Chodící sloupy na projektu Laurel Rittenhouse Square
O chodících sloupech
Chodící sloup označuje konstrukční sloup, který není svisle zarovnán mezi podlažími, což znamená, že sloup v horním podlaží nestojí přímo nad sloupem v podlaží dolním. Místo toho se sloup „přesouvá" nebo posouvá vodorovně z jedné úrovně na druhou přes sérii podlaží. Tento postupný přechod rozloží zatížení rovnoměrněji, namísto jeho přenesení najednou.
Společnost IMEG s rozsáhlými zkušenostmi v oblasti konstrukčního inženýrství stojí v čele navrhování a realizace řešení pro složité projekty. Jejich odbornost se odráží nejen v práci na prestižních projektech, ale také v závazku sdílet znalosti prostřednictvím odborných přednášek. Vzhledem k potřebě pokročilých analytických nástrojů integrovala společnost IMEG před čtyřmi lety řešení IDEA StatiCa do svého pracovního postupu, čímž zvýšila svou schopnost řešit náročné konstrukční návrhy s větší přesností a efektivitou.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Walking Columns – A Proposed Design Methodology October 20, 2021, Presented by: Clifford Schwinger, PE}}}\]
Teorie v praxi
Co mají společného Seminole Hard Rock Hotel & Casino v Hollywoodu, Vancouver House ve Vancouveru a The Laurel Rittenhouse Square ve Philadelphii? Překonání výzev pomocí chodících sloupů a návrh od inženýrů společnosti IMEG.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Vancouver House, The Laurel Rittenhouse Square, Seminole Hard Rock Hotel and Casino}}}\]
Zatímco u Seminole Hard Rock Hotel a Vancouver House byl při použití chodících a šikmých sloupů kladen důraz především na architektonický tvar, u projektu The Laurel Rittenhouse Square byly chodící sloupy použity k rozšíření horních podlaží směrem na západ při zachování historické budovy v základní části. Jedná se o nedávný projekt společnosti IMEG.
The Laurel Rittenhouse Square je 50podlažní rezidenční věž ultra-luxusní kategorie o rozloze 583 000 čtverečních stop a zároveň nejvyšší rezidenční budova ve Philadelphii. Navržena architektonickou kanceláří Solomon Cordwell Buenz a konstrukčně řešena společností The Harman Group (nyní IMEG), zahrnuje 65 kondominií, 184 bytů a třípodlažní podium s obchodními a restauračními prostory.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{The Laurel Rittenhouse Square in Philadelphia}}}\]
Klíčovou konstrukční výzvou bylo zachování sousední třípodlažní historické budovy při maximalizaci podlahové plochy. Za tímto účelem inženýři navrhli chodící sloupy, které postupně přesouvají nosné sloupy přes čtyři podlaží, aby podpíraly více než 40 pater nad nimi.
Inženýrské výzvy
V současné době neexistuje žádná zavedená metodika ACI 318 pro navrhování chodících sloupů. Stavební inženýři proto musí primárně vycházet z přístupu založeného na základních principech konstrukčního inženýrství a zkušenostech. To může být náročné, protože chodící sloupy mohou mít jedinečné podmínky. Jedná se však o oblasti nespojitosti, a proto jsou sloupy navrhovány podle toho, jak norma tyto oblasti řeší – metodou vzpěra-táhlo (SaT), přestože ACI chodící sloupy výslovně nezmiňuje. Proto jsou zapotřebí zkušenější inženýři, kteří zohlední veškeré vstupy a podmínky vstupující do výpočtu. Metoda SaT se opírá o počáteční předpoklad. Pokud je však tento předpoklad nesprávný, nemusí přesně odrážet skutečnost, a proto jsou zkušenosti nezbytné.
Řešení a výsledky
Společnost IMEG využila IDEA StatiCa Detail k provedení srovnávací analýzy oproti ručním výpočtům metodou vzpěra-táhlo podle ACI 318-14. Tento přístup byl klíčový pro ověření hlavních konstrukčních chování a zajištění souladu s osvědčenými inženýrskými postupy.
IDEA StatiCa Detail sehrála zásadní roli při posuzování přenosu zatížení přes více podlaží, vyhodnocování vlivu příčných sil působících na podlaží od přesunů sloupů a identifikaci potenciálních zón tahového štěpení vznikajících v důsledku lahvových vzpěr. Takovéto poznatky jsou nezbytné pro optimalizaci návrhových řešení a zmírnění konstrukčních rizik.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Hand calculation of walking column}}}\]
Software zvýšil spolehlivost inženýrských rozhodnutí ve složitých situacích tím, že poskytl propracovanější analýzu rozložení napětí a silových interakcí.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Model and results of walking column in IDEA StatiCa Detail}}}\]
Od ledna 2021 integrovala pobočka společnosti IMEG ve Philadelphii software IDEA StatiCa do svého pracovního postupu za účelem analýzy nestandardních konstrukčních prvků a poskytování řešení pro složité architektonické výzvy.
IDEA StatiCa Detail poskytuje řešení pro analýzu oblastí nespojitosti (D-oblastí) pomocí nelineární metody Compatible Stress Field Method (CSFM). Tato metoda umožňuje inženýrům získat hlubší pochopení skutečného konstrukčního chování, včetně vzorců rozložení zatížení, koncentrací napětí a požadavků na vyztužení betonových prvků.
Závěr
Chodící sloupy představují jedinečnou konstrukční výzvu, která vyžaduje obezřetný přístup. Společnost IMEG prokázala odbornost v této oblasti tím, že uplatňuje pokročilé metodiky a nástroje, jako je IDEA StatiCa, k ověřování dalších metod. Úspěšnou integrací chodících sloupů do prestižních projektů, jako je The Laurel Rittenhouse Square, společnost IMEG ukázala, jak může inženýrská vynalézavost překonat architektonické a konstrukční překážky.
S tím, jak se obor nadále vyvíjí, bude využití chodících sloupů pravděpodobně stále propracovanější, přičemž pokročilá softwarová řešení budou hrát klíčovou roli při zajišťování bezpečných a efektivních návrhů.
Vyzkoušejte IDEA StatiCa zdarma
DALŠÍ PŘÍPADOVÉ STUDIE
