlerin alt katlara aktarılma biçimini karmaşık hale getirmiş ve yük yollarının doğru şekilde yönetilmesini sağlamak için ayrıntılı analiz yapılmasını gerektirmiştir.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{8-meter-high precast walls }}}\]
Yeraltı yapısında ise üst katlardaki duvarların yüklerini doğrudan kolonlara aktardığı ve yük taşıyıcı sistemin yeniden tasarlanmasının mümkün olmadığı başka bir zorlukla karşılaşılmıştır. Bunun nedeni, yapısal düzenin ön tasarım aşamasında kesinleştirilmiş olması ve detay tasarım aşamasında değişiklik için çok az esneklik bırakılmasıdır. Bir durumda mühendisler, büyük açıklıkları taşımak ve önemli yükler altında duvarların yapısal bütünlüğünü korumak amacıyla özel çelik kutu kirişler tasarlamak zorunda kalmıştır.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Steel box beams supporting walls with large openings}}}\]
Çözümler ve sonuçlar
Bu tür bir projenin zorluklarıyla başa çıkmak için Innopolis Insenerid OÜ, tasarım sürecini en üst düzeyde hızlandırmak amacıyla iş akışında IDEA StatiCa yazılımını kullanmıştır. Özellikle, süreksizliklere sahip karmaşık derin kirişlerin modellenmesinde IDEA StatiCa Detail uygulaması kullanılmıştır.
Diğer yazılımlarla karşılaştırıldığında, IDEA StatiCa'nın sadeliğini ve günlük uygulamalara odaklanmasını beğeniyorum. IDEA StatiCa sayesinde, özellikle karmaşık çözümlerde duvarların gerçek dünya gerilmeleri altında nasıl davranacağına dair net bir fikir edinebiliyorum.
Artur Andersalu
İnşaat Mühendisi – Innopolis Insenerid OÜ
Estonya
Mühendis Artur Andersalu, kapı ve pencere açıklıklarıyla zayıflamış duvarları incelemiştir. Yalnızca basınç altında çalışan yay mesnet olarak temsil edilen çelik kolon ve nokta mesnetler için mesnet plakası olarak temsil edilen taşıyıcı duvarlar gibi sınır koşullarını kolaylıkla belirleyebildi. Ayrıca geometri ve yüklere göre daha doğru bir gerilme akışı elde etmek amacıyla üst katlardan gelen düşey yüklerin dağılımını hesaba katmak için döşemeyi de modelledi. Köşelerde önemli gerilmeler oluştuğu görüldü; bu durum, geniş çatlakların önüne geçmek için ek donatı uygulanmasını gerektirdi. Bunun yanı sıra şekil değiştirmenin yönetmelik kontrolünü de gerçekleştirebildi.
Tasarımın doğruluğunu sağlamak amacıyla mühendis, IDEA StatiCa Detail tarafından üretilen sonuçları Çubuk model yöntemi kullanarak da doğrulamıştır. Karşılaştırma, kuvvet dağılımını değerlendirmek için açıklıksız bir derin kiriş üzerinde gerçekleştirilmiştir. Sonuçların çapraz kontrolü sayesinde mühendis, yazılımın analizinin güvenilirliğini teyit etmiştir.
Tasarım aynı zamanda kenara yakın konumlandırılmış açıklıklara sahip betonarme kirişleri de kapsamaktaydı; bu bölgelerdeki yüksek kesme kuvvetleri nedeniyle bu durum önemli bir zorluk oluşturuyordu. Kirişlerin bu gerilmeleri karşılayabilmesini sağlamak için mühendislik ekibi, yük dağılımını analiz etmek ve donatıyı optimize etmek amacıyla IDEA StatiCa'yı kullandı.
Yeraltı yapısında üst katlardan doğrudan kolonlara aktarılan yoğunlaşmış yüklerle başa çıkmak için mühendislik ekibi, konsollu kolonlar tasarlamıştır. Bu konsollar, servis sınır gerilmelerinin kontrolüne ilişkin sorunları önlemek amacıyla duvar elemanı mesnetlerinde daha iyi bir gerilme dağılımı sağlamıştır. Konsolların kullanılması sayesinde mühendisler, proje için kritik öneme sahip olan ve yapıda herhangi bir değişikliğe izin vermeyen özgün mimari tasarımı değiştirmek zorunda kalmadan yük yollarının yapısal bütünlüğünü koruyabilmiştir.
Sonuç
Estonya'nın Tallinn şehrindeki konut kompleksinin inşaatı, dikkatli bir koordinasyon ve ileri düzey yapısal tasarım gerektiren zorlu bir projeydi. IDEA StatiCa Detail, konsollu kolonların ve önemli süreksizliklere sahip derin kirişlerin yönetmelik kontrolünde kritik bir araç olarak kullanılmış; ekibin düzensiz yük yolları ve açıklıklar çevresindeki kesme kuvvetleri gibi zorluklarla başa çıkmasını sağlamıştır.
Deneme sürecinizi bugün başlatın ve 14 gün boyunca tam erişim ile hizmetlerden ücretsiz yararlanın.
Ücretsiz denemeyi başlat
