Merdeka 118 — второй после Burj Khalifa
Вчера я приехал в столицу Малайзии — Куала-Лумпур. Архитектурным символом этого города являются знаменитые башни-близнецы Petronas Towers. Однако мое внимание привлекла другая постройка, о которой я мало что знал. Решил узнать, что это за необычной формы высотка с огромным шпилем. Оказалось, что это второе по высоте здание в мире (689 м), и называется оно Merdeka 118!
Рассмотрим его конструктивные решения.
Конструктивная система состоит из монолитного железобетонного ядра и 8 мега-колонн, соединенных с ядром аутригерными фермами на 3 уровнях. Аутригерные фермы имеют высоту в 3 этажа и обеспечивают вовлечение мега-колонн в совместную работу с ядром при восприятии горизонтальных нагрузок, а также обеспечивают альтернативные пути передачи вертикальных нагрузок на случай аварийных ситуаций. Перекрытия — композитные. Фундамент из 137 буронабивных свай длиной 60 м и диаметром 2.2 м, объединенных ростверком толщиной 4 м.
Мега-колонны имеют габариты до 3.2х4.4 м, что сопоставимо с неплохой квартирой-студией. Вы можете подумать: зачем такие большие колонны, и почему их всего 8? Главная идея подобных систем заключается в том, чтобы максимально разнести материал от центральных осей и тем самым максимизировать момент инерции. В нашем случае мы видим, что 8 мега-колонн попарно притянуты к угловым точкам плана.
Если посмотреть на план, то между мега-колоннами можно увидеть вспомогательные колонны. Они служат дополнительными промежуточными опорами для перекрытий и с определенным шагом опираются на трансферные фермы, которые передают нагрузку с них на мега-колонны.
// Высотки всегда были одной из моих любимых тем. В Городе конструктива им уделен один из завершающих модулей, где рассматриваются основные сложности и стратегии проектирования их конструктивных систем.
Вчера я приехал в столицу Малайзии — Куала-Лумпур. Архитектурным символом этого города являются знаменитые башни-близнецы Petronas Towers. Однако мое внимание привлекла другая постройка, о которой я мало что знал. Решил узнать, что это за необычной формы высотка с огромным шпилем. Оказалось, что это второе по высоте здание в мире (689 м), и называется оно Merdeka 118!
Рассмотрим его конструктивные решения.
Конструктивная система состоит из монолитного железобетонного ядра и 8 мега-колонн, соединенных с ядром аутригерными фермами на 3 уровнях. Аутригерные фермы имеют высоту в 3 этажа и обеспечивают вовлечение мега-колонн в совместную работу с ядром при восприятии горизонтальных нагрузок, а также обеспечивают альтернативные пути передачи вертикальных нагрузок на случай аварийных ситуаций. Перекрытия — композитные. Фундамент из 137 буронабивных свай длиной 60 м и диаметром 2.2 м, объединенных ростверком толщиной 4 м.
Мега-колонны имеют габариты до 3.2х4.4 м, что сопоставимо с неплохой квартирой-студией. Вы можете подумать: зачем такие большие колонны, и почему их всего 8? Главная идея подобных систем заключается в том, чтобы максимально разнести материал от центральных осей и тем самым максимизировать момент инерции. В нашем случае мы видим, что 8 мега-колонн попарно притянуты к угловым точкам плана.
Если посмотреть на план, то между мега-колоннами можно увидеть вспомогательные колонны. Они служат дополнительными промежуточными опорами для перекрытий и с определенным шагом опираются на трансферные фермы, которые передают нагрузку с них на мега-колонны.
// Высотки всегда были одной из моих любимых тем. В Городе конструктива им уделен один из завершающих модулей, где рассматриваются основные сложности и стратегии проектирования их конструктивных систем.
Сегодня в 23:59 заканчиваются скидки на этот курс. Поэтому, если хотите систематизировать и дополнить свои знания по конструктиву зданий, сейчас самый подходящий момент!
🔥27👍11😱3
Архитектурно-инженерная мастерская | ЛШ2024
Я узнал о «Летней школе» на Волге 2 года назад, о ней тогда рассказала одна из учениц моего курса — Катя. В этом году Катя уже сама занимается организацией архитектурно-инженерной мастерской в рамках летней школы.
Программа мастерской, помимо отдыха и всяких активностей на природе, включает теоретическую и практическую часть. Теоретическая часть разделена на 3 блока: архитектурный, конструкторский и про современные технологии в нашей отрасли. В рамках практической работы участникам предстоит разработать проект и воплотить его в концептуальном макете.
Вот основная информация о проведении:
• даты проведения мастерской: 26 июля – 5 августа 2024
• место проведения: база “Волга”, принадлежащая Объединенному институту ядерных исследований. ( 3 часа от Москвы)
• для зачисления нужно выполнить вступительное задание (по инсайдерской информации, оно не сложное)
Для студентов старших курсов инженерно-строительного и архитектурного направлений это очень хорошая возможность совместить отдых на природе и развитие, рекомендую. Более подробную информацию смотрите на сайте мастерской, вопросы можете писать Кате.
Я в этом году вероятно приеду в мастерскую как приглашенный спикер, буду рассказывать что-то интересное о конструктиве)
// прием заявок на участие заканчивается 5 июня, так что если интересно — успевайте записаться)
Я узнал о «Летней школе» на Волге 2 года назад, о ней тогда рассказала одна из учениц моего курса — Катя. В этом году Катя уже сама занимается организацией архитектурно-инженерной мастерской в рамках летней школы.
Программа мастерской, помимо отдыха и всяких активностей на природе, включает теоретическую и практическую часть. Теоретическая часть разделена на 3 блока: архитектурный, конструкторский и про современные технологии в нашей отрасли. В рамках практической работы участникам предстоит разработать проект и воплотить его в концептуальном макете.
Вот основная информация о проведении:
• даты проведения мастерской: 26 июля – 5 августа 2024
• место проведения: база “Волга”, принадлежащая Объединенному институту ядерных исследований. ( 3 часа от Москвы)
• для зачисления нужно выполнить вступительное задание (по инсайдерской информации, оно не сложное)
Для студентов старших курсов инженерно-строительного и архитектурного направлений это очень хорошая возможность совместить отдых на природе и развитие, рекомендую. Более подробную информацию смотрите на сайте мастерской, вопросы можете писать Кате.
Я в этом году вероятно приеду в мастерскую как приглашенный спикер, буду рассказывать что-то интересное о конструктиве)
// прием заявок на участие заканчивается 5 июня, так что если интересно — успевайте записаться)
🔥25👍9😱5
Монолитные балочные перекрытия
Монолитные балочные перекрытия могут работать на пролетах до 12 метров, поэтому они часто встречаются в современных общественных зданиях (офисы, торговые центры) в основном как элемент каркасной конструктивной системы.
Такие перекрытия обладают достаточной жесткостью и устойчивы к продавливанию. Опорные зоны балок выполняют ту же функцию, что и капители, создавая локальное утолщение плиты.
Что касается расчета таких плит (да и просто балок в составе плиты) — это тема имеет свои тонкости. Балка и плита работают совместно. При этом в них возникают как изгибающие моменты, так и продольные усилия. Эффект этой совместной работы необходимо учитывать как в ручных расчетах, так и при конечно-элементном моделировании.
Если тема интересна — поддержите ее 🔥. А еще можете написать в комментариях интересующие вас вопросы, на что я мог бы обратить внимание по ходу ее рассмотрения)
Монолитные балочные перекрытия могут работать на пролетах до 12 метров, поэтому они часто встречаются в современных общественных зданиях (офисы, торговые центры) в основном как элемент каркасной конструктивной системы.
Такие перекрытия обладают достаточной жесткостью и устойчивы к продавливанию. Опорные зоны балок выполняют ту же функцию, что и капители, создавая локальное утолщение плиты.
Что касается расчета таких плит (да и просто балок в составе плиты) — это тема имеет свои тонкости. Балка и плита работают совместно. При этом в них возникают как изгибающие моменты, так и продольные усилия. Эффект этой совместной работы необходимо учитывать как в ручных расчетах, так и при конечно-элементном моделировании.
В ближайших постах я хотел бы рассмотреть эту, на мой взгляд, очень интересную и прикладную тему. Описать, как работают монолитные балки в составе перекрытий, что такое их эффективная ширина и как это моделировать в расчетных программах.
Если тема интересна — поддержите ее 🔥. А еще можете написать в комментариях интересующие вас вопросы, на что я мог бы обратить внимание по ходу ее рассмотрения)
🔥135❤4👍3💯1
Работа монолитной балки в составе перекрытия. Понятие эффективной ширины
Начнем с рассмотрения принципа работы такой балки и понятия ее эффективной ширины, которое используется в аналитических методах расчета.
Для примера я взял модель, состоящую из пластинчатых КЭ плиты и стержневых КЭ балок, с учетом их эксцентриситета относительно плиты (показана на 1 карточке). Такая модель хорошо подходит для целей изучения.
Совместная работа этих элементов заключается в возникновении продольного сжатия в плите и растяжения в балках. Образуется пара сил, которые создают момент.
На карточках 2 и 3 показаны распределения напряжений сжатия в плитной части и растяжения в ребрах балки.
В обоих случаях видна закономерность — максимумы в пролетной части, а к опорам значения уменьшаются. Это хорошо согласуется с тем, что в пролетной части моей схемы больше изгибающий момент от внешней нагрузки, который и помогает воспринимать внутренняя пара сил.
Интересно то, что напряжения в плите изменяются и в поперечном направлении. Они максимальны над ребрами и затухают при отдалении от них. Этот эффект называют «сдвиговым запаздыванием». Причина в том, что плита имеет хоть и большую, но конечную жесткость в своей плоскости, и ее продольные деформации, а значит, и напряжения — затухают при отдалении от ребер за счет возникновения в ней сдвиговых деформаций.
Представьте, что вы потянули на себя лежащее на кровати одеяло за его середину. Середина подчинится и последует за вашим движением, края останутся на месте. Это буквально то же самое сдвиговое запаздывание, только в более заметном масштабе.
Все базовые нормативные методики расчета изгибаемых элементов строятся на допущении, именуемом гипотезой плоских сечений. Это значит, что распределение деформаций в любом поперечном сечении должно быть равномерным. В нашем случае сдвиговое запаздывание отменяет легитимность этого допущения.
Таким образом, перекрытие разбивается на серию отдельных тавровых балок, к которым применима гипотеза плоских сечений и все стандартные методы расчета.
В карточках 5-8 собраны рекомендации российских, европейских и американских норм по определению эффективной ширины.
Начнем с рассмотрения принципа работы такой балки и понятия ее эффективной ширины, которое используется в аналитических методах расчета.
Для примера я взял модель, состоящую из пластинчатых КЭ плиты и стержневых КЭ балок, с учетом их эксцентриситета относительно плиты (показана на 1 карточке). Такая модель хорошо подходит для целей изучения.
Совместная работа этих элементов заключается в возникновении продольного сжатия в плите и растяжения в балках. Образуется пара сил, которые создают момент.
На карточках 2 и 3 показаны распределения напряжений сжатия в плитной части и растяжения в ребрах балки.
В обоих случаях видна закономерность — максимумы в пролетной части, а к опорам значения уменьшаются. Это хорошо согласуется с тем, что в пролетной части моей схемы больше изгибающий момент от внешней нагрузки, который и помогает воспринимать внутренняя пара сил.
Интересно то, что напряжения в плите изменяются и в поперечном направлении. Они максимальны над ребрами и затухают при отдалении от них. Этот эффект называют «сдвиговым запаздыванием». Причина в том, что плита имеет хоть и большую, но конечную жесткость в своей плоскости, и ее продольные деформации, а значит, и напряжения — затухают при отдалении от ребер за счет возникновения в ней сдвиговых деформаций.
Представьте, что вы потянули на себя лежащее на кровати одеяло за его середину. Середина подчинится и последует за вашим движением, края останутся на месте. Это буквально то же самое сдвиговое запаздывание, только в более заметном масштабе.
Все базовые нормативные методики расчета изгибаемых элементов строятся на допущении, именуемом гипотезой плоских сечений. Это значит, что распределение деформаций в любом поперечном сечении должно быть равномерным. В нашем случае сдвиговое запаздывание отменяет легитимность этого допущения.
Инженерный подход к данной задаче заключается в замене реального неоднородного распределения сжимающих напряжений в плите на усредненное эквивалентное, действующее в некоторой условной тавровой балке. Ширину полок таких условных балок называют эффективной. За пределами эффективной ширины продольные напряжения в плите принимаются равными 0.
Таким образом, перекрытие разбивается на серию отдельных тавровых балок, к которым применима гипотеза плоских сечений и все стандартные методы расчета.
В карточках 5-8 собраны рекомендации российских, европейских и американских норм по определению эффективной ширины.
👍37🔥13❤4🤩1
В комментариях к посту о проекте Merdeka 118 мне задали вопрос о шпиле. Мол, нафига он нужен, и есть ли какие-то ограничения на их высоту.
Если мы посмотрим на силуэт топ-10 высотных зданий мира, то на 6 из них увидим шпиль. Не то чтобы архитекторы так их любят. Скорее дело в гонке за статусом самого высокого здания в городе / стране / мире (подчеркнуть нужное).
В случае Merdeka 118 длина шпиля составляет более 160 м! Сам он представляет собой пространственную стальную ферму, обшитую стальными листами с перфорацией. Так он смотрится цельной конструкцией издалека, при этом перфорации позволяют снизить действующую на него ветровую нагрузку.
Авторы проекта говорят о том, что само здание — это скульптура человека, а шпиль — его поднятая рука. Такая вот статуя свободы в модернистском исполнении. Правда это или байка, оправдывающая наличие бесполезной 160-метровой конструкции — неизвестно. Но слово Merdeka в переводе с малайского означает «независимость».
Если мы посмотрим на силуэт топ-10 высотных зданий мира, то на 6 из них увидим шпиль. Не то чтобы архитекторы так их любят. Скорее дело в гонке за статусом самого высокого здания в городе / стране / мире (подчеркнуть нужное).
В случае Merdeka 118 длина шпиля составляет более 160 м! Сам он представляет собой пространственную стальную ферму, обшитую стальными листами с перфорацией. Так он смотрится цельной конструкцией издалека, при этом перфорации позволяют снизить действующую на него ветровую нагрузку.
Авторы проекта говорят о том, что само здание — это скульптура человека, а шпиль — его поднятая рука. Такая вот статуя свободы в модернистском исполнении. Правда это или байка, оправдывающая наличие бесполезной 160-метровой конструкции — неизвестно. Но слово Merdeka в переводе с малайского означает «независимость».
👍21🔥7❤2💯2
6 способов моделирования совместной работы монолитных балок с плитой
Моделирование совместной работы балки с плитой в составе монолитного перекрытия — один из трудных вопросов в практике расчетов железобетона.
Выбранная модель должна обеспечивать:
1. Отражение эффекта совместной работы балки с плитной частью (про это писал в предыдущем посте).
2. Удобство сбора усилий для конструирования балки и плиты (на основе полученных усилий)
Рассмотрим 6 возможных способов, их плюсы и минусы.
Эта модель наиболее простая в исполнении, но очень грубая. В ней не учитывается то, что центр тяжести балки в реальности смещен относительно плоскости плиты. Поэтому эффект их совместной работы искажается. Строго говоря, эта модель вообще не корректна.
Эта модель уже вполне соответствует реальному поведению конструкции, но она не удобна с точки зрения последующего конструирования. Для определения момента в балке нужно складывать момент в самом подвешенном стержне с моментом, создаваемым его продольным усилием относительно плоскости плиты.
Модель на первый взгляд кажется странной, но на практике она лучше, чем первые две. В ней сочетается простота и достаточно корректный учет совместной работы ребра балки и плиты. Сложность заключается в подборе ширины свесов сечения тавра. Подробнее об этом — в следующем посте.
Хорошая модель с точки зрения достоверности результатов, однако не удобна для подбора арматуры в балке. Точность такой модели чувствительная к размеру КЭ сетки в вертикальной пластине. Рекомендуется разбивать ее по высоте минимум на 4 КЭ (как показано на карточке).
Модель по сути похожая на 2, но вместо стержня - пластина. Совместная работа учитывается корректно, конструировать балку не удобно, строить такую модель , на мой взгляд, супер неудобно. В практическом плане наиболее бесполезная.
Наиболее точная модель, но слишком сложная в построении и анализе. Используется больше в исследовательских целях.
По итогу я бы сказал, что однозначно лучшей модели нет, все зависит от сценария использования. Если нужно наиболее точно узнать прогибы — то модели №2 и №5. В научных целях и задачах верификации — модель №6. Если нужно подобрать армирование балки с плитой — удобнее оказывается модель №3.
В практике я использую модель №3 (стержневой элемент таврового сечения в плоскости плиты). В следующем посте расскажу подробнее о том, как она работает и какие есть нюансы.
Моделирование совместной работы балки с плитой в составе монолитного перекрытия — один из трудных вопросов в практике расчетов железобетона.
Выбранная модель должна обеспечивать:
1. Отражение эффекта совместной работы балки с плитной частью (про это писал в предыдущем посте).
2. Удобство сбора усилий для конструирования балки и плиты (на основе полученных усилий)
Рассмотрим 6 возможных способов, их плюсы и минусы.
1. Стержневой элемент прямоугольного сечения в плоскости плиты, состоящей из пластин
Эта модель наиболее простая в исполнении, но очень грубая. В ней не учитывается то, что центр тяжести балки в реальности смещен относительно плоскости плиты. Поэтому эффект их совместной работы искажается. Строго говоря, эта модель вообще не корректна.
2. Стержневой элемент прямоугольного сечения с эксцентриситетом
Эта модель уже вполне соответствует реальному поведению конструкции, но она не удобна с точки зрения последующего конструирования. Для определения момента в балке нужно складывать момент в самом подвешенном стержне с моментом, создаваемым его продольным усилием относительно плоскости плиты.
3. Стержневой элемент таврового сечения в плоскости плиты
Модель на первый взгляд кажется странной, но на практике она лучше, чем первые две. В ней сочетается простота и достаточно корректный учет совместной работы ребра балки и плиты. Сложность заключается в подборе ширины свесов сечения тавра. Подробнее об этом — в следующем посте.
4. Модель с ребром балки в виде вертикальной пластины
Хорошая модель с точки зрения достоверности результатов, однако не удобна для подбора арматуры в балке. Точность такой модели чувствительная к размеру КЭ сетки в вертикальной пластине. Рекомендуется разбивать ее по высоте минимум на 4 КЭ (как показано на карточке).
5. Модель с балкой в виде горизонтальной пластины с эксцентриситетом
Модель по сути похожая на 2, но вместо стержня - пластина. Совместная работа учитывается корректно, конструировать балку не удобно, строить такую модель , на мой взгляд, супер неудобно. В практическом плане наиболее бесполезная.
6. Модель с объемными конечными элементами
Наиболее точная модель, но слишком сложная в построении и анализе. Используется больше в исследовательских целях.
По итогу я бы сказал, что однозначно лучшей модели нет, все зависит от сценария использования. Если нужно наиболее точно узнать прогибы — то модели №2 и №5. В научных целях и задачах верификации — модель №6. Если нужно подобрать армирование балки с плитой — удобнее оказывается модель №3.
В практике я использую модель №3 (стержневой элемент таврового сечения в плоскости плиты). В следующем посте расскажу подробнее о том, как она работает и какие есть нюансы.
👍45🔥17❤3👏3