HSS Stalen Boomsculptuur

Een stalen boomluifel project 

Het architectonische projectdoel was het bouwen van een sculptuur die op een boom leek. Het constructieve resultaat was een stalen frame paviljoen/bandshell met een gelaagde luifel en takkensysteem. Het project doorliep echter meerdere iteraties met verschillende configuraties, waaronder een glazen geodetische koepel en stalen vinbladen, voordat het uiteindelijk uitkwam op een HSS- en stalen buisframe met houten vloerafwerking.

Door de geometrie van de gewenste constructie waren er complexe HSS- en stalen buisverbindingen, waarbij op meerdere plaatsen veel staven samenkwamen op één locatie.  De excentrische aard van de windbelasting op de constructie, met name gezien de noodzaak om een zijde zonder kolommen vrij te laten als bandshell, zorgde voor complexe belastingscondities op drukke locaties. 

HSS verbindingsuitdaging

Bij het ontwerpen van HSS-naar-HSS verbindingen is het gebruik van AISC 360 normformules vrijwel onmogelijk, omdat de verbindingen binnen de toepassingsgrenzen moeten vallen. Deze grenzen zijn te vinden in Hoofdstuk K van de AISC 360 Specification for Steel Buildings. Samengevat hebben de grenzen betrekking op de hoek tussen de staven, breedteverhouding, verbindingsexcentriciteit, spleten, wanddikte, enz. De norm staat echter het gebruik van eindige elementenanalyse toe als alternatief. 

Stability Engineering gebruikte de IDEA StatiCa Connection applicatie voor deze verbindingen, waardoor ze alle verbindingen in het project konden modelleren, van zeer eenvoudige tot complexe verbindingen, zonder beperkingen. 

Het was verrassend eenvoudig om verschillende verbindingen te maken, zelfs als je voor dit project koud in de software kwam. Na een korte tijd tutorials en documentatie doorgenomen te hebben, ging het vrij snel.

Justin Downey

Projectingenieur – Stabiliteitsberekening

Verenigde Staten

Na het integreren van de software in hun werkprocessen heeft Stability Engineering de IDEA StatiCa applicatie gebruikt in andere projecten met een groot aantal uiteenlopende condities. Vergeleken met de eerste ronde van handberekeningen en het samenvoegen van berekeningen uit meerdere programma's om de meest complexe verbindingen volledig te analyseren, heeft dit waarschijnlijk tot een dag tijdsbesparing opgeleverd voor het definitieve ontwerp. 

Het gebruik van IDEA StatiCa heeft hen niet alleen tijd bespaard, maar heeft hun ingenieurs ook in staat gesteld efficiëntere ontwerpen te maken vergeleken met verbindingen die uit andere softwareoplossingen en rekenbladen komen. Het EEM-modelleren van deze verbindingen gaf hen ook een hoger vertrouwensniveau in het ontwerp

Waarom IDEA StatiCa?

Stability Engineering maakte gebruik van IDEA StatiCa door: 

• Verbindingen modelleren met complexe geometrie 
• HSS verbindingen modelleren buiten de toepassingsgrenzen van de norm
• Meerdere staven in één knoop
• Belastingsexcentriciteiten modelleren 
• Hoger vertrouwensniveau in het ontwerp
• Tijdsbesparing vergeleken met handberekeningen
• Snelle leercurve omdat ze IDEA voor het eerst gebruikten in dit project