מבני מסגרת חלל הם בין החידושים היעילים והמרשימים ביותר בהנדסת מודרני.רשת הקל משקל, משולשת של חברים מאפשרת לאדריכלים ולמהנדסים לעגל מרחקים גדולים ללא טורים ביניים, מה שהופך אותם לבחירה מועדפת לגגות אצטדיון, מסופי שדה תעופה, אולמות תצוגה, ומתקני תעשייה.המורכבות של ניתוח רשתות תלת-ממדיות אלה, עם זאת, דורשות כלי חישוביים חזקים.

מה הם מבנה חלל?

מסגרת חלל היא מבנה דמוי-סטרוס, נוקשה, תלת-ממדי בנוי מתחנות בין-לוק ונקודות. בניגוד ל-Terar trusses, מסגרות חלל שואבות את הנוקשות שלהן מהתצורה הגיאומטרית שלהן ולא יכולת הרגע של חיבורים. Double-layer, רשתות דו-שכבות חד-שכבות, וכספותחונות לחבית הן קלולוגיות נפוצות.

תכנון מסגרת חלל דורש תשומת לב זהירה לבלוטות חבר, קשיחות משותפת, ועומס נתיב ריצוף אדום. כי מבנים אלה הם באופן סטטי לא קבוע, חישובי היד הופכים לא מעשיים עבור כל המקרים הפשוטים ביותר.אנליזה של יסוד פינטיט (FEA) היא הגישה הסטנדרטית, ו-RISA מציעה סביבה מיוחדת המותאם לקצבות של מערכות מבוססות s.

תוכנה של RISA Structural Software

RISA Technologies היא תוכנית הנדסית מבנית במשך עשרות שנים.המוצר המרכזי, RISA-3D, הוא תוכנית ניתוח מבנית תכלית כללי תוכנית עיצוב התומכת 3D מודלים, ניתוח סטטי ליניארי ולא ליניארי, ניתוח ספקטרום תגובה דינמי, ובדיקות קוד עיצוב מרובות כגון RISAFloor, RISAFloor, RISA, ו-RISA Securityment מרחיבה עבור בנייה, הנדסה, יסודות, מחזור, והתאמה אישית של קבוצות עבור יחידות עבודה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה שלה.

תכונות עיקריות רלוונטיות לתכנון מסגרת חלל כוללות:

  • 3D גרפיקה מודלים עם כלי ריצוף ומערך עבור דפוסים חוזרים
  • הקצאת סיום אוטומטית של חבר צוות כדי לעצב קשרים אמיתיים
  • ניתוח אלמנט Finite עם בקרת פתרון עבור אפקטים של זיופים ועדכונים אחרים
  • עיצוב פלדה מובנה עבור AISC 360, יורוקוד 3, וסטנדרטים בינלאומיים אחרים
  • שילוב עם קרינת עבודה של CAD ו- BIM (למשל, באמצעות ייבוא DXF / אקספורט)

מהנדסים המוכרים עם RISA לעתים קרובות מדגישים את ההיגיון קלט הברור שלה, כרטיסיות פלט ברורים, אשר להפחית את עקומת הלמידה בהשוואה חבילות FEA זוטרות יותר.

מודלים של חללים ב-RISA

שלב הדוגמנות הוא המקום שבו הכלים של RISA מאירים עבור ג'ממות חוזרות ומורכבות.התוכנה מאמצת טופולוגיה של Node-זכר משותפת לניתוח הדרים, אך מגבירה אותו עם מודלים של סיועים עבור מערךים מרחביים ורשתות מבניות.

Defining Geometry: Nodes and friends

מסגרות חלל מכילות לעתים קרובות מאות או אלפי חברים, רבים מסודרים בדפוסים קבועים.RISA מאפשר למהנדסים ליצור נקודות על ידי כניסה קואורדינטית ישירה, צמיד נקודות רשת, או ליצור אותם מקובץ DXF מיובא. ברגע שצומתים ממוקמים, חברים נמשכים ביניהם.עבור רשתות כפולות, צ'ורד העליון, מטה, וחברי אינטרנט יכולים להיות מוגדרים בשכבות נפרדות.

רישום חומרים ונכסים

פלדה היא החומר העיקרי עבור מסגרות חלל, בעיקר חלקים מבניים חלולים (HSS) בשל קשיחות הסגונית שלהם ואת הקווים הנקיים האסתטיים של אלומיניום סגסוגת, במיוחד עבור יישומים קורוזיים או קלים, הם גם נפוצים. ב RISA, מסדי נתונים חומריים כוללים ASTM A36, A992, A500, וציונים בינלאומיים רבים.

מודלים של חיבורים ותנאי תמיכה

אחת ההחלטות הקריטיות של מודלים במסגרות חלל היא התנהגות החיבור.רוב מפרקי מסגרת החלל - כגון מערכת Mero המשותפת - שימוש בחיבורים מעוטים שפועלים ככמעט מושלם פיות. RISA מודלים זה באמצעות שחרורים של חבר: כברירת מחדל, אלמנטים בטאמאים יש שישה מעלות של חופש קבוע בכל סוף, אבל המהנדס יכול לשחרר סיבוב אחד או שניהם כדי לדמות סטיות או מצבים קבועים.

ניתוח טעינה ב RISA

ברגע שהגאומטריה והחומרים נקבעים, הצעד הבא הוא להגדיר עומסים והפעלה של הניתוח. RISA תומך במגוון רחב של סוגי עומס חיוניים עבור קודים מודרניים.

סוגים של עומסים ועומס

עומסי מתים כוללים את המשקל העצמי של המבנה (המחשבה אוטומטית על בסיס גדלים ודחיסות חברים) בתוספת עומסים מתים מכוסים כגון גג, קליטה, תאורה וציוד מכני. Live עומסים (למשל שלג, גשם, גשם, עומסי תחזוקה) מוחלים על ידי אנשי ה-Rüords העליון, עומסי רוח ועומסים סיסמית הם חשובים במיוחד עבור מסגרות חלל - יכול לשלוט על גבי צבע חום, ומאפשרים גמישים של מערכת ההפעלה.

Static vs. Dynamic Analysis

עבור רוב עיצובי מסגרת החלל, ניתוח ליניארי סטטי מספיק.RISA פותר את מערכת המשוואות (Ku= f) כדי להשיג עקירות, כוחות חברים ותמיכה תגובות. עם זאת, עבור מבנים עם רחב רחב רחב רחב רחב טווח פתוח או אלה באזורים גבוהים של אזורים סוציו-סלאיים, דינמי שיפור משמעותי ניתוח ספקטרום התגובה של RISA מאפשר מהנדסים להקצות ספקטרום סיסמיגן (למשל, 7Cspecs) ו-reative תגובה (D) הוא שילוב של ניתוח קיסרי) או ניתוח קיסרי תיבות של CSA) או ניתוח קיסרי) הוא טיפול כירורגיתרכימות טבעי (RISA).

ניתוח לא ליניארי למסגרות חלל

חברי מסגרת חלל תחת דחיסה עשויים לחוות קריסה לפני שהכוח החומרי שלהם מגיע. RISA מציעה ניתוח P-Delta (הסדר השני) כדי ללכוד לא ליניאריות גיאומטרית.זה קריטי עבור חברים מזחלים בדחיסה.עבור פיסול מתקדם יותר - כגון התנהגות לאחר-buckling או התמוטטות מתקדמת - גורמים יכולים להשתמש באפשרות הלא ליניארית של RISA, אשר בעומס מצטבר תמיד יש צורך יכולת ניתוח רגישה.

אופטימיזציה וקוד

ניתוח לבד אינו מספיק; מהנדסים חייבים להבטיח שכל חבר עומד בדרישות כוח ושירות תחת קודים בנייה החלים.מודולים העיצוביים של RISA מכנים את התהליך הזה.

חבר Sizing ואופטימיזציה

במהלך עיצוב ראשוני, חברים לעתים קרובות מדי כדי לקבל מודל אפשרי. "מבחן העיצוב" של RISA מעריך כל חבר נגד כוח (axial, flexural, Shear) ויציבות (Over buckling, מקומי buckling) כי נכשל מעופלים באדום, התוכנה יכולה להציע חלקים גדולים יותר מהספרייה.

בדיקת קודי עיצוב נגד (AISC, Eurocode וכו ')

RISA משלבת הוראות עיצוב עבור מבני פלדה מקודים בינלאומיים מרכזיים.לדוגמה, בדיקות AISC 360-16 כוללות:

  • כוח נומינאלי במתח (התחילה, קרע)
  • כוח קומפרסי (flexural, torsional, ו flexural-tors)
  • כוח גמישות (סעיפים שותפים ולא שותפים)
  • כוחות משולבים אינטראקציה (H1-1 עבור חביתית עם דחיסה, H2 למתח)
  • גבולות סלינדרנס (KL/r ⁇ 200 למתח, ⁇ 300 לדחיסה עבור AISC)

עבור מסגרות חלל, בדיקת הדחיסה היא רבת ערך. RISA מעריך את אורך יעיל של כל חבר - מהנדסים צריכים קלט אורכו ללא מוחות בזהירות, בהתחשב בכך שמסגרות חלל רבות אין שום גינון ביניים בין צמתים.התוכנה מדפיסה יחסי אחדות ואת המעטפה השלטת המסורה עבור כל חבר, המאפשר זיהוי מהיר של ברים מתוחים.

תהליך עיצוב

עיצוב מסגרת חלל הוא לעתים רחוקות אחד לעקוף.לאחר הריצה הראשונית, מהנדסים בודקים עקירות (הסטיות) ויחסי אחדות חברים. ד"רפסט גבולות לגגות ארוכות טווח הם לעתים קרובות מחמירים יותר מאשר עבור דבורים טיפוסיות.אם דה השתקפות עולה על L/240 או L/360, או גדלים חברים להגדיל או שינויים טופולוגיה (מתחרים או אקורדים נוספים).

אפשרויות ל Complex Frames

מעבר לניתוח בסיסי ועיצוב, RISA מציעה תכונות שמטפלים באתגרים הספציפיים של מסגרות חלל חריגות.

ניתוח Buckling Analysis

ניתוח bifurcation (הנקרא גם eigenvalue buckling) מזהה את גורמי העומס הקריטיים שבהם המבנה מאבד יציבות. בעוד בדיקות קוד משלבות מצבי בזבזון ברמה של חבר, מצבי בזבז גלובליים - כגון רצף של דום או חוסר יציבות מאוחר יותר של מערכת הדר גדול - נדרש ניתוח נפרד.

סיסמית ורוחות לטעון סימציה

עבור איצטדיון ושדות תעופה יכולות להיות מורכבות.RISA מאפשר יישום עומסי רוח כלחצים שטח על העגבה כי העברה לגג כי נוש, או השימוש ב"עומס מחולל המנצח" בהתבסס על הוראות קוד בנייה. עבור עומסים סיסמיים, התוכנה תומכת בהליך כוח שווה ערך מאוחר יותר (באמצעות הפצה בסיסית), ניתוח תגובה מודולרי, ניתוח ספציפי, ניתוח מסגרת זמן מדויק של חישובים מדויקים, אך ורק על ידי חישובים מדויקים של משקל).

מחקרים Parametric

RISA אין שפה משולשת בנוי כמו כמה חבילות FEA, אבל מהנדסים יכולים להשתמש ב"Model Query" ו "Variable Definition" תכונות כדי להפוך טאטאים פשוטים parametric.לדוגמה, שינוי העומק של רשת כפולה-שכבת השוואת משקל ודה-השטוש.עוד מחקרים פרמטריים מורכבים יותר ניתן לעשות על ידי תסריט שינויים חיצוניים בפורמט קלט של RISAs (RD3 קובצים של הנדסת חלל).

ויזואליזציה ודיווח

תוצאות תקשורת היא חשובה כמו הניתוח עצמו. RISA מספק מזימות קוטרות צבעוניות של מתחים, עקירות ויחסי אחדות. מהנדסים יכולים לחקור את הצורה המוטעית (הרחבה לבהירות) וצורות מצב מנודים או יישומים לטעון.ניתן לסובב את התצוגה 3D, חלק, ו annotated עבור מצגות לאדריכלים או ללקוחות.

  • כוחות ורגעי קצה (אם בכלל)
  • הצצה ל-Nodes
  • כוחות תגובה ב-Proction
  • קוד עיצוב בודק את הסיכומים לכל חבר
  • חומרים ומשקלים

דוחות ניתן לייצא ל- PDF או Excel, ולהבטיח הפסקת יד חלקה לגיוסים ולסוכנויות אישורים.

יישומים אמיתיים ומקריות

RISA שימש לתכנון מסגרות חלל איקוניות רבות.דוגמה היא הניתוח של קאנופיית שדה תעופה באורך 100 מטר בקוריאה, שבה RISA מודל את רשת ה-32-layer תחת עומסי רוח קלון. מקרה אחר הוא רטרוfitting של גג מרכז קונבנציונאלי עם חרטה ססיסטית נוספת, שבו ניתוח לא ליניארי של RISA אישר כי הקשרים הקיימים יכולים לשרוד את הביקוש החדש אלה.

לצלילה טכנית עמוקה יותר למסגרת החלל, מדריך עיצוב חללי זמין ממכון הפיתוח של פלדה (AISC)Building, ו-RISA של RISA עצמו FLT:2Tech Tips LibraryFLT 3: מכיל דוגמאות ספציפיות ל-truss and Space Modeling.

היתרונות של שימוש ב-RISA עבור עיצוב חלל

היתרונות של אימוץ RISA בזרימת עבודה מסגרת חלל הם רבים:

  • (ב) ⁇ :0) ⁇ ואמינות: ⁇ 1 (הפתר) מאומת כנגד פתרונות תיאורטיים ובדיקות שדה למבנים.
  • (FLT:0) יעילות במודלינג: ראטאל:1 וכלי העתק להפחית את הצומת / יצירת חברים חוזרת; יבוא DXF מאפשר תרגום ישיר של גיאומטריה ארכיטקטונית.
  • (FLT:0) בדיקת עיצוב משולבת: 1.FLT:1 לא צריך תוצאות לאחר עיבוד FEA בגליונות נפרדים - בדיקות קוד הן אוטומטיות וביקורתיות.
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) Cost ו-Makings: FLT:1 תכונות אופטימיזציה של חבר להפחית את משקל ללא להתפשר על בטיחות, שיפור הכלכלה הכוללת של הפרויקט.
  • (FLT:0) ,Lcensing:FIRLT:1) RISA מציע רישיונות קבועים ומנויים, מה שהופך אותו נגיש לחברות של כל הגדלים.

יתר על כן, משאבי הלמידה של התוכנה - כולל Webinars, הדרכות וצוות תמיכה טכני תגובה - לעזור למשתמשים חדשים לקבל פרודוקטיבי במהירות.

מסקנה

מבני מסגרת חלל ממשיכים לדחוף את גבולות הביטוי האדריכלי ויעילות מבנית.ר.ה.ר.ה.ממממממממממממממממממממממממממממממממממממעצים מהנדסים מבניים להתמודד עם המורכבות הטסטרציה הטסטרואלית של מערכות תלת מימדיות תלת מימדיות אלה עם ביטחון עצמי, על ידי כך שמינוף יכולות הניתוח של RISA – דינמיות, לא לינאריות, וספקות, וספקות, הן יכולות לא יכולות מוכחות, והן מבטיחות יותר, אך הן רק עלות, אך הן יכולות פיתוח, אך הן קיימות, אך הן יכולות פיתוחן, אך ורק עלות, אך הן יכולות הנדסיות, אך הן יכולות הנדסיות, אך אינן יכולות ניתוח מבוססות על ידי כך שהן אינן יכולות ניתוח מבוססות על ידי כך שהן אינן יכולות ניתוח מבוססות על ידי כך שהן אינן יכולות ניתוח מבוססות עלות, אך הן יכולות ניתוח מבוססות באופן בטוח.