Midas Civil BIM link – การเตรียมแบบจำลองการคำนวณ

บทความนี้กำหนดหลักการทำงานกับ BIM link ระหว่าง midas Civil และ IDEA StatiCa โดยเฉพาะแนวทางการเตรียมแบบจำลองการคำนวณใน midas Civil อย่างถูกต้อง เพื่อให้การนำเข้าแรงภายในเป็นไปอย่างราบรื่นโดยมีการปรับแต่งและตรวจสอบใน IDEA StatiCa BIM app น้อยที่สุด บทความนี้เป็นส่วนหนึ่งของชุดบทความสามบทความที่ครอบคลุมประเด็นการนำเข้าแรงภายในสู่ IDEA StatiCa BIM อย่างครบถ้วน เราแนะนำให้ศึกษาบทความนี้เป็นบทความแรก บทความถัดไปอีกสองบทความได้แก่:

• Midas Civil BIM link for design of three-span post-tensioned bridge - ตัวอย่างเชิงปฏิบัติของการนำเข้าผลลัพธ์จากแบบจำลองการคำนวณของสะพานคานรูปตัว T แบบอัดแรงสามช่วงสู่ IDEA StatiCa BIM
• Midas Civil BIM link – logic of load cases and combinations postprocessing in IDEA StatiCa BIM – บทความนี้กำหนดหลักการทำงานกับ BIM link และโดยเฉพาะแนวทางการเตรียมแบบจำลองการคำนวณใน midas Civil

IDEA StatiCa BIM app ได้รับการออกแบบมาเพื่อเชื่อมโยงการตรวจสอบตามมาตรฐานของ IDEA StatiCa (โดยเฉพาะ RCS application) กับโปรแกรมวิเคราะห์ด้วยวิธี Finite Element (FEA) ที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์โครงสร้างโดยรวม ได้แก่ Scia Engineer, Axis, midas Civil และ midas Gen อย่างไรก็ตาม บทความนี้มุ่งเน้นเฉพาะการเชื่อมต่อกับ midas Civil เท่านั้น IDEA StatiCa BIM app ทำหน้าที่เป็นตัวแปลงข้อมูลที่ซับซ้อนจาก midas Civil สำหรับการประเมินใน RCS application คุณสมบัติสำคัญคือสามารถนำเข้าผลลัพธ์ของการวิเคราะห์ขั้นตอนการก่อสร้างที่ดำเนินการใน midas Civil โดยอัตโนมัติ รวมถึงผลกระทบทางรีโอโลยีและการอัดแรงภายหลัง เป็นต้น

IDEA StatiCa BIM นำเข้าจาก midas Civil:

• รูปทรงเรขาคณิตของแบบจำลอง หน้าตัด และคุณสมบัติของวัสดุ
• พารามิเตอร์การอัดแรง – คุณสมบัติและการจัดวางเอ็นอัดแรง
• ผลลัพธ์ของการวิเคราะห์ขั้นตอนการก่อสร้าง
• ผลลัพธ์ของการวิเคราะห์หลังขั้นตอนการก่อสร้าง (อุณหภูมิ เส้นโค้งครอบของแรงเคลื่อนที่ การทรุดตัวไม่สม่ำเสมอ เป็นต้น)
• กฎการรวมแรงและตัวประกอบ

IDEA StatiCa BIM app ไม่สามารถนำเข้าผลกระทบของแรงแบบ envelope จาก midas Civil ได้โดยตรง เนื่องจากการประเมินหน้าตัดอัดแรงอย่างถูกต้องใน RCS application จำเป็นต้องแยกผลกระทบของการอัดแรง แรงถาวร และแรงแปรผันออกจากกัน ดังนั้น IDEA StatiCa BIM จึงทำงานกับกรณีแรงแต่ละกรณีและดำเนินการรวมแรงใหม่ตามกฎการรวมแรงที่นำมาจาก midas Civil เพื่อให้การถ่ายโอนข้อมูลถูกต้อง จำเป็นต้องปฏิบัติตามหลักการหลายประการในการเตรียมแบบจำลองการคำนวณใน midas Civil หลักการเหล่านี้จะอธิบายทีละขั้นตอนด้านล่าง

ตรรกะการทำงานกับกรณีแรงใน IDEA StatiCa BIM และการประเมินการรวมแรงแบบ envelope แตกต่างจากใน midas Civil โดยมีความคล้ายคลึงกับตรรกะการทำงานกับการรวมแรงใน Scia Engineer เป็นต้น อย่างไรก็ตาม โดยการปฏิบัติตามหลักการง่ายๆ ไม่กี่ข้อ การรวมแรงที่ดำเนินการใหม่ใน BIM app จะให้ผลลัพธ์ของแรงภายในที่เหมือนกันกับใน midas Civil ตรรกะนี้อธิบายไว้อย่างละเอียดในบทความแยกต่างหากชื่อ Midas Civil BIM link – import of internal forces and combinations to IDEA StatiCa สำหรับการใช้งาน BIM app ในงานประจำ ไม่จำเป็นต้องศึกษาอย่างละเอียด เพียงปฏิบัติตามหลักการที่ระบุไว้ด้านล่างก็เพียงพอ อย่างไรก็ตาม เมื่อต้องจัดการกับงานที่ผิดปกติหรือความคลาดเคลื่อนของแรงภายในระหว่าง midas Civil และ IDEA StatiCa BIM การเข้าใจหลักการของ BIM app มีความสำคัญ นอกจากนี้ แนวคิดพื้นฐานเบื้องหลังหลักการง่ายๆ ในบทความนี้จะชัดเจนขึ้นสำหรับผู้อ่าน

1. อย่าใช้เครื่องหมายกำกับเสียงใน midas Civil

การส่งออกข้อมูลจาก midas Civil ใช้ไฟล์ *.mid และ *.mct โดยใช้จุดและเครื่องหมายจุลภาคเป็นตัวคั่นข้อมูลแต่ละรายการในไฟล์เหล่านี้ จุดและเครื่องหมายจุลภาคในชื่อของหน่วยข้อมูลแต่ละรายการในแบบจำลอง (กรณีแรง การรวมแรง หน้าตัด เป็นต้น) อาจทำให้โครงสร้างนี้เสียหายได้ สำเนียง เครื่องหมายจุลภาค และโดยทั่วไปเครื่องหมายกำกับเสียงอาจทำให้เกิดปัญหาเมื่อนำเข้าข้อมูลสู่ BIM app ดังนั้น เราแนะนำไม่ให้ใช้เครื่องหมายกำกับเสียงในการตั้งชื่อหน่วยข้อมูลแต่ละรายการในแบบจำลองใน midas Civil

2. ตัวบ่งชี้สำหรับกำหนดประเภทของการรวมแรง ULS หรือ SLS

ใน midas Civil การรวมแรงจะถูกป้อนในแท็บ Load Combination -> General ใน midas Civil ผู้ใช้มักแยกแยะประเภทของการรวมแรงด้วยชื่อ แต่ข้อมูลว่าเป็นการรวมแรง ULS หรือ SLS-char เป็นต้น จะขาดหายไปในข้อมูลที่นำเข้าจาก midas Civil อย่างไรก็ตาม สำหรับการประเมินสภาวะขีดจำกัดของหน้าตัดอย่างถูกต้อง BIM app และ RCS application จำเป็นต้องแยกแยะระหว่างการรวมแรง การจำแนกประเภทนี้สามารถทำได้ด้วยตนเองใน BIM app หลังการนำเข้าใน Combination Manager อย่างไรก็ตาม ตามตารางต่อไปนี้ การเพิ่มตัวบ่งชี้เพื่อแยกแยะการรวมแรงโดยตรงใน midas Civil ในช่อง Description มีความเหมาะสมและมีประสิทธิภาพมากกว่า การรวมแรงที่ไม่มีตัวบ่งชี้จะถูกพิจารณาเป็นการรวมแรง ULS โดยอัตโนมัติ

3. การแยกแยะที่สอดคล้องกันระหว่างกรณีแรงถาวรและแรงแปรผันใน midas Civil

สำหรับการทำงานที่ถูกต้องของ BIM app กับกรณีแรงที่นำเข้า จำเป็นต้องแยกแยะกรณีแรงถาวรและแรงแปรผันใน midas Civil อย่างถูกต้องโดยใช้พารามิเตอร์ Type สำหรับแต่ละ Load Case กรณีแรงที่ตั้งค่าใน midas Civil ด้วยประเภทที่สอดคล้องกับแรงถาวร (Permanent Loads Case) จะถูกนำเข้าสู่ BIM app เป็นกรณีแรงถาวร (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กลุ่มของกรณีแรงที่พวกมันอยู่จะเป็นประเภทถาวร) กรณีแรงที่ตั้งค่าใน midas Civil ด้วยประเภทที่สอดคล้องกับแรงแปรผัน (Transient Loads Case) จะถูกนำเข้าสู่ BIM app เป็นกรณีแรงแปรผัน รายการของประเภทถาวรและแปรผันแต่ละประเภทแสดงในภาพต่อไปนี้

4. อย่าใช้กรณีแรงถาวรในการรวมแรงแบบ Envelope ใน midas Civil

midas Civil และ BIM app ใช้ตรรกะที่แตกต่างกันเล็กน้อยในการทำงานกับกรณีแรงถาวร ใน midas Civil การรวมแรงประเภท Envelope ไม่แยกแยะระหว่างกรณีแรงถาวรหรือแรงแปรผัน แต่เพียงประเมินค่าสูงสุดและต่ำสุดของ envelope ทางคณิตศาสตร์จากชุดกรณีแรงที่กำหนด

ในทางกลับกัน ใน BIM app เมื่อประเมินการรวมแรงแบบ envelope จากชุดกรณีแรงที่กำหนดซึ่งรวมทั้งกรณีแรงถาวรและแรงแปรผัน ผลกระทบของกรณีแรงถาวรจะถูกบวกเสมอเข้ากับ envelope ที่เกิดจากกรณีแรงแปรผันอื่นๆ ซึ่งนำไปสู่ความแตกต่างของแรงภายในระหว่าง midas Civil และ IDEA StatiCa BIM อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างในการประเมิน envelope เหล่านี้สามารถหลีกเลี่ยงได้ง่ายใน midas Civil โดยไม่ใช้กรณีแรงถาวรในการรวมแรงประเภท envelope และร่วมกับแรงแปรผัน กฎนี้ใช้เฉพาะกับกรณีแรงถาวรเท่านั้น

5. ใช้เฉพาะกรณีแรงถาวรในการวิเคราะห์ขั้นตอนการก่อสร้าง

เมื่อใช้การก่อสร้างแบบขั้นตอนใน midas Civil (Construction Stage Analysis) สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาว่ากรณีแรงถาวรที่นำเข้าได้รับการจัดการอย่างไร กรณีแรงทั้งหมดที่เกิดจากการวิเคราะห์ขั้นตอนการก่อสร้าง (Dead load, Erection load, Tendon Primary, Tendon Secondary, Creep secondary, Shrinkage secondary) จะถูกนำเข้าสู่ BIM app โดยอัตโนมัติเป็นกรณีแรงถาวร และแอปพลิเคชันถือว่าเป็นส่วนหนึ่งของผลลัพธ์การก่อสร้างแบบขั้นตอน ปัญหาเกิดขึ้นหากกรณีแรงที่ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการวิเคราะห์ขั้นตอนการก่อสร้างใน midas Civil ถูกกำหนดประเภทที่สอดคล้องกับกรณีแรงถาวรอย่างไม่ถูกต้อง (เช่น Dead load, USER เป็นต้น) BIM app จะนำเข้ากรณีแรงนี้เป็นประเภทถาวรและพยายาม "วาง" ไว้ในผลลัพธ์การก่อสร้างแบบขั้นตอน อย่างไรก็ตาม แอปพลิเคชันไม่ทราบว่าจะวางกรณีแรงไว้ที่ใด เนื่องจากไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการวิเคราะห์ขั้นตอนการก่อสร้างที่กำหนดใน midas Civil BIM app จะแสดงข้อความต่อไปนี้ก่อนดำเนินการตรวจสอบหน้าตัด: "The combination is not applicable for cross-section design because the permanent load cases contained in this combination do not correspond with permanent load cases defined in the construction stages."