STAAD - ustvarjanje stroškovno učinkovitega oblikovalskega paketa, optimiziranega za prenašanje strukturnih napetosti - Zahodna Indija

K10 Grand je na pionirski lokaciji v Sarabhaju pionirska poslovna stavba, ki določa nove standarde za poslovne prostore v Vadodari, Gujarat, Indija. Zaradi bližine lokalnega letališča in železniške postaje je območje doživelo hitro rast gospodarskih zgradb. K10 je kot strukturni svetovalec za projekt najel VYOM Consultants in jim naročil, da oblikujejo stavbo, ki izpolnjuje in presega najvišja pričakovanja poslovne elite Vadodara.

Ta projekt INR 1.2 milijard je sestavljen iz kleti in 12 tal, s skupno površino 200,000 kvadratnih metrov. Večina stavb na tem območju je mešane, pisarniški prostori pa so nad drugimi podjetji. Vendar je hotel K10 na območje prinesti nekaj novega, zato bo K10 Grand uporabljen le za pisarne. Ta konfiguracija bi prebivalcem omejila prekinitev pisarniškega življenja.

Odpravite težave z oblikovanjem, da ustvarite prostor brez stolpcev

Za zasnovo te impresivne strukture je VYOM moral premagati številne izzive. Zaradi nadmorske višine in notranjega arhitekturnega načrtovanja stavbe so se pojavile težave z zasnovo strukture, s katero se je organizacija morala spoprijeti. Projektna skupina je želela zgraditi zgradbo s tremi stolpi in osrednjo zgradbo na sredini. Konstrukcija štrli navzven za spodnja šest nadstropij in se nato za zgornja šest nadstropij zoži navzgor. Razporeditev stebrov in rezalnih sten je bila zaradi te edinstvene oblike težavna. Poleg tega sta arhitektka in projektant vztrajala, da je v predprostoru prostor brez stolpcev. Osrednje jedro je bilo potrebno za namestitev vseh javnih služb, zato je bilo težko imeti potresno zasnovo, saj je oblika stavbe pritegnila več stranskih sil. Končno je bila podlaga stavbe kombinirana in splav podlaga, zato je bilo treba pred gradnjo skrbno oceniti strukturo. Trenutno je v fazi gradnje pričakovati, da bo stavba postala mejnik na tem območju.

Priključne konstrukcije za varčnejšo zasnovo

Pri načrtovanju stavbe je bil prvotni načrt ustvariti štiri ločene stavbe: tri stolpe in osrednjo strukturo. Ko pa je VYOM začel analizirati dizajn v podjetju STAAD, je projektna skupina ugotovila, da ta začetni predlog oblikovanja ni ekonomičen. Namesto tega je ekipa uporabila STAAD, da je ustvarila nov in optimiziran dizajn, da bi bil bolj donosen. Projektna skupina se je odločila povezati vse zgradbe, s čimer je prihranila denar in čas. Za ekipo je bilo ključno, da to spremembo izvede pred fazo gradnje.

S postavitvijo takšne zasnove se je VYOM odločil, kam postaviti konstrukcijske nosilne stebre. STAAD je projektni skupini pokazal, da oblika stavbe znatno zakrivi od devetega nadstropja navzgor, zaradi česar so tipični ravni stebri nemogoči, ker bi prečkali načrt stavbe. Tudi petni stebri ne bi delovali, ker bi znatno znižali zgornje meje in uničili načrte pisarne. Namesto tega je VYOM predlagal ravne stebre za prvih devet nadstropij in nagnjene stebre od devetega do dvanajstega nadstropja. Ta načrt bi ohranil arhitekturo, dokler je ostal znotraj zahtev IS kode.

Izvedba tramov in stebrov za izenačitev napetosti

Druga značilnost, ki je VYOM-u pomagala ustvariti edinstven prostor, je bila uporaba naknadno napetih žarkov. Grede niso mogle biti zelo globoke, saj si je arhitekt želel najvišjih možnih stropov. Poleg tega je načrt zahteval, da kanali potekajo vzdolž žarka. Ti tramovi so skupaj s stebri in rezalnimi stenami preprečili torzijo v stavbi, kar je omogočilo sosednje središče mase in togosti. VYOM je stebre uredil tako, da bočna sila povsem počiva na sredini stavbe. Vsi rezalni zidovi, dvižne stene in stebri so bili organizirani tako, da zdržijo 70% bočne sile. Za zagotovitev prostora brez stolpcev v preddverju je VYOM za preostala tla stavbe uporabil grede in konzolne plošče nog 20.

S pomočjo STAAD-a je VYOM spoznal, da je v zgradbi še vedno območje visoke napetosti. To območje se je pojavilo v devetem nadstropju zaradi razmika klasifikacijskih stolpcev. Deveto nadstropje nosi veliko obremenitev, zato je bilo treba prilagoditi zasnovo. Ko je projektna skupina spoznala to situacijo, je članom skupine uspelo z ojačitvijo in kabli, nameščenimi na iste grede, odmakniti smernike stran od tramov v devetem nadstropju.

Prihranite čas oblikovanja za delovno mesto prihodnosti

Z uporabo STAAD-a je VYOM v enem mesecu dokončal celotno zasnovo stavbe z risbami. STAAD je projektni skupini prihranil precej časa v celotni fazi oblikovanja, kar je omogočilo skoraj 70 oblikovalske iteracije tako za oblikovalske pristope kot končno zasnovo v mesecu. STAAD je zmanjšal čas, potreben za oblikovanje in analizo teh ponovitev. Aplikacija je tudi omogočila, da so se te ponovitve in spremembe oblikovanja lepile na kodo IS v okolju, ki ga je enostavno uporabiti.

Zasnova je ustrezala vsem zahtevam arhitekta in projektanta, gradnja pa je zdaj v teku. Dolgo pričakovana zgradba se zdi enaka modelu 3D, komercialni prostori pa so uporabni brez ovir. Ker se nahaja v centru mesta, bo K10 Grand omogočil potnikom, da imajo v bližini vse, kar potrebujejo, vključno z nakupovalnimi centri, bolnišnicami, supermarketi in restavracijami. Prostor bo vseboval strešno teraso, skupne konferenčne prostore, bivalni prostor, telovadnico in kavarno, zaradi česar bo to delovno mesto prihodnosti.

Inovativni projekt K10 Grand je bil izbran kot finalist programa nagrad za leto 2018 v infrastrukturi v kategoriji »Strukturno inženirstvo«.

Naslednje organizacije so se letos nadaljevale na seznamu finalistov leta v Programu leta 2007 Nagrade za infrastrukturo 2019 v kategoriji "Konstrukcijski inženiring".

• FG Consultoria Empresarial za nov sedež Patrimonium, ki je izveden 100% v strukturni zasnovi BIM, Lagoa da Prata, Minas Gerais, Brazilija
• Sterling Engineering Consultancy Services Pvt. Ltd. Za mednarodni kongresno-razstavni center Dhirubhai Ambani, Mumbai, Maharashtra, Indija
• WSP za zagotavljanje optimizirane zasnove za kompleksno klet pod ikoničnim Admiralty Archom, London, Velika Britanija

Avtor Šimonti Paul