Optimize Köprü
Kuvvet akışına göre şekillenen yaya köprüsü. %50 daha az malzeme, daha net strüktür.
Geleneksel köprü tasarımı, açıklık boyunca tekdüze bir taşıyıcı mantık uygular. Bu yaya köprüsünde ise topoloji optimizasyonu ile malzeme yalnızca kuvvet akışının geçtiği bölgelere yerleştirildi.
Sonuç, geleneksel kafes sisteme göre %50 daha az çelik kullanan ve kent için güçlü bir simgesel değer üreten organik bir form oldu.
45 metrelik bir yaya köprüsünü, malzeme tüketimini ve yapım karmaşıklığını azaltırken kentsel ölçekte simgesel bir etki üretecek şekilde tasarlamak.
Tasarım Yaklaşımı
Taşıyıcı sistemi mimarlığa sonradan eklenen bir katman olarak görmüyoruz; taşıyıcı sistemin kendisi mimarlık. Malzemeyi sadece kuvvetin aktığı yere koyduğumuzda, ortaya çıkan form hem dürüst hem verimli, hem de kaçınılmaz biçimde güzel oluyor.
Araştırma Odaklı Tasarım
Topoloji Optimizasyonu
Tasarım hacmini 2,4 milyon voksele ayırdık; ölü yük, hareketli yük, rüzgar ve deprem senaryolarını tanımlayıp Millipede'de 1.247 iterasyon çalıştırdık. Algoritma, gerilmeyi 240 MPa altında tutarken başlangıç hacminin %68'ini kaldırdı.
Gerçek Zamanlı FEA Doğrulaması
Her iterasyonu Karamba3D ile doğruladık. Orta açıklıkta 24 mm'yi (L/500) aşan yer değiştirme gösteren alternatifleri eledik. Son formda tam yük altında en fazla 18 mm yer değiştirme ölçtük.
WAAM Düğüm Üretimi
48 ana strüktürel düğüm, klasik imalat için fazla karmaşıktı. Bu nedenle 316L paslanmaz çelikte WAAM (Tel-Ark Katmanlı İmalat) kurgulandı. Her düğüm 12-18 saatte üretildi, ardından bağlantı yüzeyleri CNC ile hassas işlendi. Prototip düğüm 1,8x tasarım yükünde test edildi.
Döşeme Entegrasyonu
4,2 metre genişliğindeki yürüyüş döşemesi, taşıyıcı kaburgalar arasına oturan CLT panellerle çözüldü; beton alternatife göre ölü yük %60 azaltıldı.
Tasarım Süreci
Yük Senaryoları
3 haftaÖlü yük, hareketli yük, rüzgar ve deprem yük kombinasyonları tanımlandı. Tasarım hacmi topoloji optimizasyonu için 2,4 milyon voksele ayrıştırıldı.
Topoloji Optimizasyonu
6 haftaMillipede'de 1.247 iterasyon. Algoritma, tüm noktalarda gerilmeyi 240 MPa'nın altında tutarak başlangıç hacminin %68'ini kaldırdı.
Üretim Stratejisi
3 ay48 ana düğüm için 316L paslanmaz çelikte WAAM üretim yöntemi belirlendi; CLT döşeme panelleri detaylandırıldı.
Tasarım Geliştirme
4 ayKaramba3D ile gerçek zamanlı FEA doğrulaması sürdürüldü. Prototip düğüm 1,8x tasarım yükünde test edildi, montaj sırası ve saha senaryosu finalize edildi.
Teknik Veriler
Malzeme Paleti
316L Paslanmaz Çelik
48 ana düğümü WAAM (Tel-Ark Katmanlı İmalat) ile ürettik, sonra bağlantı yüzeylerini CNC ile işledik. Her düğüm 12-18 saatte basılıyor.
Yapısal Çelik
WAAM düğümleri arasındaki bağlantı elemanları. Maliyeti kontrol altında tutmak için standart profiller tercih ettik; sadece düğümler katmanlı imalat gerektirdi.
Çapraz Lamine Ahşap
CLT döşeme panelleri taşıyıcı kaburgalar arasına oturuyor; betona göre ölü yükü %60 azaltarak hafif formu ayakta tutuyor.
LED Aydınlatma Sistemi
Aydınlatmayı taşıyıcı kaburgaların içine yerleştirdik. Işık, köprünün organik formunu takip ediyor ve geceye ayrı bir kimlik kazandırıyor.
Performans Metrikleri
Çevresel Etki
Analizimizden Önce & Sonra
Geleneksel kafes kiriş tasarımı
Topolojiyle optimize edilmiş form
Topoloji optimizasyonu, başlangıç hacminin %68'ini kaldırarak malzemeyi yalnızca kuvvet akış yollarına yerleştirdi. Sonuç, geleneksel kafes sisteme göre %50 daha az çelikle daha net, daha güçlü bir strüktürel ifade üretti.
Standart imalat düğümleri
WAAM baskılı yapısal düğümler
Tel-Ark Katmanlı İmalat sayesinde geleneksel kaynaklı düğümler yerine 316L paslanmaz çelikten 48 özel 3B baskı düğüm üretildi; her biri 1,8x tasarım yükünde doğrulandı.
Karmaşık geometri, uzman üretim ve hassas montaj planı gerektirir; saha lojistiği tasarım kadar kritik hale gelir.
Bir kent ikonu istedik. Fraktal, yapısal olarak dürüst ve görsel olarak akılda kalan bir köprü teslim etti. Topolojiyle optimize edilen form, mühendisliği kamusal deneyime dönüştürdü.
Büyütmek için görsele tıklayın
Araştırmadan Ürüne
İzmir, Türkiye
Belediye
- Fraktal
- Strüktür: Format Engineering
ALTYAPI tasarımıyla ilgileniyor musunuz?
Her ölçekte algoritmik optimizasyon uyguluyoruz. Bir sonraki projenizi konuşalım.