Çelik bağlantı modellemesinin otomasyonu
Tasarım sürecini hızlandırmak ve daha rekabetçi olmak için müşterilerimizden biri olan Belarus'tan bir mühendislik ve danışmanlık şirketi ENECA, doğru hamleyi yaptı - çelik bağlantı modellemesinin otomasyonu. ENECA Çelik Yapılar Departmanı Baş Tasarım Mühendisi Andrei Auchynnik, araç seçim süreci hakkında ilgi çekici bir blog yazısı kaleme aldı. Özellikle IDEA StatiCa'yı neden seçtiklerini ve çözümün inşaat tasarımcıları için sağladığı faydaları ortaya koyuyor.
ENECA'nın karar sürecinde dünya genelinde birçok benzer örüntü gözlemliyoruz; bu nedenle tasarım süreçlerinde IDEA StatiCa'yı nasıl ve neden kullanmaya karar verdiklerine dair deneyimlerini ve bakış açılarını paylaşmaya karar verdik.
ENECA'nın onayıyla, orijinal yazıyı sayfalarımızda da yayınlıyoruz.
ENECA Hakkında
ENECA, Belarus'tan bir mühendislik ve danışmanlık şirketidir. 16 yılı aşkın süredir yeni inşaat ve modernizasyon projeleri için profesyonel çok disiplinli hizmetler sunmaktadır. AEC sektöründe faaliyet gösteren şirketimiz fizibilite etüdleri, ön ve uygulama projesi tasarımı geliştirmekte, proje yönetimi hizmetleri sunmakta ve ekonomik ile çevresel çalışmalar yürütmektedir. Şirketin kuruluşundan bu yana başlıca sektörlerimiz enerji, sanayi ve ticari gayrimenkullerdir. ENECA uzmanları aynı zamanda konut binaları, yenilenebilir enerji ve çevre, su sektörü ile petrol ve gaz endüstrisi alanlarında da çalışmalar yürütmektedir.
ENECA, ağırlıklı olarak BDT (eski Sovyet) ülkeleri için tasarım yapmakta ve AB pazarında aktif olarak kendini tanıtmaktadır. Çelik Yapılar Departmanı'nın amacı, projeleri hızlı ve yetkin biçimde hayata geçirmek ve müşterilerin tüm gereksinimlerini karşılamaktır.
ENECA yapısal grubu, belirli bir nesne türünde uzmanlaşmamıştır. AB tasarım sektöründe uzun vadeli olarak yer edinmeye çalışan gelişmekte olan bir şirket için her yeni projenin seçimi piyasa gereksinimlerine bağlıdır.
Mühendisler rekabetçi olmak için ne yapmalıdır?
Her şeyden önce, tasarım sürecini mümkün olduğunca formalize etmek ve rutin faaliyetleri otomatikleştirmek gerekmektedir. Ardından bu süreçler ayrıntılı biçimde incelenmelidir.
Ancak her şeyden önce, ENECA Çelik Yapılar Departmanı'nın kuruluşu hakkında birkaç söz.
2017 yılında Çelik Yapılar Departmanı kurulurken çalışma yazılımı olarak aşağıdaki programlar seçilmiştir:
- Dlubal RFEM - yapısal analiz
- Tekla Structures - modelleme
- IDEA Statica - çelik bağlantı tasarımı
Temel kriter, programlar arasındaki bağlantıların konektörler veya BIM bağlantıları aracılığıyla sağlanmasıdır.
Yukarıda belirtilen programlar, yöneticiler tarafından değil, uygulamacı mühendisler tarafından seçilmiştir; yani seçilen programlar kapsamlı biçimde test edilmiş ve gerçekten işe yaradığı kanıtlanmıştır.
O zamana kadar çelik yapı bağlantılarının hesabı büyük ölçüde Excel tablolarıyla yapılıyordu. Kullanabildiğimiz birleşim listesi, projelerin en başında olanaklarımızı kısıtlıyordu; bu ileri görüşlü bir yaklaşım değildi. Esneklik, ENECA için temel hedeflerden biridir.
Neden özellikle IDEA Statica?
Bağlantı hesabına yönelik yazılım seçiminde IDEA Statica, statik analiz programından tasarım kombinasyonlarını aktarmamıza olanak tanıyan en iyi program oldu. Dlubal RFEM ile IDEA Statica'nın (BIM bağlantısı) birlikte çalışması gereksinimlerimizi tam anlamıyla karşıladı. Uzmanlar için hızlı eğitim ve mevcut projelere kısa sürede entegrasyon imkânını IDEA Statica'nın önemli avantajları olarak değerlendirdik. Kullanıcı dostu arayüz ve sezgisel kontrol, sonuçların görsel sunumu, statik analiz hesap şeması için bağlantı rijitliğini sınıflandırabilme, bağlantı hesap raporunun kolay hazırlanması - tüm bu kriterler, ENECA mühendislerinin deneyiminden de görüldüğü üzere IDEA Statica lehine değerlendirilen unsurlardır.
IDEA Statica'da bağlantıların parametrik olarak oluşturulabilmesi sayesinde, mühendislik pratiğinde en sık kullanılan bağlantıları oldukça kısa sürede analiz etmek mümkündür.
Örneğin, Tekla Structures'ta standart bir bağlantı olan en basit bağlantıya, bileşen No. 43'e bakalım.
Bu bileşen, asma katlarda ve katlararası döşemelerde ikincil kirişi ana kirişe bağlayan birleşim olarak müşterilerimizin neredeyse tüm tesislerinde kullanılmaktadır.
İkincil kirişlerin açıklıkları farklıdır, yüzey üzerindeki yükler de farklı olabilir. Bir mühendis her zaman cıvata sayısı ve sınıfı, başlık levhası ve takviye levhası kalınlıkları, kaynak seçimi gibi geniş bir çözüm yelpazesine sahip rutin işlerle karşı karşıyadır; üstelik birden fazla uzmanın birlikte çalışması durumunda bu durum daha da karmaşık hale gelir.
ENECA'da yaygın uygulama, yapısal elemanların bağlantısına yönelik basit birleşimlerin Tekla Structures'ta modelleme yapan mühendis tarafından seçilmesidir. Hesap, kısmi birleştirme ve çok sayıda montaj için imalat çizimlerinin hazırlanması gibi her iş parçası için ayrı harcanan zaman, modelleme sürecinin uzamasına yol açtı. Tüm bu sorunlar nedeniyle sürecin acilen otomatikleştirilmesi gerekiyordu.
Süreç formalizasyonu ve iş akışı otomasyonu
Tasarım sürecinin formalizasyonunun en iyi örneği, BDT ülkelerinde tasarlanan bina ve tesisler için tipik bağlantı serilerinin kullanılmasıdır; bu seriler bu bölgede çalışan her mühendis tarafından bilinmektedir. Bunlar, bağlantı özelliklerinin belirlenmiş kriterlere ve mesnet kuvvetlerine göre seçilebildiği kataloglardır. Köklü bir fikrin yalnızca güncellenmesi gerekmektedir.
20. yüzyılda bu çalışma, çok sayıda uzmanı bünyesinde barındıran büyük devlet fonlu tasarım enstitüleri tarafından uzun sürelerde gerçekleştiriliyordu. Peki bu tür bir çalışmayı günümüzde gelişmiş araçlarla ve en kısa sürede nasıl yürütebiliriz? Son derece kolay.
Bağlantı parametrelerinin seçimini IDEA StatiCa ile belirleyin; süreç otomasyonu için pek çok araç Tekla Structures'ta mevcuttur. Plastik deformasyonlar, cıvata ve kaynak güvenlik katsayıları, bağlantı parçaları için yerel stabilite katsayısı açısından kabul edilebilir kriterleri belirledikten sonra bağlantı analizine geçelim.
Birleşimin davranışının hadde kiriş kataloğuyla birlikte analiz edilmesinin ardından birleşimin birleştirilmesi ve optimizasyonu gerçekleştirilir - optimal cıvata sınıfı, kaynak boyutları ve levha kalınlıkları.
Her bir birleşime ait analiz sonuçları tek bir metin dosyasında özetlenmektedir.
Analiz sonuçlarını içeren metin dosyası
Ardından Tekla Structures'ta bir kullanıcı bileşeni oluşturun; bu bileşenin girdi bilgileri, birleştirilecek profillerin adlarını ve özelliklerini ile ikincil kirişin mesnet kuvvetlerini belirleyen sınır değerleri içermektedir. Profiller arasındaki bağlantı, daha önce oluşturulan metin dosyası esas alınarak kurulmaktadır.
Tekla Structures'ta bağlantı bileşeni çalışma penceresi:
Tekla Structures'ta bağlantı bileşeninin çalışma penceresi.
Bir uzmanın basit bir bileşen oluşturması 3-4 iş günü almaktadır. Bu görece kısa bir süre olmakla birlikte, sonuç tasarımı daha üst bir seviyeye taşımaktadır. Çalışma kolaylığı ve kullanım hızı ilerleyen süreçte büyük memnuniyet sağlamaktadır.
Gerçek bir nesne için kullanım örneği:
IDEA Statica kullanılarak gerçekleştirilen bu tür iş süreci optimizasyonu olası durumların %90'ını kapsamaktadır; tamamlanan çalışma, tipik olmayan durumlarda bile işinize yarayacaktır.
Örneğin, bir kiriş ana kirişin hesap uzunluğunu azaltmak amacıyla bir destek olarak kullanılıyorsa yalnızca eksenel kuvvetlere maruz kalır. Hesabın başlangıç verilerine geri dönerek tasarım kombinasyonunu değiştirebilir ve bağlantıyı doğrulayabilirsiniz.
Ayrıca görsel bilgiler de yardımcı olabilir - IDEA Statica kullanılarak hesaplanan birleşimin taşıma kapasitesi, bağlantı için kabul edilebilir mesnet kuvvetleri kombinasyonu şeklinde görüntülenmektedir. Bu bilgi sürekli gösterilmez; gerektiğinde bir anahtar kullanılarak görüntülenebilir.
Otomasyonun mühendislik değerine etkileri
Yukarıda açıklanan yeni süreçlerin, yazılımın ve otomasyon şemasının uygulanması şunları mümkün kılmaktadır:
- Tekla Structures'ta bağlantı modelleme sürecini yaklaşık %40-50 oranında hızlandırmak;
- projedeki bağlantı hesaplarıyla ilgilenen yüksek nitelikli mühendise olan bağımlılığı azaltmak. Artık bu uzman yalnızca tipik olmayan (karmaşık) bağlantıların hesabıyla ilgilenmektedir;
- bağlantı hesapları konusunda kapsamlı bilgi ve deneyime sahip olmayan uzmanları Tekla Structures'ta bağlantı modellemesine dahil etmek. Artık bu uzmanın yalnızca statik hesap modelinden kiriş kuvvetleri verilerini nasıl çıkaracağını bilmesi ve gerektiğinde bu verileri IDEA Statica'daki tasarım kombinasyonuna girerek önceden hesaplanmış bir bağlantıyı yeniden tasarlaması yeterlidir. Montaj prosedürü ile cıvata ve kaynak bağlantısı ayarları, nesne üzerinde tasarım ve çalışma sürecinde öğrenilmektedir.
Bu bilgiler deneyimli tasarımcılar için yeni olmayacaktır; ancak hangi yazılımı seçeceği ikilemiyle karşılaşan ve tasarıma ilk adımını atan kişiler için faydalı olacaktır.
Tüm görsel ve içerik hakları: Andrei Auchynnik, Eneca
