การแก้ปัญหาการยึดเหนี่ยวกำแพงกันเสียงบนทางหลวงที่ซับซ้อนในฮังการี
เพื่อเอาชนะข้อจำกัดเหล่านี้ วิศวกรโครงสร้าง Tamás Hornyák จาก Unique-Plan Kft. ซึ่งทำงานร่วมกับผู้เชี่ยวชาญด้านการยึดเหนี่ยว Hilti ชื่อ Gábor Hanzel ได้พัฒนาขั้นตอนการทำงานที่ผ่านการตรวจสอบแล้ว ซึ่งรวมเครื่องมือออกแบบพุกแบบดั้งเดิมเข้ากับการวิเคราะห์ Concrete แบบไม่เชิงเส้น เพื่อให้ได้วิธีแก้ปัญหาที่สามารถก่อสร้างได้จริงและสอดคล้องกับมาตรฐานภายใต้สภาวะการรับแรงสูงสุด
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Vertical section of the bridge parapet}}}\]
เกี่ยวกับโครงการ
ในฐานะส่วนหนึ่งของการอัปเกรดทางหลวงครั้งใหญ่ จำเป็นต้องติดตั้งกำแพงกันเสียงบนราวสะพานที่มีอยู่เดิมเพื่อลดมลภาวะทางเสียงจากการจราจร กำแพงที่มีความสูงมากและรับแรงลมสูงนี้ถูกวางบนโครงสร้าง Concrete ที่มีขนาดและเหล็กเสริมจำกัด สำนักงานออกแบบหลักของโครงการ CÉH+ ได้จัดทำแบบผังหลัก รวมถึงความสูงของกำแพง ระยะห่างของเสา (ทุก 2 เมตร) และการรวมแรงกระทำที่เกี่ยวข้อง
ความท้าทายทางวิศวกรรม
ความยากหลักคือการตรวจสอบพุกติดตั้งภายหลังที่วางใกล้ขอบของ Concrete ที่มีอยู่เดิมภายใต้แรงด้านข้างสูง แม้ว่าราวสะพานจะมีเหล็กเสริมอยู่ แต่ Eurocode จำกัดวิธีการนำเหล็กเสริมมาพิจารณาในการออกแบบดังกล่าว ส่งผลให้ Hilti Profis Engineering มักแสดงผลการวิบัติ แม้ว่าวิศวกรเชื่อว่าโครงสร้างจริงควรทำงานได้อย่างเพียงพอ
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Anchoring near the edge calculated in Hilti Profis}}}\]
ความพยายามในการออกแบบเกินขนาดโดยการเพิ่มขนาดแผ่นหรือจำนวนพุกรู้สึกว่าเกินความจำเป็นและไม่น่าพอใจ ทางเลือกแบบคอนกรีตเทในที่สามารถคำนวณได้ง่ายกว่าแต่ยากต่อการดำเนินการในสถานที่จริง ความต้องการนั้นชัดเจน: วิธีที่เชื่อถือได้ในการรวมเหล็กเสริมที่มีอยู่เดิมในการตรวจสอบ โดยไม่ละเมิดมาตรฐานหรือกระทบต่อความสามารถในการก่อสร้าง
HU
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Anchoring modeled in IDEA StatiCa Connection}}}\]
วิธีแก้ปัญหาและผลลัพธ์
เมื่อตระหนักว่าการออกแบบเกินขนาดหรือการเพิ่มขนาดไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่ยั่งยืน Tamás Hornyák จึงได้คิดค้นขั้นตอนการทำงานใหม่ที่เชื่อมช่องว่างระหว่างความสามารถของซอฟต์แวร์และความเป็นจริงทางวิศวกรรม กระบวนการเริ่มต้นด้วยการออกแบบพุกเบื้องต้นใน Hilti Profis Engineering ซึ่งระบุสภาวะวิกฤตใกล้ขอบ Concrete จากนั้นการออกแบบถูกส่งออกไปยัง IDEA StatiCa Connection ซึ่งดำเนินการตรวจสอบโครงสร้างอย่างครบถ้วน รวมถึงการวิเคราะห์ความแข็งของเสาเหล็กและแผ่นฐาน
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Results of the analysis in IDEA StatiCa Connection}}}\]
HU
เมื่อการยึดเหนี่ยววิบัติในการตั้งค่านี้ Tamás ได้ย้ายการออกแบบไปยัง IDEA StatiCa Detail ซึ่งเปิดใช้งานการสร้างแบบจำลอง Finite Element แบบไม่เชิงเส้นของบริเวณการยึดเหนี่ยวทั้งหมด ที่นี่ เหล็กเสริม Concrete ที่มีอยู่เดิมจากราวสะพานถูกสร้างแบบจำลองอย่างละเอียด โดยจับคู่กับแบบผังเหล็กเสริมจริงตามแบบที่ได้รับ ซึ่งช่วยให้สามารถจับภาพทั้งการวิบัติจากแรงดึงของ Concrete และพฤติกรรมความยาวยึดเหนี่ยวของเหล็กเสริม
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Anchoring modeled and reinforced in IDEA StatiCa Detail}}}\]
บทสรุป
การวิเคราะห์ 3D แบบไม่เชิงเส้น ที่รวมพฤติกรรมวัสดุจริง ไม่มีกำลังรับแรงดึงใน Concrete และแรงเสียดทานภายในเป็นศูนย์ ทำให้ระบบการยึดเหนี่ยวผ่านการตรวจสอบตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้องทั้งหมด วิธีแก้ปัญหายังตอบสนองข้อกำหนดมาตรฐานเกี่ยวกับแรงลมด้วย ผลลัพธ์คือการออกแบบการยึดเหนี่ยวที่แข็งแกร่ง ปลอดภัย และสมจริง ซึ่งได้รับการตรวจสอบโดยสำนักงานออกแบบหลัก CÉH+ ซึ่งต่อมาได้นำแนวทางนี้ไปใช้และสนับสนุน
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Deformation results in IDEA StatiCa Detail}}}\]
HU
ขั้นตอนการทำงานที่ปฏิบัติได้จริงแต่เข้มงวดนี้ได้รับการสาธิตโดย Gábor Hanzel แก่วิศวกรคนอื่นๆ ที่เผชิญกับความท้าทายที่คล้ายกันกับพุกติดตั้งภายหลัง โดยเฉพาะในโครงการโครงสร้างพื้นฐานในยุโรปตะวันออก ความสำเร็จของมันเน้นย้ำถึงพลังของเครื่องมือวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้นเมื่อวิธีการแบบดั้งเดิมไม่สามารถสะท้อนสภาวะในโลกแห่งความเป็นจริงได้
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Stress flow in concrete in IDEA StatiCa Detail}}}\]
เกี่ยวกับ Unique-Plan Kft.
Unique-Plan Kft. ก่อตั้งขึ้นในปี 2015 ในบูดาเปสต์ ในขณะที่สมาชิกบางส่วนของบริษัทได้ทำงานร่วมกันมาตั้งแต่ปี 1993 ขอบเขตกิจกรรมหลักของบริษัทได้แก่: การออกแบบโครงสร้างสะพาน อาคารอุตสาหกรรมและที่อยู่อาศัย ทั้งการคำนวณแบบสถิตและแบบพลศาสตร์ขั้นสูง (แผ่นดินไหว พลศาสตร์คนเดินและลม การสั่นสะเทือนและการวิเคราะห์ความล้า)
พวกเขาใช้ซอฟต์แวร์หลากหลายสำหรับการคำนวณ (ANSYS Discovery, AxisVM, ConSteel, IDEA StatiCa, Mathcad, SOFiSTiK) และสำหรับการสร้างแบบจำลองและแบบวาด (ALLPLAN, ANSYS SpaceClaim, AutoCAD, Tekla Structures) ด้วยวิศวกรที่ผ่านการฝึกอบรมและมีประสบการณ์ พวกเขาพร้อมที่จะออกแบบโครงสร้างวิศวกรรมอย่างประหยัดและสวยงาม คำขวัญของบริษัท: Where thoughts become plans!
กรณีศึกษาอื่นๆ
