Metody numeryczne w modelowaniu struktur przestrzennych. Kształtowanie systemów konstrukcyjnych budynków wysokich

• Autorzy: Rębielak J.

Warianty tytułu

EN

Numerical methods in modeling of space structures. Shaping of structural systems of tall buildings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Od kilku lat modele numeryczne i język programowania Formian zyskują coraz większą popularność wśród architektów. Formian to język, który pozwala na łatwe projektowanie form przez generowanie numerycznych modeli powierzchniowych, nawet złożonej geometrii. Formułę konstrukcyjną struktur przestrzennych cechuje znaczny potencjał rozwojowy i dlatego już od dawna była ona stosowana przez autora w procesach kształtowania głównych systemów nośnych budynków wysokich. Przedstawione są dwa różne systemy konstrukcyjne opracowane przez autora, a dotyczące konstrukcji naziemnej i jej posadowienia. Chodzi tu zwłaszcza o fundament zespolony. Cechy strukturalne fundamentu zespolonego bowiem umożliwiają jego zastosowanie w przypadku, gdy niemożliwe jest wykonanie nawet płytkich wykopów bezpośrednio pod budynkiem. Ten innowacyjny system ma cechy przełomowego w skali światowej rozwiązania technicznego, co jednak może być potwierdzone po przeprowadzeniu wnikliwych analiz statycznych i dynamicznych oraz badań modelowych, a nade wszystko sprawdzenia założeń w wyniku jego zastosowań praktycznych. Przedstawiony zespolony system fundamentu oraz budynku wysokiego został opracowany przez autora w wyniku przekształceń strukturalnych jego wcześniejszego rozwiązania technicznego dotyczącego tego zakresu tematycznego. Wizualizacje wszystkich prezentowanych budynków zostały wykonane na podstawie modeli numerycznych zdefiniowanych w języku programowania Formian.

EN

The article presents examples of the results of numerical model applications defined in the programming language Formian in the shaping processes of structural systems of tall buildings. These models are prepared by means an assumed set of parameters, thanks to which shapes of the designed buildings can be quickly modified and adapted to the current requirements, what makes the co-operation between architects and engineers easier. Selected examples of buildings designed by means of two different structural systems proposed by the author have been presented. These exemplary buildings are located in the southern part of Wroclaw. One of them is a system of framed polyhedron and it has been developed more than two decades ago. The combined structural system of tall building was invented only recently and it is considered to be the ground breaking technical inventtion, which makes possible the safe foundation of heavily loaded objects possible on the ground of very low load bearing capacity. It can be especially useful for buildings located in earthquake areas. Inspiration from nature and from theory of structures play important role in the shaping process. Buildings designed using the proposed structural systems can obtain interesting and unique architectural forms.

Słowa kluczowe

PL

budynek wysoki; struktura przestrzenna; modelowanie; metody numeryczne

EN

tall building; space structure; modeling; numerical methods

• Wydawca: Wydawnictwo Archivolta Michał Stępień
• Czasopismo: Archivolta
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 1
• Strony: 50--57
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., fot., rys.

Twórcy

autor

Rębielak J.

• Wydział Architektury, Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1] K. Biernatowski, Fundamentowanie, PWN, Warszawa 1984.
• [2] A. J. Ledwoń, Budownictwo na terenach szkód górniczych, Arkady, Warszawa1983.
• [3] H. Markowski, K. Szulborski, Najwyższy budynek świata w Dubaju, Inżynieria i Budownictwo, nr 4, 2010, 207-209.
• [4] K. Matso, Lessons from Kobe, Civil Engineering, nr 4 ,1995, 42-47.
• [5] J. Moehle, Y. Bozorgnia i inni, Case studies of the seismic performance of tall buildings designed by alternative means, Report for the Tall Buildings Initiative, PEER Report 5, 2011, Pacific Earthquake Engineering Research Center, College of Engineering, University of California, Berkeley, CSSC Report 11-02.
• [6] J. Rębielak, Model numeryczny GeoDome Sky Towers, XVI Międzynarodowa Szkoła Komputerowego Wspomagania Projektowania, Wytwarzania i Eksploatacji, WAT, Warszawa-Jurata, 14-18 maja 2012, także: „Mechanik”, nr 7, 604/CD 2012, 835.
• [7] J. Rębielak, Fundament zespolony, Politechnika Wrocławska, Polska, Patent Nr 149760, zgł. pat. nr P – 265885/1987/1990.
• [8] J. Rębielak, Some proposals of space structures shaping, Proceedings of the International Colloquium: Structural Morphology - Towards the New Millennium, University of Nottingham1997, 144-151.
• [9] J. Rębielak J., Some proposals of structural systems for long span roofs and high-rise buildings, Journal of the International Association for Shell and Spatial Structures, Vol. 40, nr 1, 1999, 65-75.
• [10] J. Rębielak, Budynek o zespolonej formie systemu konstrukcyjnego, Czasopismo Techniczne PK 11/108, 2-A/2/2011, 303-308.
• [11] J. Rębielak, Combined form of structural system proposed for tall buildings, Proceedings of IABSE-IASS Symposium, London, 20-23 September, London 2011.
• [12] J. Rębielak, Koncepcja systemu konstrukcyjnego budynku wysokiego, Inżynieria i Budownictwo, nr 1, 2012, 45-51.
• [13] J. Rębielak, Metody numeryczne w modelowaniu struktur przestrzennych. Formy przekryć dachowych, Archivolta, nr 4, 2012, s. 64-71.
• [14] R. Robinson, Malaysia’s Twins: High-rise, High Strength, Civil Engineering, nr 7, 1994, 63 -65.
• [15] C. H. Thornton, R. L. Tomasetti i inni., The world tallest building – The Miglin Beitler Tower, Chicago, Illinois, Proceedings of the IV-th World Congress of Tall Buildings, Hong Kong1990.
• [16] M-S. Sheu, J-H. Jong, C-C. Chang, C-H. Chou, L-C. Ting, Design and failure of high-rise building structures in Taiwan, Proceedings of IASS-APCS International Symposium on New Perspectives for Shell and Spatial Structures, Taipei, Taiwan 2003, 8-9.
• [17] Z. Wiłun, Zarys geotechniki, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa1987.