Budynek mieszkalny, Czechy
Budynek zaprojektowany jest jako hotel z podziemnym parkingiem i częścią usługową na parterze. Elementy nośne konstrukcji wykonane są w całości z betonu. Budynek obejmuje 12 kondygnacji nadziemnych i 3 kondygnacje podziemne. Z konstrukcyjnego punktu widzenia jest to dwukierunkowy ścianowy układ nośny. W części podziemnej oraz w części usługowej układ nośny ma charakter bardziej szkieletowy, składający się głównie z słupów podpierających lokalnie płytę stropową. Część podziemna konstrukcji zaprojektowana jest jako szczelna w systemie tzw. „białej wanny". Cała konstrukcja posadowiona jest na palach wierconych dużej długości w połączeniu ze stosunkowo grubą płytą fundamentową, zaprojektowaną do przenoszenia sił wewnętrznych wynikających z interakcji z podłożem po osiadaniu pali. Ponieważ budynek otoczony jest istniejącą zabudową, zaprojektowano również obudowę wykopu fundamentowego, co ma swoje konsekwencje dla opisanego dalej procesu projektowania.
Choć budynek wygląda stosunkowo prosto z zewnątrz, do rozwiązania było wiele problemów. Szczególnie trudnym etapem projektowania było (w większym stopniu niż w innych projektach) przeniesienie wszystkich obciążeń z kondygnacji nadziemnych na kondygnacje podziemne, ze względu na znaczne różnice między rzutem kondygnacji nadziemnych i podziemnych. Skutkuje to wieloma problematycznymi miejscami w konstrukcji. Innym bardzo istotnym elementem konstrukcji są belki wysokie, zaprojektowane na wysokości 2 kondygnacji, w miejscach gdzie ścianowy układ nośny przechodzi w układ szkieletowy.
Wszystkie opisane powyżej uwarunkowania doprowadziły do powstania tzw. „stref D", które są najbardziej krytycznymi obszarami konstrukcji betonowej. Dlatego zastosowaliśmy IDEA StatiCa głównie z dwóch powodów. Z jednej strony, aby upewnić się, że strefy D są właściwie zaprojektowane, z drugiej strony, aby zoptymalizować ilość zbrojenia w belkach wysokich, które w tej konstrukcji występują w znacznej objętości.
Przykładowo, zastosowaliśmy IDEA StatiCa do analizy styku obwodowej ściany podziemnej, płyty fundamentowej i pala. Głównym problemem było to, że pale w wielu miejscach nie mogły być usytuowane centrycznie pod ścianami, ponieważ musiały być odsunięte na odpowiednią odległość od obudowy wykopu fundamentowego. Dużą zaletą projektowania w IDEA StatiCa było to, że mogliśmy bardzo dokładnie i szczegółowo sprawdzić głowicę pala oraz dostosować do niej grubość płyty fundamentowej. Bez tego narzędzia prawdopodobnie zastosowalibyśmy znacznie wyższe żebro wzdłuż całego obwodu płyty, aby empirycznie zapewnić, że siła pionowa rozłoży się na cały przekrój pala.
Kolejnym przykładem była strefa, w której słup kończy się w płycie fundamentowej w przestrzeni między dwoma palami. Sytuacja taka jest typowa, gdy nośność pojedynczego pala jest niewystarczająca i konieczne jest zastosowanie „grupy" pali, co oznacza na przykład dwa pale w rozstawie równym średnicy pala. Prowadzi to ponownie do powstania strefy D, w której siły ze słupa przenoszone są na pale przez ściskany krzyżulec z towarzyszącymi siłami rozciągającymi.
Kolejne dwa przykłady to wspomniane belki wysokie oraz niektóre dłuższe słupy/filary, obciążone bardzo mimośrodowo w kierunku ich większego wymiaru. Projektowanie belek wysokich w IDEA StatiCa pozwala na bardzo dobre zrównoważenie wymaganej ilości zbrojenia (a także weryfikację wielu innych przyjętych przez nas podejść projektowych). W przypadku mimośrodowo obciążonych słupów narzędzie to pomogło nam uniknąć nadmiernego konserwatyzmu i nie traktować siły pionowej przyłożonej mimośrodowo od osi słupa wyłącznie jako momentu gnącego, lecz analizować ją w kategoriach rozwijania się ściskania i rozciągania w konstrukcji.
Autorem projektu jest atelier SPACE8 s.r.o.
Budynek wykonany jest w Allplan 3D w standardzie „BIM", wraz z uwzględnionym zbrojeniem. Do ogólnego projektowania konstrukcyjnego wykorzystano SCIA Engineer wraz z innymi „pomocniczymi" programami. W tym projekcie kluczowym oprogramowaniem pomocniczym był IDEA StatiCa, ze względu na liczne „strefy D" w konstrukcji betonowej.
