STAAD - skabe en omkostningseffektiv designpakke optimeret til at modstå strukturelle belastninger - Vestindien
K10 Grand er beliggende i Sarabhai, og er en banebrydende kontorbygning, der definerer nye standarder for kommercielle rum i Vadodara, Gujarat, Indien. Området har oplevet en hurtig vækst af kommercielle bygninger på grund af dens nærhed til den lokale lufthavn og togstationen. K10 ansat VYOM Consultants som strukturkonsulent til projektet og fik dem i opdrag at designe en bygning, der opfylder og overgår de højeste forventninger til Vadodara's forretningselite.
Dette INR 1.2-milliardprojekt består af en kælder og 12-gulve med et samlet areal på 200,000 kvadratmeter. De fleste af bygningerne i området er blandet brug med kontorlokaler over andre virksomheder. K10 ønskede dog at bringe noget nyt til området, så K10 Grand vil kun bruges til kontorer. Denne konfiguration begrænser afbrydelsen af kontorets liv for indbyggerne.
Overvinde designproblemer for at skabe søjlefri plads
For at designe denne imponerende struktur havde VYOM brug for at overvinde mange udfordringer. På grund af bygningens højde og interne arkitektoniske planlægning var der problemer med designet af strukturen, som organisationen havde brug for. Projektteamet ønskede at oprette en bygning med tre tårne og en central struktur i midten. Strukturen stikker udad i de seks nederste etager og indsnævres derefter opad for de øverste seks etager. Arrangementet af søjlerne og skærevæggene var vanskelige på grund af denne unikke form. Derudover insisterede arkitekten og udvikleren på at have en søjlefri plads i entréen. Den centrale kerne var nødvendig for at huse alle offentlige tjenester, og det var vanskeligt at have et jordskælvsbestandigt design, fordi bygningens form tiltrakkede flere laterale kræfter. Endelig var bygningens bund en kombineret og flådebase, så det var nødvendigt nøje at evaluere strukturen inden konstruktion. I øjeblikket i byggefasen forventes bygningen at blive en milepæl for området.
Forbindelsesstrukturer for et mere økonomisk design
Ved design af bygningen var den oprindelige plan at oprette fire separate bygninger: tre tårne og en central struktur. Da VYOM begyndte at analysere designet i STAAD, indså projektteamet, at dette oprindelige designforslag ikke var økonomisk. I stedet brugte teamet STAAD til at skabe et nyt og optimeret design for at være mere rentabelt. Projektteamet besluttede at forbinde alle bygninger, hvilket sparer penge og tid. Det var kritisk for teamet at foretage denne ændring inden byggefasen.
Med dette design på plads besluttede VYOM, hvor de strukturelle støttesøjler skulle placeres. STAAD viste projektteamet, at bygningens form kurver markant fra niende etage og op, hvilket gør umulige typiske lige søjler umulige, fordi de ville krydse bygningsplanen. Hælens søjler ville heller ikke have fungeret, fordi de ville have sænket lofterne markant og ødelagt kontorplanerne. I stedet foreslog VYOM lige søjler til de første ni etager og skrå søjler fra niende til tolvte etage. Denne plan ville opretholde arkitekturen, så længe den forblev inden for kravene i IS-koden.
Implementering af bjælker og søjler for at udligne spændingen
En anden funktion, der hjalp VYOM med at skabe det unikke rum, var brugen af efterspændte bjælker. Bjælkerne kunne ikke være meget dybe, da arkitekten ønskede de højest mulige lofter. Desuden krævede planen, at kanalerne løb langs bjælken. Disse bjælker, sammen med søjler og skærende vægge, forhindrede vridning i bygningen, hvilket gjorde det muligt for centrum af masse og stivhed at være tilstødende. VYOM arrangerede søjlerne, så sidekraften hviler helt i midten af bygningen. Alle skærevægge, løftemure og søjler var organiseret, så de kan modstå 70% af sidekraften. For at give søjlefri plads i lobbyen brugte VYOM bjælker og udkragningsplader med 20 fødder til resten af bygningens gulve.
Ved hjælp af STAAD indså VYOM, at der stadig var et højspændingsområde i bygningen. Dette område forekom på niende etage på grund af afstanden til klassificeringssøjler. Den niende etage har en stor belastning, så det var nødvendigt at justere designet. Når projektteamet indså denne situation, formåede teammedlemmerne at bevæge retningskraften væk fra bjælkerne på niende etage med forstærkning og kabler placeret på de samme bjælker.
Sparer designtid på fremtidens arbejdsplads
Ved at bruge STAAD afsluttede VYOM hele bygningskonstruktionen med tegninger på en måned. STAAD sparede projektteamet betydelig tid gennem designfasen, hvilket gjorde det muligt for næsten 70 design-iterationer til både designmetoder og det endelige design i løbet af måneden. STAAD reducerede den nødvendige tid til at designe og analysere disse iterationer. Applikationen tillod også disse iterationer og designændringer at overholde IS-koden i et let at bruge miljø.
Designet opfyldte alle krav fra arkitekten og udvikleren, idet konstruktionen nu er i gang. Den længe ventede bygning virker identisk med 3D-modellen, og de kommercielle rum er nyttige uden nogen hindringer. K10 Grand er beliggende i byens centrum og giver de rejsende mulighed for at have alt, hvad de har brug for i nærheden, herunder indkøbscentre, hospitaler, supermarkeder og restauranter. Rummet vil omfatte en tagterrasse, delte konferencelokaler, en lounge, fitnesscenter og cafeteria, hvilket vil gøre det til en fremtidens arbejdsplads.
Det innovative K10 Grand-projekt blev udvalgt som finalist i 2018 Year in Infrastructure Awards Program i kategorien "Structural Engineering".
Fortsætter arven yderligere i år har følgende organisationer nået listen over årets finalister i programmet for 2019 Infrastructure Awards i kategorien "Structural Engineering".
- FG Consultoria Empresarial for det nye hovedkvarter for Patrimonium, der udføres 100% i strukturel design BIM, Lagoa da Prata, Minas Gerais, Brasilien
- Sterling Engineering Consultancy Services Pvt.Ltd. For Dhirubhai Ambani International Convention & Exhibition Centre, Mumbai, Maharashtra, Indien
- WSP til at levere et optimeret design til en kompleks kælder under den ikoniske Admiralty Arch, London, UK
Af Shimonti Paul
