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库拉赛马场，纽布里奇，爱尔兰

爱尔兰

在本案例研究中，我们非常自豪地介绍一个位于爱尔兰的世界著名赛马场的卓越项目，该项目荣获2020年结构钢设计奖。该项目由Kiernan Steel设计，并承建了多个附属建筑。

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关于项目

撰文：Mirivano Carrig & Stephen McKenna
Kiernal Steel 结构工程师

库拉赛马场是位于爱尔兰的一座国际知名赛马场。Kiernan Steel 参与了该项目的钢结构节点设计及多个附属建筑的安装施工，包括新建的核心看台——一座在三个屋面标高上均设有悬挑结构的建筑。新看台配备五星级设施，包括餐厅、酒吧、企业包厢及绝佳的观赛区域。

工程挑战

在2016年4月引入IDEA StatiCa之前，Kiernan Steel与众多其他设计单位一样，不得不依赖简化的节点设计软件。由于这类软件存在诸多假设，往往导致板件和焊缝尺寸大于实际所需（这是我们现在才了解到的）。

不仅如此，欧洲规范所采用的刚性指导规则意味着只能计算常规和标准节点，任何非常规节点都必须依靠工程判断和一定程度的保守估计进行手动计算。为此，我们与许多其他设计人员一样，借助Excel的强大功能创建电子表格来自动化这一过程。然而，这种方法往往形成"黑箱"模式，使他人难以核查计算过程并验证结果。

后来我们接触到了IDEA StatiCa，并立即看到了它在加速节点设计流程方面的潜力。起初，我们对简单节点使用常规软件，而将IDEA用于非常规节点的设计。然而，多年来IDEA StatiCa已迅速成为我们的主要节点设计软件，几乎用于我们所有的节点设计。

这座面积达7200m²的悬挑屋盖设计是结构艺术与建筑理念的完美结合，Kiernan Steel为能参与其中深感自豪。该看台屋盖的悬挑跨度从27m到双向悬挑区域的45m不等，使其成为爱尔兰同类建筑中最大的悬挑屋盖。

Kiernan Steel不仅承担了屋盖的安装任务，我们在该项目中的职责还涵盖节点设计、钢结构深化设计、碰撞检测、加工制作及防火涂料施工等多个方面。我们在极为紧张的6个月工期内完成了所有任务，期间完成了如下所示复杂结构的节点设计。

由于项目的复杂性，Tekla与IDEA StatiCa被大量使用（且常常协同配合），用于设计这座1100吨钢结构屋盖的节点。这些节点不仅需要满足结构功能要求，还必须能够在现场加工制作和安装，同时保持在屋盖结构纤细的外形轮廓之内。

为此，Kiernan Steel必须在节点内外预留机械设备的检修通道，因此节点尽可能紧凑至关重要——同时，这些构件的设计与深化精度也是重中之重，尤其是多榀悬挑桁架汇交于单一节点的汇交节点处。

目前，Kiernan Steel已凭借库拉改造项目入围并荣获Tekla 2019年BIM大奖体育与休闲项目类别奖项。在这一重要项目中运用IDEA StatiCa以及Tekla Structures的BIM功能，使Kiernan Steel在竞争中脱颖而出。

解决方案与成果

IDEA StatiCa使我们能够更加自信地进行节点设计，清晰了解荷载如何在构件上形成不同的应力分布，并能直观地看到合理加劲布置对节点的影响。自使用IDEA StatiCa以来，我们在焊缝和板件尺寸的效率以及节点设计产出方面均有所提升，从而确保客户在最短时间内获得最高质量的产品。

此外，在节点纳入模型之前即可进行虚拟查看，使我们能够提前预判潜在碰撞，从而比以往更快速、更高效地解决问题。为此，我们相信通过在公司内部使用IDEA，我们已能够利用节点设计的高效性，并将项目各区域的节点设计模板整合至单一IDEA StatiCa文件中，从而优化从方案阶段到设计与加工阶段的整体流程。

IDEA StatiCa的应用

Kiernan Steel非常幸运，IDEA StatiCa经过多年的实践检验与持续改进，已日臻完善。 该软件能够设计几乎任何类型节点的能力，使其成为建模各类节点的首选软件，从最简单到最复杂的节点均可胜任。

将 IDEA 软件引入我们公司对我们来说是一个真正的转折点。它使我们能够创建轻量化、经济高效且结构性能优越的节点，同时赋予我们灵活性，可以将节点设计为任何可以想象的构型，并且让我们确信这些节点是按照相关设计标准进行设计的。

Mirivano Carrig

结构工程师

IDEA StatiCa在本项目中的应用同样印证了这一点。事实上，IDEA StatiCa是本项目唯一使用的节点设计软件。此外，Kiernan Steel对IDEA技术支持团队在节点设计各领域所展现出的深厚专业知识和快速响应能力给予高度评价。IDEA StatiCa在设计两个汇交节点时发挥了尤为重要的作用，这两个节点支撑着整个屋盖面积的约三分之一，拥有数百种荷载组合工况，每个节点重达30吨。IDEA StatiCa的使用使这两个节点得以实现最经济、最高效的设计。