Automatizarea modelării îmbinărilor din oțel
Pentru a accelera procesul de proiectare și a fi mai competitivă, unul dintre clienții noștri, ENECA - companie de inginerie și consultanță din Belarus, a mizat pe soluția potrivită - automatizarea modelării îmbinărilor din oțel. Inginerul Șef de Proiectare al Departamentului de Structuri Metalice din cadrul ENECA, Andrei Auchynnik, a scris un articol de blog interesant despre procesul de selecție a instrumentelor. El dezvăluie motivele pentru care au ales IDEA StatiCa în mod special și care sunt beneficiile soluției pentru proiectanții lor de construcții.
Observăm multe tipare similare în procesul de decizie al ENECA în întreaga lume, astfel că am decis să împărtășim experiența și punctul lor de vedere cu privire la modul și motivul pentru care au decis să utilizeze IDEA StatiCa în procesul lor de proiectare.
Cu aprobarea ENECA, vă prezentăm postarea originală și pe paginile noastre.
Despre ENECA
ENECA este o companie de inginerie și consultanță din Belarus. Oferă servicii profesionale multidisciplinare pentru proiecte de construcții noi și modernizări de peste 16 ani. Activând în sectorul AEC, elaborăm studii de fezabilitate, proiectare de bază și detaliată, furnizăm servicii de inginerie pentru beneficiari, precum și realizăm lucrări economice și de mediu. Principalele noastre sectoare de activitate de la înființarea companiei sunt energia, industria și imobiliarele comerciale. Specialiștii ENECA realizează, de asemenea, lucrări în domeniul clădirilor rezidențiale, energiei regenerabile și mediului, sectorului apei, industriei petrolului și gazelor.
ENECA se ocupă în principal cu proiectarea pentru țările CSI (post-sovietice) și se promovează activ pe piața UE. Obiectivul Departamentului de Structuri Metalice este de a implementa proiecte rapid, competent și în conformitate cu cerințele oricărui client.
Grupul structural ENECA nu este specializat într-un anumit tip de obiecte. Pentru o companie în dezvoltare, care urmărește să se consolideze pe termen lung în sectorul de proiectare din UE, selecția fiecărui proiect următor depinde de cerințele pieței.
Ce trebuie să facă inginerii pentru a fi competitivi?
În primul rând, să formalizeze la maximum procesul de proiectare și să automatizeze activitățile de rutină. Ulterior, să examineze aceste procese în detaliu.
Dar, mai întâi, câteva cuvinte despre începuturile Departamentului de Structuri Metalice al ENECA.
La înființarea Departamentului de Structuri Metalice în 2017, au fost selectate următoarele programe ca software de lucru:
- Dlubal RFEM - analiză structurală
- Tekla Structures - modelare
- IDEA Statica - proiectarea îmbinărilor structurale din oțel
Criteriul principal este interconectarea reciprocă între programe, asigurată prin conectorii sau legăturile BIM ale acestora.
Programele menționate mai sus au fost selectate de ingineri practicieni, nu de conducere, adică programele selectate au fost testate temeinic și funcționau cu adevărat.
Până atunci, calculul îmbinărilor din oțel structural fusese realizat în mare parte cu ajutorul foilor de calcul Excel. Lista rezultată a rosturilor pe care le puteam utiliza ne limita oportunitățile chiar de la începutul proiectelor, ceea ce nu reprezintă o abordare avansată și orientată spre viitor. Flexibilitatea este unul dintre principalele obiective ale ENECA.
De ce IDEA Statica în mod special?
La selectarea software-ului pentru calculul îmbinărilor, IDEA Statica a fost cel mai bun program, care ne-a permis să extragem combinațiile de calcul din programul de analiză statică. Colaborarea dintre Dlubal RFEM și IDEA Statica (legătură BIM) a satisfăcut cerințele noastre în cea mai mare măsură. Am considerat instruirea rapidă a specialiștilor și introducerea pe termen scurt în proiectele curente ca avantaje semnificative ale IDEA Statica. Interfața prietenoasă și controlul intuitiv, afișarea vizuală a rezultatelor, posibilitatea de a clasifica rigiditatea îmbinării pentru schema de calcul a analizei statice, pregătirea ușoară a raportului de calcul al îmbinării - toate aceste criterii pledează în favoarea IDEA Statica, după cum reiese din experiența inginerilor ENECA.
Datorită faptului că îmbinările pot fi realizate parametric în IDEA Statica, este posibil să se analizeze îmbinările cel mai frecvent utilizate în practica inginerească într-o perioadă destul de scurtă.
De exemplu, să analizăm cea mai simplă îmbinare, componenta nr. 43, care este o îmbinare standard în Tekla Structures.
Această componentă este utilizată în aproape toate obiectivele clienților noștri ca rost de legătură a unei grinzi secundare cu grinda principală în mezanine și planșee intermediare.
Deschiderile grinzilor secundare sunt diferite, iar încărcările pe suprafață pot fi, de asemenea, diferite. Un inginer se confruntă mereu cu alegerea numărului de șuruburi și a clasei acestora, a grosimilor plăcii de bază și ale elementelor de rigidizare, a alegerii sudurilor - muncă de rutină obișnuită cu o gamă largă de soluții posibile, iar toate acestea se complică atunci când mai mulți specialiști lucrează împreună.
În ENECA este o practică obișnuită ca îmbinările simple pentru fixarea elementelor structurale să fie selectate de un inginer care se ocupă de modelare în Tekla Structures. Cheltuielile separate de timp pentru fiecare parte a lucrării, cum ar fi calculul, unificarea parțială și elaborarea desenelor de execuție pentru un număr mare de ansambluri, au dus la creșterea timpului necesar pentru procesul de modelare. Din cauza tuturor acestor probleme, procedura necesita o automatizare urgentă.
Formalizarea procesului și automatizarea fluxului de lucru
Cel mai bun exemplu de formalizare a procesului de proiectare este utilizarea unei serii tipice de îmbinări pentru clădiri și obiective proiectate în țările CSI, bine cunoscute oricărui inginer care lucrează în această regiune. Acestea sunt cataloage în care proprietățile îmbinărilor pot fi selectate în conformitate cu criteriile specificate și forțele de reazem. O idee veche și bună necesită doar actualizare.
În secolul al XX-lea, această lucrare fusese realizată pe o perioadă îndelungată de un mare institut de proiectare finanțat de stat, cu un număr mare de specialiști. Cum să realizăm o astfel de lucrare acum, folosind instrumente avansate și în cel mai scurt termen? Simplu.
Determinați selecția parametrilor îmbinării folosind IDEA StatiCa; în Tekla Structures pot fi găsite multe instrumente pentru automatizarea procesului. După ce ați determinat criteriile acceptabile conform deformațiilor plastice, factorilor de siguranță pentru șuruburi și suduri, factorului de stabilitate locală pentru piesele îmbinării, să trecem la analiza îmbinării.
După analizarea comportamentului rostului împreună cu catalogul de grinzi laminate, are loc unificarea și optimizarea rostului - clasa optimă a șuruburilor, dimensiunile sudurilor și grosimile plăcilor.
Rezultatele analizei pentru fiecare rost în parte sunt rezumate într-un fișier text.
Fișier text care conține rezultatele analizei
Apoi, creați o componentă utilizator în Tekla Structures, ale cărei date de intrare conțin denumirile și proprietățile profilelor care urmează să fie îmbinate, precum și valorile limită care determină forțele de reazem ale grinzii secundare. Îmbinarea dintre profile se formează pe baza fișierului text generat anterior.
Fereastra de lucru a componentei de îmbinare în Tekla Structures:
Fereastra de lucru a componentei de îmbinare în Tekla Structures.
Crearea unei componente simple necesită 3-4 zile lucrătoare ale unui specialist. Este o perioadă relativ scurtă, dar rezultatul ridică proiectarea la un nivel superior. Confortul în utilizare și viteza de lucru aduc satisfacție pe termen lung.
Exemplu de utilizare pentru un obiect real:
O astfel de optimizare a procesului de lucru folosind IDEA Statica acoperă 90% din situațiile posibile; lucrarea realizată vă va fi de ajutor chiar și într-un caz atipic.
De exemplu, o grindă este utilizată ca element de contravântuire pentru a reduce lungimea de calcul a grinzii principale și este supusă doar forțelor longitudinale. Revenind la datele inițiale ale calculului, puteți modifica combinația de calcul și verifica îmbinarea.
De asemenea, informațiile vizuale pot fi utile - capacitatea portantă a rostului calculată folosind IDEA Statica, care este afișată sub forma unei combinații de forțe de reazem acceptabile pentru îmbinare. Aceste informații nu sunt afișate permanent; pentru a le vizualiza, utilizați un comutator, dacă este necesar.
Efectele automatizării asupra valorii inginerești
Implementarea noilor procese, software și a schemei de automatizare descrise mai sus permite:
- accelerarea procesului de modelare a îmbinărilor în Tekla Structures cu aproximativ 40-50%;
- reducerea implicării unui inginer înalt calificat, care se ocupă de calculul îmbinărilor în cadrul proiectului. Acum, acest specialist se ocupă doar de calculul îmbinărilor atipice (complexe);
- implicarea specialiștilor în modelarea îmbinărilor în Tekla Structures, care nu au cunoștințe și experiență extinse în calculul îmbinărilor. Acum, acest specialist trebuie să știe doar cum să extragă datele privind forțele din grinzi din modelul de calcul static și, în cazuri extreme, să introducă aceste date în combinația de calcul din IDEA Statica și să reproiecteze o îmbinare deja calculată. Procedura de montaj, precum și setările îmbinărilor cu șuruburi și suduri sunt însușite în timpul proiectării și lucrului pe obiect.
Aceste informații nu vor fi noi pentru proiectanții cu experiență, dar vor fi utile pentru cei care se confruntă cu dilema alegerii software-ului și fac primii pași în proiectare.
Toate drepturile pentru imagini și conținut: Andrei Auchynnik, Eneca
