Form-Finding modellering av Tak 1 alternativ B

Nå som det parametriske fagverket ser ut til å virke med en overflate, er det interessant å se dette bli tatt i bruk ved hjelp av en overflate generert ved bruk av form-finding. Til dette ønsker jeg å utføre og modellere en struktur ut fra strukturens oppførsel med påsatt last.

Med utgangspunkt i det modellerte Tak 1 forsøker vi her å designe en alternativ takkonstruksjon der visuelle og strukturelle vurderingskriterier blir vist ved å påføre

overflaten av taket en negativ tyngdekraft som virker i krysningspunktene i meshet. Ved hjelp av Kangaroo Live Physics og Weaver Bird benyttes en forholdsvis enkel definisjon til å få til dette.

Figur 50. Tak 2 med panel

47 For å modellere tas det utgangspunkt i Tak 1 definisjonen. Utgangspunktet blir

mesh-definisjonen, som det bygges videre på (Figur 52). Modellen går ut på å benytte et nett, eller et grid og forankre endene. Definisjonen som brukes til å generere formen (Figur 51) er definert med en Weaverbird -og Kangaroo-komponenter. Input i denne modellen er meshet (Figur 52). Dette genererer ut et deformert mesh. Måten dette skjer på er at det defineres en kraft som virker i alle krysningspunktene i meshet. Samtidig gis disse punktene en

fjærmotstand ved hjelp av Springs-komponenten.

Fra «Weaverbird-komponentene» benyttes til meshet og for å skille ut endepunktene.

Endepunktene må «bakes» i Rhino for å fungere. Grunnen til det er mest sannsynlig at Kangaroo-definisjonen ikke støtter GH genererte punkter, men kun Rhino punkter.

For å starte simuleringen benyttes en «Boolean Toggle-komponent» koblet til

«SimulationReset» på «Kangaroo-komponenten». Når simuleringen er i gang, vises bevegelsene direkte med bevegelse i Rhino-vinduet. Det er samtidig mulig å justere kraftmengden ved hjelp av «slideren» (Figur 53). Modellen vil bevege seg inntil den er i likevekt. Det vil gi ulike resultater som følge av ulik deformasjon. Ved å justere de

forskjellige parameterne, som kraften og fjæregenskapen kan man selv komme frem til en form man ønsker å benytte. I dette tilfelle velges en form der kraften settes til 0,006 (Figur 54). Fagverkets høyde settes til 0,8 meter.

Videre kan man kle strukturen med fagverket definert tidligere (Figur 55) og med panel (Figur 56)

48

Figur 51. Form-finding Definisjon

49

Figur 52. Utgangspunkt for form-finding"

Figur 53. Form-finding

Figur 54. Form-finding definisjon og resultat

50

Figur 55. Resultat av form-finding med fagverk

Figur 56. Resultat av med panel

51 4.2.13 Eksport fra GH til RSA

Siste del av modelleringen så langt er å eksportere modellen over til strukturanalyseverktøy. Dette gjøres her ved hjelp av Geometry Gym definisjonen

«Bake». Denne komponenten er ulik GH «Bake»

funksjonen som gjør om GH definisjonene til Rhino-objekter. Denne funksjonen genererer data som strukturanalyseprogrammet forstår.

Vedlagt ligger en tekstkopi av dataene som blir eksportert for tak 1, alternativ A ved bruk av denne funksjonen.

4.3 Inndata for dimensjonering

I dette kapittelet vises beregninger for inndata til dimensjonering av de modellerte konstruksjonene

4.3.1 Konstruksjon inndata

Her følger inndata som grunnlag for strukturanalyse Fylke: Oslo

Kommune: Oslo

Adresse: Biskop Gunnerus gate 14 b Dimensjonerende levetid 50 år 4.3.2 Materialegenskaper Stålkvalitet S355

Dimensjonerende verdier for materialkonstanter for stål:

Densitet ρ = 7,85 kg/dm3

Elastisitetsmodul 0 = 2,1 × 10¹2/33⁾

Skjærmodul 4 = 0,8 × 10¹2/33⁾

Tverrkontraksjonstall 5 = 0,3

Termisk lengdeutvidelseskoeffisient 6 = 12 × 10⁷¹℃⁷

Figur 57. Bake-definisjon i Geometry Gym

52 Verdiene er hentet fra NS-EN 1993-1-1 (3.2.6 Dimensjonerende verdier av materialkonstanter 2005)

4.3.3 Egenlaster

Egenvekt av materialer

Stål : 78,5 kN/m³ (7850 kg/m³) Glass : 25,0 kN/m³ (2500 kg/m³)

Egenvektene er hentet fra Sintef Byggforsk byggdetaljblad: 471.031 Egenlaster for bygningsmaterialer, byggevarer og bygningsdeler (Silseth & Roald 2011). Antar en konservativ glasstykkelse på 30 mm til beregningen.

Det gir

25, kN/m⁹× 0,03m = 0,75kN/m⁾

4.3.4 Nyttelaster

I utgangspunktet er det ikke tiltenkt noen nyttelaster på denne konstruksjonen. Snølasten (se eget avsnitt) regnes som så stor at eventuelle nyttelaster som mennesker som klatrer på konstruksjonen til sammenligning er så små at de kan neglisjeres sett i sammenheng med den medregnede dimensjonerende snølasten. Nyttelast fra personer ville i tilfelle blitt beregnet som en ugunstig plassert punktlast.

4.3.5 Snølaster

Snølast er beregnet etter NS-EN 1991-1-3:2003+NA:2008 (Standard Norge 2008).

Snølast på tak er produktet av faktorene for takets geometri (;_<), takets termiske egenskaper med varmemengden generert under taket(>_?) og omgivendeterreng (>_@) og lokalt

meteorologisk klima og høydemeter over havet (A_B).

Takets termiske egenskaper og innendørs temperatur er avgjørende for hvor stor snølasten blir. Fordi det i dette tilfelle er et glasstak, der glass som materiale generelt har dårligere isolasjonsevne enn de fleste andre isolerte bygningskomponenter Er nettopp dette innvirkende for hvor mye av snøen som smelter og renner bort fra konstruksjonen (Strandholmen 2005). I dette tilfellet antas varmegjennomgangskoeffisienten (U-verdien) til 1,2 som er minstekravet i

53 TEK10 (Byggteknisk forskrift – TEK 10 § 14-3. 47-3 (1) a) 5). Dette gir også den mest ugunstige lastsituasjonen fremfor å anta en bedre U-verdi med en lavere numerisk verdi.

Standarden angir at snølast på tak (5.2 (3)P a)) skal bestemmes på følgende måte:

C = ;_< >_@>_? A_B der:

;_< = snølastens formfaktor

>_@ = eksponeringskoeffisienten

>_? = termiske koeffisienten

A_B = karakteristisk verdi for snølast på mark

Karakteristisk snølast på mark: sk=3,5 kN/m² etter tabell BA.4.1(901). Benytter formfaktoren for skrå tak etter tabell 5.2: Formfaktor for snølast ;_< = 0,8. Den termiske koeffisienten (>_?) (NA.5.2(8) Reduksjon av snølast på grunn av varmegjennomgang s. 7 Nasjonalt tillegg 2008) . Eksponeringskoeffisienten(>_@) bestemmes av topografien til i området rundt

bygningen(Tabell NA.5.1 2008). I dette tilfellet er bygningen vesentlig lavere enn omkringliggende bygninger. Altså settes >_@=1,2.

>_? er beregnet etter (NA.5.2(8) - Reduksjonsfaktor for varmegjennomgang fra tak 2008)

>_? = D1 − 0,054 GC_B

3,5H I(J^KL)M cos(2α) for 0 ≤ α ≤ 45°

her er

I(J_K) = (L − 5)QCRS(0,4J_K− 0,1)T^K,U1 Gjelder for 1,0 ≤ J_K ≤ 4,5 VW 5 < L ≤ 18

Det gir:

I(J_K) = (15 − 5)QCRS(0,4 × 1,2 − 0,1)T^K,U1 I(J_K) = 0,232

Det gir:

54

>_? = D1 − 0,054 G3,5

3,5H 0,232M cos(2 × 0)

>_? = 0,987 Det gir:

C = 0,8 × 1,2 × 0,998 × 3,5 Z2/3⁾

C = 3,32 Z2/3⁾ 4.3.6 Vindlaster

Vindlasten beregnes i henhold til NS-EN 1991-1-4 2005+NA2009(Standard Norge 2009).

Følgende forutsetninger legges til grunn:

Sted : Oslo

Basisvindhastighet, vb,0 : 22 m/s Terrengruhetskategori : IV

Konstruksjonenes beliggenhet med mitt i et bylandskap med store høyhus rundt har medført at en egen vindtrykksimulering er foretatt av konsulentselskapet Rambøll. Analysen er gjort med ANSYS og gir følgende input verdier for videre beregningen:

Vindtrykk fra nord: -0,4 Z2/3⁾ (sug) Vindtrykk fra sør vest: 0,3 Z2/3⁾ (trykk) Vindtrykk fra vest: 0,0

Vindtrykk fra øst: 0,1 Z2/3⁾ (sug)

4.3.7 Lastkombinasjoner

Lastkombinasjoner er beregnet i henhold til Eurocode NS-EN 1990+NA:2008. Disse genereres automatisk av «Autodesk Robot Structural Analysis»(Autodesk inc. 2011). Se vedlegg B for dette.

4.4 Strukturanalyse

Modellene overføres til RSA for strukturanalyse, som beskrevet i kapittel 4.2.7. I FEM-analysen er det viktig å ta hensyn til faktorene som ikke ble generert i den parametriske modellen. I hovedsak er dette laster og lastkombinasjoner, men også noder mellom segmentene og nedbøyningskriterier må defineres.

55 4.4.1 Modellerte laster

Lastene som modelleres er satt opp i tabell 1.

Tabell 1: Modellerte laster

Lasttilfelle Lasttype

Alle lastene er modellert på overflatepanelene som i Robot heter «Claddings». Disse

«Claddings-elementene har ikke masse og fungerer som en lastfordelende overflate. Global betyr at lasten er virker i det globale koordinatsystemet. Local (lokal) betyr at lasten virker i det lokale koordinatsystemet. Det vil si at en last i z-retning virker normalt på overflaten. PX, PY og PZ referer til hvilken retning kraften virker i koordinatsystemet.

Snølasten er modellert for å simulere mer ugunstige snølasttilfeller som bare snø på en side og snø på toppen og kombinasjoner av disse. Generelt er slike lasttilfeller i mange tilfeller

56 dimensjonerende. Vindlasten er på en enkel måte modellert som en last som virker som et sug. Denne forenklingen gjøres i dette tilfelle av to grunner. Modellen blir enklere og

snølasten er vesentlig mye større enn vindlasten. Et ugunstig snølasttilfelle er derfor det mest ugunstige og derfor dimensjonerende i dette tilfellet.

4.4.2 Lasttilfeller

Lasttilfellene er generert etter NS-EN 1990. Disse genereres automatisk i Autodesk Robot Structural Analysis. For å kunne generer ulike snølasttilfeller, modellerers alle snølasttilfelle som egne lasttilfeller. På den måten forstår programmet at disse skal modelleres og analyseres hver for seg. Vedlegg B viser genererte lasttilfeller for tak 2. Disse er like for alle modellene, men kan ha ulik nummerering.

4.4.3 Beregningskriterier

For å finne passende tverrsnittsdimensjoner i fagverket benyttes det i alle modellene RSA

«Steel design» funksjonen. Denne funksjonen prøver iterativt flere forskjellig gitte tverrsnitt mot beregnet statikk og Eurocode (Norsk Standard 2005). Den kommer deretter frem til noen løsningsforslag og optimal løsning. I denne oppgaven benyttes vektoptimalisering. Vi ønsker altså så liten stålmasse som mulig, for å oppnå så lite stålforbruk som mulig. For

enkelthetsskyld deles optimaliseringen av stavene inn i tre grupper: Overgurter, undergurter og diagonaler. På den måten får vi løsning med maksimalt tre ulike tverrsnittsdimensjoner for hvert av fagverkene. I en mer reel situasjon er det også normalt å gjøre dette for å lette

byggingen og for å unngå feil.

Det tas også hensyn standardens krav til minimumsgodstykkelse på 2,5 mm (7.1.1 (5)). RSA runder dette opp til 3 mm.

Alle deformasjoner beregnes i bruksgrenstilstand (SLS). Nedbøyningskriteriet settes til L/200.

Metode for å beregne interaksjonsfaktorer settes til metode A gitt i Annex A i NS-EN 1993-1-1.

57 4.4.4 Tak 1 Alternativ A

Modellen er hentet fra Rhino og GH som beskrevet i kapittel 4.2.7. Konstruksjonsmodellen (Figur 58) er ikke redigert i RSA. Laster og lastkombinasjoner blir modellert i RSA. Vedlagt ligger en kortfattet beregningsrapport for taket. Resultatene er gjengitt i resultatkapittelet 4.6.

Figur 58. RSA modell av tak 1 alt. A

4.4.5 Tak 1 alternativ B

Modellen er hentet fra Rhino og GH som beskrevet i kapittel 4.2.7. Konstruksjonsmodellen (Figur 59). er ikke redigert i RSA Laster og lastkombinasjoner blir modellert i RSA. Vedlagt ligger en kortfattet beregningsrapport for taket. Resultatene er gjengitt i resultatkapittelet 4.6.

Figur 59. RSA modell av tak 1 alt. B

4.4.6 Tak 2

Modellen er hentet fra Rhino og GH som beskrevet i kapittel 4.2.7. Konstruksjonsmodellen (Figur 60) er ikke redigert i RSA med unntak av enkelte fastholdninger som var parametrisk modellert. Et lite utvalg av disse ble slettet i RSA. Grunnen til dette var at plasseringen var uønsket. Laster og lastkombinasjoner blir modellert i RSA. Vedlagt ligger en kortfattet beregningsrapport for taket. Resultatene er gjengitt i resultatkapittelet 4.6.

58

Figur 60. RSA modell av tak 2

4.4.7 Modellering etter strukturanalyse

Når strukturanalysen er fullført vil man mest sannsynlig bli nødt til å endre tverrsnittene.

Dette kan gjøres på to måter. Avhengig av hva som er hensiktsmessig kan RSA modellen overføres til Revit og den opprinnelige modellen som var utgangspunktet for modelleringen.

Alternativt kan modellens tverrsnitt oppdateres manuelt i GH modellen og benyttes videre i GH. Andre alternativer som eksport til Rhino og annen støttet programvare er mulig.

4.4.8 Kontroll av RSA

I denne oppgaven legges det til grunn at statikken regnes korrekt av RSA. Kontroll av RSA modellen gjøres for følgende resultater: Trykkapasitet, Momentkapasitet og

bøyningsknekking. Dersom disse tallene stemmer med resultatene i RSA forutsettes det i denne oppgaven at videre stabilitetskontroll av konstruksjonene er riktige. Dersom dette hadde vært en reel situasjon ville dette også bli kontrollert manuelt. Kontrollene ligger vedlagt i vedlegg D.

59

5. Resultater

I dette kapittelet gjengis resultatene.

5.1 Illustrasjoner

Se vedlegg E for illustrasjoner laget ved hjelp av programvaren Revit.

5.2 Resultater fra RSA

Beregningsrapporter for de tre konstruksjonene er gjengitt i vedlegg C. Resultatene av

tverrsnittsoptimalisering i RSA er her gjengitt her. Disse er også verifisert av samme program og det er denne verifikasjonen som er gjengitt i Figur 61, Figur 62 og Figur 63

Figur 62. Resultater av tverrsnittsoptimalisering for tak 1, Alt. B Figur 61. Resultater av tverrsnittsoptimalisering for tak 1, Alt. A

60

Figur 63. Resultater av tverrsnittsoptimalisering for tak 2

Merk. CFRR er det samme som HFRHS (hulprofil). Robot bruker engelsk notasjon. Satt opp på norsk blir dette:

Tabell 2. Valgte tverrsnittsprofiler for konstruksjonene

Tak 1. Alternativ A

Konstruksjonsdel Tverrsnitt Stålkvalitet Kapasitets-utnyttelsesgrad

Dim. Stav nr.

Overgurt HFRHS120x80x3 S355 0,98 365

Undergurt HFRHS80x60x3 S356 0,82 290

Diagonal HFRHS110x110x4 S357 0,95 169

Tak 1. Alternativ B

Konstruksjonsdel Tverrsnitt Stålkvalitet Kapasitets-utnyttelsesgrad

Dim. Stav nr.

Overgurt HFRHS60x40x3 S355 0,89 363

Undergurt HFRHS100x60x3 S356 0,95 254

Diagonal HFRHS70x50x3 S357 0,78 97

Tak 2

Konstruksjonsdel Tverrsnitt Stålkvalitet Kapasitets-utnyttelsesgrad

Dim. Stav nr.

Overgurt HFRHS140x140x5 S355 0,98 660

Undergurt HFRHS 180x100x5 S356 0,96 856

Diagonal HFRHS 100x80x4 S357 0,82 114

61 5.3 Materialforbruk

Sammenligner stålmaterialforbruket for de to alternativene av tak 1 i tabellene under

Tabell 3: Stålforbruk for tak 1 alternativ A

Type Antall Lengder

Tabell 4: Stålforbruk for tak 1 alternativ B

Type Antall Lengder

62

6. Vurdering og diskusjon

Å sette seg inn i parametrisk modellering krever en viss forståelse på forhånd om hvordan det er ønskelig at modellen skal fungere og hvilke forutsetninger og resultater som er ønskelig å oppnå. I de gjennomgåtte parametriske modellene var det gitte koordinatpunkter som

referanse, og det parametriske systemet genererte overflater. Overflatene ble videre brukt som input for generering av fagverksmodellen. Noen numeriske parametere kunne stilles på underveis, som fagverkets høyde og senteravstander. Dette viste seg å være nyttig også i strukturanalysen. Til og med koordinatene i modellen ble behold gjennom hele

modelleringsprosessen.

Den store fordelen med generative modeller er at når designet først er generert, er det svært anvendbart på flere utfordringer. Modellen er med andre ord gjenbrukbar for lignende tilfeller som vist med at samme generative modell ble benyttet for alle tre fagverkene.

Med en generativ modell som i denne oppgaven genereres modellen i løpet av sekunder (avhengig av tilgjengelig datakraft). Overordnede designparametere som høyde og

senteravstander kan reguleres enkelt og oppdateres direkte i modellen. Tidsbesparelsen for tegning og modellering, spesielt ved endringer av input er enorm når hele modellen generer seg selv etter endrede forutsetninger fremfor å måtte manuelt modellere hver enkelt

fagverkstav på nytt. Generelt kan vi ut fra erfaringene gjort i denne oppgaven si at dersom modellen inneholder flere repeterende komponenter som er avhengig av noen forutsetninger og parametere kan det redusere arbeidsmengden vesentlig ved slike komplekse modeller ved bruk av parametrisk design.

Fagverksmodellen utformet i GH kan benyttes med en vilkårlig overflate som input. Det er ikke et krav om at overflaten skal være modellert parametrisk, men kan i teorien også være formet som en «Solid» eller tilsvarende objekt i et annet kompatibelt program. En god generativ modell vil egne seg godt til å generere bærekonstruksjon ut fra organiske

arkitektoniske former og i andre tilfeller hvor det blir arbeidskrevende å modellere presist.

Definisjonen for planaritetskontroll ble i liten grad benyttet i oppgaven. Dette skyldes at panelet ble forsøkt modellert som trekanter i overkant av fagverket. I tilfeller der det er ønskelig med rektangulære og plane panel er dette en metode for å kontrollere at panelene faktisk er plane. Vi kunne her også enkelt ved hjelp av GHs «list item-komponenten» ha satt på en lokaliseringsdefinisjon som kunne visuelt vist hvilke paneler som er plane og hvilke

63 som ikke er. Oppgaven har ikke tatt for seg modellering av taktekking, eller glassflaten som ble skissert. Konstruksjonen med glasspanel er imidlertid skissert i illustrasjonene lagt med som vedlegg E.

Eksportere modellen fra GH med nødvendig informasjon var lettvint og gikk bra. I oppgaven ble det benyttet et tredjepartsillegg for dette. Programtillegget fikk med relevant informasjon på en god måte. (Se vedlegg A for eksempel på slik informasjon hentet fra tak 1 alternativ A).

Eksporten kunne også ha vært gjort ved å samle de samme dataene og sette de inn et regneark eller en tekstfil (Lewis 2012).

RSA plasserer ikke panelene lagt i overkant av konstruksjonen riktig posisjon. Disse blir liggende langs tyngdepunktsaksen til segmentene. Dette medfører at panelarealet som kommer ut av robot ikke er helt korrekt. Elementene som ble laget i GH og overført til robot var definert som «Cladding»-elementer. Dette er elementer uten masse, men som fungerer til modellering av arealfordelte laster. Fordelen med å benytte dette er at det sparer en del arbeid.

Dette fordi det ikke blir nødvendig og konverter lastene til linjelaster fordi tilstøtende lastareal blir regnet ut av seg selv. Med kompleks geometrisk struktur som i de studerte tilfellene er det en stor fordel at dette blir regnet ut av seg selv fordi dette kan bli uoversiktlig og vanskelig å modellere manuelt.

Fordelen med å modellere de to takkonstruksjonene i separate modeller var stor med hensyn til beregningstid. Beregningene var store og den tilgjengelige datakraften gjorde at

beregningene særlig tok lang tid når disse var plassert i samme modell.

Arbeidsprosessen med parametrisk design, strukturanalyse, tegninger og visualisering viste seg å være ganske omfattende og involvere flere ulike tegneprogrammer fra ulike produsenter.

Mange av programmene hadde ulike filformater, men viste seg kompatible ved å eksportere og importere ulike støttede formater. For å illustrere hvor omfattende dette var er prosessen vist i satt opp i figur 64.

64

Figur 64. Arbeidsflyt med programvare og filformater

I oppgaven kunne trolig alternativ programvare blitt valgt. Argumentene som talte for å velge denne type programvare var tilgjengelighet. Rhino og GH ble introdusert som brukervennlig og kompatible med de fleste filformater. Samhandlingen mellom Rhino og programtillegget GH var også visuelt god. GH har også fordelen med alle tredjepartsprogramtilleggene som er oversiktlig samlet på en nettside (Food4Rhino). Et stort utvalg av tredjepartsprogrammer gir brukeren mange muligheter. Til tider kan dette oppleves som noe overveldende og ikke alltid like samstemt. En mer helhetlig løsning hadde vært å foretrekke.

Det er vanskelig å si om programvaren som er valgt er de mest effektive. Programvaren som er valgt i oppgaven er valgt på Det kan ikke utelukkes at det finnes mer effektive programmer og arbeidsflyt ved bruk av annen programvare.

Til strukturanalysen har jeg ikke klart å frigjøre meg helt fra standardkomponenter. I modellen ble det benyttet standardiserte profiler med tverrsnittsdata som kan finnes i tabeller.

Med muligheter for å masseprodusere spesialtilpassede bygningskomponenter kunne det vært mulig i dette tilfelle å gå bort fra standardkomponenter og lage unike komponenter.

Geometry Gym (SSI)

.rtd

.sat/.dwg

.rtd Konstruksjon

Design Modell/

Arbeidstegninger

65 Statikken blir løst med stivhetsmatriser og blir ikke vurdert i denne oppgaven. Allikevel ble det foretatt en statisk likevekts vurdering. Vurderingen i programmet viser at summen av kreftene påsatt og reaksjonskreftene er lik null. Modelleringen som er gjort er gjort delvis i GH og i RSA. GH definerer ytre fastholdninger, mens RSA definerer de innbyrdes mellom segmentene i fagverket. Fra fasthetslære vet vi at metoden dette blir modellert på er

utslagsgivende for resultatene. Overføringen av modellen mellom GH og RSA kunne ikke ha vært mer lettvint så lenge dette er to separate programmer med ulike filformater. I modellene benyttet i denne oppgaven ble all nødvendig informasjon med unntak av laster og lasttilfeller overført fra GH til RSA.

Dersom modellens knutepunkter modelleres momentfrie, vil det bare være aksialkrefter som virker i stavene. Da ville ren knekking trolig vært dimensjonerende. Kontrollregningen vedlagt som vedlegg D stemte godt overens med Robot sine resultater. Knutepunktenes egenskaper ble ikke tatt hensyn til i modelleringen og vi kan av resultatene se at programmet av seg selv regner disse med moment. Altså må dette tas hensyn til i beregningen. Dette er gjort etter NS-EN 1993-1-1 pkt. 6.6.3 (4). Manuell kontroll av dette gjøres ikke her, men det vises til at programvaren benyttet kontrollerer dette. Beregningsrapportene fra de tre

modellene ligger vedlagt i vedlegg C.

Snølasten ble dimensjonerende last med 3,32 kN/m². Med varmegjennomgangskoeffisient (U-verdi) i henhold til teknisk forskrift ble reduksjonsfaktoren for glasstaket veldig liten. Dette har sammenheng med at isolasjonsevnen er så god at snøen på taket ikke smelter i like stor grad som den gjorde med tidligere mindre energieffektive krav.

Vi ser at i alle tilfellene er dimensjonerende tilfelle en snølast med lastvirkning på bare en side av konstruksjonen med dominerende snølast. Under «Case» Figur 61, Figur 62 og Figur 63 vises dimensjonerende lasttilfelle. Av den grunn vil for eksempel fagverksdesignet til Berlin Hauptbahnhof (Figur 3) være svært vanskelig å få til i sin elegante form. Når konstruksjonskroppen har en kompleks geometri som i denne oppgaven hadde det vært relevant å se nærmere på lastberegninger og kunne beregne disse grundigere. Mindre lastverdier å dimensjonere for betyr mindre profiltverrsnitt og mindre materialforbruk.

Dimensjoneringen utført ved hjelp av RSA stemmer godt overens med manuell regning. RSA kontrollerer alle stavene mot Eurocode og gir ut resultater. I denne oppgaven ble det valgt å

66 kontrollere stavene for knekking. Global stabilitet er i dette tilfelle det dimensjonerende for alle fagverkene.

Ved sammenligning av de to

alternativene for tak 1 går det tydelig frem at ved å bruke en Form-Finding prosess kan det spares en god del materialer. Fra tabell 1 og 2 går det frem at stålforbruket ved bruk av Form-Finding er kraftig redusert i forhold til alternativet med et flatt fagverk. I dette tilfellet ble

stålforbruket med bruk av Form-Finding er bare 55,3 prosent av alternativet. Det blir altså her spart 44,7 prosent stål dersom alternative B

blir valgt fremfor alternativ A. form-finding gir her altså en god materialbesparelse.

Overflatearealet som mest sannsynlig må males er samtidig redusert med nesten 32 prosent.

Dette er et verktøy som virkelig har potensiale til å finne mye spennende geometri. Denne type strukturerer fører laster ned til fundament på en bedre måte som krever langt mindre tverrsnitt. Etter min mening var det i dette tilfelle estetisk også mer spennende med en slik

Dette er et verktøy som virkelig har potensiale til å finne mye spennende geometri. Denne type strukturerer fører laster ned til fundament på en bedre måte som krever langt mindre tverrsnitt. Etter min mening var det i dette tilfelle estetisk også mer spennende med en slik

In document Prosjektering og dimensjonering av kompleks bygningskonstruksjon ved hjelp av parametrisk-DAK og FEM-design (sider 54-0)