Analiza stateczności przestrzennej dwuczłonowego budynku wysokościowego
Autor:
Maciej Kołodziejczak
Wydział Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej
Mentorzy: mgr inż. Paweł Chudzik, dr inż. Maria Włodarczyk
O projekcie:
W celu zapewnienia odpowiedniej sztywności przestrzennej w projektowanym wieżowcu zaprojektowano dwa trzony – jeden w członie użytkowym drugi w członie komunikacyjnym. Początkowo założono, że oba człony połączone są na sztywno tzn. strop obu członów oraz płyta balkonu tworzy monolityczną całość. Zauważono, że takie połączenie rodzi wiele problemów. Problemy te wynikają: z możliwości nierównomiernego osiadania członów, z różnej sztywności trzonów obu członów, ze skurczu stropu o tak dużych wymiarach, z odkształcenia balkonu od obciążeń termicznych. Wszystkie te problemy skutkują pojawieniem się znaczących naprężeń w płycie tworzącej monolityczną całość, które mogłoby spowodować znaczne zarysowania stropu a nawet jego zniszczenie. Oby temu zapobiec zdecydowano się na wprowadzenie dylatacji pomiędzy dwoma członami budynku. Zastosowanie dylatacji wymaga zwrócenia szczególnej uwagi na różnice przemieszczeń poziomych obu członów. Dylatacja musi dawać możliwość swobody translacji tak aby oba człony mogły swobodnie się przemieszczać przy ekstremalnych różnicach przemieszczeń poziomych od oddziaływań wiatru. Aby określić te ekstremalne przemieszczenia poziome zebrano obciążenia od wiatru na wieżowiec i obliczono odkształcenia globalne przy pomocy metody elementów skończonych. Dzięki temu określono wymagane wartości swobody translacji jakie musi spełniać dylatacja, aby niezależnie pracujące człony mogły mieć swobodę na przemieszczenia poziome od wiatru.
Co było największym wyzwaniem inżynierskim?
Wyzwanie w pracy konkursowej stanowiło znalezienie rozwiązania polegającego na wprowadzeniu dylatacji pomiędzy dwoma członami wieżowca oraz zrozumienie wpływu jej wprowadzenia na pracę konstrukcji. Następnie sprawdzono czy zachowana jest odpowiednia stateczność przestrzenna obu członów.
O autorze:
Maciej Kołodziejczak
Student I roku studiów magisterskich na specjalności Teoria Konstrukcji na Politechnice Warszawskiej. Wielokrotny stypendysta Stypendium Rektora Politechniki Warszawskiej. Konstruktor w międzywydziałowym projekcie interdyscyplinarnym mpiBIM. Konstruktor w europejskim projekcie Digital Decathlon. Praktykant w firmie Buro Happold. Entuzjasta modelowania parametrycznego, a w wolnym czasie zagorzały pin-pong’dzista 🙂
