Případová studie

Queens Wharf Skydeck

Brisbane | Australia

Ocel

Connection

Checkbot

AS (Austrálie)

Tento článek je dostupný také v dalších jazycích:

Queens Wharf Skydeck byl navržen tak, aby se stal místem návštěvy těch, kteří hledají nádherný výhled na Brisbane. Skydeck, který se nachází ve výšce 100 metrů nad řekou Brisbane, bude po svém dokončení tvořen vyhlídkovou terasou pod širým nebem a veřejným prostorem mezi věžemi komplexu Queens Wharf. Navíc nabídne i panorama řeky, parku South Bank a výhled na krásy celé metropole. Komplex Queens Wharf se skládá ze čtyř věží překlenutých třemi ocelovými příhradovými mosty a vyznačuje se složitou geometrií. Pomocí aplikace IDEA StatiCa získal Dallas Lee, hlavní inženýr ze společnosti Robert Bird Group, a jeho tým potřebné nástroje k přesnému, bezpečnému a efektivnímu modelování trojrozměrných uzlů příhradových mostů.

O projektu

Queens Wharf Skydeck je ocelová konstrukce, skládající se ze tří mostů o rozpětích 25, 30 a 35 metrů, které přemosťují věže komplexu (pojmenované IT1, IT2, IT3 a IT4). Dvě rozpětí (mezi IT1 a IT2 a IT3 a IT4) jsou navržena s kloubovými přípoji, které umožňují nezávislý pohyb spojených věží.

Celá terasa Skydeck byla sestavena a opláštěna na zemi, poté byla horizontálně přesunuta do výchozí polohy pomocí kolejnicového systému a následně zvednuta vzhůru do konečné polohy.

Předtím, než jsme měli k dispozici softwarový balík IDEA StatiCa, jsme zjistili, že navrhování a tvorba detailů velmi složitých nebo zakázkových ocelových spojů vyžaduje buď konzervativnější přístup, nebo jsme museli strávit spoustu času vytvářením vlastních modelů analýzy konečných prvků.

Dallas Lee

Hlavní stavební/konstrukční inženýr – Robert Bird Group
Australia

Vzhledem k povaze projektu bylo křížení uzlů, kde se příhradové nosníky spojují, velmi komplikované. Dallas Lee a jeho tým nikdy dříve neviděli software, který by dokázal pracovat s těmito druhy přípojů, aniž by je museli zdlouhavě modelovat od začátku v MKP softwaru.

Technické výzvy

Hlavním důvodem pro použití programu IDEA StatiCa bylo navrhnout složité uzly příhradových konstrukcí v rámci konstrukcí mezi všemi věžemi.

Vzhledem ke komplexnosti těchto uzlů a jejich bezprostřednímu okolí by jejich modelování v tradičním MKP softwaru trvalo příliš dlouho. Projektanti došli k závěru, že program IDEA StatiCa je pro modelování takových přípojů ideální a rychlý.

Dalším jedinečným aspektem projektu je, že věže IT1 a IT2 mají velmi rozdílnou seismickou odezvu. V praxi to znamená, že v případě zemětřesení by most mezi těmito věžemi nemusel odolat namáhání vzhledem k rozdílné frekvenci kmitání obou těchto věží. Pokud by terasa byla umístěna bez možnosti jakéhokoliv pohybu, musela by konstrukce odolávat opravdu velkému množství působících sil.

Aby firma tento problém vyřešila, využila kloubové uložení, aby se terasy mohly v uložení pootáčet. K dosažení tohoto chování použili ložisko uložené na ocelovém vyložení schovaném uvnitř. To vedlo k nutnosti navrhnout velmi složité přípoje.

Dříve jsme vytvářeli velmi složité modely metodou konečných prvků, jejichž sestavení je samozřejmě časově náročné. IDEA StatiCa nám tento proces značně urychlila a zjednodušila.

Dallas Lee

Vedoucí inženýr – Robert Bird Group
Australia

Během projektu vyžadoval profil mostovky zvláštní pozornost. Zavedením zalomení jak na horním povrchu, tak na spodní (podhledové) straně vznikla potřeba velmi složitých ocelových spojů, protože sekundární nosník se v místě zalomení protíná s linií hlavního příhradového nosníku.

Dallas a jeho tým museli řešit i některé další velmi kreativní přípoje vzhledem k přísnému architektonickému rozhodnutí, jak celý projekt provést. IDEA StatiCa jim umožnila všechny tyto překážky překonat a získat jistotu, že jsou schopni přesně dodat všechny návrhy přípojů bez ohledu na jejich složitost.

Řešení a výsledky

Hlavním přínosem postupů v projektu pro celou skupinu kolem inženýra Dallase bylo získání důvěry, kterou on a jeho tým pociťovali ve svých návrzích. Namísto použití běžných MKP modelů byla tato důvěra do značné míry získána ověřováním, které probíhalo za použití programů společnosti IDEA StatiCa.

Tým byl také schopný vyvinout pracovní postup, při kterém mohli převzít geometrii prutu a síly na prut z modelu analýzy konečných prvků. Vytvořili si skript v jazyce Python, aby mohli extrahovat data ze Strand7 do formátu souboru SAF, protože Strand7 nemá propojení s BIM. To umožnilo importovat model do aplikace IDEA StatiCa prostřednictvím Checkbotu, což byla pro tým obrovská výhoda, protože to znamenalo, že mohli přenášet data beze ztrát pomocí dobře zdokumentovaného rozhraní API aplikace IDEA StatiCa.

Proces automatizace proběhl díky aplikaci IDEA StatiCa BIM Links a vytvoření skriptu na import formátu SAF velmi rychle

Dallas Lee

Vedoucí inženýr – Robert Bird Group
Australia

V minulosti museli být Dallas a jeho tým buď konzervativnější v přístupu k návrhu, nebo vše posuzovat ručně, používat zdokumentované modely a přizpůsobovat je pro nové přípoje. Pokud chtěli detailně zpracovat unikátní přípoj, vytvářeli vlastní MKP modely.

Používání tohoto pracovního postupu, při kterém importovali geometrie prutů a všechny různé zatěžovací stavy a kombinace, jim ušetřilo spoustu času. To jim dodalo jistotu a také jim umožnilo přípoje zoptimalizovat.