HSS 钢结构树形雕塑

钢结构树形遮篷项目 

该建筑项目的目标是建造一座形似树木的雕塑。结构方案为一座带有分层遮篷和枝状系统的钢框架亭台/露天舞台。然而，该项目经历了多次迭代，尝试了多种配置方案，包括玻璃测地线穹顶和钢翅叶片，最终确定为带木质铺板的 HSS 和钢管框架结构。

由于目标结构的几何形态复杂，HSS 和钢管节点较为复杂，多处出现多根构件汇交于同一位置的情况。结构上风荷载的偏心特性，尤其是需要留出一个无柱面作为露天舞台，在构件密集区域产生了复杂的荷载工况。 

HSS 节点挑战

在设计 HSS 与 HSS 之间的节点时，使用 AISC 360 规范公式几乎不可行，因为节点必须满足适用范围的限制条件。这些限制条件可在 AISC 360《钢结构建筑规范》第 K 章中查阅。概括而言，限制条件涉及构件间夹角、宽度比、节点偏心、间隙、壁厚等。然而，规范允许采用有限单元法分析代替。 

Stability Engineering 针对这些节点采用了 IDEA StatiCa Connection 软件，使其能够对项目中所有节点进行建模，从简单到复杂的节点均可处理，且不受任何限制。 

即使是第一次接触该软件，创建各种节点也出乎意料地简单。在简短地查阅教程和文档之后，操作进展得相当顺利。

Justin Downey

项目工程师 – 稳定性工程

美国

将该软件集成到工作流程后，Stability Engineering 已在其他项目中广泛使用 IDEA StatiCa，应对各种复杂工况。与最初通过手算并汇总多个程序的计算结果来尝试全面分析最复杂节点的方式相比，该软件在最终设计阶段可能节省多达一天的工作时间。 

IDEA StatiCa 的使用不仅为他们节省了时间，还使其工程师能够设计出比其他软件和电子表格所得结果更高效的设计方案。对这些节点进行有限单元法建模，也使他们对设计结果拥有了更高的信心。

为何选择 IDEA StatiCa？

Stability Engineering 通过 IDEA StatiCa 实现了以下目标： 

• 对复杂几何形态的节点进行建模 
• 对超出规范适用范围的 HSS 节点进行建模
• 单一节点中包含多根构件
• 模拟荷载偏心 
• 对设计结果拥有更高的信心
• 与手算相比实现节省时间
• 学习曲线短，本项目为首次使用 IDEA StatiCa