Esettanulmány

A Queen's Wharf Skydeck

Brisbane, Ausztrália | Australia | Robert Bird Group

Steel

Connection

Checkbot

AS (Australia)

Ez a cikk a következő nyelveken is elérhető

Angol nyelvről mesterséges intelligencia fordította

A Queen's Wharf Skydeck-et azzal a céllal tervezték, hogy Brisbane látványos panorámáját keresők számára kötelező látványossággá váljon. A Brisbane folyó felett 100 méter magasságban elhelyezkedő Skydeck befejezése után egy szabadtéri kilátóteraszot és közterületet biztosít a Queen's Wharf fejlesztés tornyai között, panorámás kilátással a folyóra, a South Bank Parklandsre és a városi látképre.

A projektről

Négy toronyból álló, három gyártott acél rácsostartó híddal összekötött szerkezet összetett geometriával rendelkezett. Az IDEA StatiCa segítségével Dallas Lee, a Robert Bird Group vezető mérnöke és csapata megkapta a szükséges precíz rugalmasságot a háromdimenziós rácscsomópontok pontos, biztonságos és hatékony modellezéséhez.

A Queen's Wharf Skydeck acélból készült, és három, 25 m, 30 m és 35 m hosszú nyílásból áll, amelyek a fejlesztés tornyai között (IT1, IT2, IT3 és IT4 nevűek) hidalnak át. Két nyílást (IT1 és IT2, valamint IT3 és IT4 között) állandó mozgási hézagokkal terveztek, hogy lehetővé tegyék a csatlakoztatott tornyok független mozgását. Az IT1-2 nyílás egyedi kihívást jelentett. Az IT1 torony oldalától egy rögzített fedélzetről indul, amely akár 12 m-re nyúlik ki a torony homlokzati vonalától, ami kifinomult csuklós kapcsolatot igényelt.

A Skydeck nyílásait a pódium szintjén szerelik össze és burkolják, majd sínrendszeren vízszintesen csúsztatják a helyükre, mielőtt pászmás emelővel függőlegesen a végleges magasságba emelnék.

Prior to having IDEA StatiCa as a software package, we found designing and detailing very complicated or bespoke steel connections would take either a more conservative approach or we would spend a lot of time doing custom finite element analysis models.

Dallas Lee

Principal Engineer – Robert Bird Group
Australia

A projekt jellegéből adódóan a rácsostartók csatlakozási csomópontjainak metszéspontjai bonyolulttá váltak. Dallas Lee és csapata korábban nem találkozott olyan szoftverrel, amely ilyen típusú kapcsolatokat fedett volna le anélkül, hogy azokat a végeselem-programban nulláról kellett volna modellezni, ami elfogadhatatlanul lassú volt.

Mérnöki kihívások

A projektben négy torony szerepel, az IT2 és IT3 tornyok között egy égbolt-híddal. Az IDEA StatiCa használatának fő oka az IT1 és IT2, valamint IT3 és IT4 tornyok közötti Skydeck bonyolult rácscsomópontjainak megtervezése volt.

Ezen csomópontok körüli összetettség miatt a hagyományos végeselem-szoftverben való modellezésük túl sokáig tartott volna. Úgy találták, hogy az IDEA StatiCa ideális az ilyen kapcsolatok gyors modellezéséhez.

A projekt másik egyedi aspektusa, hogy az IT1és IT2 tornyoknak nagyon eltérő szeizmikus válaszuk van, ezért különbözőképpen mozognak. Ez azt jelenti, hogy ha a tornyok közötti fedélzeteket rögzítették volna, sok belső erő fejlődött volna ki.

Ennek leküzdésére csuklós mozgási hézagot alkalmaztak, hogy a fedélzetek azon a ponton el tudjanak fordulni. Ennek az elfordulásnak az eléréséhez egy belső acél konzolon ülő csapágyat használtak. Ez rendkívül összetett, egyedi gyártású acél kapcsolatok tervezésének szükségességét eredményezte.

Previously, we would do very complicated FEA models, which obviously are quite time-consuming to put together. Whereas IDEA StatiCa makes that whole process a lot faster for us.

Dallas Lee

Principal Engineer – Robert Bird Group
Australia

A projekt során a fedélzet profilja különös figyelmet igényelt. Korábban a profil hajótest alakú volt. A felső felület és az alsó lap törésének bevezetésével nagyon bonyolult acél kapcsolatokra volt szükség, ahol a másodlagos gerenda a fő rácsostartó vonalán törik át.

Dallas és csapata más, igen kreatív kapcsolatok megoldásával is szembesült a projekt megvalósítására vonatkozó szigorú építészeti döntések miatt. Az IDEA StatiCa lehetővé tette számukra, hogy leküzdjék ezeket az akadályokat, és magabiztossá váljanak abban, hogy minden kapcsolattervezést pontosan el tudnak végezni, függetlenül azok összetettségétől.

Megoldások és eredmények

A projekt legfontosabb tanulsága Dallas és csapata számára az volt, hogy magabiztosnak érezték magukat a tervezési megoldásaikban. A normál végeselem-modell helyett ez a magabiztosság nagyrészt az IDEA StatiCa mögött zajló tesztelésnek volt köszönhető.

Sikerült kialakítaniuk egy munkafolyamatot is, amellyel a végeselem-analízis modelljükből ki tudták nyerni a szerkezeti elem geometriáját és a szerkezeti elemekre ható erőket. Létrehoztak egy Python szkriptet, amellyel ki tudták nyerni az adatokat a Strand7-ből SAF fájlformátumba, mivel a Strand7-nek nincs BIM-kapcsolata. Ez lehetővé tette a modell importálását az IDEA StatiCa-ba a Checkbot segítségével, ami hatalmas előnyt jelentett a csapat számára, mivel ez azt jelentette, hogy adatveszteség nélkül tudták átvinni az adatokat az IDEA StatiCa jól dokumentált API-ján keresztül.

We had a very swift automation process, which was facilitated by the IDEA StatiCa BIM Links and SAF format import.

Dallas Lee

Principal Engineer – Robert Bird Group
Australia

Korábban Dallasnak és csapatának vagy konzervatívabbnak kellett lenniük a tervezési megközelítésükben, mindent kézzel értékelve, dokumentált modelleket alkalmazva és azokat egyedi kapcsolatokhoz igazítva. Vagy ha valami rendkívül összetett részletet akartak kidolgozni, egyedi, nulláról készített végeselem-analízis modelleket hoztak létre.

Ennek a munkafolyamatnak a használata, amellyel a szerkezeti elem geometriáit és az összes különböző teherkombinációt és kombinációt bevitték, rengeteg időt takarított meg számukra. Ez segített nekik abban, hogy magabiztosak legyenek a tervezési megoldásaikban, és egy kicsit tovább feszegessék a határokat.