Acél gömb alakú tárolótartályok lehorgonyzásának tervezése, Kanada
Az Ontario-Kanadában székhellyel rendelkező Odan Detech Group Inc. 2016 eleje óta használja az IDEA StatiCa-t, mint az egyik első ügyfelünk Észak-Amerikában, aki felismerte ezt az izgalmas új technológiát, amelyet a szoftver a statikus mérnökök számára kínál.
Azóta kiterjedten használják az IDEA StatiCa-t, és ebben az esettanulmányban bemutatnak egy projektet, amelyben részt vettek: Egy általános propán/bután tárológömb feszültségelemzése és tervezése magas szeizmikus területen. Ez az elemzés és tervezés meghatározza, hogy a tervezett szerkezeti tartórendszer megfelelő-e az általános tervezési terhelésekhez, és ez lehetővé teszi a projektek jobb költségvetési tervezését.
A főszerkezet 3D modelljét egy harmadik féltől származó általános végeselem-szoftverrel készítették
A projektről
Ahogy John Krpan úr, az Odan Detech Group Inc. elnöke leírta.
Némi háttér
- A tárológömbre vonatkozó tervezési információkat az Odan Detech kapta meg.
- Az Odan Detech felvázolt egy általános tervezési eljárást.
- Az Odan Detech általános végeselem-programokat használt az általános szerkezet elemzéséhez és tervezéséhez, valamint az IDEA StatiCa Connection-t a horgony tervezéséhez.
A gömb szerkezet végeselem-elemzése
- A kupola/tartószerkezet alapfrekvenciájának kiszámítása üresen. Ezt végeselem-modell segítségével végezték. Két független végeselem-kódot alkalmaztak.
- A kupola/tartószerkezet alapfrekvenciájának kiszámítása folyadékkal töltve. Ezt végeselem-modell segítségével végezték. Két független végeselem-kódot alkalmaztak.
- Egy rövid jelentés, amely bemutatja a szerkezeti modellt, a rezgési módot és a két független végeselem-kód alapján levont következtetések összefoglalását.
- Egy általános horgonyrendszer tervezése.
A kupola tartórendszer szabványellenőrzése
- Elemzés önsúly, hasznos teher, szélteher és szeizmikus terhelés felhasználásával. Teherkombinációk az AISC ASD szerint. Szeizmikus terhelés az UBC (Uniform Building Code) szerint.
- Szabványellenőrzés az AISC ASD szerint. Euler-féle kihajlás értékelése a szerkezet egészére vonatkozóan.
- Nyírófog tervezése az oszlop aljánál.
- Egy rövid jelentés, amely bemutatja a tervezési eredményeket.
Lehorgonyzás tervezése
„Az IDEA Connection CBFEM (Component Based Finite Element Model) módszert alkalmazva számos különböző komponenst és geometriát tudtunk modellezni, tudva, hogy az anyag hatékony felhasználása biztosított. A horgonycsomópontot hagyományos végeselem-programokban is lehetett volna modellezni, azonban még a legjobb modellezők esetén is óriási feladatot jelent. Az IDEA StatiCa kifejezetten acél csomópontokhoz lett tervezve. A merevítők, szerkezeti elem komponensek, hegesztések és csavarok módosítása rutinszerű az IDEA-ban."
A CBFEM módszer pontosan próbálja létrehozni a modellt. Az elemzési lemezek/falak nincsenek összekapcsolva, nem keletkeznek metszéspontok közöttük, ellentétben a szerkezetek és épületek modellezésekor alkalmazott módszerekkel. A végeselemek hálója minden egyes lemezen önállóan, a többi lemez hálójától függetlenül generálódik. A hegesztések speciális tömeg nélküli erő-interpolációs kényszerfeltételekként vannak modellezve, amelyek biztosítják a kapcsolatot az egyik lemez éle és a másik lemez felülete/éle között. A csavarok egyedi modellje kiváló eredményeket nyújt – mind a pontosság, mind az elemzési sebesség szempontjából. A módszer szabadalmi oltalom alatt áll. Az acél talplemez lazán helyezkedik el a beton alapozáson. Ez egy kontaktelem az elemzési modellben – a kapcsolat teljes mértékben ellenáll a nyomásnak, de nem áll ellen a húzásnak.
Az IDEA StatiCa használata
Feltettünk John Krpannak néhány kérdést az IDEA StatiCa használatával kapcsolatos tapasztalatairól, és íme a válaszok:
Hogyan kezelte a hasonló kapcsolatokat a múltban?
„A múltban végeselem-modelleket készítettünk Nastrannal és elvégeztük a feszültségelemzést. Egyszerűbb kapcsolatoknál táblázatokat vagy egy LIMCON nevű programot használtunk."
Meg tudja becsülni, mennyi időt takarított meg?
„Az IDEA StatiCa használatával legalább ¼ időt takarítottunk meg, feltéve, hogy elsőre helyesen csináltuk. A LIMCON egyszerű kapcsolatokra volt korlátozva, és nem tudott megoldani egy ilyen bonyolult kapcsolatot, mint ez a horgony."
Úgy gondolja, hogy az IDEA StatiCa használata gazdaságosabb tervezést biztosít?
„Biztosan gazdaságosabb tervezést kapunk. A végeselem-elemzési tapasztalataink alapján vizuálisan látja a feszültségeket. Egy merevítő hatásai szembetűnőek. Az IDEA StatiCa hatékonyabbá teszi a munkafolyamatot, és hozzáadja a szabványellenőrzések előnyét!"
Ha csak egyet választhatna, mi lenne az IDEA StatiCa legnagyobb előnye?
„Egyszerű, vizuális és a végeselem-módszer ereje. A legnagyobb előny a könnyű használhatóság. Vannak más hasonló programok, de egy sem olyan, mint az IDEA. Ezért választottuk az IDEA StatiCa-t."
