RISA'yı Stadyum ve Arena Yapısal Mühendisliği

stadyumlar, arenalar ve kongre merkezleri gibi büyük kamusal mekanlar, en talep edilen yapısal mühendislik zorluklarından bazılarını sunar. Uzun vadeli çatılar, cantilevered oturma güverteleri, dinamik kalabalık yükler ve karmaşık geometri, RISA'yı stadyumlar ve son belgeler gibi özel tasarımlarla ilgili özel bir kılavuzda nasıl kullanabileceklerini gerektirir. RISA (Rapid Interactive Structural Analysis)

RISA Büyük Orta Yapılar için Neden Suited, Non-Standal Yapılar

RISA stadyumun ve arena tasarımının ihtiyaçlarını doğrudan ele alan birkaç modül sunuyor:

  • [FONT:0]RISA-3D[[D][D][D][3D][3D][3D][3D][3D][/FONT=3D][/FONT=0)
  • [FONT:0]RISAFloor[[DÜDÜT:1) - Zemin diyafram tasarımı için optimize edilmiş, koncourses, oturma tiers ve mezzanine seviyeleri için kullanışlı.
  • [FONT=0]RISAFoundation[[[Döncüler: 1) - mat temelleri, yığın kapakları ve ağır sütun yüklerini destekleyen ayaklamalar.
  • [FONT:0]RISAConnection[[DÜDÜT:1) – Çelik bağlantıların tasarımını otomatik olarak, çatı havuzunda ve daha sonra sistemlerde bulunan son derece özel eklemler için kritik.
  • [FONT:0]RISA-2D[[DÜT:1) - Tipik arılar veya kenar transküreleri ön çalışmalar için hızlı 2D çerçeve analizi.

Bu bütünleşik modüller, mühendislerin birleşik bir ortamda tüm yapısal sistemi modellemesine izin verir, veri transfer hataları azaltır ve küresel davranış ve yerel bağlantı tasarımı arasındaki hızlı iterasyon sağlar.ETHFLT:0)RISA'nın resmi web sitesi her modül için ayrıntılı belgeler ve vaka çalışmaları sağlar.

Stadyum ve Arena Design'daki anahtar meydan okumalar ve RISA Adresleri Them

LongSpan Roofs ve Büyük Cantilevers

Stadyum çatıları genellikle 200 m veya daha fazla, ışık gerektiren ama uzay transküratörleri, kablo geçirmez sistemler veya katlanmış çelik kabuklar. RISA-3D'in doğrusal olmayan analiz yeteneği (P-Delta ve büyük yerinden edilmeler dahil) bu trusses'teki sert sıkıştırma üyelerinin stabilitesini tahmin etmek için gereklidir.

Dinamik ve Transient Yükler

Kalabalıklardan canlı yükler, hareketli ses sistemleri ve puanboardlar, statik yükler olarak tedavi edilemeyen dinamik etkiler üretir. RISA yanıt spektrum analizlerini ve zaman tarih analizlerini sismik senaryolar için destekler ve modal analizleri doğal frekanslar ve mod şekillerini çıkarır. Oturma alanı kenarları tasarlarken, mühendisler RISAFloor'un zemin titreşim modülünü kullanabilir - eksasyonlar için ortak bir konfor kriteri - arenas için ortak bir konfor kriter.

Rüzgar Yükleri Kompleksi Dörd Yüzeyleri

Modern arenalar karmaşık eğrilik ile aerodinamik çatılara sahiptir. Kod bazlı rüzgar yükleri ASCE 7'nin basitleştirilmiş yöntemleri genellikle bu şekillerdeki yerel baskıları hafife alır. RISA, rüzgar tünel baskı verilerini aktarmaya izin verir[-----------köpek yükleri ile) ve sonra bu iş akışı için değerli referans materyali sunar.

RISA ile bir stadyum tasarlamak için bir Adım-Adım Workflow for Designing a Stadium with RISA

1. Öngörsel Kavram ve Grid Tanımlama

RISA-3D. Tipik stadyumlar, konsantrik halkalar ile radyial bir ızgara çalıştırarak, genellikle 10°-1515° arasında yer alan sütun hatları ve çatı profilinin parametrik düğümleri kullanarak ayarlan.Bu aşamada, ön üye boyutları önceden belirlenmiş: çatı havuzu tipik olarak derinliğine sahip olur = 1/12 ila 1/15 arası çatı kirişleri daha derin olabilirken, daha derin çatı kirişleri daha derin olabilir.

RISA'nın yay arayüzünü hızla düğümler ve üyeler üretmek için kullanın. For arenas, kaseyi bir dizi eğimli kirişler olarak modellemeyi düşünün. RISAFloor her koncourse seviyesindeki zemini modellemek için kullanılabilir, otomatik olarak metal güverte ve beton ile kompozit eylemi göz önünde bulundurun.

2. Malzeme Seçme ve Bölüm Özellikleri

Çelik notları (örneğin, ASTM A992 geniş çaplı bir ağırlık için, HSS için 500 $) ve beton güçlü yönleri. stadyumlar için yüksek güçlü çelik (Fy = 65 ksi veya yukarıdaki) çatıdaki eğimli üyelerin stabilitesi için yaygındır. RISA, çatı halkaları için yerleşik anahtar bölümleri kullanırken, onları “genel” bölümler olarak tanımlar ve girişler ve girişler olarak hesaplanan sabitlenir - eğrili üyelerin stabilitesi için kritiktir.

3. Load Case Creation and Application

Arama dosyaları için oluşturun:

  • [FONT:0)Dead Yükleri (DL):[Dönetici: 1) Yapının ağırlığı artı sona ermiş, mekanik birimler, sabit oturma ve cladding.
  • [[Düzücüler:0) Canlı Yükler (LL):[Dönetici:0)Yerel yükler (tipik olarak 5 kN /m2 sabit koltuklar için, ayakta alanların daha yüksek), taşınır bölme yükleri ve bakım / inşaat yükleri.
  • [FONT:0)Roof canlı yükler (Lr):) Eğer kar yerine kullanılırsa.
  • [FONT:0)Snow Yükler (S): [DÜDÜDÜSÜŞÜNÜCÜŞÜN, ÖĞRENMELER 7 Bölüm 7.
  • [[Düzg:0)Wind Yükler (W):[Dönemli kod veya rüzgar tünelinden gelen; çatı ve duvarlardaki alan yükleri olarak uygulanır.
  • [FONT:0)Seismic Yükler (E): eşdeğer daha sonra güç veya yanıt spektrumu, sismik tasarım kategorisine bağlı olarak.

RISA'nın yük kombinasyonu otomatik olarak tüm gerekli LRFD veya ASD yük kombinasyonlarını uygular, çünkü yapı artı canlı yükünün beklenen ağırlığına eşit olarak değişir. "Beam Dağılışlı Yük" ve "Surface Load" araçları kullanın.

4. Analiz ve Tasarım

İlk önce, boşlukları ve aksiyel güçleri kontrol etmek için statik bir analiz yapın. Uzun vadeli çatılar için, kendi ağırlık defleksiyonu büyük olabilir - camber komutunun düğümleri belirtmek için kullanılır, böylece son çatı profili mimari niyetle karşılar. Örneğin, camber ölü bilge yük dengelemek için 8 tarafından 300-ft çatı truss merkezi.

En az 10 mod çıkarmak için bir modal analizi yapın. For arenas, temel dönem genellikle 0,5 ve 2.0 saniye arasında düşer. çatının dönemi rüzgar gusts'in resonant frekansına yakınsa, ikincil bracing ekledi. RISA'nın yanıt spektrumu analizi, modal yanıtları için tam dörtlü kombinasyon (CQC) kullanılarak eşdeğer bir sonraki güç sonuçları ile birleştirilebilir.

Çelik üyeler için RISA otomatik olarak AISC 360'ta güç ve istikrar kontrol eder. Benzer üyelere “Tasarım Grupları” özelliğini kullanın (örneğin, HSS bölümleri aynı büyüklükteki çatlaklar için kullanılır) ve sonra çelik tasarım optimize etmeyi önerir.

5. Bağlantılar ve Detaylar Tasarımı

Üye büyüklüğünden sonra, RISAConnection'ı kritik eklemleri tasarlamak için kullanın:

  • [FONT:0)Columnto-roof truss bağlantıları[[Döntgen: 1) genellikle büyük gusset plakaları ve yüksek güçlü cıvataları gerektirir.
  • [FONT:0]Ridge ortaklar [Döncü çatılarda] – rüzgarın altında geri yüklemeyi içerebilir; RISAConnection hem de prying eylemi ile gerilim ve sıkıştırma kapasitelerini kontrol eder.
  • [FONT:0)Base plaka bağlantıları [Dönemli: 1) Oturma sütunları için, boklar da dahil olmak üzere, zaman boyunca.

RISAConnection, doğrudan analiz modelinden, manuel girişten ve hataları azaltabilir. Bu, inşaat belgelerine dahil edilebilir açık bir tasarım raporunda yer alan kaynak boyutlarını, cıvata kalıpları ve plaka kalınlığı sağlar.

6. RISAFoundation ile Vakıf Tasarımı

Stadyum sütun yükleri sismik kombinasyonlar altında 5 MN'yi geçebilir.Slandırma işleminizi kullanarak, zemin özelliklerini (altın reaksiyonlarını) ve otomatik olarak zayıf toprak üzerinde inşa edilmiş olan ve yükleri tek başına dağıtan bir beton kirişleri ile bir mat temeli göz önünde bulundurun.

Yüksek sismik talepli siteler için, temel sistemin binanın sismik cevabının artmasını doğrulaması gerekebilir. [FONT:0RISAFoundation] spor tesislerine dayanan gramerle desteklenebilir.

Stadyum-Specific Design için Gelişmiş Özellikler

Yapı Bilgi Modeli ile entegrasyon (BIM)

Birçok stadyum projesi mimarlar ve MEP mühendisleri ile koordinasyon gerektirir. RISA-Revit Link. Bu çift yönlü değişim, BIM platformlarının standartlarını doğru bir şekilde yansıtmak için yapısal modele izin verir.

Catenary ve çekme Yapıları için Doğrusal Analiz

Modern arenalar giderek daha fazla kablo-net ve membran çatılarını kullanıyor. RISA-3D'nin büyük yer değiştirme çözümü, ilk prestress ile gerilime dayalı elemanları modelleyebilir.Bu, hareketli panellerin önemli dinamik yükleri yarattığı önemli çatıları analiz etmek için önemlidir.

Kod Uyumu ve Raporlama

Her yargı farklı bina kodları kabul edebilir. RISA'nın kodu kontrol motoru, IBC, ASCE 7, AISC, ACI ve bölgesel kodlar için birden fazla baskıyı destekler. Yerel bina bölümü için yükleme kombinasyonuna özel olarak rüzgar tünel katlar veya özel sismik amplifikler[IBC)[Dönlendirmeler)[Dönlendirmeler)[değiştir | kaynağı değiştir][değiştir | kaynağı değiştir]

RISA'da Verimli Stad Tasarımı için En İyi Uygulamalar

  • [FONT:0) Basitleştirilmiş modeller ile başlayın:[DD) Tüm 3D modeli oluşturmadan önce kör genişlik ve üye boyutları hızla optimize etmek için ön bir 2D çerçeve inşa edin.Bu, ilk iterasyonlar sırasında hesaplama süresini azaltır.
  • [FONT:0) Sezgiyi akıllıca kullanın:[Döneticileri): Çoğu stadyumun rotasyonel simetrisi vardır (örneğin, 24 katmanlı simetri). Model sadece bir tane değerli değil veya bir yirmi yedi üç üç tane simetri sınırı koşulları uygular ve simetri sınırları koşullarını destekler. RISA, hiçbir şekilde ve üye kopyalama ve rotasyonlama ve rotasyon yoluyla.
  • [FONT=0]Benchmark with hand hesaplamaları ile işaretleyin:[Dönetici: 0,8|Dönderlik, ana çatıdaki truss veya ring kiriş gibi kritik elementler için, temel denklemleri kullanarak hızlı bir el kontrol edin. Bu, RISA'nın çıktısını ve modele olan güven geliştirir.
  • [FONT:0]Manage yük vakalarını verimli bir şekilde yükler:[Dönder:[Dönder: 1 ) Tüm tasarım ekibi için açık olan sözleşmelere göre, yüzlerce yük kombinasyonuna göz atın. Grup yükleme vakaları türü (dead, canlı, rüzgar, sismik) ve tüm tasarım ekibi için açık olan sözleşmeler oluşturur.
  • [FONT:0)Perform a duyarlılık çalışması:[Dönetici: 0,8|Dönetici: 0)) Hassas parametreleri, transuss derinliği, bölüm ağırlığı ve tasarımlarını nasıl etkilediğine dair katılamalar. RISA'nın parametrik analizi özelliği, en ekonomik ve sağlam yapılandırmayı tanımlamanıza yardımcı olur.
  • [FONT=0)Document varsayımlar ve kriter:[Döneticiler:[Döneticiler: · 1 ) RISA'nın notları sistemi içinde, tasarım kriterlerini kaydetmek (örneğin, sapma limiti = L/240, toplam yük için L/360, canlı yük için özel yük uygulamaları varsayımları (pikre yön, kar kayma şekilleri) ve bu kayıt, akran inceleme ve inşaat yönetimi sırasındadır.

Gerçek Dünya Vaka Çalışması: Küçük-Scale Arena Design Using RISA

Bir 120 m uzunluğundaki bir çatı ile 12 bin dolarlık bir çok amaçlı tasarım düşünün. yapısal sistem, oturma seviyesindeki dış gerilim ringinden yayılan radial çelik trusses'den oluşur. RISA-3D kullanarak, mühendislik ekibi bu iş akışını takip eder:

  1. [FONT:0) Model: [Dönetici: 0:1] Merkez bir kutu bölümü olarak modellendi; yüksek vakumlu çatlaklar 15° aralıklarında uzayıyordu ve çatı yüzeyi bir s global kap olarak tanımlandı.
  2. [FONT:0)Loads: [DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜ: 0,5|DÜye Olmayanlar İçin Rüzgar Yükü (Süresel Tasarım Kategori C) = 0.8 kPa; Canlı Yük (bakım) = 0.5 kPa; Tünel testlerinden (her bir node basınç katsayıları); ASCE 7-16 (Seismic Design Category C) = 0.8 kPa; canlı yük (bakım) = 0,5 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x
  3. [FONT:0)Anized:[[DD statik analizin ağırlık yükleri ve sismik için bir yanıt spektrumu analizinin bir kombinasyonu. çatının temel süresi 1.2 s.
  4. [FONT:0)Optimization:[Dönetici:[Dönetici:0) Komuss üyeleri bölge tarafından gruplandırıldı (ağaç, orta, eave).En iyileştirici% 12 ile ilk üniforma tasarımına kıyasla% 12 oranında azaltıldı, ancak çatı canlı yük için L/300 defiyon hedefiyle karşılaştırıldığında.
  5. [FONT:0]Connection tasarımı:[Dönetici:[Dönetici] Merkezi ringde dört tane topun buluştuğu kritik düğüm için, bir çelik döküm önerildi. RConnectISAion, döküm çelik verim gücünü doğruladı ve yüzüğün kirişiyle cıvatalı arayüzü tasarladı.

Proje bütçe altında tamamlandı ve yapısal performansla ilgili hiçbir değişiklik siparişi olmadan. akran incelemesi, renkli kodlamalı kullanım oranları ve bir su uç tasarım özet raporu dahil eden RISA çıktısının netliğini övdü.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Stadyumlar ve arenas gibi özel yapılar tasarlamak, karmaşık geometri için hesapların, birden fazla yük kaynağı ve sıkı kod gereksinimlerinin ayrıntılı olarak tanımlanmasını gerektirir. RISA'nın entegre ekosistemi - 3D analiz ve çelik tasarımı ile bağlantı kurmak için basit, ekonomik ve verimli bir iş akışı sağlar - bu makalede belirtilen sistematik bir yaklaşımdan sonra ve simetrik modelleme, doğrusal olmayan analizler ve BIM entegrasyonu gibi gelişmiş özellikler kullanarak, mühendisler güvenli, ekonomik ve yenilikçi bir şekilde işlenebilir.

Mühendisler için yeni stadyum tasarımı, zaman master RISA'nın yük nesli, sismik modüller ve tasarım grupları, proje kalitesi ve kariyer gelişimine ilişkin kâr ödeyecekler. Yapısal dinamikler ve kod güncelleştirmeleri ile birlikte, RISA, mimari vizyonu gerçeğe dönüştürmek için güçlü bir müttefik olmaya devam ediyor. ”