Massachussets'teki aile evi

Martha's Vineyard adası | United States | CRAFT Engineering Studio
Bu makale aynı zamanda şu dillerde de mevcuttur:
İngilizceden yapay zeka tarafından çevrildi
CRAFT Engineering Studio, bu tek ailelik konut projesinde Selldorf Architects ile yakın iş birliği içinde çalıştı. Proje; ana bina, garaj ve havuz evi olmak üzere üç farklı yapıdan oluşmaktadır. Açık mimari tasarımı ve desteksiz balkonu ile ana binanın iki katlı yapısı, okyanusu gözlemleyen dik bir uçurum üzerinde konumlanmakta; bu durum yapıyı yüksek rüzgarlara maruz bırakmakta ve düşey ile yatay yük taşıyıcı sistemlerin yapısal tasarımı açısından çok sayıda zorluk ortaya çıkarmaktadır. Başlangıçta çelik olarak tasarlanan proje, hem müşterinin hem de mimarın isteğiyle ağırlıklı olarak ahşap bir çözüme dönüştürülmüştür.
inline image in article

Proje hakkında

Tüm çizimler için REVIT kullanan, kapsamlı CAD dosya paylaşımı ve iş akışı yönetimi gerçekleştiren CRAFT, yapısal analiz sonuçlarına dayalı olarak yapı modelini yapılandırmak için bu aracı (ve RFEM ile entegrasyonunu) etkin biçimde kullandı.

Birleşim tasarımını da RFEM'de yapmak istediler; ancak bu denli karmaşık bir birleşim tasarımı için RFEM desteklenmiyordu. Bu nedenle IDEA StatiCa'ya yöneldiler.

İnsanlar genellikle kendi hesaplamalarını yapılandırmak için SolidWorks veya Fusion 360'a başvurur. Ancak bunun ne kadar zaman ve çaba gerektirdiğini çoğu zaman göz ardı ederler. IDEA StatiCa, gerçek anlamda iyi tanımlanmış imalat modelleme fonksiyonları ve birleşimler ile takviye levhası elemanları açısından özelleştirilmiş kesitler oluşturma esnekliği sunar. Ayrıca yapısal elemanlar üzerinde yönetmelik kontrolü gerçekleştirmek için mükemmel bir sistem sunarak yalnızca tasarım sorunlarını çözmeye odaklanmanıza olanak tanır.
Trevor Chou
Trevor Chou
Proje Mühendisi – CRAFT Engineering Studio
United States

Ortalama 10 ft (3 m) kat yüksekliğiyle iki katlı moment çerçevesi, 21 ft (6,4 m) ve 14 ft (4,3 m) olmak üzere iki açıklıktan oluşmaktadır.

Mimar, balkon alanında belirgin yapısal çaprazlar veya destekler olmaksızın tamamen açık bir alan bırakmak amacıyla yumuşak katlı bir yapı tasarladı. Bu nedenle ekip, termal olarak yalıtılmış desteksiz balkon iskeletini tasarlamak zorunda kaldı; bunun için moment çerçevesini, konsol ve geri açıklıkları oluşturmak üzere ortogonal flitch kirişlerle kesişen derin çok katmanlı LVL ahşap kirişlerle birleştirmeyi tercih etti.

inline image in article

Ortaya çıkan çelik düğüm birleşimi, iki ortogonal eksendeki kuvvetlere ve momentlere karşı koyacak şekilde tasarlandı. Başlangıçta merkezi içi boş kesitli bir göbek kullanılmak istendi; ancak kutu kesit duvarlarındaki yetersiz düzlem dışı rijitlik nedeniyle bu çözümün moment çerçevesi kirişinden gelen yüksek momentlere dayanamayacağı anlaşıldı.

Tasarımı yeniden gözden geçirmek zorunda kaldık. Neyse ki, IDEA StatiCa'da kuvvetlerin farklı elemanlara nasıl aktarılabileceğini görselleştirebilmek bizi daha iyi bir çözüme yönlendirdi. Geniş başlıklı profil kesitli bir merkez düğüm kullanmaya karar verdik; zira bu çözüm her iki dik eksende de mükemmel bir süreklilik sağlamakta ve elemanlar arasında düzgün bir kuvvet geçişine olanak tanımaktadır.
Trevor Chou
Trevor Chou
Proje Mühendisi – CRAFT Engineering Studio
United States

Çelik birleşim, her iki eksende sürekliliği koruyacak ve kuvvetler ile momentlerin göbek merkezine daha doğrudan iletimini sağlayacak şekilde geniş başlıklı kesit kullanılarak yeniden tasarlandı.

inline image in article

Ayrıca balkon elemanlarının binanın termal hattı boyunca sürekli çelik gerektirmesi nedeniyle ekip, ısı kaybı ve yoğuşma risklerini azaltmak amacıyla özel malzemeden üretilmiş bir termal kesme pedi dahil etti.

İskelet elemanlarının analizi ve tasarımı için Dlubal RFEM, birden fazla malzemede karmaşık birleşimlerin tasarımı için ise IDEA StatiCa kullanıldı.

IDEA StatiCa, ahşap-çelik birleşimleri için özel malzemeler, karmaşık geometrili elemanlar ve şablonlar oluşturma esnekliğine sahip olup bu durum model kurulum süresini önemli ölçüde azaltmaktadır.
Trevor Chou
Trevor Chou
Proje Mühendisi – CRAFT Engineering Studio
United States

Mühendislik zorlukları

Bu projedeki zorluklar son derece fazlaydı.

Daha önce belirtildiği üzere, bina yalnızca dik bir uçurumun üzerinde konumlanmakla kalmayıp kesme duvarları veya çaprazlar olmaksızın yüksek rüzgarlara da dayanmak zorundaydı. Buna ek olarak, termal olarak yalıtılmış desteksiz balkon, ana moment çerçevesine ikinci bir ortogonal tasarım yönü getirdi; bu da düğüm noktalarında kesme, eksenel ve moment kapasitesinin 2 yönde karşılanması gerektiği anlamına geliyordu.

Özgün tasarım bir çelik sistem olarak kurgulanmıştı. Bu nedenle CRAFT, çelik tipli bir bina topolojisiyle çalışırken mümkün olduğunca fazla bölümü yapısal kereste ve ahşapla gerçekleştirme hedefiyle ilerledi.

IDEA StatiCa ahşap birleşim tasarımlarını desteklemese de araç, belirli cıvata konumlarındaki çıktı kuvvetlerini sağlayabiliyordu. Ekip bu sonuçları, kuvvet dağılımını doğrulamak ve birleşimin yapısal tasarımını tamamlamak amacıyla ahşap yönetmeliğine uygun cıvata yataklanma kontrollerine yönelik şirket içi tasarım hesap tablolarına kolaylıkla aktarabildi.

Bu, IDEA StatiCa'da birleşimleri hızla prototipleyebildiğimiz anlamına geliyordu – cıvata boyutunu, aralığını ve dizilim düzenlemelerini vb. değiştirerek – ve ardından kendi hesap tablolarımıza aktarmak için revize edilmiş cıvata kuvvetlerini kolayca elde edebildik.
Martyn Sheard
Martyn Sheard
Kıdemli Proje Mühendisi – CRAFT Engineering Studio
United States

Çözümler ve Sonuçlar

2022 yılında tamamlanan Martha's Vineyard'daki iki katlı tek ailelik konut, üstün mimari ve yapısal tasarımın çarpıcı bir örneğidir.

IDEA StatiCa yazılımını kullanarak mimar, termal danışman ve imalatçıyla yakın iş birliği içinde çalışan CRAFT, tam çelik bir çerçeveyi başarıyla hibrit ahşap çözüme dönüştürdü; böylece gerekli çelik miktarını azaltırken binanın yapısını geleneksel yerel inşaat anlayışıyla uyumlu hale getirdi.

inline image in article

Craft | Engineering Studio Hakkında

New York merkezli CRAFT, geleneksel ve geleneksel olmayan malzemeler kullanılarak gerçekleştirilen yeni konut, ticari ve özel projelerin inşaatında (ve mevcut yapıların tadilinde) yapısal mühendislik danışmanlık hizmetleri sunmaktadır.

Vizyoner bir yapısal mühendislik stüdyosu olan CRAFT ekibi, yapısal mühendislik ile mimarlık arasındaki süregelen diyaloğa büyük önem vermektedir. Deneyimlerini ve açık fikirliliklerini en ileri hesaplamalı ve analitik araçlarla harmanlayan CRAFT, müşterilerine yapısal tasarımda verimli, pratik ve yenilikçi çözümler sunabilmektedir; bu yaklaşım, yapısal mühendislik hizmetinde yeni yöntemler arayan mimar ve tasarımcılar için idealdir.

Proje Mühendisi Trevor Chou, yüksek katlı binalar ve ticari konutların yapısal tasarımı ve analizi konusundaki deneyimini (ABD ve Çin yapı yönetmelikleri kapsamında) projeye taşımakta olup mimarlık ve mühendislik bilgisini bütünleştirme konusunda büyük bir tutku taşımaktadır.

Kıdemli Proje Mühendisi Martyn Sheard, geniş bir proje türü ve ölçeği yelpazesinde tasarım ve proje yönetimi alanında on iki yıllık deneyime sahip olup özellikle kütlesel ahşap yapıların mühendisliğine ilgi duymaktadır.

Martyn Sheard ve Trevor Chou, IDEA StatiCa Excellence Award 2021 kapsamında Küçük Ölçekli Yapılar kategorisinde birinci olarak, bu kategoride yarışan 100'den fazla katılımcıyı geride bıraktı.

inline image in article

Mühendislerin proje hakkındaki görüşlerini öğrenin

DİĞER ÖRNEK ÇALIŞMALAR

EDGE Amsterdam West

AFAS Stadyumu çatı yapısı

Cephe koruma inşaat desteği

CRAFT Engineering Studio

CRAFT Engineering Studio

United States
Ayrıntılar