كيفية استخدام ريزا لدراسات قابلية البنية التحتية السريعة

مقدمة: التعجيل باتخاذ قرارات هيكلية في مرحلة مبكرة مع نظام " ريسا "

وفي عالم الهندسة الهيكلية السريع، يمكن أن تعني القدرة على تقييم جدوى مفهوم التصميم على وجه السرعة الفرق بين الفوز بالمشروع والخسارة إلى منافس. وتوفر برامجيات " ريزا " (تحليل الهياكل التفاعلية) التي طورتها تكنولوجيات نظم المعلومات البيئية أداة رئيسية لإجراء دراسات جدوى هيكلية سريعة، وذلك بتمكين المهندسين من وضع نماذج، وإجراء تحليلات، وإجراء اختبارات بشأن أفضل النظم الهيكلية، بدلا من تقليصها في غضون ساعات.

فهم دور المعهد في دراسات الجدوى

ودراسة جدوى هيكلية هي تقييم أولي أجري لتحديد ما إذا كان النظام الهيكلي المقترح يمكن أن يفي باحتياجات الأداء والسلامة والتكاليف، وعلى عكس التصميم المفصل، تعتمد دراسات الجدوى على نماذج مبسطة تستوعب السلوك الحاسم للهيكل دون اشتراط كل صلة أو عنصر ثانوي، وتتناسب مع هذه المهمة بشكل فريد لأنها تجمع بين محركات تحليل قوية وبين واجهة غير ملائمة تتيح للمهندسين بناء نماذج بسرعة وتفسير النتائج في مرحلة مبكرة من مراحل البرمجيات.

فكل مجموعة من المنتجات - بما فيها مشروع " RISA-3D " ، و " RISAFloor " ، و " RISAFoundation " ، و " RISAConnection-address " ، هي في كثير من الأحيان الأداة الرئيسية، حيث أنها تتناول الإطار العام 3D وتحليلات الجدوى، ولكن يمكن أن تبسط " تقييم نظم الجاذبية في المباني المتعددة المراحل " ، وأن تساعد على سرعة التربة، وأن تُسرّ على سرعة التربة، وأن تُع، وأن تُصّبّبّع، بسرعة،

منتجات رئيسية من مشروع " باريس " للتصميم الأولي

RISA-3D: The Workhorse for Frame and Trus Analysis

ويدعم المعهد التحليل الساكني، وآثاره، وتحليله من خلال طريقة تحليله، وتحليل طيف الاستجابة، وبالنسبة لدراسات الجدوى، فإن المهندسين يلتزمون عادة بالتحليل الساكني الخطي بمجموعات بسيطة من الحمولة، والقدرة على تعيين أحجام الأعضاء بسرعة من مكتبة من الفولاذ أو الخرسانة أو الأخشاب أو الألومنيوم، تتيح للنموذج أن يعكس التشدد الواقعي دون الحاجة إلى التحقق من صحة مفهوم الوحدة على الفور.

تقييم نظام الجاذبية السريع

وعندما ينطوي الهيكل على طابقين متعددين بحجم ثابت من الطين، يتيح مركز البحوث في مجال المياه للمهندسين تحديد مخططات الأرض، وتحديد مباعدة الشعاع والزلاجات، وتطبيق حمولات موحدة، ويحسب البرنامج تلقائياً حمولات ثلاثية، ويولد خفضاً في الحمولة الحية، وينتج أحجام الأعضاء الأولية في دقائق، وهذا مفيد بصفة خاصة للمباني التجارية أو السكنية التي تهيمن فيها حمولات الجاذبية والنظم الأفقية الثانوية.

الاهتزاز: سرعة السحب وفحص الممات

وكثيرا ما تكون المؤسسات أول عنصر يوضع في إطار دراسة جدوى لأنها تفرض إعداد الموقع والميزانية المطلوبين، ويتيح هذا النظام للمهندسين تحميلات من نموذج الهيكل الخارق (أو يدويا) وتفحص الأقدام المعزولة، أو الأقدام المجمّعة، أو الخيوط ضد القدرة على تحمل التربة وتراجعها، وقدرة تشغيل تشكيلات متعددة الأقدام تساعد بسرعة على وضع البصمة الأساسية في وقت مبكر.

تدفق العمل التدريجي لدراسات الجدوى السريعة

ويوجز تدفق العمل التالي كيفية استخدام نظام " RISA " لإجراء دراسة جدوى من البداية إلى النهاية، مع التركيز على السرعة والتكرار على الكمال.

الخطوة 1: تعريف البارامترات والمضيقات

وقبل افتتاح المعهد، جمع بارامترات المشروع الأساسية: أبعاد البناء، وعدد القصص، وحجم الفرن التقريبي، والمواد المقصودة (الفولط، والخرسانة، والأخشاب، والزيارة)، والحمولات الأولية (الحمولة الحية، والريح، والزلزال، والثلج) وتحديد الحدود الدنيا للشحن التي لها صلة برمز الإدارة (مثلاً، المادة 7 من النظام الآلي للبيانات الجمركية).

الخطوة 2: بناء نموذج هيكلي مبسط

ومن أكبر الموفرين في المعهد القدرة على وضع نموذج مبسط لا يشمل سوى العناصر الأساسية لإعادة تحديد الحمولة، والحزمات الثانوية، والجداول المزينة، والعناصر غير الهيكلية، واستخدام " النموذج " في نظام " ، وتحديد خطوط الأساس، ومستويات القصة، ووضع الأعضاء، و " استخدام الطوابق النموذجية " ، و " تركيبة الطوابق، والحزمة الرسمية " .

مثلاً، في مبنى مكتب فولاذي من 10 مراحل، لا يُنظّم سوى الإطارات الزمنية للمحيط أو الأطر المُتَبَعِّدة مركزياً، بالإضافة إلى أعمدة الجاذبية الداخلية والأحزمة، ويُعين قسماً نموذجياً للأشعة والأشعة المُتَجَرِّفة للأشعة، ولا يُستخدم فيه سلاسل قذيفة نموذجية أو مُلوع للطَف في هذه المرحلة.

الخطوة 3: الممتلكات المادية والحجم

وتشمل هذه الدراسة قواعد بيانات واسعة النطاق لأقسام الفولاذ، والأقسام الملموسة )الآسي( وغيرها، ولإمكانية استخدام " الانتقاء " للسماح للبرمجيات باختيار أقصر جزء يلبي معايير القوة والعزل، وتخفض هذه الآلية بدرجة كبيرة وقت التكسير، غير أن ذلك يتوخى الحذر من اختيار الأسطوانات لأن نسبة التقوياء الخفية إلى ٣ في المائة من المواد المرجعية تحتاج إلى مدخلات دقيقة.

الخطوة 4: تحليل النتائج واستعراضها

ومع اكتمال النموذج، إجراء تحليل ثابت، وسرعان ما يُعدّ نظام " RISA-3D " ردود الفعل، والقوات الأعضاء، والانحرافات، والوحدات، واستخدام شريط " النتائج " لمسح الحد الأقصى للقص، والانحراف الرأسي، وأعلى فحص للوحدة، ويشير فحص الوحدة إلى أن العضو قد تجاوز الحد الأقصى للإطار العام للوحدة، ويُعدّل عادة ما يقل عن 0.6 تعديلا للعضو.

استخدمي ملامح العرض البياني: تضخم العضو المرمز لللون، ورسم تشخيص اللحظات، وأجهزة الرد، وهذه المشاهد تساعد على تحديد المناطق المُشَكِّلة بسرعة، مثلاً، إذا أظهرت الشعاع انحرافاً لبستين عندما يكون الحدّ 1 بوصة، يمكنكِ أن تعيدي فوراً إحياء تلك الشعاع أو تضيفي عموداً متوسط المدى.

الخطوة 5: الإسراع في وضع بدائل التصميم

وتكمن قوة المعهد في إمكانية دعم التكرار السريع، وبعد استعراض النتائج، إجراء تغيير أو تغييرين - مثل زيادة عمق الشعاع، أو إضافة سوار، أو تغيير مسار شبكة العمود، وإعادة إدارة التحليل، وفي كثير من الأحيان يمكن استكشاف بدائل متعددة في دورة واحدة، وتوثيق كل بديل عن طريق توفير ملفات منفصلة أو استخدام سمة " مشروع النسخ " ، وتجميع خيارات رئيسية تتعلق بالحجم، ومقارنة بين الوزن الموضوعي والطول.

مثلاً، في دراسة جدوى لمرآب سيارات من خمس طوابق، قد تقارن نظاماً من السلالين المسطحين بنظام ملاحٍ من طرف واحد، وباستخدام نظام (باريسا 3D) مع نماذج مبسطة، يمكنك تقييم العمق الهيكلي، ومراقبة التشريح، وحمولات الأعمدة لكل نظام في أقل من ساعة.

الخطوة 6: تقييم النتائج الرئيسية مع عمليات محاكاة اليد المبسطة

وفي حين أن المعهد الوطني لبحوث المناخ جدير بالثقة، فمن الحكمة التحقق من النتائج الحاسمة، لا سيما بالنسبة للمقاييس أو التحميلات غير العادية، والقيام بفحص سريع لليد في أقصى لحظة من الشعاع أو لحظة الارتداد في القاعدة، وهذه الخطوة تلتقط أخطاء نموذجية مثل الدعم المفقود، أو عدم صحة شروط الإطلاق، أو الحملات غير المطبقة، كما أنه يبني الثقة في الناتج البرمجي المتحقق من صحة ذلك.

الخطوة 7: إعداد تقرير جدوى

وبعد استكمال التحليل ومقارنة البدائل، إعداد تقرير موجز يتضمن الافتراضات النموذجية، والنتائج الرئيسية (الانكماشات القصوى، والتحقق من الوحدة، وردود الفعل)، والتوصيات.() ويمكن لمولدات تقرير معهد الدراسات المتقدمة أن تصدر جداول ورسوم بيانية، ولكن لإجراء دراسة جدوى موجزة مع نماذج التوصيات التي تتضمن شاشات كثيرا ما تكون كافية.() واستخدام الصور للتواصل مع مؤامرات غير هندسية؛ وأرقام قياسية مثبتة باللون.

أفضل الممارسات لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة

نماذج الاستخدام وبقايا اللواد المُسَرَّبة

ويتيح نظام " RISA " للمستعملين توفير نماذج تشمل مزيجاً من الحمولة المشتركة، وتعاريف مادية، وحتى نماذج جزئية، ووضع نماذج لتشكيلات البناء النموذجية (الخاصية، والزبدة، إلخ)، والمواد المختلفة، بدءاً من النموذج يمكن أن يخفض وقت النموذج بنسبة 50 في المائة أو أكثر، وبالمثل، يحدد مجموعة موحدة من التحميلات (1.2 دال + 1.6L، 0.9D + 1.0W، إلخ).

Leverage Automation Features

إن المولدات الكهربائية " أرضية " تابعة لمؤسسة " ريسا " للطوابق والجدارات، و " اختيار " لأقسام الصلب، ومولدات " أرضية الزلازل " أدوات التشغيل الآلي القوية، وفي دراسة جدوى، يؤدي استخدام هذه المعالم إلى خفض المدخلات اليدوية والتعجيل بدورة النموذج " تحليل " ، غير أن التحقق من الظروف الافتراضية (مثل، عوامل الاستجابة السيزمية).

Integrate with BIM and Other Software

وبالنسبة للمشاريع الأكبر حجماً، النظر في إدماج برنامج " المعهد " في برامج نموذج المعلومات المتعلقة ببناء القدرات مثل " ريفيت " أو " تكيلا " ، وفي حين أن هذا يضيف وقت إنشاءه، فإنه يدفع عندما تحتاج دراسات الجدوى إلى النظر في القيود المعمارية أو عندما يتواصل تنقيح النموذج في وقت لاحق، فإن " المعهد " يدعم تصدير المؤسسة الدولية للتغذية ووصلات المباشرة إلى " " " " " " " " " " " " من خلال " الصلة بين " معهد " معهد البحوث المتعلقة بالبحوثيقة " ، ولكن بالنسبة لدراسات الجدوى السريعة، ولكن بالنسبة لدراسات الجدوى السريعة جداً أسرع من أجل الاستثمار " ، ولكن، ولكن، فإن وضع نماذج " ، ولكن في كثير من أجل الاستثمار في مجال الإنتاج، فإن النماذج اليدوية، كثيراً أسرع من الدراسات المتعلقة باستراتيجية، هي نماذج الجدوى السريعة، وهي نماذج سريعة للغاية، وهي نموذج " باء " ، وهي نموذج " ، وهي نموذج " ، وهي نموذج " ،

التعاون مع فريق التصميم

وتصبح دراسات الجدوى أكثر فعالية عندما تجرى بالتعاون مع المهندسين المعماريين والمهندسين الميكانيكيين ومصممي التكاليف، وتستخدم قدرة المعهد على تغيير سرعة المباعدة بين العمودين أو عمق الطابق للرد على الأسئلة في وقت حقيقي أثناء الاجتماع، وعلى سبيل المثال، إذا اقترح مهندس معماري شعاعا أطول للقضاء على عمود، يمكنك تعديل النموذج في الموقع وإظهار الزيادة الحادية الناتجة عن ذلك وأثره على طول الحد الأدنى إلى الحد الأدنى.

الشلالات المشتركة إلى أفويد

:: زيادة تشكيل الهيكل

والخطأ الأكثر شيوعاً في دراسات الجدوى هو إدراج الكثير من التفاصيل في كل من العضلات أو الخيوط أو الشعاع الثانوي، مما يبطل الغرض من التحليل السريع، وقاعدة جيدة من الإبهام: إذا لم يؤثر عنصر تأثيراً كبيراً على المسار العالمي للثبات أو الجاذبية، يغفله، ويركز على الأعمدة، والأحزمة الرئيسية، والأطر الجانبية، والأحواض الرئيسية التي تُحمّل.

التأثيرات الثانوية السلبية

وفي حين أن التحليل الدينامي المفصل ليس ضروريا للجدوى، فإن تجاهل آثار دلتا قد يؤدي إلى نتائج غير متحفظة في الهياكل الطويلة أو ذات الطابع الجنساني.() ويشمل مشروع " ريسا - 3D " خيارا بسيطا من نوع P-delta يضيف الحد الأدنى من الوقت الحسابي، وبالمثل، بالنسبة للهياكل في المناطق ذات التقلبات العالية، فإن إجراء تحليل سريع للطرائق للتحقق من الفترة الأساسية يمكن أن يساعد على تحديد ما إذا كان الهيكل متسم أو متوافرا.

استخدام القروض غير المناسبة

وكثيرا ما تستخدم دراسات الجدوى حمولات أعلى من التصميم النهائي لتوفير حاجز الأمان، غير أن استخدام حمولات عالية غير واقعية يمكن أن يؤدي إلى زيادة عدد الأعضاء الذين يساءون تمثيل التكاليف، بل إلى استخدام حمولات رمزية - أقل، وملاحظة أن الصقل في المستقبل قد يزيد أو يقللها، مثلا، استخدام حمولة حية تبلغ 50 بوصا في المناطق المكتبية بدلا من 100 بوص، ما لم يحدد العميل التخزين الثقيل.

عدم تنفيذ الوثائق

فالتحليل السريع يعني اتخاذ العديد من القرارات على ذبابة الطائرة، وبدون وثائق، يصبح من المستحيل تبرير النتائج فيما بعد، كما يلاحظ دائماً تركيبات الحمولة المستخدمة، وما هي القوة المادية التي افترضت، وأي تبسيطات (مثلاً، الديدان الجامدة، دعم القاعدة الثابتة)، وتساعد هذه الوثائق أيضاً في الانتقال إلى تصميم مفصل لدراسة الجدوى.

الاستنتاج: تحويل المفاهيم إلى الثقة

ومن خلال متابعة سير العمل المنهجي المبي َّن هنا، يمكن للمهندسين من اختبار افتراضات التصميم بسرعة، وتزويد العملاء بتوصيات ذات دوافع البيانات في وقت مبكر من دورة حياة المشروع، وبإتباع معايير تحديد العمل، وبناء نماذج مبسطة، واستخدام التشغيل الآلي، ومهندسي التكرار، يمكن أن يقي ِّموا النظم الهيكلية المتعددة، ويحد ِّدوا القضايا المحتملة، وأن يضعوا أساسا صلبا للتصميم المفصل، وقدرة على إيصال النتائج من خلال عمليات تحديد واضحة للصور وتقديم تقارير موجزة.

وبالنسبة للمهندسين الجدد في المعهد، فإن موارد دعم وتدريب المعهد ] توفر دروساً ممتازة وشبكة شبكية، ويمكن للمستعملين المتقدمين استكشاف وصف مهام التكرار الآلي، وفي نهاية المطاف، يكمن مفتاح دراسات الجدوى الناجحة في تعقيد النموذج ولكن في وضوح الأسئلة المطروحة.