В самом сердце Чианг Май, город, богатый историей и культурное наследие Северного Таиланда, Panyaden Hall, завершенный в 2017 году, несет историю технических инноваций и почтения к традициям, ожившего через бамбук. Сочетая многовековое тайское мастерство с современными дизайнерскими решениями, проект отражает дух Chiangmai Life Architectsфирма, посвященная повышению натуральных материалов с наивысшим потенциалом. В этой статье мы рассмотрим некоторые современные структурные решения, применяемые к этому культовому проекту, еще раз раскрывая истинный потенциал Bamboo и приглашая новый взгляд на устойчивую архитектуру и бамбуковую инженерию.
Структурная система
Структурная система Panyaden Hall основана на сводной конфигурации, где Арочные фермы шириной 15 метров Сформируйте основные компоненты системы, распределенные с интервалами шириной 3 метра. Эти фермы поддерживают крышу, которая также функционирует как диафрагма крышиИграть решающую роль в боковой жесткости системы. Интеграция этой диафрагмы в структурную систему добавляет значительную стабильность общей структуре, эффективно распределяя смещения, вызванные ветром и сейсмической активностью.
Крыша: стабильность через дизайн
Помимо обычной роли защитного покрытия, крыша в бамбуковой архитектуре часто выполняет жизненно важную структурную функцию. В случае с Панаден -Холл дизайн крыши гарантирует, что она активно способствует общей стабильности здания, стратегии, широко используемой в бамбуковом строительстве по всему миру. Известный как «эффект диафрагмы крыши» в конструктивной инженерии, этот подход обеспечивает критическую боковую стабилизацию, помогая бамбуковым структурам противостоять ветру и сейсмическим силам.
Для достижения этого используется многоуровневый подход. Во -первых, на вершине структурной структуры разкладывается разделенная бамбуковая сетка. Этот первоначальный слой действует как основание, обеспечивая основу для свойств стабилизации диафрагмы. Кроме того Этерилла в Латинской Америке и вмешиваться В Индонезии — добавлены для создания сплоченной, жесткой оболочки.
Дополнительные слои расщепленных бамбуковых сетей и сплющенных бамбука могут быть включены на основе структурных требований. В некоторых случаях эти слои расположены с бамбуковыми волокнами, перпендикулярно или под углом, для дальнейшего повышения жесткости. Чтобы обеспечить долговечность и защиту от элементов, водонепроницаемая мембрана — типично асфальтового лайнера или аналогичного материала — интегрирована под конечным кровельным слоем.
Снятые арки, члены и собрания
На предварительном этапе дизайна цепные арки формировали фермы. Тем не менее, ограничения на высоту привели к принятию полукруглых арков, оптимизируя распределение нагрузки, используя преимущества естественной прочности сжатия Bamboo. Этот подход демонстрирует потенциал бамбука в сочетании с вдумчивой инженерией, даже в рамках дизайнерских ограничений. Результат является функциональным и эффективным, а также красиво, демонстрируя, что возможно с натуральными материалами.
Построенные с использованием комбинации бамбуковых пучков и бамбуковых культур большего диаметра, арочные фермы Панаденского зала демонстрируют, как использовался вдумчивый выбор материальных расположений для достижения как силы, так и гибкости, адаптированных к конкретным требованиям проекта.
Бамбуковые пучки, Сформированный путем связывания бамбуковых культур меньшего диаметра, предлагает эффективное решение для создания изогнутых элементов с достаточной прочностью и жесткостью для выдержания дизайнерских нагрузок. Меньший бамбук был в изобилии в этом районе, что делает объединение эффективной стратегии формирования прочных структурных элементов. Тем не менее, чтобы эти пачки эффективно работали, они должны быть тесно связаны вместе и усилить с помощью поперечных сдвиговых разъемов, чтобы гарантировать, что отдельные кусочки бамбука действуют как единая единица.
Этот подход особенно полезен, потому что он позволяет значительно изгибаться радиусом через холодный изгиб, поскольку меньшие бамбуковые кусочки гораздо легче манипулировать, чем более крупные, более жесткие культуры. Выбор Thyrsostachys Oliveri Бамбук для составления комплексных элементов также был ключевым. Этот вид, известный своим высоким модулем эластичности, является как гибким, так и механически сильным, что делает его идеальным для формирования изящных, но прочных кривых арочных ферм.
Используя технические критерии для выбора, когда и где использовать пакеты против одиночных бамбуковых культурКоманда дизайнеров оптимизировала структурные характеристики, придавая приоритет использованию локально доступных материалов. Этот выбор отражает основной принцип устойчивого дизайна: использование того, что легко доступно, и соответственно адаптировать подход к дизайну, а не полагаться на импортные или дефицитные материалы или виды бамбука в этом районе.
Кроме того, предварительное изготовление мусорных элементов представляет собой еще одну критическую задачу: подъем. Бамбуковые фермы, хотя и легкие, должны быть разработаны, чтобы противостоять напряжениям подъема и размещения, в дополнение к их конечным дизайнерским нагрузкам. Обеспечение того, что точечные нагрузки и подъемные силы учитываются на этапе проектирования, необходимо для успешной сборки.
Соединения: душа бамбуковых структур
Как говорят многие бамбуковые строители, связи — это душа бамбуковых структур. Эти соединения являются критическими точками, где стрессы концентрируются, и, если не разработаны с осторожностью, они могут стать точками отказа. Однако то, что может показаться уязвимостью, также может предоставить возможность для инноваций. Проектирование бамбуковых соединений — это развивающаяся дисциплина, которая объединяет традиционное мастерство с современными инженерными принципами.
В Panyaden Hall успешные соединения опирались на глубокое понимание величин нагрузки в каждом соединении. Именно здесь программное обеспечение для структурного анализа сыграло решающую роль, что позволило моделировать точное силовое моделирование для определения наиболее эффективных стратегий соединения.
Основной подход включал комбинацию бамбука и стали, спаривания, которое использует лучшие свойства обоих материалов. В то время как бамбук превосходит сжатие, сталь, известная своей пластичностью, работает исключительно для обработки растягивающих сил. Вдумчивая интеграция этих материалов, команда разработчиков достигла пластичных, надежных соединений, которые повышают общую производительность структуры.
Структурная инженерия: точность, цель и более глубокое понимание
Живя в качестве практикующего в монастыре Вайшнава в горах Колумбии, инженер -строительный инженер Эстебан Моралес (Бамбуковые инженеры) было предложено провести структурный анализ бамбукового павильона лепесток длиной 50 метров, известного сегодня как Зал Панаден.
Для Моралеса приглашение нашло отклик в качестве возможности применить его технический опыт. Кроме того, это произошло от австрийского доктора-архитектора Маркус Розелиб (Chiangmai Life Architects), который понимает бамбуковые структуры, очень похожие на часть живого тела, сродни костям, сформулированным связями и суставами. В отличие от многих дизайнеров, которые навязывают идеализированные формы, отключенные от структурной логики, Roselieb понял, что хороший дизайн должен возникнуть в результате интимного знания материалов и методов строительства.
Ключ к структурной оптимизации
Инженерный процесс, лежащий в основе Panyaden Hall, включал в себя больше, чем просто обеспечение конечной структуры-это требовалось тщательное рассмотрение каждого этапа, от сборки до долгосрочной производительности. Как правило, для этого и других случаев некоторые из ключевых шагов связаны:
- Определение структурной системы и разработка цифровых моделей.
- Назначение свойств материала на основе механического поведения Бамбука.
- Оптимизация поперечных сечений для прочности и эффективности.
- Моделируя мертвые, живые, ветровые и сейсмические нагрузки, чтобы отразить реальные условия.
- Запуск итеративный анализ, чтобы уточнить модель.
- Мониторинг смещений в контрольных точках для обеспечения стабильности.
- Извлечение сил в элементах, базах и соединениях для окончательного дизайна.
Ветер, часто недооцененный в бамбуковых структурах, оказался решающей силой. В областях, подверженных землетрясениям, сейсмические нагрузки широко признаны, но для легких бамбуковых зданий ветер часто является истинным антагонистом. Чтобы проиллюстрировать это, были разработаны две структурные модели. Первый, показывающий неосвещенную конфигурацию перед структурной оптимизацией, выявил значительные смещения при боковых нагрузках:
Второй, включающий стратегически расположенные брекеты, значительно улучшил производительность, демонстрируя значительно меньшие смещения:
От вдохновения до наследия
Уроки из Panyaden Hall проходят далеко за пределы этого единственного проекта или примеры, описанные в этой статье. Они подчеркивают существенный сдвиг в том, как мы думаем о бамбуке: не как вторичный вариант, а как материал, способный работать одинаково или даже лучше, чем обычные строительные системы при обращении с тем же уровнем строгости.
Для тех, кто хочет изучить дальше и изучить принципы, методы и реальные приложения бамбуковой инженерии, это ваше приглашение. Наш онлайн -курс Проводит вас через этот самый процесс, преодолевая разрыв между традиционной мудростью и современным структурным анализом.
Нажмите здесь, чтобы исследовать наши Онлайн -курс и электронная книга: «Бамбуковые структуры — Panyaden Hall»
