项目简介
CRAFT 使用 REVIT 进行所有绘图、CAD 文件共享及工作流管理，并借助其与 RFEM 的集成，根据结构分析结果配置结构模型。
他们原本也希望在 RFEM 中完成节点设计，但该软件不支持如此高度复杂的节点设计。因此，他们转向了 IDEA StatiCa。
人们通常使用 SolidWorks 或 Fusion 360 来配置自己的计算。但他们往往忽视了这需要花费多少时间和精力。IDEA StatiCa 提供了定义明确的制造建模功能和节点，以及在加劲板方面创建自定义截面的灵活性。它还提供了一套完善的系统，用于对结构构件进行规范校核，使您能够专注于解决设计问题。
Trevor Chou
项目工程师
该两层抗弯框架的平均层高为 10 英尺（3 米），由跨度分别为 21 英尺（6.4 米）和 14 英尺（4.3 米）的两跨组成。
建筑师设计了一种软层结构，以便在阳台区域留出完全开放的空间，不设明显的结构支撑或斜撑。因此，团队需要设计隔热无支撑阳台框架，为此他们选择将抗弯框架与深截面多层 LVL 木梁相结合，并与正交方向的夹板梁相交，以形成悬臂和后跨。
最终的钢节点设计需抵抗两个正交轴方向的力和弯矩。最初，他们希望采用中心空心截面轮毂，但发现由于箱形截面壁的平面外刚度不足，无法抵抗抗弯框架主梁产生的较大弯矩。
我们不得不重新审视设计方案。值得庆幸的是，借助 IDEA StatiCa 能够直观呈现力如何传递至不同构件，这引导我们找到了更优的解决方案。我们决定采用宽翼缘截面作为汇交节点，因为它在两个正交轴方向上均能提供良好的连续性，并允许构件之间实现平顺的力传递。
Trevor Chou
项目工程师
钢节点重新设计为宽翼缘截面，以保持两个轴方向的连续性，同时确保力和弯矩更直接地传递至轮毂中心。
此外，阳台构件需要钢材连续穿越建筑的热工分界线，因此团队采用了定制材料的隔热垫，以降低热损失和冷凝风险。
他们使用 Dlubal RFEM 对框架构件进行分析和设计，并使用 IDEA StatiCa 设计多种材料的复杂节点。
IDEA StatiCa 具有灵活性，可创建自定义材料和构件，支持复杂几何形状，并提供木结构与钢结构节点的模板，大幅缩短了建立模型所需的时间。
Trevor Chou
项目工程师
工程挑战
本项目面临诸多挑战。
如前所述，建筑位于陡峭的悬崖之上，需要在没有剪力墙或斜撑的情况下抵抗强风；更为复杂的是，隔热无支撑阳台在主抗弯框架的基础上引入了第二个正交设计方向——这意味着节点处需要在两个方向上同时满足剪力、轴力和弯矩的承载要求。
原始设计方案为钢结构体系。因此，CRAFT 在以钢结构建筑拓扑为基础的前提下，尽可能多地采用结构木材和木制品。
尽管 IDEA StatiCa 不支持木结构节点设计，但该软件能够输出特定螺栓位置处的力。团队可将这些结果便捷地导入内部设计电子表格（用于符合木结构规范的螺栓承压验算），以验证力的分布，并完成节点的结构设计。
这意味着我们能够在 IDEA StatiCa 中快速对节点进行原型设计——更改螺栓尺寸、间距和排列方式等——然后轻松导出修订后的螺栓力，用于我们自己的电子表格。
Martyn Sheard
高级项目工程师
解决方案与成果
这栋位于马萨葡萄园岛的两层独栋住宅于 2022 年竣工，是卓越建筑与结构设计的典范之作。
通过使用 IDEA StatiCa 软件，并与建筑师、热工顾问及制造商密切合作，CRAFT 成功地将全钢框架方案演变为混合木结构方案，减少了所需钢材用量，使建筑结构与当地传统施工方式保持一致。
关于 Craft | Engineering Studio
CRAFT 总部位于纽约，为传统及非传统材料的新建（及既有）住宅、商业和特殊项目的施工提供结构工程咨询服务。
作为一家富有远见的结构工程设计工作室，CRAFT 团队热衷于推动结构工程与建筑学之间的持续对话。凭借丰富的经验、开放的思维以及顶尖的计算分析工具，CRAFT 能够为客户提供高效、实用且创新的结构设计解决方案，尤其适合寻求结构工程新方法的建筑师和设计师。
项目工程师 Trevor Chou 在高层建筑和商业住宅的结构设计与分析方面（依据美国及中国建筑规范）积累了丰富经验，并致力于将建筑学与工程学知识融会贯通。
Martyn Sheard 是该公司的高级项目工程师，拥有十二年跨多种项目类型和规模的设计与项目管理经验，尤其对大截面木结构工程设计抱有浓厚兴趣。
Martyn Sheard 和 Trevor Chou 荣获 IDEA StatiCa Excellence Award 2021 小型结构类别奖项，在该类别逾百名参赛者中脱颖而出。
听听工程师对本项目的介绍
家庭住宅施工
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节点详图
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节点模型详情
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