Il Queen's Wharf Skydeck
Informazioni sul progetto
Composta da quattro torri collegate da tre ponti a traliccio in acciaio, la struttura presentava una geometria complessa. Utilizzando IDEA StatiCa, Dallas Lee, ingegnere principale presso il Robert Bird Group, e il suo team hanno ottenuto la flessibilità precisa necessaria per modellare accuratamente, in modo sicuro ed efficiente i nodi tridimensionali del traliccio.
Il Queen's Wharf Skydeck è costruito in acciaio e comprende tre campate di 25 m, 30 m e 35 m, che collegano le torri dello sviluppo (denominate IT1, IT2, IT3 e IT4). Due campate (tra IT1 e IT2 e tra IT3 e IT4) sono progettate con giunti di movimento permanenti per consentire il movimento indipendente delle torri collegate. La campata IT1-2 ha presentato una sfida unica: collega il lato della torre IT1 da un impalcato fisso, sporgendo fino a 12 m dalla linea di facciata della torre, richiedendo un sofisticato giunto di articolazione.
Le campate dello Skydeck vengono assemblate e rivestite al livello del podio, quindi fatte scorrere orizzontalmente in posizione tramite un sistema di binari, prima di essere sollevate verticalmente mediante trefoli.
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Data la natura del progetto, l'intersezione dei nodi in cui i tralicci si collegano era diventata complicata. Non esisteva alcun software che Dallas Lee e il suo team avessero incontrato in precedenza in grado di gestire questi tipi di collegamenti senza modellarli da zero nel loro programma FEA, il che risultava inaccettabilmente lento.
Sfide ingegneristiche
Il progetto comprende quattro torri con un ponte aereo tra le torri IT2 e IT3. Il motivo principale per l'utilizzo di IDEA StatiCa era la progettazione dei nodi complessi del traliccio all'interno dello Skydeck tra le torri IT1 e IT2 e IT3 e IT4.
Data la complessità di questi nodi, modellarli con il tradizionale software FEA avrebbe richiesto troppo tempo. Il team ha riscontrato che IDEA StatiCa era ideale per modellare tali collegamenti in modo rapido.
Un altro aspetto unico del progetto è che le torri IT1 e IT2 hanno risposte sismiche molto diverse, quindi si muovono in modo differente. Ciò significa che, se avessero vincolato gli impalcati tra le torri, si sarebbero sviluppate notevoli forze interne.
Per ovviare a questo problema, è stato impiegato un giunto di movimento articolato in modo che gli impalcati possano ruotare in quel punto. Per realizzare questo perno, è stata utilizzata una piastra di appoggio posizionata su una mensola corta in acciaio all'interno. Ciò ha comportato la necessità di progettare collegamenti in acciaio fabbricati su misura molto complessi per raggiungere questo obiettivo.
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Durante il progetto, il profilo dell'impalcato ha richiesto particolare attenzione. In precedenza, aveva la forma di uno scafo di barca in sezione. Introducendo una variazione di quota sia sulla superficie superiore che sull'intradosso, è stato necessario realizzare collegamenti in acciaio molto complessi, in cui la trave secondaria si piega attraverso la linea del traliccio primario.
Dallas e il suo team hanno dovuto affrontare anche altri collegamenti molto creativi a causa delle rigide scelte architettoniche del progetto. IDEA StatiCa ha permesso loro di superare tutti questi ostacoli e di acquisire fiducia nella capacità di realizzare tutti i progetti di collegamento con precisione, indipendentemente dalla loro complessità.
Soluzioni e risultati
Il principale insegnamento tratto dal progetto da Dallas e dal suo team è stata la fiducia che lui e il suo team hanno provato nei confronti dei loro progetti. Invece di utilizzare un normale modello FEA, questa fiducia era dovuta in gran parte alle verifiche effettuate tramite IDEA StatiCa.
Sono stati inoltre in grado di sviluppare un flusso di lavoro che consentiva di estrarre la geometria degli elementi e le forze sugli elementi dal loro modello di analisi agli elementi finiti. Hanno configurato uno script Python per estrarre i dati da Strand7 nel formato file SAF, poiché Strand7 non dispone di un collegamento BIM. Ciò ha reso possibile importare il modello in IDEA StatiCa tramite Checkbot, il che ha rappresentato un enorme vantaggio per il team, poiché ha consentito di trasferire i dati senza perdite utilizzando l'API ben documentata di IDEA StatiCa.
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In passato, Dallas e il suo team dovevano adottare un approccio progettuale più conservativo, valutando tutto manualmente a mano, applicando modelli documentati e adattandoli per un collegamento personalizzato. Oppure, se volevano dettagliare qualcosa di altamente complesso, creavano modelli di analisi agli elementi finiti personalizzati da zero.
L'utilizzo di questo flusso di lavoro, in cui venivano importate le geometrie degli elementi e tutti i diversi casi di carico e combinazioni, ha fatto risparmiare molto tempo. Ciò ha permesso loro di essere fiduciosi nei propri progetti e di spingersi un po' oltre.
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Informazioni su Robert Bird Group
Robert Bird Group è una società di ingegneria consulenziale globale con oltre 700 dipendenti distribuiti in undici uffici. Membro del Surbana Jurong Group, si impegna a realizzare la visione di ogni cliente attraverso il perseguimento incessante dell'eccellenza ingegneristica in tutti i progetti. Offre servizi in cinque discipline, attingendo alla propria esperienza internazionale: ingegneria strutturale, ingegneria civile, ingegneria della costruzione, ingegneria geotecnica (Regno Unito e Medio Oriente), progettazione virtuale e costruzione.
La società ha vinto la categoria Public Vote agli IDEA StatiCa Excellence Awards 2023.
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