Midas Civil BIM link – ตรรกะของกรณีแรงกระทำและการรวมแรงในการประมวลผลภายหลังใน IDEA StatiCa BIM

ข้อความส่วนขยายนี้เหมาะสำหรับการทำความเข้าใจประเด็นต่างๆ อย่างละเอียด และสำหรับการแก้ไขสถานการณ์ที่ไม่เป็นมาตรฐานในระหว่างการนำเข้าข้อมูล midas Civil – IDEA StatiCa บทความนี้เป็นส่วนหนึ่งของชุดบทความสามบทความที่ครอบคลุมประเด็นการนำเข้าแรงภายในเข้าสู่ IDEA StatiCa BIM จาก midas Civil อย่างครบถ้วน บทความอีกสองบทความมีดังต่อไปนี้:

• Midas Civil BIM link – การเตรียมแบบจำลองการคำนวณ – บทความนี้กำหนดหลักการทำงานกับ BIM link และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง แนวทางการเตรียมแบบจำลองการคำนวณใน midas Civil
• Midas Civil BIM link สำหรับการออกแบบสะพานการอัดแรงภายหลังสามช่วง – ตัวอย่างเชิงปฏิบัติของการนำเข้าผลลัพธ์จากแบบจำลองการคำนวณของสะพานคานรูปตัว T แบบอัดแรงสามช่วงเข้าสู่ IDEA StatiCa BIM

1. การรวมแรงใน midas Civil

Midas Civil ทำงานกับการรวมแรงประเภท Add และ Envelope เช่นเดียวกับที่ผู้ใช้ midas ทุกคนทราบ การรวมแรงจะถูกจัดการเป็น "ชั้น" (layers) การรวมแรงประเภท Add หรือ Envelope ที่กำหนดในชั้น (N-1) สามารถนำมาใช้กำหนดชุดของรายการที่รวมกันในการรวมแรงประเภท Add หรือ Envelope ในชั้น N นี่คือวิธีที่การรวมแรง SLS และ ULS มาตรฐานถูกสร้างขึ้นตามลำดับ สิ่งสำคัญคือ ไม่มีการรวมผลของแรงกระทำภายในการรวมแรงประเภท Envelope แต่ค่าสูงสุดและต่ำสุดของผลของแรงกระทำจะถูกประเมินจากชุดกรณีแรงกระทำและการรวมแรงที่กำหนดในชั้นก่อนหน้าเสมอ

2. การรวมแรงใน IDEA StatiCa BIM

ตอนนี้ ให้เราอธิบายตรรกะพื้นฐานของการรวมกรณีแรงกระทำใน IDEA StatiCa BIM BIM app ทำงานกับการรวมแรงพื้นฐานสี่ประเภท:

• Eurocode (6.10)
• Eurocode (6.10 a,b)
• Envelope
• Linear

2.1. การรวมแรงตามมาตรฐาน

การรวมแรงตามมาตรฐาน มีพฤติกรรมเหมือนกับการรวมแรงประเภท Envelope (ดูด้านล่าง) อย่างไรก็ตาม BIM app จะสร้างตัวคูณแรงและตัวคูณการรวมแรงโดยอัตโนมัติตามคำอธิบายมาตรฐานและสมการที่เกี่ยวข้อง สำหรับ Eurocode สมการ 6.10 หรือ 6.10a,b ใช้สำหรับการรวมแรง ULS สมการ 6.14b สำหรับ SLS characteristic สมการ 6.15b สำหรับ SLS frequent และสมการ 6.16b สำหรับการรวมแรง SLS quasi-permanent อย่างไรก็ตาม ตัวคูณแรงและตัวคูณการรวมแรงจะถูกป้อนภายในการรวมแรงที่กำหนดใน midas Civil ดังนั้น การรวมแรงตามมาตรฐานจึงไม่เกี่ยวข้องเมื่อนำเข้าข้อมูลจาก midas Civil แต่มีไว้เพื่อนำเข้าแรงภายในจากโปรแกรมอื่นเข้าสู่ IDEA StatiCa BIM

2.2. การรวมแรงแบบเชิงเส้น

การรวมแรงแบบเชิงเส้น ของกรณีแรงกระทำเป็นการรวมแบบผลรวมอย่างง่าย แรงภายในจากกรณีแรงกระทำแต่ละกรณีในการรวมแรงจะถูกรวมทางคณิตศาสตร์ ดังนั้น การรวมแรงแบบเชิงเส้นจึงเทียบเท่ากับการรวมแรงประเภท Add ใน midas Civil

2.3. การรวมแรงแบบ Envelope จากกรณีแรงกระทำแปรผัน

ในทางกลับกัน ความหมายของการรวมแรงประเภท Envelope ใน IDEA StatiCa BIM และการรวมแรงประเภท Envelope ใน midas Civil มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญเมื่อทำงานกับกรณีแรงกระทำ การรวมแรงแบบ Envelope ของกรณีแรงกระทำใน IDEA StatiCa BIM คือ Envelope ของการรวมแรงแบบเชิงเส้นที่ถูกสร้างขึ้นตามกฎการรวมแรงและการจำแนกกรณีแรงกระทำเป็นกลุ่มกรณีแรงกระทำ ดังนั้น ชุดของการรวมแรงแบบเชิงเส้นที่รวมกันแต่ละชุดจะถูกสร้างขึ้นก่อนภายในEnvelope การรวมแรง จากนั้นจึงประเมินค่าสูงสุดและต่ำสุดจากชุดนี้ กล่าวคือ Envelope ค่าสูงสุดและต่ำสุด

ดังที่กล่าวไว้แล้ว ใน midas Civil ค่าของแรงภายในจะไม่ถูกรวมในการรวมแรงประเภท Envelope แต่ค่าสูงสุดและต่ำสุดจะถูกประเมินโดยตรงจากกรณีแรงกระทำและการรวมแรงเสมอ อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้ Envelope และกลุ่มกรณีแรงกระทำอย่างถูกต้องใน IDEA StatiCa BIM จะมีพฤติกรรมเหมือนกับ Envelope ใน midas Civil อย่างไรก็ตาม เราจะอธิบายเรื่องนี้อย่างละเอียดในภายหลัง

ก่อนอื่น ให้เราแสดงฟังก์ชันของการรวมแรงแบบ Envelope ใน BIM app โดยใช้ตัวอย่าง แต่ก่อนหน้านั้น เราต้องอธิบายแนวคิดของกลุ่มกรณีแรงกระทำ เพื่อวัตถุประสงค์ในการสร้างการรวมแรงแบบ Envelope ใน IDEA StatiCa BIM กรณีแรงกระทำแต่ละกรณีจะถูกจัดหมวดหมู่เป็นที่เรียกว่ากลุ่มกรณีแรงกระทำ กลุ่มกรณีแรงกระทำแต่ละกลุ่ม และกรณีแรงกระทำทั้งหมดที่รวมอยู่ในนั้น มีพารามิเตอร์สำคัญที่เรียกว่าประเภท ประเภทของกลุ่มกรณีแรงกระทำกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างกรณีต่างๆ และควบคุมว่าอะไรจะและจะไม่ถูกรวมกับอะไรในการรวมแรงแบบเชิงเส้นที่รวมกัน (ซึ่งประกอบเป็น Envelope)

 IDEA StatiCa BIM แยกแยะเจ็ดกลุ่ม:

• Permanent
• Standard
• Exclusive
• Fatigue, exclusive
• Accidental, standard
• Accidental, exclusive
• Seismic, exclusive

เพื่อวัตถุประสงค์ของบทความนี้ เราจะพิจารณาเฉพาะสามกลุ่มแรกเท่านั้น

กลุ่มประเภท Permanent

ค่าจากกรณีแรงกระทำ Permanent จะถูกรวมอยู่ในการรวมแรงแบบเชิงเส้นเสมอ ดังนั้นจึงปรากฏในการรวมแรงแบบเชิงเส้นแต่ละชุด

กลุ่มประเภท Standard

กรณีแรงกระทำจากกลุ่มประเภท Standard สามารถเกิดขึ้นในการรวมแรงแบบเชิงเส้นย่อยแต่ละชุด (ซึ่ง Envelope จะถูกประเมินจากนั้น) เพียงกรณีเดียว ทั้งหมดพร้อมกัน หรือเพียงบางส่วนของกรณีเหล่านั้น รูปแบบที่เป็นไปได้ทั้งหมดของ "การเกิดร่วมกัน" ของกรณีแรงกระทำจะถูกสร้างขึ้นโดยอัตโนมัติ

ตัวอย่างที่ 1: Envelope ของกรณีแรงกระทำแปรผันประเภท Standard

พิจารณากรณีแรงกระทำแปรผันสองกรณีที่จัดอยู่ในกลุ่มกรณีแรงกระทำประเภท Standard ตารางด้านล่างแสดงการรวมแรงแบบเชิงเส้นต่างๆ ดังที่เห็นจากตาราง ในกรณีของประเภท Standard Envelope จะประกอบด้วยการรวมแรงแบบเชิงเส้นย่อยสี่ชุด

กลุ่มประเภท Exclusive

สำหรับกรณีแรงกระทำของกลุ่มประเภท Exclusive จะใช้เพียงหนึ่งกรณีแรงกระทำจากกลุ่มในการรวมแรงแบบเชิงเส้นแต่ละชุด

ตัวอย่างที่ 2: Envelope ของกรณีแรงกระทำแปรผันประเภท Exclusive

พิจารณากรณีแรงกระทำแปรผันสองกรณีที่รวมอยู่ในกลุ่มกรณีแรงกระทำประเภท Exclusive เดียวกัน ตารางด้านล่างแสดงการรวมแรงแบบเชิงเส้นแต่ละชุด ดังที่เห็นจากตาราง ในกรณีของกลุ่มประเภท Exclusive Envelope จะประกอบด้วยการรวมแรงแบบเชิงเส้นย่อยสามชุด

เมื่อใช้การรวมแรงประเภท Envelope กับกรณีแรงกระทำในกลุ่มประเภท Exclusive การรวมแรงแบบเชิงเส้นย่อยแต่ละชุดจะมีเพียงหนึ่งกรณีแรงกระทำ และจะมีการเพิ่มการรวมแรงว่างเปล่าที่เป็นศูนย์โดยอัตโนมัติ (เราจะกลับมาที่เรื่องนี้ในภายหลัง) จากมุมมองของผู้ใช้ midas Civil สิ่งสำคัญที่ต้องสังเกตคือ การใช้การรวมแรงแบบ Envelope กับกลุ่มกรณีแรงกระทำประเภท Exclusive จะให้ผลลัพธ์เหมือนกับการใช้การรวมแรงแบบ Envelope กับกลุ่มกรณีแรงกระทำที่เหมือนกันใน midas Civil แม้ว่าตรรกะของการรวมแรงจะแตกต่างกันเล็กน้อย แต่ด้วยการตั้งค่าการรวมแรงอย่างถูกต้อง จะได้ผลลัพธ์ที่เหมือนกันใน IDEA StatiCa BIM เช่นเดียวกับในไฟล์ midas Civil ต้นฉบับ

เพื่อความสมบูรณ์ เราควรเพิ่มด้วยว่าการรวมแรงแบบ Envelope จากกลุ่มประเภท Exclusive สองกลุ่มที่แตกต่างกันจะไม่ทำงานเหมือนกับการรวมแรงแบบ Envelope ใน midas Civil เนื่องจากในการรวมแรงแบบเชิงเส้นย่อย สามารถมีเพียงหนึ่งสถานะจากกลุ่มประเภท Exclusive แรกและหนึ่งสถานะจากกลุ่มที่สองพร้อมกัน ดังนั้น ภายในการรวมแรงแบบ Envelope เดียว จำเป็นต้องให้แน่ใจว่ากรณีแรงกระทำแปรผันทั้งหมดอยู่ในกลุ่มประเภท Exclusive เดียว

2.4. การรวมแรงแบบ Envelope จากชุดผสมของกรณีแรงกระทำถาวรและแปรผัน 

ใน IDEA StatiCa BIM กรณีแรงกระทำ Permanent จะถูกรวมเข้ากับ Envelope จากกรณีแรงกระทำแปรผันในการรวมแรงแบบ Envelope เสมอ BIM app ใช้ตรรกะนี้เพื่อให้มั่นใจว่าสามารถใช้งานร่วมกับโปรแกรมอื่นๆ ได้ เช่น Scia Engineer

ในทางตรงกันข้าม การรวมแรงแบบ Envelope ใน midas Civil จะทำงานเป็น "pure envelope" เสมอ (การประเมินค่าสูงสุดและต่ำสุดทางคณิตศาสตร์ โดยไม่มีการรวมใดๆ) จากชุดกรณีแรงกระทำ โดยไม่คำนึงว่ากรณีแรงกระทำที่รวมอยู่นั้นเป็นแบบถาวรหรือแปรผัน ดังนั้น การรวมแรงแบบ Envelope ของชุดกรณีแรงกระทำผสมเดียวกันจะให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกันใน midas Civil และใน IDEA StatiCa BIM เราจะอธิบายเรื่องนี้ด้วยตัวอย่าง

ตัวอย่างที่ 3: Envelope ของกรณีแรงกระทำแปรผันและถาวรในการรวมแรงเดียว 

ตอนนี้ให้เราพิจารณากรณีแรงกระทำสามกรณี กรณีแรงกระทำถูกกำหนดให้กับสองกลุ่ม กลุ่มแรกเป็นประเภท Permanent และมีกรณีแรงกระทำ LC 1 กรณีแรงกระทำอีกสองกรณี LC 2 และ LC 3 เป็นแบบแปรผันและถูกกำหนดให้กับกลุ่มกรณีแรงกระทำที่สอง ซึ่งเป็นประเภท Standard หรือ Exclusive ตารางด้านล่างแสดงการรวมแรงแบบเชิงเส้นแต่ละชุดของกรณีแรงกระทำเหล่านี้ใน BIM app อีกครั้ง ขึ้นอยู่กับประเภทที่กำหนดให้กับกลุ่มที่สองของกรณีแรงกระทำแปรผัน

จากตาราง เห็นได้ชัดว่ากรณีแรงกระทำถาวรจะรวมอยู่ในการรวมแรงแบบเชิงเส้น (ผลรวม) ย่อยทุกชุด ซึ่ง Envelope จะถูกประเมินจากนั้น สิ่งนี้นำไปสู่กฎสำหรับการสร้างการรวมแรงใน midas Civil – อย่าใช้การรวมแรงแบบ Envelope กับชุดกรณีแรงกระทำที่มีทั้งกรณีแรงกระทำถาวรและแปรผัน หรือเฉพาะกรณีแรงกระทำถาวรเท่านั้น! กฎนี้สามารถปฏิบัติตามได้ง่าย และอีกครั้ง ผลลัพธ์จะเหมือนกันเมื่อเตรียมแบบจำลองการคำนวณใน midas Civil อย่างถูกต้อง

2.5. การรวมแรงแบบ Envelope จากกรณีแรงกระทำที่มีเครื่องหมายเดียวกัน

ความแตกต่างอีกประการหนึ่งระหว่าง midas Civil และ BIM app เกิดขึ้นเมื่อประเมิน Envelope จากชุดกรณีแรงกระทำแปรผันที่มีเครื่องหมายเดียวกันสำหรับแรงภายใน กล่าวอีกนัยหนึ่ง ในหน้าตัดที่กำหนด แรงภายในจากกรณีแรงกระทำแต่ละกรณีจะมีเครื่องหมายเดียวกันเสมอ แน่นอนว่าเครื่องหมายอาจเปลี่ยนแปลงตามความยาวของโครงสร้าง

ตัวอย่างเช่น ให้เราพิจารณากลุ่มกรณีแรงกระทำสามกรณีในกลุ่มประเภท Exclusive เดียวกัน ซึ่งในหน้าตัดที่กำหนดมีค่าโมเมนต์ดังนี้: {20 kNm, 30 kNm, 40 kNm} BIM app จะประเมินโมเมนต์สูงสุดเป็น 40 kNm และโมเมนต์ต่ำสุดเป็นศูนย์ เนื่องจากดังที่แสดงไว้ก่อนหน้านี้ เมื่อประเมินการรวมแรงแบบ Envelope ของแรงกระทำแปรผัน จะมีการรวมการรวมแรง "ว่างเปล่า" ที่เป็นศูนย์เพิ่มเติม ซึ่งแสดงถึงสถานะที่ไม่มีแรงกระทำแปรผันใดถูกใช้กับโครงสร้าง

ในทางกลับกัน midas Civil ปฏิบัติตามตรรกะทางคณิตศาสตร์อย่างเคร่งครัดเมื่อประเมินการรวมแรงแบบ Envelope และจะประเมินค่าต่ำสุดเป็น 20 kNm และค่าสูงสุดเป็น 40 kNm กล่าวอีกนัยหนึ่ง การพิจารณาว่าอาจไม่มีกรณีแรงกระทำใดถูกใช้กับโครงสร้างนั้นขึ้นอยู่กับผู้ใช้ ซึ่งสามารถทำได้ง่ายๆ โดยการเพิ่มกรณีแรงกระทำศูนย์ (ว่างเปล่า) เข้าในการรวมแรงแบบ Envelope จากนั้น ผลลัพธ์จากการรวมแรงแบบ Envelope ใน IDEA StatiCa BIM และ midas Civil จะเหมือนกัน แน่นอนว่านี่เป็นสถานการณ์ที่เกิดขึ้นไม่บ่อย เนื่องจากการรวมแรงแบบ Envelope ของแรงกระทำแปรผันส่วนใหญ่ในการวิเคราะห์สะพานถูกสร้างจากกรณีแรงกระทำที่มีเครื่องหมายต่างกันของแรงภายในในหน้าตัดแต่ละหน้าตัด (เช่น Wind_Y+; Wind_Y-) ในกรณีเหล่านี้ การรวมแรงแบบ Envelope ใน IDEA StatiCa BIM และ midas Civil จะเหมือนกัน และไม่จำเป็นต้องเพิ่มกรณีแรงกระทำศูนย์เข้าในการรวมแรงใน midas Civil จากข้อมูลข้างต้น กฎต่อไปนี้ใช้บังคับ: หากกรณีแรงกระทำแต่ละกรณีในการรวมแรงแบบ Envelope ใน midas Civil ให้แรงทั้งหมดที่มีเครื่องหมายเดียวกัน จำเป็นต้องเพิ่มกรณีแรงกระทำศูนย์เข้าในการรวมแรงแบบ Envelope

2.6. การรวมแรงแบบเชิงเส้นและ Envelope จากการรวมแรงและกรณีแรงกระทำ

BIM app นำกฎการรวมแรงมาจาก midas Civil ดังนั้นจึงต้องดำเนินการรวมแรงแบบเชิงเส้นและ Envelope ตามที่กำหนดไว้ก่อนหน้านี้ (ระดับต่ำกว่าหนึ่งระดับ) เช่นเดียวกับ midas Civil ต่างจากการทำงานกับกรณีแรงกระทำ เมื่อทำงานกับการรวมแรง ตรรกะของการรวมแรงแบบเชิงเส้นและ Envelope จะเหมือนกับการรวมแรงประเภท Add และ Envelope ใน midas Civil ซึ่งหมายความว่าสำหรับ Envelope ที่ได้จากการรวมแรง BIM app จะประเมิน Envelope อย่างบริสุทธิ์ทางคณิตศาสตร์เสมอ (ผลกระทบสูงสุดและต่ำสุด) ไม่มีการแยกแยะระหว่างกลุ่มประเภท Standard หรือ Exclusive สำหรับ Envelope อีกต่อไป

จากบทที่ 2.4 ผู้อ่านอาจสงสัยว่าการรวมแรงแบบ Envelope ที่ถ่ายโอนจาก midas Civil จะถูกประเมินใน BIM app อย่างไร หากถูกสร้างจากชุดองค์ประกอบผสม กล่าวคือ จากกรณีแรงกระทำและการรวมแรง ให้เราอธิบายเรื่องนี้อีกครั้งด้วยตัวอย่าง

ตัวอย่างที่ 4: Envelope จากชุดการรวมแรงและกรณีแรงกระทำ

ให้เราพิจารณากรณีแรงกระทำสามกรณี LC 1, LC 2 และ LC 3 ซึ่งเป็นประเภทเดียวกัน ดังนั้นทั้งหมดจึงอยู่ในกลุ่มแรงกระทำ Exclusive เดียวใน BIM app นอกจากนี้ ให้เราพิจารณาการรวมแรงประเภท Add C1 ใน midas Civil ใน midas Civil จะกำหนดการรวมแรงแบบ Envelope C2_env จากกลุ่ม {C1; LC1; LC2; LC3} การรวมแรงแบบ Envelope C2_env ใน BIM app จะถูกประเมินอย่างบริสุทธิ์เป็น Envelope ซึ่งหมายความว่า:

• maxC2 = max{C1; LC1; LC2; LC3} 
• minC2 = min{C1; LC1; LC2; LC3}

จะไม่มีการรวมองค์ประกอบตามที่อธิบายในบทที่ 2.4 ซึ่งชุด Envelope ของกรณีแรงกระทำประกอบด้วยกลุ่มแรงกระทำ Exclusive และกรณีแรงกระทำถาวร

ตอนนี้ให้เราวิเคราะห์กรณีทั่วไปอีกกรณีหนึ่งของการทำงานกับแรงกระทำถาวรและ Envelope ซึ่งมักเกิดขึ้นในการวิเคราะห์สะพานและอาจก่อให้เกิดคำถามเนื่องจากลักษณะเฉพาะของวิธีการจัดการแรงกระทำถาวรในการรวมแรงแบบ Envelope ใน BIM app ตัวอย่างนี้เกี่ยวข้องกับการพิจารณาค่าต่ำและค่าสูงของแรงกระทำถาวร ซึ่งตัวอย่างเช่น ตัวคูณสำหรับค่าต่ำคือ 1.0 และสำหรับค่าสูง ตัวคูณแรงกระทำมากกว่า 1.0 (โดยทั่วไปคือ 1.35 หรือ 0.85 x 1.35 = 1.15)

ตัวอย่างที่ 5: การพิจารณา Envelope สำหรับค่าสูงและค่าต่ำของแรงกระทำถาวร

ให้เราพิจารณาใน midas Civil กรณีแรงกระทำหนึ่งกรณีสำหรับ Dead Load การรวมแรงแบบ Envelope ของอุณหภูมิ Temp_env และ Envelope ของแรงกระทำเคลื่อนที่ MVL ตามมาตรฐานการออกแบบ (Eurocode) จำเป็นต้องคำนึงถึงการรวมแรงสองชุดสำหรับ สภาวะขีดจำกัดกำลัง (ULS):

•     1.0×Dead load + 0.9×Temp_env + 1.35×MVL
•   1.35×Dead load + 0.9×Temp_env + 1.35×MVL 

มีสองวิธีที่ถูกต้องในการตั้งค่าการรวมแรงเพื่อให้ผลลัพธ์ตรงกันใน midas Civil และ IDEA StatiCa BIM

ตัวเลือกแรกคือการสร้างการรวมแรงประเภท Add สองชุดแยกกันใน midas Civil ซึ่งจะถูกถ่ายโอนไปยัง BIM app เป็นการรวมแรงแบบเชิงเส้น จึงหลีกเลี่ยงปัญหาที่อธิบายไว้ในหัวข้อ 2.4

ข้อเสียของวิธีแก้ปัญหาที่กล่าวถึงข้างต้นคือทำให้จำนวนการรวมแรงประเภท Add สำหรับ ULS ใน midas Civil เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ครั้งหนึ่งด้วยตัวคูณ 1.0 และอีกครั้งด้วย 1.35 ดังนั้น ผู้ใช้มักดำเนินการโดยการเตรียมการรวมแรงแบบ Envelope สำหรับ Dead Load เพื่อสร้าง Envelope อย่างถูกต้อง จะใช้การรวมแรงประเภท Add "เสริม" และกฎการรวมแรงจะเป็นดังนี้:

• การรวมแรงประเภท Add Dead_1.0 – กรณีแรงกระทำ Dead load ตัวคูณ 1.0
• การรวมแรงประเภท Add Dead_1.35 – กรณีแรงกระทำ Dead load ตัวคูณ 1.35
• การรวมแรงแบบ Envelope Dead_env – สององค์ประกอบ: {Dead_1.0; Dead_1.35}

สำหรับการรวมแรงที่ 3 จะใช้Envelope จากการรวมแรง ดังนั้นจะถูกประเมินอย่างถูกต้องใน IDEA StatiCa BIM เป็น Envelope ค่าสูงสุด/ต่ำสุด ต่างจากสถานการณ์ที่ Envelope จะถูกสร้างจากกรณีถาวรสองกรณี ซึ่งจะถูกรวมในการรวมแรงแบบ Envelope ของ BIM app Dead_env จะถูกใช้ในการรวมแรงประเภท Add ใน Midas Civil ดังนั้นจำนวนการรวมแรง ULS จะลดลงครึ่งหนึ่งเมื่อเทียบกับวิธีแก้ปัญหาแรก

 3. การทำงานกับกรณีแรงกระทำประเภทถาวรจากการวิเคราะห์ขั้นตอนการก่อสร้าง

ดังที่อธิบายไว้ข้างต้น ลักษณะเฉพาะของการทำงานกับกรณีแรงกระทำประเภทถาวรใน BIM app คือกรณีเหล่านี้จะถูกรวมทางคณิตศาสตร์เสมอ แม้แต่ในการรวมแรงแบบ Envelope ปัญหาอีกประการหนึ่งในการประมวลผลกรณีแรงกระทำถาวรอาจเกิดขึ้นหากใช้การวิเคราะห์ขั้นตอนการก่อสร้างใน midas Civil ซึ่งจะอธิบายในหัวข้อต่อไปนี้

การวิเคราะห์ เช่น สะพานอัดแรงใน midas Civil ดำเนินการในสองขั้นตอน:

• ขั้นตอนการก่อสร้าง – การวิเคราะห์ขั้นตอนการก่อสร้าง รวมถึงการอัดแรงและผลทางรีโอโลยี
• ขั้นตอนหลังการก่อสร้าง (Post CS หรือ Completed stage) – การวิเคราะห์สถิตของแรงกระทำแปรผัน (อุณหภูมิ ลม การจราจร การทรุดตัว ฯลฯ) บนแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ของโครงสร้างที่สร้างเสร็จแล้ว

กรณีแรงกระทำต่อไปนี้เป็นผลลัพธ์ของการวิเคราะห์ขั้นตอนการก่อสร้าง:

• Dead load
• Erection load
• Tendon Primary
• Tendon Secondary
• Creep Secondary
• Shrinkage Secondary

ตัวอย่างเช่น แรงกระทำถาวรจะรวมอยู่ในกรณีแรงกระทำเพียงกรณีเดียวคือ Dead load ซึ่งแสดงถึงแรงกระทำถาวรสะสมจากทุกขั้นตอนเมื่อสิ้นสุดการก่อสร้าง – ขั้นตอนสุดท้าย ในทางกลับกัน หลังจากนำเข้าสู่ IDEA StatiCa BIM สถานะ Dead load สะสมจะถูกแบ่งออกเป็นกรณีส่วนเพิ่มตามขั้นตอนการก่อสร้าง – หนึ่งกรณีสำหรับจุดเริ่มต้นและหนึ่งกรณีสำหรับจุดสิ้นสุดของแต่ละขั้นตอน ซึ่งทำเพื่อให้ BIM app สามารถ "จำลอง" การคำนวณแบบขั้นตอนของโครงสร้างและตัวอย่างเช่น ตั้งค่าขั้นตอนการอัดแรงและสถานะหน้าตัดเริ่มต้นสำหรับการตรวจสอบตามมาตรฐาน IDEA StatiCa RCS อย่างถูกต้อง กรณีส่วนเพิ่มแต่ละกรณีใน IDEA StatiCa BIM จะถูกตั้งชื่อว่า DL<stage name>[F] สำหรับจุดเริ่มต้น (First step) ของขั้นตอน และ DL<stage name>[L] สำหรับจุดสิ้นสุด (Last step) กรณีทั้งหมดเหล่านี้จะถูกจัดกลุ่มเป็นกลุ่มกรณีแรงกระทำที่ชื่อว่า Dead load ดังแสดงในภาพต่อไปนี้

ในทำนองเดียวกัน กรณีแรงกระทำอื่นๆ (Tendon Primary, Tendon Secondary ฯลฯ) จะถูกแบ่งใน IDEA StatiCa BIM และหลังจากนำเข้าแล้ว จะถูกกำหนดให้กับกลุ่มกรณีแรงกระทำที่สอดคล้องกัน กลุ่มทั้งหมดเหล่านี้ ซึ่งแสดงถึงผลลัพธ์ของการวิเคราะห์ขั้นตอนการก่อสร้าง เป็นประเภท Permanent กรณีแต่ละกรณีใน BIM app จะถูกกำหนดโดยอัตโนมัติให้กับการรวมแรงที่นำเข้าจาก midas Civil ตัวอย่างเช่น ในกรณีที่ใช้กรณีแรงกระทำ Dead load สะสมด้วยตัวคูณ 1.35 ในการรวมแรงของ midas Civil ใน IDEA StatiCa BIM จะถูกแทนที่โดยอัตโนมัติด้วยกลุ่มกรณีแต่ละกรณี DL<stage name>[F] และ DL<stage name>[L] ทั้งหมด โดยมีตัวคูณ 1.35

อย่างไรก็ตาม ปัญหาเกิดขึ้นเมื่อกรณีแรงกระทำจากการวิเคราะห์ PostCS (แรงกระทำแปรผัน – อุณหภูมิ ลม ฯลฯ) ถูกกำหนดประเภท Permanent อย่างไม่ถูกต้องหลังจากนำเข้าสู่ BIM app สถานการณ์นี้มักเกิดขึ้นบ่อยที่สุดหากตั้งค่าประเภท Dead load หรือ USER อย่างไม่ถูกต้องสำหรับกรณีแรงกระทำ PostCS ใน midas Civil IDEA StatiCa BIM จะถือว่ากรณีแรงกระทำถาวรเหล่านี้เป็นผลลัพธ์จากการวิเคราะห์ขั้นตอนการก่อสร้าง และพยายาม "ค้นหา" กรณีเหล่านั้นในการรวมแรงที่แสดงถึงขั้นตอนแต่ละขั้นของการก่อสร้างแบบขั้นตอน เนื่องจากไม่พบกรณีเหล่านั้น IDEA StatiCa BIM จึงไม่ทราบว่าจะวางกรณีเหล่านั้นไว้ที่ใด และเมื่อดำเนินการตรวจสอบหน้าตัด จะสร้างข้อความแสดงข้อผิดพลาด: "การรวมแรงนี้ไม่สามารถใช้สำหรับการออกแบบหน้าตัดได้ เนื่องจากกรณีแรงกระทำถาวรที่รวมอยู่ในการรวมแรงนี้ไม่สอดคล้องกับกรณีแรงกระทำถาวรที่กำหนดไว้ในขั้นตอนการก่อสร้าง"

ข้อผิดพลาดเหล่านี้สามารถหลีกเลี่ยงได้ง่ายๆ โดยการตั้งค่าประเภทสำหรับกรณีแรงกระทำแต่ละกรณีใน midas Civil อย่างถูกต้อง ซึ่งหมายความว่ากรณีแรงกระทำถาวร (Permanent load case) ควรใช้เฉพาะสำหรับการวิเคราะห์ขั้นตอนการก่อสร้างเท่านั้น และกรณีแรงกระทำแปรผัน (Transient load case) ควรใช้สำหรับการวิเคราะห์ Post CS จากนั้น หลังจากส่งออกไปยัง IDEA StatiCa BIM ประเภท Permanent จะถูกสงวนไว้เฉพาะสำหรับผลลัพธ์ของการก่อสร้างแบบขั้นตอน และปัญหาที่อธิบายไว้ข้างต้นจะไม่เกิดขึ้น