NASCAR 명예의 전당을 위한 구조 리본

• 모비우스 형태의 캐노피 구조를 갖춘 구조 벽 시스템 설계

• 정확한 구조적 응답을 반영하기 위한 건물 프레이밍 시스템의 상세 모델링

• 지지 브래킷의 국소 모델링

Genesis Structures는 복잡한 구조 “리본” 설계 지원을 위해 LUSAS 유한 요소 해석을 사용했습니다. 이 리본은 NASCAR 명예의 전당 건물의 지붕을 감싸고 있으며, 시설의 입구를 가로지르는 160피트 길이의 모비우스 형태의 구간을 포함하고 있어, 스포츠의 일반적인 경주 트랙과 속도를 시각적으로 해석할 수 있는 매력적인 요소를 제공합니다.

개요

노스캐롤라이나주 샬럿에 위치한 NASCAR 명예의 전당은 스포츠의 역사와 유산을 기리는 인터랙티브 엔터테인먼트 명소입니다. 뉴욕의 Pei Cobb Freed & Partners가 설계한 이 건물은 한쪽에 곡선형 경사 외벽으로 시작하여 주요 입구 위에서 자유롭게 비틀린 채로 서명 캐노피를 형성하고, 뒤쪽에서 다시 나타나 건물을 완전히 둘러싸는 플로우 리본으로 덮여 있습니다. 스테인리스 스틸로 외장된 이 리본의 형태는 경주 서킷의 뱅크 트랙을 상징하며, 얇은 리세스는 빠른 속도로 달리는 자동차의 흐림을 암시합니다.

미주리주 캔자스시티의 Zahner는 건물 외부 리본 기능 시공 계약을 수주했습니다. Zahner는 리본 벽 패널 설계, 모비우스 형태의 리본 구조 설계 및 시공 엔지니어링 서비스를 위해 Genesis Structures의 구조 공학 전문 지식을 활용했습니다.

리본 벽 시스템

리본을 구성하는 벽 시스템은 약 8피트 폭의 알루미늄 패널로 구성되어 있으며, 높이는 지역에 따라 달라지고 가장 높은 곳은 약 45피트에 이릅니다. Zahner에서 개발한 독창적인 알루미늄 압출 시스템을 사용하여 Genesis는 곡면의 설계 및 제작을 최적화했습니다. 곡선 형태의 표면을 형성하기 위해 수평으로 쌓인 곡선 버팀대에 의해 지지되는 냉간 성형 알루미늄 데킹 시스템이 사용되었습니다. 벽 패널은 건물 구조 엔지니어인 LERA가 설계한 강철 스팬드렐 빔 위에 설치되었습니다. 특수 설계된 앵커는 작은 수직 필드 조정을 허용하여 완벽한 정렬을 보장했습니다.

모비우스 리본 구조

외부 벽 시스템의 주요 특징은 명예의 전당 입구 위로 160피트를 넘는 길이의 모비우스 리본 구조입니다. 모비우스는 한 쪽이 구조용 콘크리트 전단벽에 의해 지지되며, 다른 쪽은 제작된 구조 강철 프레임 지지 시스템에 의해 지지됩니다.

모비우스 리본 구조를 분석하기 위해 건물 프레이밍 시스템의 상세한 LUSAS 모델이 구축되어 정확한 구조적 응답이 캡처되도록 했습니다. 지지 프레임 시스템의 독특한 기하학적 형태로 인해 강철 모비우스 지지의 상세 지역 모델도 만들어졌습니다. 응력과 온도 효과를 조사하였으며, 결과는 기록된 건축 엔지니어에게 제공되어 그들의 설계 가정을 검증하고 올바른 구조적 응답이 캡처되었는지 확인하였습니다.

Genesis Structures의 디렉터인 Dave Byers는 “모비우스 구조에 대해 설계 클리딩 하중만 제공받았고, 원래 설계 문서의 구조적 바람 하중은 포함되지 않았습니다. 결과적으로, 우리는 LUSAS 소프트웨어를 사용하여 모비우스 구조에 대한 전체 동적 응답 해석을 수행하고, 프로젝트의 바람 전문 회사인 RWDI Inc.와 긴밀히 협력하여 드래그 및 비틀림을 포함하여 구조 설계 바람 하중 조합의 전체 세트를 개발하여 시스템의 구조적 요구 사항을 완전히 평가했습니다.”라고 언급했습니다.

모비우스 구조의 설계는 48인치 직경, 두께 1.50인치의 파이프를 조립된 세그먼트로 제작하는 것을 요구했습니다. Genesis Structures는 Zahner 및 강철 제작자인 Schuff Steel과 긴밀히 협력하여 최종 세그먼트 기하학을 개발하였으며, 이는 건축가가 요구하는 완성된 형상을 수용하기 위한 것입니다.

시공 엔지니어링

Genesis Structures는 철강 시공업체인 Duggins Welding와 협력하여 모비우스의 정확한 중력 중심 위치를 제공했으며, Zahner와 협력하여 제작 및 설치를 위한 파이프 시스템의 캠버를 개발했습니다. 모비우스 파이프는 설치를 위해 가상의 타워에 올려지고, 두 지지 위치에 용접이 이루어지도록 지원되었습니다. 가상의 타워가 제거된 후, 모비우스 파이프는 계산된 설계 위치에서 5/8″ 이내에 도착했습니다. 구조의 최종 외형은 완전히 설치된 구성에서 파이프에 약 8피트 폭의 알루미늄 패널을 연결하여 얻어졌습니다.

Dave Byers, Genesis Structures의 디렉터