Tekla Structures: projektowanie fasad aluminiowo-szklanych

Aluminiowe systemy fasadowe stosuje się do projektowania przeszklonych elewacji budynków, najczęściej będącymi budynkami użyteczności publicznej lub służącymi do zamieszkania zbiorowego. Z uwagi na wysoki koszt tej technologii przeważnie są to projekty wysokobudżetowe, np. budynki wysokie i wysokościowe, biurowce, hotele.

Fasady aluminiowo-szklane stosowane są również do wykonywania wielu konstrukcji przestrzennych i przeszkleń dachowych, których zadaniem jest odpowiednie doświetlenie wnętrz budynków. Przez wzgląd na atrakcyjny wygląd z zewnątrz oraz tworzenie przyjemnego klimatu wewnątrz, rozwiązania fasadowe są bardzo chętnie wybierane i często stosowane przez architektów.

Projektowanie fasad aluminiowo-szklanych jest również interesującym zagadnieniem dla inżynierów budowlanych, przede wszystkim technologów i konstruktorów, z uwagi wysoki na stopień skomplikowania, wymaganą dużą dokładność (nieraz „aptekarską”) oraz spory nacisk na szeroko pojętą optymalizację.

Głównym obciążeniem oddziałującym na fasady jest wiatr. Oczywiście ciężaru własnego oraz, w przypadku przekryć dachowych, również śniegu nie należy pomijać. Jednak to wiatr odgrywa kluczową rolę z uwagi na stosunkowo nieduży ciężar konstrukcji.

Przy projektowaniu fasad aluminiowo-szklanych w budynkach wysokich i wysokościowych często mamy do czynienia z wartościami ciśnienia wiatru na powierzchnie budynku (otrzymanymi z badań w tunelu aerodynamicznym). Jest to dosyć częsta praktyka w przypadku tego typu obiektów. Pozwala na dokładne przyjęcie obciążenia wiatrem, szczególnie w przypadkach, dla których norma PN-EN 1991-1-4 nie daje jednoznacznej odpowiedzi, np. w przypadku skomplikowanej geometrii budynku.

Z pomocą mogą nam również przyjść coraz bardziej popularne tunele numeryczne (CFD) bazujące w dużej mierze na mechanice płynów. Jeśli chodzi o obciążenie temperaturą – w wielu przypadkach możemy je pominąć. Jest to możliwe z uwagi na rozwiązania konstrukcyjne detali, które zapewniają najczęściej pełną swobodę odkształceń i dzięki temu w konstrukcji nie powstają naprężenia termiczne.

Z racji na swoją wszechstronność Tekla Structures bez problemu daje nam możliwość wykonania projektu warsztatowego fasad aluminiowo-szklanych. Po wprowadzeniu odpowiedniego materiału możemy modelować skomplikowane profile aluminiowe. Ponadto tafle szkła, uszczelki, obróbki blacharskie oraz, oczywiście, konsole stalowe, za pomocą których kotwimy fasadę do konstrukcji głównej budynku.

Jak zaprojektować fasadę aluminiowo-szklaną? Instrukcja krok po kroku.

W kilku szybkich krokach zaprezentuję, w jaki sposób zamodelować dowolny kształt profilu fasadowego.

1. W programie typu CAD należy przygotować plik z wybranym przekrojem. Punkt 0,0,0 globalnego układu współrzędnych (GUW lub WCS) najwygodniej ustawić w środku ciężkości przekroju. Utworzony plik najlepiej zapisać w folderze modelu w podfolderze ParametricProfiles.

2. Z menu należy wybrać: Katalogi -> Definiuj profile -> Definiuj przekrój za pomocą pliku DWG.

3. Następnie należy uzupełnić podstawowe parametry, a przede wszystkim poprawną ścieżkę pliku.

4. Po wybraniu „Zastosuj” można od razu wprowadzić profil do modelu oraz zmienić podstawowe parametry typu materiał, klasa, parametry użytkownika itp.

W ten sposób projektowanie fasad aluminiowo-szklanych w Tekla Structures jest proste, intuicyjne i może stanowić ciekawe urozmaicenie pracy projektowej.

Jakiś czas temu stworzyłem kurs: Tekla Structures® – modelowanie BIM od podstaw. Przykładowe tutoriale mojego autorstwa możesz także znaleźć na kanale na YouTube BIMV.pl.