دراسة حالة: تصميم جهاز سكاسكرا يستخدم برامج رياضية

تحديد العناصر الهيكلية بدقة

وعندما أنشئت الشبكة والتصميم، حدد المهندس كل عنصر هيكلي، وفي المعهد الوطني لبحوث التنمية الاجتماعية، تُرسم الشعاعات والأعمدة كأعضاء خطيين مع الأقسام الموزعة حسب الطلب، وبالنسبة للساطرة، أنشأ المهندس مكتبة من الأقسام ذات النكهة الواسعة للإطار الصلب وأقسام الهاوية الرجعية للأعمدة الأساسية، كما يدعم البرنامج أجزاء مجزأة ملصقة تستخدم في استخدام الخيوط المثلى.

Slabs were modeled using RISAFloor] as two-way concrete panels with post-tensioning tendons. The engineer specified the slab fishness (200 mm typical, 300 mm at podium levels), concrete cover, and tendon layout. RISAFloor automatically calculates the equivalent loads for post-tenage effects and accounts for the

وبالنسبة للمؤسسة، استخدمت RISAFoundation] لتصميم سلة من الرذاذ ثلاثي مقاييس أسفل البرج، مع توسيع أكوام 40 متراً إلى حجر الأساس، واعتبرت البرمجيات ربيع التربة (نموذج وينكلر) لتحفيز التفاعل بين هيكل التربة، وهو عامل حاسم في تحقيق قيم عالية الحدوث وتناوب الثدي.

الخطوة 2: أساليب التحليل الهيكلي للمبنى ذي القاعدة العالية

وقد بدأت مرحلة التحليل، حيث تتطلب أجهزة السكايسكرا النظر في كل من الجاذبية والحمولات الجانبية.() وقد طُبقت حمولات الجاذبية (الموت والعيش) في كل طابق مع عوامل الحمولة القائمة على أساس المقياس 7-16، وقد خُفّضت الحمولات الحية وفقاً لرمز التخزين وكميات الشغل، أما بالنسبة للتحليل الأفقي، فقد افترض أن موقع البناء في منطقة سيزمية متوسطة مع سرعة الرياح الأساسية البالغة 145 كيلوفولة (90).

وقد أجرى المعهد تحليلاً ثابتاً ] لاسلكياً للغطاء الجاذبي، يليه تحليل لطيف الاستجابة للحمولات الزلزامية، وحدد المهندس نطاق الفترة الطبيعية (الثلاثة نماذج) وطبقت عليه نسبة البرمجيات التي حسبت فيها المشاركة في تصميم النفق.

ولمسك عدم التحلل الجغرافي (أثار P-Delta)، مكّن المهندس P-Delta analysis option] في RISA-3D. وهذا يمثل لحظات الإقراض الإضافية الناجمة عن حمولات الجاذبية الرأسية التي تعمل على إطار المشردين داخلياً.() وبالنسبة للمبنى المؤلف من 60 نقطة، يمكن أن يزيد التقارب بين P-Dta من الانجرافات الثانية بنسبة 15 إلى 25 في المائة.

وعلاوة على ذلك، أجرى المهندس تحليلاً تاريخياً للرد على الطريقة باستخدام طريقة التكامل المباشر للتحقق من أداء المبنى في إطار أقصى زلزال معتبر. وتدعم المؤسسة تحليل التاريخ غير الخطي باستخدام المواد غير السالبة المحسوبة بواسطة خطوط التلال الرئيسية لحزم الفولاذ والألياف الخاصة بالحوائط الخرسانية.

تحليل مسارات الضغط وتوزيع الإجهاد

وبعد أن أجرى التحليل، أسفرت المؤسسة عن نتائج مفصلة تشمل القوات الأعضاء واللحظات، وقوات الرد، والتشريد، واستعرض المهندس رسماً للطرق لضمان نقل القوات من الجاذبية والحمولات الجانبية إلى المؤسسة بكفاءة، وكان الجوهر الخرساني هو النظام الأساسي لإعادة القوة الأفقية الرئيسية، مع وجود طوابير متداخلة تربط بين الركيزة والإطار العائم.

() خريطة (الإطارات) تتضمن توزيعات للإجهاد المرئي عبر الطوابق والأحوائطام، تكشف عن مناطق ذات مقصّر أو مرفأ إضافي، وبالنسبة لزراعة الفولاذ، أبرزت البرامجيات () نسبة الضغط على الأعضاء

تحد مشترك في السحابات السحابية بين المستودعات هو التحكم في الإنجرافات لمنع الضرر في التصفيق والتجزؤ، وأظهر التحليل أن الحد الأقصى للانجراف تحت التحميل السيزمي كان 0.012 شعاعيا (H/500) يتجاوز هدف H/600، ولخفض الانجراف، زاد المهندس من حدة الجسور الأساسية بإضافة حزام وسم الجدران في الطوابق السفلية

الخطوة 3: التصميم الأمثل والامتثال للمدونة

بعد التحليل، استخدم المهندس نماذج تصميم معهد بحوث الطاقة لتفحص كل عنصر هيكلي مقابل الرموز المنطبقة، وكان إطار الفولاذ مصمماً لـ ISC 360-16 ] (تعذيب لمبنى الصلب البنى الهيكلية)، في حين أن الركيزة والشبكات الخرسانية تتبع [الجمع بين] و[الجمع بين] 318 و14 [الشحنة المختارة: 3].

The design optimization feature in RISA-3D is particularly powerful for skyscrapers. The engineer can set target demand-to-capacity ratios (e.g., 0.90 for gravity members and 0.80 for lateral members) and let the software automatically resize steel sections to minimize weight. For this project, the optimizer initial reduced

وينطوي الامتثال للمدونة المتعلقة بالعناصر الملموسة في مركز RISAFloor على التحقق من التعزيزات المغازلة، والقدرة على القصف، ومكافحة الشقوق، وحدد المهندس حدا أقصى من عرض الشقوق يبلغ 0.3 ملم تحت حمولات الخدمات.

External link: The American Institute of Steel Construction (AISC)] provides the code specifications used in the steel design.

إعادة تصميم التصميم المكرر واستعراض الأقران

التصميم الهيكلي لجهاز السحاب ليس عملية واحدة بعد التفكير الأولي، قدم الفريق النتائج إلى المهندس المعماري و المستشار الجيوتقني، طلب المهندس تغييراً في تصميم الجدار الأساسي لاستيعاب محركات أكبر للمصاعد، باستخدام قدرات تصميم نظام إدارة السيارات، نقل المهندس الجدران الأساسية عن طريق نقل الأنهار، وإعادة تحديد شروط الأعضاء

وقد أجرى المستعرض أيضا استعراضا مستقلا للأنداد، وطلب التحقق من تصميم المؤسسة باستخدام طريقة بديلة، واستخدم المهندس نظام " RISAFoundation " لإجراء تحليل للعناصر المحددة للمترات ذات الخصائص المختلفة لمدى تربة التربة، وأكد أن الحد الأقصى للتسوية كان في حدود 50 ملم (بوصتان)، وأن سمات الإبلاغ الخاصة بمؤسسة " RISA " قد ولدت جداول ورسوم بيانية شاملة يسهل إدراجها في تقرير التصميم الهيكلي.

السير في دراسة الحالة: 60-Story Mixed-Use Skyscraper

ولإظهار تدفق العمل بأكمله، يوجد هنا طريق أكثر تفصيلا لمشروع محدد: البرج الخيالي " البرج الميردي " (Li8211)؛ مبنى من 60 إلى 60 مترا يبلغ طوله الإجمالي 250 مترا، ويجمع النظام الهيكلي بين نواة صلبة وإطار زمني للفولاذ المحيطي واثنين من الشرايين المتقادمين على المستويين 20 و 40.

Step 1: Modeling in RISA-3D]

• شبكة مهندس مستوردة من ريفيت عبر DXF.
• ارتفاعات طابقية محددة: الطابق الأرضي عند صفر متر، طابق نموذجي عند 4 أمتار من المباعدة بين المباعدة والطابق الميكانيكي عند 5 أمتار.
• أسندت الخرسانة إلى مجموعة من الألواح الجدارية ذات السميك المحدد للمستعملين: 800 ملم على الأرض إلى 400 ملم على القمة.
• صراصير مُصوّرة كأعضاء فولاذيين مع أجزاء من صندوق العرف
• وصلات مأهولة للشعاعات لتقليل نقل اللحظات وتبسيط التفاصيل

Step 2: Load Application]

• الحمولة الميتة: الوزن الذاتي للخرسانة والصلب (المحتسبة من الناحية العملية)، بالإضافة إلى حمولات ميتة مسطحة تبلغ 1.5 كيلوباسكال للتجزئة والميكانيكية.
• حمولة حية: 2.0 كيلوباسكال للطابق المكتبي، 4.5 كيلوباسكال للطابق الميكانيكي، 1.5 كيلوباسكال للسطح (مع توفير اعتمادات للثلج).
• Seismic load: response spectrum from ASCE 7-16 for site class C, Ss = 1.2g, S1 = 0.4g.
• ' 2` الحمولة الفائزة: مستوردة من تحليل الديوكسينات الفلورية كتاريخ زمني للضغط لثلاثة اتجاهات رياحية.

Step 3: Analysis and Results]

• فترة النمط الأولى: 5.8 ثانية (ترجمة في التوجيه X).
• مدفع قاعدي من طيف الاستجابة: 500 12 كيلوني (0.08W).
• الحد الأقصى للسطح المنجرف تحت رياح الخدمة: 600 مم (H/417) ' 8211؛ وفوق الهدف بقليل، زادت درجة الشدة فوق الخنجر.
• الانجراف الحرج: 0.009 شعاع تحت MCE ' 8211؛ مقبول لأداء السلامة على الحياة.

Step 4: Design and Optimization]

• شعاعات الصلب: أُخذت من الأجزاء الأولى من W24 إلى W21 في الطابق العلوي، مما وفر 8 في المائة من وزن الصلب.
• التعزيزات الأساسية: يتطلب 1.2 في المائة من نسبة الفولاذ في المناطق المغازلة؛ واقترح معهد البحوث الزراعية الدولية رقم 11 قضبان في المباعدة بين المسافات بين 200 ملم.
• وارتفعت سماء مؤسسة ماتو إلى 3.5 متر بعد لكمة شيك الماشية في مواقع الأعمدة.

External link: The American Society of Civil Engineers (ASCE)] publishes the minimum design loads standard used in this project.

التكامل مع نظام تقييم الأداء وتدفقات العمل التعاونية

(أ) دعم المعهد التكامل مع برامج نموذج المعلومات البناء مثل (ريفيت) و(تيكلا) و(أوتكاد)

بالإضافة إلى ذلك، فإن دمج المعهد مع Microsoft Excel ] سمح لفريق التصميم بإجراء دراسات شبه قياسية عن أحجام الأعضاء ودرجات المواد، وتقييم سيناريوهات التكاليف، ويتيح البرنامج الحاسوبي المتكامل المتاح إعداد النصوص العرفية لتوليد النماذج الآلية واستخراج النتائج، التي يستعملها المستعملون المتقدمون للقيام بمهام التصميم المتكررة.

خاتمة

(أ) أن تُعدّ [مُنظمة سماء] مجموعة من التحليلات المتقدمة، والتفكير الأمثل، والامتثال الصارم للمدونة.() وتُقدِّم برامجيات البنية الأساسية " معهد البحوث الزراعية " الأدوات اللازمة لتلبية هذه المطالب في بيئة موحدة.() وتُظهر دراسة الحالات النموذجية التي يُعتمد عليها في إطار النموذج 3 دال، مع تحليل تاريخي غير خطي، والتحقق الكامل من الرموز الآلية، مخاطر حدوث أخطاء يدوية وتسريع دورة التصميم.