Ο πολιτικός μηχανικός, μερικές φορές αντιμετωπίζει γεωμετρίες  που είναι πιο πολύπλοκες από μια επίπεδη πλάκα για ορισμένες κολώνες: αυτό μπορεί να είναι η περίπτωση οργανικών σχημάτων, για περίπλοκους δοκούς από χάλυβα, κλπ.
Το Scia Engineer προσφέρει ένα πολύ πρακτικό και ισχυρό εργαλείο για να χειριστείτε τα  τεμνόμενα κελύφη οποιουδήποτε σχήματος.

Το κοινό στο σημείο τομής (κόμβος) των 4 διατομών χάλυβα θα το δείτε στη συνέχεια.

Μοντελοποίηση των σωλήνων

Στην περίπτωση αυτή, η γεωμετρία ορίσθηκε για πρώτη φορά με συνήθη γραμμικά (beam) στοιχεία. Αυτό το καθιστά εύκολο να προσδιοριστούν οι συντεταγμένες σε 3D και να ρυθμίσετε τα μήκη των σωλήνων.
Υπάρχουν αρκετοί τρόποι για να δημιουργηθούν οι διατομές ως στοιχεία του κελύφους:

α. Άμεση μοντελοποίηση με τις επιλογές κέλυφος από το μενού ''Structure'', χρησιμοποιώντας την επιφάνεια των σωλήνων ως σημεία έλξης

β. Χρησιμοποιώντας Προκαθορισμένα σχήματα, περιστρέφοντας / ρυθμίζοντας τις διατομές για να τις ευθυγραμμίσετε με τα μέλη 1D

Δημιουργία τομών

Καθώς κάθε διατομή έχει διαμορφωθεί ανεξάρτητα, δεν υπάρχει καμία σχέση μεταξύ τους από την πρώτη ματιά.
Αυτή η σύνδεση μπορεί εύκολα να δημιουργηθεί με τη χρήση της εντολής "Connect nodes/edges to members"  από τους γεωμετρικούς χειρισμούς της γραμμής εργαλείων ή το "Intersection" εντολή από την υπηρεσία ''Structure''.

Αφαίρεση ανεπιθύμητων τμήματων

Αφού έχουν δημιουργηθεί οι τομές, το εργαλείο "Cut-Out" μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αφαιρέσει τα ανεπιθύμητα τμήματα. Σε αυτή την περίπτωση, εμείς θα αφαιρέσουμε μόνο τα διεισδυτική μέρη.
Θα ήταν επίσης δυνατό να δημιουργηθούν οπές της κύριας διατομής με τον ίδιο τρόπο.

Δημιουργία πλέγματος (mesh) με βελτιώσεις

Ένα βασικό πλέγμα μπορεί στη συνέχεια να δημιουργήθει σε ένα μέσαίο μέγεθος πλέγματος.

Μπορείτε να δείτε ότι το πλέγμα (κάτω) ακολουθεί όμορφα τις τομές και ότι είναι απόλυτα συνδεδεμένο.
Για να πάρετε ακριβή αποτελέσματα όπου σας συμφέρει περισσότερο, είναι δυνατόν, ως  επόμενο βήμα, να δημιουργήσετε τοπικές βελτιώσεις (local refinements) κατά μήκος των τομών  (Calculation, mesh > Local mesh refinementsν).

Σε αυτό το παράδειγμα  χρησιμοποιήθηκε το νέο "ελαστικό πλέγμα'' προκειμένου να δημιουργηθεί μια ομαλή μετάβαση μεταξύ ενός μεγέθους πλέγματος και άλλων.

Με αυτά τα εργαλεία, ελπίζουμε ότι θα είστε σε θέση να εφαρμόσετε τις δυνατότητες του Scia Engineer σε ένα ακόμη ευρύτερο φάσμα των έργων σας.
Ένα εμπνευσμένο παράδειγμα είναι το έργο «Repair and revise of dust collection line'' (Επισκευή και να έλεγχος της γραμμής συλλογής σκόνης) από την GSG-Georgsmarienhütte Service GmbH:

Ανυπομονούμε για τις συμμετοχές σας στο φετινό διαγωνισμό χρηστών (Scia User Contest)!

Όλοι οι σύγχρονοι κώδικες απαιτούν στο συνεργαζόμενο μήκος των δοκών, να λαμβάνενται υπόψη κατά τον σχεδιασμό των δοκών ότι βρίσκονται ακριβώς κάτω από τις πλάκες, με αποτέλεσμα ένα τμήμα Τ (όπου η πλάκα είναι και στις δύο πλευρές της δοκού) ή ένα τμήμα Γ (όπου η πλάκα είναι από τη μία πλευρά της δοκού).Εκεί υπάρχει πρόβλημα, το λογισμικό να λάβει υπόψη δύο φορές το τμήμα της πλάκας που συμπίπτει με το τμήμα του τμήματος δοκού, τόσο όσον αφορά την δυσκαμψία και το ίδιο βάρος.

Το Scia Engineer, το αποτρέπει αυτό, καθώς επιτρέπει στη μοντελοποίηση σας να κρέμαστεί μέρος της δοκού (νευρώσεις) χωριστά, ενώ η μοντελοποίηση της φλάντζας γίνεται με τα πεπερασμένα στοιχεία του κελύφους της πλάκας.

Έτσι, το τμήμα της δοκού αποτελείται από δύο μέρη και οι δυνάμεις της διατομής, είναι ο συνδυασμός των ολοκληρωμένων τάσεων του απαιτούμενου τμήματος της πλάκας και των δυνάμεων της διατομής της νεύρωσης.

Για να εμφανιστεί και γραφικά:  View Parameters > Draw cross-section

Επιλέγοντας το Properties > Rib οι ροπές δεν θα υπολογίζονται δυο φορές δίνοντας σας τα ακριβέστερα αποτελέσματα.

Παράδειγμα δυνάμεων Ν σε δοκό και Rib:

Η πρώτη εικόνα δείχνει τις κανονικές δυνάμεις Ν δοκού.

Η δεύτερη εικόνα δείχνει τις κανονικές δυνάμεις N, νεύρωσης (rib) με συνεργαζόμενο πλάτος 0.5m.

Η τρίτη  εικόνα δείχνει τις κανονικές δυνάμεις Ν, νεύρωσης (rib) με συνεργαζόμενο πλάτος 1m.

Περισσότερα:

• http://help.nemetschek-scia.com/15.0/en/#rb/results/calculation_of_internal_forces_in_ribs.htm
• http://nemetschek-scia.com/en/support/faq/tips-and-tricks/how-are-internal-forces-calculated-ribs-influence-effective-width
• http://nemetschek-scia.com/en/support/faq/tips-and-tricks/what-function-option-rib-you-find-properties-menu-results
• http://help.nemetschek-scia.com/15.0/en/#rb/modelling/rib_in_the_slab.htm

Scia User Contest
H Nemetschek Scia με την βοήθεια ειδικών συνεργατών της (Ακαδημαϊκών/Πολιτικών Μηχανικών) ελέγχει και εγκρίνει τα καλύτερα δομικά έργα που έγιναν με το Scia Engineer. http://masesoft.com/user-contest.html

Μερικά από τα μελετητικά γραφεία που μας εμπιστεύτηκαν
Η AECOM, η Arcadis, η BESIX, η Grontmij, η VINCI και πολλές άλλες εταιρείες (εικόνες) μας προτίμησαν και πλέον το Scia Engineer χρησιμοποιείται σε περισσότερα από το 20% των Top 100 Μελετητικών γραφείων σε όλο τον κόσμο! http://masesoft.com/scia-clients.html

Από την έκδοση Scia Engineer 14 είναι δυνατόν να απλοποιήσετε τη δημιουργία τευχών χρησιμοποιώντας τα πρότυπα.

Υπάρχουν πολλά πρότυπα που δημιουργήθηκαν από τη Nemetschek Scia, ωστόσο, οι χρήστες μπορούν επίσης να προετοιμάσουν τα δικά τους σετ από πρότυπα.
Ένα τέτοιο τεύχος "προτύπου" θα μπορούσε επίσης να δημιουργηθεί σε παλαιότερες εκδόσεις, όπως ένα νέο τεύχος και όλα τα δεδομένα από ένα άλλο τεύχος θα μπορούσαν να αντιγραφούν σε αυτό το νέο τεύχος, χρησιμοποιώντας το πρόχειρο (copy - paste).


Δημιουργία καθορισμένων από το χρήστη προτύπων

Ο χρήστης μπορεί να αποθηκεύσει ολόκληρο το τεύχος ή ένα επιλεγμένο μέρος του ως πρότυπο. Αυτό μπορεί να γίνει μέσω του "Save as template". Αυτή η δυνατότητα είναι διαθέσιμη μόνο με την ενότητα ESA.06.

Η συμπεριλαμβανόμενη τρέχουσα προεπισκόπηση της σελίδας εμφανίζεται ως προεπισκόπηση του επιλεγμένου προτύπου τεύχους στον διαχειριστή Engineering Report.

Όταν επιλέγετε ένα όνομα αρχείου τεύχους, είναι δυνατόν να επιλέξετε μία από τις δύο διαθέσιμες μορφές του πρότυπου αρχείου αναφοράς. Η προεπιλεγμένη μορφή είναι ένα συμπιεσμένο πακέτο (zip), το οποίο παράγει ένα σημαντικά μικρότερο αρχείο.

Εισαγωγή των προτύπων σε ένα ήδη υπάρχον τεύχος

Τα πρότυπα αναφοράς μπορούν να εισαχθούν σε ένα ήδη υπάρχον τεύχος. Είναι δυνατόν να συνθέσετε ένα τεύχος από διάφορα πρότυπα τεύχους. Είναι επίσης δυνατόν να εισαχθεί ένα πρότυπο πολλαπλές φορές.
Τα πρότυπα αναφοράς μπορούν να εισαχθούν από την λίστα ''New items'':

Χρησιμοποιώντας ένα πρότυπο σε ένα νεό τεύχος

Διαφορετικά πρότυπα είναι διαθέσιμα από την καρτέλα ''New from template''.
Το προεπιλεγμένο πρότυπο μπορεί επίσης να επιλεγεί σε αυτό το παράθυρο.
Αυτό το πρότυπο θα χρησιμοποιηθεί στη συνέχεια κατά τη δημιουργία ενός νέου τεύχους.

Ο χρήστης μπορεί π.χ. να δημιουργήσει ένα τεύχος με το αγαπημένο του στυλ και Κεφαλίδα / Υποσέλιδο και να χρησιμοποιήσει το εν λόγω τεύχος ως προεπιλογή του (default).

Αν σας λέγαμε ότι μπορείτε να ελέξετε και να βελτιστοποιήσετε τις διατομές σας και να τις κάνετε πιο μικρές χωρίς να επηρεάσετε την στατικότητα της κατασκευής σας;

Για την εκτέλεση της Αυτόματης διαστασιολόγησης (Autodesign), θα πρέπει να έχει ήδη πραγματοποιηθεί η ανάλυση. Μπορείτε να εκτελέσετε την Αυτόματη διαστασιολόγηση (Autodesign) και να συγκρίνετε  τα αποτελέσματα για διάφορα μέρη της δομής, για διαφορετικούς τύπους βελτιστοποίησης (π.χ. πρότυπα και κώδικας ελέγχου πυραντίστασης).

Ως εκ τούτου, όλες οι οριζόμενες βελτιστοποιήσεις αποθηκεύονται στο διαχειριστή Αυτόματης διαστασιολόγησης.

Έτσι, δεν χρειάζεται να καθορίσετε όλα τα κριτήρια και τις παραμέτρους της Αυτόματης διαστασιολόγησης ξανά και ξανά.

Δείτε πως μπορεί το SCIA Engineer να σας βοηθήσει στη βελτιστοποίηση μιας κατασκευής:

• Ελαχιστοποιώντας το βάρος μίας κατασκευής χάλυβα ενός προηγουμένου καθορισμένου τύπου σκελετού
• Αναζητώντας το βέλτιστο καθορισμό των ανοιγμάτων γέφυρας
• Η εύρεση ενός μέγιστου φορτίου που μεταφέρεται για ένα γερανό κάτω από διάφορες γεωμετρικές θέσεις
• Αναζητώντας τη βέλτιστη σχέση μεταξύ δυσκαμψίας των δοκών και υποστυλωμάτων
• Η εξεύρεση του βέλτιστου πάχους των πλακών από σκυρόδεμα
• Ο προσδιορισμός των βέλτιστων διαστάσεων των δοκών σκυροδέματος
• Βελτιστοποίηση της θέσης των πασσάλων θεμελίωσης
• Ανάλυση ευαισθησίας των παραμέτρων του υπεδάφους

Διαβάστε περισσότερα στο Resources:
http://resources.scia.net/Subsystems/tarticles/tarticles.htm#dlo/mathematical_optimization_of_steel_structures.htm

Αναλυτικά στο SCIA Help:
http://help.scia.net/15.0/en/index.htm#pod/optimiser/introduction.htm%3FTocPath%3DCalculation|SCIA%2520Optimizer|_____1


Κατεβάστε τα αρχεία:

SCIA Engineer Optimizer
http://masesoft.com/uploads/3/5/4/3/35434736/tutorial_scia_optimizer.pdf

SCIA Engineer MOOT: Automatic Optimization of Civil Engineering Structures
https://www.scia.net/en/system/files/documents/Scia-Engineer-MOOT-2011-ENG.pdf

Κατά τους προσεχείς μήνες, η Scia θα κυκλοφορήσει μια νέα έκδοση του Scia Engineer, η οποία είναι για πολλούς λόγους η παράταση της καταξιωμένης έκδοσης 14 Expanding Design.

Χάρη στην τεχνολογία ανοιχτού σχεδιασμού (Open Design) που βασίζεται στο σχεδιασμό των φορμών SDF, ο αριθμός των μονάδων σχεδιασμού κώδικα - ενσωματωμένων στο Scia Engineer - αυξάνεται ραγδαία.


Βάζουμε λίγο στο προσκήνιο στη νέα σύνθετη μονάδα που επιτρέπει την 3D μοντελοποίηση των σύνθετων πατώματων, μαζί με τον έλεγχο του σχεδιασμού ακολουθόντας τους Ευρωκώδικες ή / και τον IBC (αμερικανικός κώδικας AISC). Οι σύμμικτες κατασκευές αποκτούν σημασία, και συχνά αντικαθιστούν προεντεταμένους ή μετά-προεντεταμένους δοκούς από σκυρόδεμα, πλάκες και κολώνες, χάρη στην αποτελεσματική συνεργατική χρήση των δύο υλικών: σκυροδέματος και χάλυβα. Η ευκολία των αποτελεσμάτων της κατασκευής σε μια οικονομική και οικονομικά αποδοτική λύση, αλλά ο σχεδιασμός θα λίγο πιο περίπλοκος από ότι μια κλασική κατασκευή από σκυρόδεμα, καθώς επίσης και τα στάδια κατασκευής, όπως το stud συνδετήρες πρέπει να σχεδιαστούν και να ελέγχθούν.

Το Scia Engineer είναι μια ολοκληρωμένη λύση για την μοντελοποίηση, την ανάλυση και το σχεδιασμό των 3D δομών, η νέα έκδοση υποστηρίζει σθεναρά την πρακτική του σχεδιασμού για την εφαρμογή σύνθετων δοκών και πατώματων σε όλα τα έργα κατασκευής, από κτίρια μέχρι γέφυρες. Αντί για ένα μόνο σύνθετο λογισμικό, το Scia Engineer καλύπτει δομικά υλικά και συστήματα δόμησης σε ένα πρόγραμμα, με λεπτομερείς τύπους σχεδιασμού στο Τεύχος Υπολογισμών (Engineering Report).

Ασχολείστε με την ανάλυση και τον σχεδιασμό κατασκευών από χάλυβα;

Καθοδηγήστε τις εξελίξεις μας για την ανάλυση και το σχεδιασμό του χάλυβα! Είστε μηχανικός σχεδιασμού κατασκευών από χάλυβα; Εάν ναι, παρακαλούμε να συνεχίσετε να διαβάζετε!

Θα θέλαμε να ζητήσουμε τη γνώμη σας σχετικά με τις πιθανές μελλοντικές βελτιώσεις και εξελίξεις του Scia Engineer!

Κάναμε μια λίστα με 20 θέματα τα οποία μας έχουν ζητήσει οι χρήστες μας για περαιτέρω εξελίξεις συμπεριλαμβάνοντας:

• Συνδέσεις κοιλοδοκών (Tubular connection design)
  
• Βελτιστοποίηση βασισμένη στη λειτουργικότητα (Optimization based on SLS)
  
• Βελτιώσεις στο περιβάλλον εργασίας του χρήστη (Improved user interface)
  
• 3D στερεά για τις συνδέσεις (3D solids for connections)
  
• Βελτιώσεις στις αρχικές ατέλειες, κ.λπ. (Initial imperfections improvements, etc.)
  

Η επαγγελματική σας εμπειρία θα εκτιμηθεί ιδιαιτέρως και θα μας βοηθήσει να αξιολογήσουμε τις προτεραιότητες και να προγραμματίσουμε τις εξελίξεις μας αναλόγως.
 
Φυσικά θα θέλαμε να ακούσουμε και εσάς που θα θέλατε να χρησιμοποιήσετε στο μέλλον το πρόγραμμα μας!

Η έρευνα δεν θα σας πάρει πάνω από 5 λεπτά από το χρόνο σας.

Πατήστε την εικόνα για να συμπληρώστε την έρευνα:

Αντίληψη

Η ιδέα είναι χτισμένη γύρω από ένα πλέγμα τριών διαστάσεων 400 mm, με 20 mm με κούφια τμήματα που σχηματίζουν ένα χωροδικτύωμα Vierendeel που παρέχει στους επισκέπτες του καταφυγίου κάλυψη, που σχηματίζεται με την προσθήκη των κυκλικών δίσκων από πολυανθρακικό, καθώς και περιοχές όπου οι επισκέπτες καλούνται να ανέβουν πάνω από στη κατασκευή.


Σχεδιασμός

Η πολύπλοκη φύση της δομής σήμαινε ότι ένα τρισδιάστατο μοντέλο ανάλυσης ήταν απαραίτητο καθώς η κατασκευή βασίζεται σε όλα τα 27.000 μέλη της για την καθολική σταθερότητα. Στις περιοχές όπου οι επισκέπτες έχουν δυνατότητα πρόσβασης στη δομή, τοπικά υψηλή φόρτιση επιβλήθηκε για να επιτρέψει για το βάρος των πάνελ από γυαλί πλήρωσης και το βάρος του ένα πλήθος που συγκεντρώθηκαν στη δομή. Αυτό σε συνδυασμό με τυχαίους συνδυασμούς φορτίου που αντιπροσώπευε για την ανεπιθύμητη πρόσβαση σε στέγη, την αφαίρεση μελών και ο καθίζηση των πεδίλων.


Παραμετρική διαδικασία σχεδιασμού

Η επιτυχία του προγράμματος βασίστηκε στην ηλεκτρονική συνεργασία μεταξύ των μελών των ομάδων σχεδιασμού. Από την αρχή του έργου η ιδέα του σχεδιασμού μεταφέρθηκε με τη χρήση 3D μοντέλων, επειδή σε πολύπλοκες κατασκευές όταν εκφράζονται στις δύο διαστάσεις τμήματων, έχουν πολύ μικρή σημασία. Το αρχιτεκτονικό σχέδιο εκπονήθηκε χρησιμοποιώντας Rhino και χρησιμοποιήθηκαν εξατομικευμένα σχέδια για να μεταφέρουν τη γεωμετρία στο Scia Engineer.

Περισσότερα:

• Aecom Serpentine Pavilion 2013.pdf από την ιστοσελίδα CADS
• http://www.aecom.com/deployedfiles/Internet/Geographies/Europe/360%20Ingenuity%20Awards/serpentine_pavilion_2013.pdf
• http://nemetschek-scia.com/sites/nemetschek-scia.com/files/reference-project/aecom-serpentine.pdf