บ้านครอบครัวในรัฐแมสซาชูเซตส์
เกี่ยวกับโครงการ
โดยใช้ REVIT สำหรับการร่างแบบทั้งหมด การแชร์ไฟล์ CAD อย่างละเอียด และการจัดการเวิร์กโฟลว์ CRAFT สามารถใช้ประโยชน์จากเครื่องมือนี้ (และการผสานรวมกับ RFEM) เพื่อกำหนดค่าแบบจำลองโครงสร้างตามการวิเคราะห์โครงสร้าง
พวกเขายังต้องการออกแบบการเชื่อมต่อใน RFEM แต่ไม่รองรับการออกแบบจุดต่อที่มีความซับซ้อนสูงเช่นนี้ จึงหันมาใช้ IDEA StatiCa
US
ด้วยความสูงชั้นเฉลี่ย 10 ฟุต (3 ม.) โครงสร้าง moment frame สองชั้นประกอบด้วยสองช่วงขนาด 21 ฟุต (6.4 ม.) และ 14 ฟุต (4.3 ม.)
สถาปนิกออกแบบโครงสร้าง soft-story เพื่อเว้นพื้นที่เปิดโล่งสมบูรณ์สำหรับบริเวณระเบียงโดยไม่มีค้ำยันหรือเสาค้ำที่มองเห็นได้ชัดเจน ดังนั้นทีมงานจึงต้องออกแบบโครงระเบียงที่ตัดความร้อนและไม่มีเสาค้ำยัน โดยเลือกผสมผสาน moment frame กับคานไม้ LVL หลายชั้นขนาดลึกที่ตัดกับคาน flitch ในแนวตั้งฉากเพื่อสร้างส่วนยื่นและช่วงหลัง
จุดต่อ node เหล็กที่ได้ถูกออกแบบให้ต้านทานแรงและโมเมนต์ในสองแกนตั้งฉาก เดิมทีต้องการใช้ hub หน้าตัดกลวงตรงกลาง แต่พบว่าไม่สามารถต้านทานโมเมนต์สูงจากคาน moment frame ได้เนื่องจากความแข็งนอกระนาบของผนังหน้าตัดกล่องไม่เพียงพอ
US
จุดต่อเหล็กได้รับการออกแบบใหม่โดยใช้หน้าตัดปีกกว้างเพื่อรักษาความต่อเนื่องในทั้งสองแกน พร้อมทั้งให้การถ่ายแรงและโมเมนต์ไปยังศูนย์กลาง hub ได้โดยตรงมากขึ้น
นอกจากนี้ ชิ้นส่วนระเบียงต้องการให้เหล็กวิ่งต่อเนื่องผ่านแนวตัดความร้อนของอาคาร ดังนั้นทีมงานจึงรวมแผ่นตัดความร้อน (จากวัสดุที่กำหนดเอง) เพื่อลดความเสี่ยงจากการสูญเสียความร้อนและการควบแน่น
พวกเขาใช้ Dlubal RFEM ในการวิเคราะห์และออกแบบชิ้นส่วนโครงสร้าง และ IDEA StatiCa ในการออกแบบการเชื่อมต่อที่ซับซ้อนในหลายวัสดุ
US
ความท้าทายทางวิศวกรรม
โครงการนี้มีความท้าทายมากมาย
ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ไม่เพียงแต่อาคารตั้งอยู่บนหน้าผาชันและต้องสามารถต้านทานแรงลมแรงโดยไม่มีผนังรับแรงเฉือนหรือค้ำยัน แต่เพื่อให้ซับซ้อนยิ่งขึ้น ระเบียงที่ตัดความร้อนและไม่มีเสาค้ำยันได้นำทิศทางการออกแบบตั้งฉากที่สองมาสู่ moment frame หลัก ซึ่งหมายความว่าความสามารถในการรับแรงเฉือน แรงแกน และโมเมนต์ต้องได้รับการต้านทานใน 2 ทิศทางที่จุด node
การออกแบบเดิมถูกกำหนดให้เป็นระบบเหล็ก ดังนั้น CRAFT จึงทำงานกับโทโพโลยีอาคารแบบเหล็กโดยมีเป้าหมายที่จะทำให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในไม้โครงสร้างและไม้
แม้ว่าการออกแบบการเชื่อมต่อไม้จะไม่ได้รับการรองรับโดย IDEA StatiCa แต่เครื่องมือสามารถให้แรงผลลัพธ์ที่ตำแหน่งสลักเกลียวเฉพาะได้ ทีมงานสามารถถ่ายโอนผลลัพธ์เหล่านี้ไปยังสเปรดชีตการออกแบบภายในองค์กร (สำหรับการตรวจสอบแรงกดสลักเกลียวตามมาตรฐานไม้) เพื่อตรวจสอบการกระจายแรงและดำเนินการออกแบบโครงสร้างสำหรับการเชื่อมต่อให้เสร็จสมบูรณ์
US
วิธีแก้ปัญหาและผลลัพธ์
เสร็จสิ้นในปี 2022 บ้านครอบครัวเดี่ยวสองชั้นบนเกาะมาร์ธาส์ วินยาร์ด เป็นตัวอย่างที่โดดเด่นของการออกแบบสถาปัตยกรรมและโครงสร้างที่เหนือกว่า
ผ่านการใช้ซอฟต์แวร์ IDEA StatiCa และการทำงานร่วมกันอย่างใกล้ชิดกับสถาปนิก ที่ปรึกษาด้านความร้อน และผู้ผลิต CRAFT ประสบความสำเร็จในการพัฒนาโครงเหล็กเต็มรูปแบบให้เป็นโซลูชันไม้แบบผสมผสาน ลดปริมาณเหล็กที่ต้องการและรักษาโครงสร้างของอาคารให้สอดคล้องกับการก่อสร้างท้องถิ่นแบบดั้งเดิม
เกี่ยวกับ Craft | Engineering Studio
ตั้งอยู่ในนิวยอร์ก CRAFT ให้บริการที่ปรึกษาวิศวกรรมโครงสร้างในการก่อสร้างใหม่ (และการดัดแปลงที่มีอยู่) โครงการที่พักอาศัย พาณิชยกรรม และโครงการพิเศษในวัสดุแบบดั้งเดิมและไม่ใช่แบบดั้งเดิม
ในฐานะสตูดิโอวิศวกรรมโครงสร้างที่มีวิสัยทัศน์ ทีม CRAFT มีความหลงใหลในการสนทนาอย่างต่อเนื่องระหว่างวิศวกรรมโครงสร้างและสถาปัตยกรรม ผสมผสานประสบการณ์และความเปิดกว้างกับเครื่องมือการคำนวณและการวิเคราะห์ชั้นนำ CRAFT สามารถนำเสนอโซลูชันที่มีประสิทธิภาพ ใช้งานได้จริง และสร้างสรรค์สำหรับการออกแบบโครงสร้างแก่ลูกค้า ซึ่งเหมาะสำหรับสถาปนิกและนักออกแบบที่มองหาแนวทางใหม่ในการส่งมอบงานวิศวกรรมโครงสร้าง
ในฐานะวิศวกรโครงการ Trevor Chou นำประสบการณ์ในการออกแบบและวิเคราะห์โครงสร้างสำหรับอาคารสูงและที่พักอาศัยเชิงพาณิชย์ (ภายใต้มาตรฐานอาคารของสหรัฐอเมริกาและจีน) และมีความหลงใหลในการผสานความรู้ด้านสถาปัตยกรรมและวิศวกรรม
Martyn Sheard เป็นวิศวกรโครงการอาวุโสของบริษัทและมีประสบการณ์สิบสองปีในการออกแบบและการจัดการโครงการในโครงการประเภทและขนาดที่หลากหลาย โดยมีความสนใจเป็นพิเศษในการออกแบบโครงสร้างไม้มวลรวม
Martyn Sheard และ Trevor Chou ได้รับรางวัลชนะเลิศในประเภทโครงสร้างขนาดเล็กใน IDEA StatiCa Excellence Award 2021 โดยเอาชนะผู้เข้าร่วม 100 รายอื่นในประเภทโครงสร้างขนาดเล็ก
ฟังสิ่งที่วิศวกรพูดเกี่ยวกับโครงการ
กรณีศึกษาอื่นๆ
