Szklane pokrycie dachu
Nagradzany projekt
Film wprowadzający do projektu Capital C
Budynek otrzymał prestiżową nagrodę MIPIM Award 2020 w kategorii „Najlepszy przebudowany budynek" podczas Paris Real Estate Week. Niedawno budynek Capital C otrzymał również Holenderską Krajową Nagrodę Stalową 2020.
Octatube (Delft, Holandia) wykorzystało zaawansowane narzędzia obliczeniowe do znalezienia, optymalizacji i sprawdzenia normowego kształtu oraz elementów tego wyjątkowego szklano-stalowego dachu nad historycznym budynkiem w Amsterdamie. IDEA StatiCa w połączeniu z RFEM umożliwiło rozwiązanie tego technicznie wymagającego zadania.
Konstrukcja i projekt
Układ konstrukcyjny pokrycia dachu można opisać jako cylindryczną powłokę siatkową z dwiema kopułami na obu końcach. Ze względu na sąsiedni budynek na dachu oraz otwór wejściowy w elewacji, części kształtu powłoki siatkowej zostały usunięte. Co do zasady, kopuła posiada tylko jedno powtarzalne złącze konstrukcyjne, jednak swobodny kształt sprawia, że każdy węzeł jest inny i wymaga unikalnych elementów. Łącznie zastosowano około 1000 różnych elementów stalowych i 200 paneli szklanych.
W przypadku złożonych projektów wymagane jest elastyczne oprogramowanie do analizy: program zdolny do modelowania szerokiego zakresu unikalnych elementów. Z tego powodu RFEM zastosowano w połączeniu z Rhinoceros (Rhino), Grasshopper i IDEA StatiCa. W fazie projektu wstępnego i ostatecznego punktem wyjścia był model liniowy Rhino-Grasshopper opracowany przez architekta. W modelu tym określono linie główne i linie drugorzędne.
Linie siatki i krzywizna w tym modelu zostały dokładnie przeanalizowane i zoptymalizowane. Model liniowy oraz obciążenia konstrukcyjne z Grasshopper zostały połączone z RFEM, dzięki czemu model został zoptymalizowany pod względem konstrukcyjnym. Obciążenia na konstrukcję zostały wygenerowane poprzez bezpośrednie połączenie między Rhino a autorskim skryptem. W tym celu wykorzystano pośrednie połączenie między Grasshopper a RFEM za pośrednictwem programu Excel. Warunkiem było, aby czworokątne panele szklane były całkowicie płaskie, jak ściana diamentu.
Na podstawie analizy z RFEM i IDEA StatiCa Connection zweryfikowano kształty profili rurowych (RHS). Ponieważ sztywność obrotowa ma kluczowe znaczenie, do odpowiedniego modelowania sztywności i nośności powłoki siatkowej zastosowano dwa modele całej konstrukcji wraz z jej złączami. Modele te służyły jako górna i dolna granica odkształceń i sztywności. Model górnej granicy zastosowano przy założeniu idealnej sztywności wszystkich złączy, aby możliwe było wyznaczenie efektów obciążeń w złączach. Dolna granica sztywności obrotowej została wyznaczona iteracyjnie pomiędzy RFEM a IDEA StatiCa Connection dla każdego typu połączenia.
Model z bardziej podatnymi złączami jest istotny dla sprawdzenia sztywności i stateczności powłoki siatkowej. W modelu tym dodano konstrukcję podporową znajdującą się pod powłoką siatkową w celu prawidłowego wyznaczenia obciążeń. Było to konieczne, ponieważ przyjęcie sztywności sprężynowej podpór pionowych byłoby zbyt czasochłonne ze względu na znaczący proces iteracyjny, w którym każda sztywność byłaby inna dla każdego przypadku obciążenia.
Dane o konstrukcji
Wymiary konstrukcji
| Długość x Szerokość: | 45 m x 21 m |
| Wysokość: | 10 m |
| Ciężar: | 295,2 kN (bez dodatkowych konstrukcji podporowych innych stron) |
Zastosowane oprogramowanie
- RFEM 3D, RF-STEEL Members, RF-STEEL EC3 i RF-STABILITY
- IDEA StatiCa Connection
- Grasshopper
- Rhinoceros (Rhino)
| Liczba węzłów w RFEM: | 632 |
| Liczba elementów: | 1085 |
| Liczba powierzchni: | 0 |
| Różne przekroje: | 7 (bez dodatkowych konstrukcji podporowych innych stron) |
| 17 (z dodatkowymi konstrukcjami podporowymi innych stron) | |
| Różne materiały: | 1 |
Film
Projekt ten został również szeroko przedstawiony na webinarze organizowanym przez Holenderskie Towarzystwo Stalowe (film w języku niderlandzkim):
Więcej informacji
Znajdź więcej informacji o projekcie Capital C.
Źródła zdjęć i filmów: ZJA Zwarts & Jansma Architects & Octatube
