დუბაის ექსპო 2020-ის კონფერენციებისა და გამოფენების ცენტრი (COEX) არქიტექტურული და საინჟინრო მიღწევაა, რომელიც წარმოაჩენს მოწინავე სტრუქტურულ დიზაინსა და ინოვაციურ შეერთების დეტალებს. როგორც გამოფენის ერთ-ერთი ცენტრალური ადგილი, ის ჩაფიქრებული იყო, როგორც გლობალური გამოფენებისთვის უახლესი სივრცე, რომელიც მოითხოვდა მაღალეფექტურ ფოლადის კარკასს. Tony Gee and Partners-მა მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა ფოლადის შეერთების დიზაინში, უზრუნველყოფდა სტრუქტურის უსაფრთხოების, კონსტრუქციულობისა და ესთეტიკის უმაღლეს სტანდარტებს.
პროექტის შესახებ
დაახლოებით 240 მეტრის სიგრძისა და 120 მეტრის სიგანის ფართობზე გადაჭიმული COEX ცენტრი მოიცავს მრავალ სტრუქტურულ ელემენტს, მათ შორის უზარმაზარ საგამოფენო დარბაზs, მისაღებ სივრცეს, დარბაზებსა და ფოლადის სახურავს. სტრუქტურული სისტემა ძირითადად ფოლადისგან არის დამზადებული, რომელიც შექმნილია მსუბუქი წონის ეფექტურობასა და მაღალი დატვირთვის ტევადობას შორის ბალანსის მისაღწევად. პროექტის მთავარი აქცენტი მდგრადობაზე იყო, რადგან რამდენიმე ფოლადის კომპონენტი დამზადდა ადრინდელი კონტრაქტის ფარგლებში და ხელახლა გამოიყენეს მასალის ნარჩენების მინიმიზაციის მიზნით. ეს მოითხოვდა უკვე არსებული დამზადებული ელემენტების ფრთხილად შეფასებას და მათ ინტეგრაციას ახალ დიზაინში, რაც უზრუნველყოფდა თავსებადობას თანამედროვე საინჟინრო მოთხოვნებთან.
პროექტის სირთულისა და მასშტაბების გათვალისწინებით, სტრუქტურულ დიზაინს უნდა გაეთვალისწინებინა სხვადასხვა შეზღუდვა, მათ შორის შეერთებების დიზაინი და ოპტიმიზაცია. გამოწვევა იყო არა მხოლოდ სტრუქტურულად მყარი შეერთებების დაგეგმვა, არამედ მათი მარტივი წარმოებისა და მონტაჟის უზრუნველყოფა, რაც ხელს შეუწყობდა მშენებლობის დაჩქარებულ გრაფიკს.
საინჟინრო გამოწვევები
COEX პროექტმა წარმოშვა მრავალი საინჟინრო გამოწვევა, განსაკუთრებით ფოლადის შეერთებების დიზაინში. სტრუქტურულ კარკასს უნდა გაეძლო მნიშვნელოვანი ღერძული ძალების დატვირთვებისვის, მასალის გამოყენების ეფექტურობის შენარჩუნებით. ერთ-ერთი ყველაზე მომთხოვნი ასპექტი იყო ძირითადი ფერმების შეერთებების საყრდენ სვეტებთან დიზაინი. ამ შეერთებებს უნდა მიეღწიათ სრული ელემენტის სიმძლავრისთვის, ამავდროულად დამაგრებული დარჩენილიყვნენ, რაც ხელს შეუშლიდა მოხრის მომენტების გადაცემას. ეს მოითხოვდა ზუსტ დეტალიზაციას, რათა უზრუნველყოფილიყო ღერძული ძალების სწორად მართვა სტრუქტურაში არასასურველი სიხისტის შეტანის გარეშე.
კიდევ ერთი გამოწვევა იყო ადრე დამზადებული ფოლადის ელემენტების ახალ დიზაინში ინტეგრირება. „ტონი გი და პარტნიორების“ საქმიანობის ნაწილი ძირითადად ფოკუსირებული იყო ამ უკვე არსებული ელემენტების შეერთებების შეფასებაზე, რათა უზრუნველყოფილიყო მათი სტრუქტურული ადეკვატურობა ახალი დიზაინის მიზნისთვის. რადგან ეს კომპონენტები თავდაპირველად სხვა მიზნით იყო წარმოებული, მათ საფუძვლიანი შეფასება სჭირდებოდათ და თუ მათი დატვირთვის შესაძლებლობა არ ჯდებოდა ახალი დიზაინის მოთხოვნებში, შეერთებები უნდა გადაკეთებულიყო ეკონომიურად, არსებული შეერთების ელემენტების რაც შეიძლება მეტი ნაწილის შენარჩუნებით. ამ ელემენტების ცვალებადობამ დავალება გაართულა და საჭირო გახადა ანალიზის მოწინავე მეთოდების გამოყენება საერთო სტრუქტურული მახასიათებლების დასადასტურებლად.
,,მიუხედავად იმისა, რომ დიზაინში პრიორიტეტი უნდა იყოს ეკონომიურობა, კონტრაქტორმა ხაზი გაუსვა, რომ შეერთებები ოპტიმიზირებული უნდა იყოს დამზადების სიმარტივისთვის. ეს მიდგომა უზრუნველყოფს შეერთებების მარტივად დამზადებას და აწყობას, რაც ხელს უწყობს მშენებლობის პროცესის გამარტივებას.”
შატა აბუჰატაბი
სტრუქტურული ინჟინერი – ტონი გი და პარტნიორები
სახურავის სამაგრების შეერთებები და მისაღები მოედნის ფერმის ბოლო შეერთებები ასევე საჭიროებდა დიდ ყურადღებას. ეს ელემენტები უნდა შეესაბამებოდეს დინამიურ დატვირთვის პირობებს და იმავე დროს შენარჩუნებული ჰქონდეთ წარმოების ეფექტიანობა. დიზაინმა უნდა უზრუნველყოს ძალის, მდგრადობისა და მონტაჟის მარტივობის ბალანსი, ყველაფერი პროექტის არქიტექტურულ ხედვასთან შესაბამისობაში.
გადაწყვეტილებები და შედეგები
ფოლადის შეერთებების დიზაინისა და ოპტიმიზაციის გამოწვევების გადასაჭრელად, Tony Gie and Partners-მა გამოიყენა IDEA StatiCa Connection. მისი უნარი, ჩაეტარებინა დეტალური დაძაბულობის შეფასება და მოდელირებულიყო ფოლადის კომპონენტებს შორის რთული ურთიერთქმედებები, საშუალებას აძლევდა საინჟინრო გუნდს, დაეხვეწა შეერთებების დიზაინი მაღალი ხარისხის სიზუსტით. რეალური დატვირთვის პირობების სიმულირებით, მათ შეეძლოთ პოტენციური სისუსტეების იდენტიფიცირება და გეომეტრიის ოპტიმიზაცია მაქსიმალური ეფექტურობისთვის.
,,IDEA StatiCa-ს მოდელირების ინსტრუმენტების გამოყენებით, ჩვენ შევძელით სხვადასხვა დიზაინის ვარიანტების ტესტირება. პროგრამულმა უზრუნველყოფამ საშუალება მოგვცა ვიზუალურად გვენახა კავშირის მუშაობა, შეგვექმნა დეტალური ესკიზები და სწრაფად შეგვექმნა ყოვლისმომცველი ანგარიშები.”
შატა აბუჰატაბი
სტრუქტურული ინჟინერი – ტონი გი და პარტნიორები
Connection აპლიკაციის გამოყენებით გაანალიზებულ ყველაზე კრიტიკულ ელემენტებს შორის ფერმა-სვეტის ძირითადი შეერთებები იყო. ეს შეერთებები 3D-ში მოდელირებული იყო, რათა შეფასებულიყო მათი უნარი, შეენარჩუნებინათ ღერძული ძალები საჭირო დამაგრებული ქცევის შენარჩუნებისას. პროგრამულმა უზრუნველყოფამ გუნდს საშუალება მისცა, ჩაეტარებინა გეომეტრიულად წრფივი ანალიზი მასალისა და კონტაქტის არაწრფივობებით, რაც უზრუნველყოფდა დაძაბულობის განაწილებისა და დეფორმაციის მკაფიო გაგებას. გარდა ამისა, ჩატარდა საკუთარი მნიშვნელობების ანალიზი პოტენციური გამრუდების რისკების შესაფასებლად, რათა უზრუნველყოფილიყო, რომ შეერთებები აკმაყოფილებდა ყველა შესრულების კრიტერიუმს.
,,პროექტის ერთ-ერთი ყველაზე მომთხოვნი ასპექტი სვეტებთან ძირითადი ფერმის შეერთებების დიზაინი იყო. პროექტის მოთხოვნების შესაბამისად, ძირითადი ფერმის შეერთება საჭირო იყო ელემენტის სრული სიმძლავრის მისაღწევად, შეერთების დამაგრების უზრუნველყოფისას. შეერთება დეტალურად უნდა ყოფილიყო დაპროექტებული მნიშვნელოვანი ღერძული ძალებისადმი წინააღმდეგობის გაწევის მიზნით, მისი დამაგრების ქცევის შენარჩუნებით, რათა თავიდან აცილებულიყო ნებისმიერი მომენტის ელემენტზე გადაცემა.”
შატა აბუჰატაბი
კონსტრუქციული ინჟინერი – ტონი გი და პარტნიორები
ადრე დამზადებული ფოლადის ელემენტებისთვის, შეერთების მეთოდი გამოყენებული იქნა სხვადასხვა შეერთების კონფიგურაციის შესაფასებლად, რათა უზრუნველყოფილიყო მათი ეფექტურად ინტეგრირება ახალ დიზაინში. ანალიზმა ხელი შეუწყო იმის დადგენას, იყო თუ არა საჭირო მოდიფიკაციები და როგორ შეიძლებოდა გადამუშავებული ელემენტების ოპტიმიზაცია პროექტის სტრუქტურულ მოთხოვნებთან შესაბამისობაში მოსაყვანად. ამ მიდგომამ მინიმუმამდე დაიყვანეს მასალის დანაკარგები და ამავდროულად შეინარჩუნა სტრუქტურული საიმედოობა.
დიზაინის პროცესი კიდევ უფრო გამარტივდა IDEA StatiCa-ს CAD პროგრამულ უზრუნველყოფასთან ინტეგრაციის გზით. 3D მოდელების ექსპორტისა და 2D ესკიზების გენერირების შესაძლებლობამ ხელი შეუწყო ინჟინერიულ და პროექტირების გუნდებს შორის მკაფიო კომუნიკაციას, რამაც შეამცირა შეცდომების რისკი და გააუმჯობესა მშენებლობის ეფექტურობა. ამ ინტეგრაციამ უზრუნველყო საბოლოო შეერთების დიზაინის როგორც პრაქტიკული წარმოება, ასევე ადგილზე აწყობა.
მოწინავე ანალიზის ინსტრუმენტების გამოყენებამ საბოლოოდ COEX ცენტრის ფოლადის კარკასის წარმატებით შესრულება შესაძლებელი გახადა. ოპტიმიზირებული შეერთების დიზაინები არა მხოლოდ აკმაყოფილებდა სტრუქტურული შესრულების მოთხოვნებს, არამედ ხელს უწყობდა ვიზუალურად ჰარმონიულ არქიტექტურულ ესთეტიკას. ინჟინერიისა და დიზაინის ძლიერმა ინტეგრაციამ უზრუნველყო COEX ცენტრის როგორც ფუნქციონალური, ასევე ემბლემური ნაგებობის შენარჩუნება, რაც თანამედროვე ფოლადის კონსტრუქციების სრულყოფილებას წარმოაჩენდა.
დასკვნა
საინჟინრო ექსპერტიზისა და უახლესი პროგრამული უზრუნველყოფის ინსტრუმენტების კომბინაციის წყალობით, „ტონი გი და პარტნიორებმა“ წარმატებით შექმნეს ფოლადის კარკასი, რომელიც აკმაყოფილებდა უსაფრთხოების, ეფექტურობისა და არქიტექტურული დახვეწილობის უმაღლეს სტანდარტებს. COEX ცენტრი ზუსტი ინჟინერიის ძალისა და თანამედროვე სტრუქტურულ დიზაინში ინოვაციური ციფრული გადაწყვეტილებების როლის დასტურია.
სტატიის წყარო: www.ideastatica.com