STAAD 助力构建经济高效、可承受结构张力的优化设计

设计创新的办公空间

K10 Grand 办公大楼坐落在印度Sarabhai的中心位置，是该地区首幢仅用于办公的大楼，将成为印度古吉拉特邦巴罗达地区商业场所的新标杆。由于该地区靠近当地机场和火车站，一幢幢商业大楼在此处落成。K10 聘请了 VYOM 作为结构设计顾问，委托其设计一幢办公大楼，以满足甚至超越巴罗达商业精英的需求。

VYOM 创立于 2011 年，以住宅和商业工程设计起步。如今，该公司提供专业的结构解决方案、建筑和施工前服务以及工程和现场管理服务。成立以来，VYOM 完成的工程已遍布印度、尼泊尔、坦桑尼亚以及科特迪瓦等区域。

这个造价 12 亿印度卢比（约为1.2亿人民币）的工程大楼包括地下室和地上12层，总建筑面积达 200,000 平方英尺（约为18,600平方米）。该地区的大多数建筑为混合用途，办公场所设在其他商业场所的上面。但是，K10 希望为该地区带来新风尚，因此K10 Grand 将仅用于办公用途，防止入驻者将办公室改做它用。

克服设计难题，打造无柱办公空间

要设计出这样不同寻常的结构，VYOM 需要克服诸多挑战。受大楼高度和内部建筑规划的限制，有多个结构设计难题亟待解决。项目团队希望最终的建筑物包含一栋核心建筑，和三栋围绕它的塔楼。该建筑下面六层朝外凸出，上面六层则往上呈锥形。这种独特的造型无疑加大了柱和剪力墙的排列难度。此外，建筑师和开发商还坚持将入口门厅设计为无柱空间。中间的核心建筑需要容纳所有公用设施，再加上大楼的形状导致了更多的侧向力，因此增加了抗震设计的难度。最后，由于整个大楼采用联合筏板基础，因此在施工前必须对结构进行详细的评估。该大楼目前正在施工中，有望成为当地的地标建筑。

实现结构连接，提高设计的经济性

大楼的原始设计规划是建造四栋独立的建筑：三栋塔楼和一栋核心建筑。但是，当 VYOM 的项目团队使用 STAAD 进行分析设计时，他们意识到初始设计提案并不经济。项目团队转而使用 STAAD 构建新的、优化的设计，以提高经济效益。项目团队决定将几栋建筑连在一起，以节省时间和成本。在施工开始之前完成这一变更至关重要。

新设计完成后，VYOM 就可以确定结构支撑柱的放置位置。STAAD中显示建筑的形状从九楼向上有很大的曲线，因此不能采用典型直柱，否则柱子会穿过建筑物平面。采用短柱也不可行，因为这会显著降低天花板的高度，破坏办公空间的规划。作为替代方案，VYOM 建议下面九层采用直柱，第九到第十二层则采用斜柱。这样不仅可以维持建筑结构，同时还能确保遵守 IS 规范要求。

布置梁柱，实现均等张力

VYOM 能够设计出这样独特的空间，还要得益于后张梁的使用。由于建筑师希望天花板尽可能高，因而梁不能太深。此外，建筑规划还要求沿梁布置管道。这些梁，再加上柱和剪力墙，有效防止了建筑物扭转，让建筑的质心和刚心互相靠近。VYOM 排列了柱的位置，可以让侧向力完全作用在建筑物的中心。所有剪力墙、闸室墙和柱都经过了精心排列，可以承受 70% 的侧向力。为了在门厅提供无柱空间，VYOM 在建筑物的剩余楼层上采用了 20 英尺的悬臂梁和板。

VYOM 在使用 STAAD 进行设计时意识到，建筑物中还存在高张力区域。此区域位于第九层，是由于柱的排列间距引起的。第九层的荷载比较高，因此需要调整设计。意识到这种情况后，团队成员通过在第九层上这些梁所在的位置放置钢筋和缆索，成功地让这种方向力脱离了这些梁。

节省设计时间，打造面向未来的工作场所

通过使用 STAAD，VYOM 只用一个月就完成了整个建筑的图纸设计。在整个设计阶段，STAAD 帮助项目团队节省了大量时间，在一个月内就对设计方法和最终设计完成了将近 70 次的设计迭代。STAAD 缩短了设计和分析这些迭代所需的时间。此外，该应用程序提供了简单易用的环境，有助于确保这些迭代和设计变更遵守 IS 规范。

设计满足了建筑师和开发商的全部要求，目前建筑正在施工中。这个备受期待的建筑与三维模型完全一样，开放式的商业空间没有任何阻碍。K10 Grand 位于市中心，附近的商场、医院、便利店和餐馆等设施一应俱全。建筑配备屋顶眺望台、公共会议室、休息室、健身房和咖啡屋，是一个面向未来的工作场所。