O projektu
Konstrukce sestávající ze čtyř věží propojených třemi ocelovými příhradovými mosty měla složitou geometrii. Pomocí IDEA StatiCa získal Dallas Lee, hlavní inženýr společnosti Robert Bird Group, a jeho tým přesnou flexibilitu potřebnou k přesnému, bezpečnému a efektivnímu modelování trojrozměrných uzlů příhradových nosníků.
Queen's Wharf Skydeck je konstruována z oceli a zahrnuje tři pole o délkách 25 m, 30 m a 35 m, přemosťující věže komplexu (označené IT1, IT2, IT3 a IT4). Dvě pole (mezi IT1 a IT2 a mezi IT3 a IT4) jsou navržena s trvalými dilatačními spárami, které umožňují nezávislý pohyb propojených věží. Pole IT1–2 představovalo jedinečnou výzvu. Přemosťuje od boku věže IT1 z pevné plošiny, vyčnívající až 12 m od fasádní linie věže, což vyžadovalo sofistikovaný kloubový spoj.
Pole Skydecku jsou sestavena a opláštěna na úrovni podia, poté horizontálně zasunuty do polohy prostřednictvím kolejnicového systému a následně vertikálně zdviženy pomocí lan.
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
Vzhledem k povaze projektu se průsečíky uzlů, kde se příhradové nosníky spojují, staly velmi složitými. Dallas Lee a jeho tým se dosud nesetkali se softwarem, který by pokrýval tyto typy přípojů, aniž by je bylo nutné modelovat od základu v jejich programu pro metodu konečných prvků, což bylo nepřijatelně pomalé.
Inženýrské výzvy
Projekt zahrnuje čtyři věže s lávkou mezi věžemi IT2 a IT3. Hlavním důvodem pro použití IDEA StatiCa byl návrh složitých uzlů příhradových nosníků ve Skydecku mezi věžemi IT1 a IT2 a IT3 a IT4.
Vzhledem k vysoké složitosti těchto uzlů by jejich modelování v tradičním softwaru pro metodu konečných prvků trvalo příliš dlouho. Zjistili, že IDEA StatiCa je ideální pro modelování takových přípojů a umožňuje to provést rychle.
Dalším jedinečným aspektem projektu je, že věže IT1 a IT2 mají velmi odlišné seismické odezvy, a proto se pohybují různě. To znamená, že pokud by byly plošiny mezi věžemi pevně spojeny, vznikly by velké vnitřní síly.
Aby to překonali, použili kloubový pohybový spoj, který umožňuje plošinám v daném místě otáčet. K dosažení tohoto otočení použili ložisko umístěné na ocelové krátké konzole uvnitř. To vedlo k nutnosti navrhnout velmi složité zakázkové ocelové přípoje, aby bylo tohoto řešení dosaženo.
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
Během projektu vyžadoval profil plošiny zvláštní pozornost. Dříve měl v profilu tvar trupu lodi. Zavedením lomu jak na horním povrchu, tak na spodní hraně bylo nutné vytvořit velmi složité ocelové přípoje, kde sekundární nosník prochází lomem přes linii primárního příhradového nosníku.
Dallas a jeho tým se také museli vypořádat s dalšími velmi kreativními přípoji v důsledku přísných architektonických rozhodnutí o způsobu provedení projektu. IDEA StatiCa jim umožnila překonat všechny tyto překážky a získat jistotu ve schopnosti přesně realizovat všechny návrhy přípojů, bez ohledu na jejich složitost.
Řešení a výsledky
Klíčovým poznatkem z projektu pro Dallase a jeho tým byla jistota, kterou on a jeho tým cítili ve svých návrzích. Namísto použití běžného modelu metody konečných prvků byla tato jistota z velké části dána testováním, které probíhalo v pozadí při používání IDEA StatiCa.
Podařilo se jim také vyvinout pracovní postup, při kterém mohli přebírat geometrii prvků a silové účinky z jejich modelu metody konečných prvků. Vytvořili skript v Pythonu, pomocí kterého mohli extrahovat data ze Strand7 do formátu SAF, protože Strand7 nemá BIM propojení. To umožnilo importovat model do IDEA StatiCa prostřednictvím Checkbot, což bylo pro tým obrovskou výhodou, protože to znamenalo, že mohli přenášet data bez ztráty pomocí dobře zdokumentovaného API IDEA StatiCa.
Proces automatizace proběhl díky aplikaci IDEA StatiCa BIM Links a vytvoření skriptu na import formátu SAF velmi rychle
Dallas Lee
Vedoucí inženýr
V minulosti museli Dallas a jeho tým buď přistupovat k návrhu konzervativněji – posuzovat vše ručně, aplikovat zdokumentované modely a přizpůsobovat je pro zakázkové přípoje – nebo pokud chtěli detailně zpracovat něco velmi složitého, vytvářeli vlastní modely metody konečných prvků od základu.
Použití tohoto pracovního postupu, při kterém přenášeli geometrie prvků a všechny různé zatěžovací stavy a kombinace, jim ušetřilo mnoho času. Pomohlo jim to získat jistotu v jejich návrzích a zároveň je posunout o něco dál.
Pro mě byla velkou výhodou úspora času při vývoji těchto typů přípojů a následná možnost sdělit tyto informace přímo výrobci.
Dallas Lee
Vedoucí inženýr
O společnosti Robert Bird Group
Robert Bird Group je globální poradenská inženýrská firma s více než 700 zaměstnanci v jedenácti kancelářích. Jako člen skupiny Surbana Jurong se zavazuje naplňovat vizi každého klienta prostřednictvím neúnavného usilování o inženýrskou excelenci ve všech projektech. Nabízí služby v pěti oborech, přičemž čerpá ze svých mezinárodních zkušeností: konstrukční inženýrství, stavební inženýrství, inženýrství výstavby, geotechnické inženýrství (Velká Británie a Střední východ), virtuální návrh a výstavba.
Firma zvítězila v kategorii hlasování veřejnosti na IDEA StatiCa Excellence Awards 2023.
Vyzkoušejte IDEA StatiCa zdarma
Začněte svou zkušební verzi ještě dnes a užijte si 14 dní plného přístupu a služeb zdarma.
Spustit zkušební verzi zdarma
