STAAD - het creëren van een kosteneffectief ontwerppakket dat is geoptimaliseerd om structurele spanningen te weerstaan ​​- West-India

K10 Grand is een pionierend kantoorgebouw op de toplocatie van Sarabhai en definieert nieuwe normen voor commerciële ruimtes in Vadodara, Gujarat, India. Het gebied kent een snelle groei van commerciële gebouwen vanwege de nabijheid van de lokale luchthaven en het treinstation. K10 nam VYOM Consultants in dienst als structurele consultant voor het project en gaf hen de opdracht een gebouw te ontwerpen dat voldoet aan de hoogste verwachtingen van de zakelijke elite van Vadodara.

Dit INR 1.2 miljard project bestaat uit een kelder en 12 vloeren, met een totale oppervlakte van 200,000 vierkante voet. De meeste gebouwen in het gebied zijn gemengd gebruik, met kantoorruimtes boven andere bedrijven. K10 wilde echter iets nieuws in het gebied brengen, dus K10 Grand zal alleen voor kantoren worden gebruikt. Deze configuratie zou de onderbreking van het kantoorleven voor de bewoners beperken.

Los ontwerpproblemen op om kolomvrije ruimte te creëren

Om deze indrukwekkende structuur te ontwerpen, moest VYOM vele uitdagingen overwinnen. Vanwege de hoogte en de interne architecturale planning van het gebouw waren er problemen met het ontwerp van de structuur die de organisatie moest aanpakken. Het projectteam wilde een gebouw maken met drie torens en een centrale structuur in het midden. De structuur steekt naar buiten uit voor de onderste zes verdiepingen en versmalt dan naar boven voor de bovenste zes verdiepingen. De plaatsing van de kolommen en de snijwanden was moeilijk vanwege deze unieke vorm. Bovendien drongen de architect en de ontwikkelaar aan op een kolomvrije ruimte in de hal. De centrale kern moest alle openbare diensten huisvesten, en het was moeilijk om een ​​aardbevingsbestendig ontwerp te hebben omdat de vorm van het gebouw meer zijwaartse krachten trok. Ten slotte was de basis van het gebouw een gecombineerde en vlotbasis, dus het was noodzakelijk om de constructie vóór de bouw zorgvuldig te evalueren. Momenteel wordt verwacht dat het gebouw in de bouwfase een mijlpaal voor het gebied zal worden.

Verbindingsstructuren voor een zuiniger ontwerp

Bij het ontwerp van het gebouw was het oorspronkelijke plan om vier afzonderlijke gebouwen te maken: drie torens en een centrale structuur. Toen VYOM het ontwerp in STAAD begon te analyseren, realiseerde het projectteam zich echter dat dit oorspronkelijke ontwerpvoorstel niet economisch was. In plaats daarvan gebruikte het team STAAD om een ​​nieuw en geoptimaliseerd ontwerp te maken om winstgevender te zijn. Het projectteam besloot om alle gebouwen met elkaar te verbinden, wat geld en tijd bespaart. Het was van cruciaal belang dat het team deze verandering aanbracht vóór de bouwfase.

Met dit ontwerp besloot VYOM waar de structurele steunkolommen moesten worden geplaatst. STAAD liet het projectteam zien dat de vorm van het gebouw aanzienlijk kromt vanaf de negende verdieping naar boven, waardoor typische rechte kolommen onmogelijk zijn omdat ze het bouwplan zouden kruisen. De hielkolommen zouden ook niet hebben gewerkt omdat ze de plafonds aanzienlijk zouden hebben verlaagd en de kantoorplannen zouden hebben verwoest. In plaats daarvan stelde VYOM rechte kolommen voor de eerste negen verdiepingen en schuine kolommen van de negende tot de twaalfde verdieping voor. Dit plan zou de architectuur behouden zolang het binnen de vereisten van de IS-code bleef.

Implementatie van balken en kolommen om de spanning gelijk te maken

Een ander kenmerk dat VYOM hielp bij het creëren van de unieke ruimte was het gebruik van nagespannen balken. De balken konden niet erg diep zijn, omdat de architect de hoogst mogelijke plafonds wilde. Bovendien vereiste het plan dat de kanalen langs de balk liepen. Deze balken, samen met kolommen en snijwanden, verhinderden torsie in het gebouw, waardoor het centrum van massa en stijfheid aangrenzend kon worden. VYOM heeft de kolommen zo opgesteld dat de dwarskracht volledig in het midden van het gebouw rust. Alle snijwanden, hefmuren en kolommen werden zo georganiseerd dat ze 70% van de dwarskracht kunnen weerstaan. Om kolomvrije ruimte in de lobby te bieden, gebruikte VYOM balken en vrijdragende platen van 20-voeten voor de rest van de verdiepingen van het gebouw.

Met STAAD realiseerde VYOM zich dat er nog steeds een hoogspanningsgebied in het gebouw was. Dit gebied vond plaats op de negende verdieping vanwege de afstand tussen de classificatiekolommen. De negende verdieping draagt ​​een grote lading, dus het was noodzakelijk om het ontwerp aan te passen. Toen het projectteam zich eenmaal deze situatie realiseerde, wisten de teamleden de richtingskracht weg te bewegen van de balken op de negende verdieping met versterking en kabels die op dezelfde balken werden geplaatst.

Bespaart ontwerptijd voor een werkplek van de toekomst

Door STAAD te gebruiken, voltooide VYOM het hele gebouwontwerp met tekeningen in een maand. STAAD heeft het projectteam gedurende de ontwerpfase veel tijd bespaard, waardoor bijna 70 ontwerpiteraties mogelijk waren voor zowel de ontwerpbenaderingen als het definitieve ontwerp binnen de maand. STAAD verkortte de tijd die nodig was om deze iteraties te ontwerpen en te analyseren. De applicatie stond deze iteraties en ontwerpwijzigingen ook toe om zich aan de IS-code te houden in een eenvoudig te gebruiken omgeving.

Het ontwerp voldeed aan alle eisen van de architect en de ontwikkelaar, terwijl de constructie nu wordt uitgevoerd. Het langverwachte gebouw lijkt identiek aan het 3D-model en de commerciële ruimtes zijn nuttig zonder obstakels. K10 Grand bevindt zich in het stadscentrum en biedt inzittenden alles wat ze nodig hebben in de buurt, waaronder winkelcentra, ziekenhuizen, supermarkten en restaurants. De ruimte zal een dakterras, gedeelde vergaderruimtes, een lounge, een fitnessruimte en een cafetaria omvatten, waardoor het een werkplek van de toekomst wordt.

Het innovatieve K10 Grand-project werd geselecteerd als finalist in het 2018 Year in Infrastructure Awards-programma in de categorie "Structural Engineering".

Om de erfenis verder te brengen, hebben dit jaar de volgende organisaties de lijst van finalisten van het jaar in het Programma van bereikt 2019 Infrastructure Awards in de categorie "Bouwkunde".

• FG Consultoria Empresarial voor het nieuwe hoofdkantoor van Patrimonium, dat 100% uitvoert in constructief ontwerp BIM, Lagoa da Prata, Minas Gerais, Brazilië
• Sterling Engineering Consultancy Services Pvt.Ltd. Voor Dhirubhai Ambani International Convention & Exhibition Centre, Mumbai, Maharashtra, India
• WSP voor het leveren van een geoptimaliseerd ontwerp voor een complexe kelder onder de iconische Admiralty Arch, Londen, VK

Van Shimonti Paul