ALTYAPI ÖLÇEK 05 — MAHALLE 2024 · Tasarım Geliştirme

Topoloji Köprüsü

Algoritmalarla tasarlanan yaya köprüsü—%50 daha az malzeme, sonsuz karmaşıklık.

GENEL BAKIŞ

Geleneksel köprü tasarımı açıklık boyunca uniform yapısal mantık uygular. Bu yaya köprüsü, malzemeyi sadece kuvvetlerin aktığı yerlere koymak için topoloji optimizasyonu kullanır.

Sonuç: geleneksel kafes kirişten %50 daha az çelik kullanan, şehir için benzersiz bir simge oluşturan organik bir form.

ZORLUK

Malzeme kullanımını ve inşaat karmaşıklığını minimize ederken kentsel simge haline gelecek 45m'lik yaya köprüsü tasarla.

YAKLAŞIMLAR

Araştırma Odaklı Tasarım

Topoloji Optimizasyonu

Tasarım alanını 2,4 milyon voksele ayrıştırdık, yük durumlarını tanımladık (ölü yük, hareketli yük, rüzgar, sismik) ve Millipede'de 1.247 iterasyon çalıştırdık. Algoritma, gerilme limitlerini 240 MPa'nın altında tutarak başlangıç hacminin %68'ini kaldırdı.

Gerçek Zamanlı FEA Doğrulama

Her optimizasyon iterasyonu Karamba3D'de doğrulandı. L/500'ü (ortaaçıklıkta 24mm) aşan düğüm deplasmanlarına sahip geometrileri reddettik. Final form, tam yük altında maksimum 18mm deplasmana sahip.

WAAM Düğüm Üretimi

48 birincil yapısal düğüm geleneksel üretim için çok karmaşık. 316L paslanmaz çelik ile WAAM (Tel-Ark Katmanlı İmalat) belirledik. Her düğüm 12-18 saatte basılır, ardından bağlantı yüzeyleri için CNC işlenir. Prototip düğüm, kırılmadan önce 1,8× tasarım yüküne test edildi.

Döşeme Entegrasyonu

4,2m genişliğindeki döşeme, yapısal kaburgalar arasına yayılan çapraz lamine ahşap (CLT) paneller kullanır, beton döşemeye kıyasla ölü yükü %60 azaltır.

SONUÇLAR