HSS Tác phẩm điêu khắc cây thép

Dự án mái che dạng cây thép 

Mục tiêu kiến trúc của dự án là xây dựng một tác phẩm điêu khắc mô phỏng hình dáng cây. Kết quả về mặt kết cấu là một nhà lầu/nhà hát ngoài trời bằng khung thép với hệ mái che nhiều tầng và hệ nhánh cây. Tuy nhiên, dự án đã trải qua nhiều lần điều chỉnh với các cấu hình khác nhau, bao gồm mái vòm trắc địa bằng kính và lá thép dạng vây, trước khi cuối cùng được thực hiện dưới dạng khung HSS và ống thép với sàn gỗ.

Do hình học của kết cấu mong muốn, có các liên kết HSS và ống thép phức tạp, với nhiều trường hợp nhiều cấu kiện hội tụ tại một vị trí.  Tính chất lệch tâm của tải trọng gió tác dụng lên kết cấu, đặc biệt do yêu cầu để một mặt không có cột nhằm tạo không gian nhà hát ngoài trời, đã tạo ra các điều kiện tải trọng phức tạp tại các vị trí tập trung cấu kiện. 

Thách thức liên kết HSS

Khi thiết kế liên kết HSS-với-HSS, việc sử dụng các công thức tiêu chuẩn AISC 360 gần như không thể thực hiện được vì các liên kết phải nằm trong giới hạn áp dụng. Các giới hạn này có thể tìm thấy trong Chương K của Tiêu chuẩn AISC 360 cho Công trình thép. Tóm lại, các giới hạn liên quan đến góc giữa các cấu kiện, tỷ lệ chiều rộng, độ lệch tâm liên kết, khe hở, chiều dày thành, v.v. Tuy nhiên, tiêu chuẩn cho phép sử dụng phân tích phần tử hữu hạn thay thế. 

Stability Engineering đã sử dụng ứng dụng IDEA StatiCa Connection cho các liên kết này, cho phép họ mô hình hóa tất cả các liên kết trong dự án, từ các nút liên kết đơn giản đến phức tạp, không có giới hạn. 

Thật bất ngờ khi việc tạo ra các liên kết đa dạng lại khá dễ dàng, ngay cả khi lần đầu tiếp cận phần mềm cho dự án này. Sau một thời gian ngắn xem qua các hướng dẫn và tài liệu, mọi thứ diễn ra khá nhanh chóng.

Justin Downey

Kỹ sư dự án – Kỹ thuật ổn định kết cấu

Hoa Kỳ

Sau khi tích hợp phần mềm vào quy trình làm việc, Stability Engineering đã sử dụng ứng dụng IDEA StatiCa trong các dự án khác với vô số điều kiện khác nhau. So với lần đầu thực hiện tính toán thủ công và tổng hợp kết quả từ nhiều chương trình để cố gắng phân tích đầy đủ các liên kết phức tạp nhất, phần mềm có thể đã tiết kiệm đến một ngày làm việc cho thiết kế cuối cùng. 

Việc sử dụng IDEA StatiCa không chỉ giúp họ tiết kiệm thời gian mà còn cho phép các kỹ sư tạo ra các thiết kế hiệu quả hơn so với các liên kết được xuất ra từ các giải pháp phần mềm và bảng tính khác. Việc mô hình hóa bằng Phương pháp phần tử hữu hạn cho các liên kết này cũng mang lại cho họ mức độ tin cậy cao hơn trong thiết kế

Tại sao chọn IDEA StatiCa?

Stability Engineering đã tận dụng IDEA StatiCa bằng cách: 

• Mô hình hóa các nút liên kết có hình học phức tạp 
• Mô hình hóa các liên kết HSS nằm ngoài giới hạn áp dụng của tiêu chuẩn
• Nhiều cấu kiện tại một nút
• Mô hình hóa độ lệch tâm tải trọng 
• Mức độ tin cậy cao hơn trong thiết kế
• Tiết kiệm thời gian so với tính toán thủ công
• Đường cong học tập nhanh vì đây là lần đầu tiên họ sử dụng IDEA trong dự án này