项目概况
布尔诺市正在建造一栋新的多功能建筑，其结构采用钢筋混凝土建造。该建筑将成为城市克拉洛沃波列区的地标，底层为商业空间，上层为酒店。建筑还将设有大型地下停车场。
承重结构完全采用钢筋混凝土设计。下层楼层及地下车库采用竖向柱体系。从结构角度来看，楼板为点支承。
整个建筑结构由长钻孔桩与强基础底板共同支承。基础底板的设计需传递底板与地基土相互作用以及与桩基相互作用所产生的效应。这在结构中形成了所谓的"不连续区域"，这些区域是混凝土结构中风险最高的部位。
由于该建筑四周紧邻其他建筑，基础开挖的设计需格外谨慎。
IDEA StatiCa 帮助我们对建筑地下部分的周边墙体与基础底板及桩基之间的接触区域进行了设计和规范校核。由于需要保持距基坑底脚的规定距离，桩基无法居中布置于墙体正下方。
Tomas Krivka
结构工程师
工程挑战
尽管该建筑外观相对简洁，但需要解决的技术难题不计其数。
尤为具有挑战性的是，由于地上楼层与地下楼层的平面布置差异较大、结构体系不同，以及各空间功能要求各异（地下室：坡道与车道；车库上方楼层：商业用途），荷载从地上楼层向地下楼层的传递极为复杂。因此，结构的某些部位承受着极高的应力。
作为解决方案，结构工程师在结构墙体系由墙转换为柱的位置，设计了跨越两层楼的高墙梁。
解决方案与成果
STATIKON 使用 IDEA StatiCa 对建筑地下部分周边墙体与基础底板及桩基的接触部位进行设计和规范校核。由于需要保持距基础开挖坡脚的规定距离，桩基无法居中布置于墙体正下方。
在类似情况下，可以在基础底板周边设计大型扩散肋，但这将导致材料成本增加（混凝土和钢筋、开挖量、基础结构加深）。
另一种解决方案是借助 IDEA StatiCa 进行精细化分析。利用该软件，可以对周边墙体下方基础底板与桩头接触部位的节点进行详细分析。通过这种方式，结构工程师发现无需设置周边肋。仅有两处应力最大的区域例外，这两处无法避免设置局部扩散桩帽。
得益于这一方法，STATIKON Solutions s.r.o. 的结构工程师实现了可靠、精确的设计，在保证足够稳定性的同时，确保了材料的最经济化使用。
IDEA StatiCa 帮助解决的另一个问题是柱在两桩之间的基础底板中终止的情况。当单桩承载力不再满足要求，需要采用"群桩"时，便会出现这种情况。
本案例中为两根桩，桩间轴距等于单桩直径的两倍。这使我们再次回到不连续区域的问题，柱的力通过带有拉力的压斜杆传递至桩基。
结构工程师借助 IDEA StatiCa 解决的另一项挑战，是前述的高墙梁以及部分因尺寸过大而承受极大偏心荷载的高墩。
对于偏心受压柱，结构工程师无需采用保守方法，无需简单地将偏心距处的竖向力视为弯矩。他们可以从压应力和拉力向下游结构构件分配的角度来处理这一问题。
如果在偏心受压柱的设计与验算中选择保守路线，则根本无法完成设计。借助 IDEA StatiCa，设计得出了所需钢筋的最优用量及其分布方式。
通过应用 IDEA StatiCa Detail，部分挑战得以比采用传统方法更快速、更省力地解决。
在进行结构设计时，我们始终追求可靠且精确的设计方案。与此同时，我们也会关注所提设计方案的经济性，以最大限度地为投资方节省资金。 得益于 IDEA StatiCa，我们能够对桩头进行精确评估，并据此设计基础底板的厚度。
Tomas Krivka
结构工程师
关于 STATIKON Solutions s.r.o.
STATIKON Solutions s.r.o. 总部位于布拉格，自 2010 年起活跃于市场。该公司承接结构评估的编制工作，涵盖从规划研究和分区审批项目，到建筑许可或建筑申报文件，直至施工图文件的全过程。
该公司与顶尖建筑师、知名设计院、开发商及施工企业保持合作关系。
迄今已为逾两百个重大项目贡献了专业技术积累。
STATIKON Solutions s.r.o. 凭借这一多功能建筑项目，荣获IDEA StatiCa Excellence Awards 2021 大型建筑类别奖项。
聆听工程师 Tomas Krivka 讲述项目主要挑战
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