การทำงานอัตโนมัติของการสร้างแบบจำลองการเชื่อมต่อโครงสร้างเหล็ก

เพื่อเร่งกระบวนการออกแบบและเพิ่มความสามารถในการแข่งขัน ลูกค้ารายหนึ่งของเรา ENECA - บริษัทวิศวกรรมและที่ปรึกษาจากเบลารุส ได้เลือกแนวทางที่ถูกต้อง - การทำงานอัตโนมัติของการสร้างแบบจำลองการเชื่อมต่อโครงสร้างเหล็ก Andrei Auchynnik หัวหน้าวิศวกรออกแบบของแผนกโครงสร้างเหล็กของ ENECA ได้เขียนบทความบล็อกที่น่าสนใจเกี่ยวกับกระบวนการคัดเลือกเครื่องมือ เขาเปิดเผยเหตุผลที่พวกเขาเลือก IDEA StatiCa โดยเฉพาะ และประโยชน์ของโซลูชันนี้สำหรับนักออกแบบโครงสร้างของพวกเขา  

เราพบรูปแบบที่คล้ายคลึงกันมากมายในกระบวนการตัดสินใจของ ENECA ทั่วโลก จึงตัดสินใจแบ่งปันประสบการณ์และมุมมองของพวกเขาเกี่ยวกับวิธีและเหตุผลที่พวกเขาตัดสินใจใช้ IDEA StatiCa สำหรับกระบวนการออกแบบ  

ด้วยความยินยอมของ ENECA เราขอนำเสนอ บทความต้นฉบับ ไว้ในหน้าของเราด้วย  

เกี่ยวกับ ENECA

ENECA เป็นบริษัทวิศวกรรมและที่ปรึกษาจากเบลารุส ให้บริการวิชาชีพแบบสหสาขาสำหรับโครงการก่อสร้างใหม่และโครงการปรับปรุงมานานกว่า 16 ปี ในการทำงานในภาคส่วน AEC เราพัฒนาการศึกษาความเป็นไปได้ การออกแบบขั้นพื้นฐานและรายละเอียด ให้บริการวิศวกรรมของเจ้าของโครงการ รวมถึงดำเนินงานด้านเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อม ภาคส่วนหลักของเราตั้งแต่ก่อตั้งบริษัทคือพลังงาน อุตสาหกรรม และอสังหาริมทรัพย์เชิงพาณิชย์ ผู้เชี่ยวชาญของ ENECA ยังดำเนินงานในด้านอาคารที่พักอาศัย พลังงานทดแทนและสิ่งแวดล้อม ภาคส่วนน้ำ และอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ

ENECA ดำเนินการออกแบบส่วนใหญ่สำหรับประเทศ CIS (หลังยุคโซเวียต) และส่งเสริมตัวเองอย่างแข็งขันในตลาด EU เป้าหมายของแผนกโครงสร้างเหล็กคือการดำเนินโครงการอย่างรวดเร็ว มีความสามารถ และตอบสนองความต้องการของลูกค้าทุกราย

กลุ่มโครงสร้างของ ENECA ไม่ได้เชี่ยวชาญในประเภทวัตถุใดวัตถุหนึ่งโดยเฉพาะ สำหรับบริษัทที่กำลังพัฒนาซึ่งมุ่งมั่นที่จะสร้างความมั่นคงในภาคการออกแบบของ EU ในระยะยาว การเลือกโครงการถัดไปแต่ละโครงการขึ้นอยู่กับความต้องการของตลาด

https://en.eneca.ch/

วิศวกรควรทำอย่างไรเพื่อให้มีความสามารถในการแข่งขัน?

ประการแรก คือการทำให้กระบวนการออกแบบเป็นระบบอย่างสูงสุดและทำให้กิจกรรมประจำเป็นแบบอัตโนมัติ จากนั้นจึงตรวจสอบกระบวนการเหล่านี้อย่างละเอียด

แต่ก่อนอื่น ขอกล่าวสักเล็กน้อยเกี่ยวกับจุดเริ่มต้นของแผนกโครงสร้างเหล็กของ Eneca

เมื่อก่อตั้งแผนกโครงสร้างเหล็กในปี 2017 ได้มีการเลือกโปรแกรมต่อไปนี้เป็นซอฟต์แวร์ทำงาน:

• Dlubal RFEM - การวิเคราะห์โครงสร้าง
• Tekla Structures - การสร้างแบบจำลอง
• IDEA Statica - การออกแบบการเชื่อมต่อโครงสร้าง 

เกณฑ์หลักคือการเชื่อมต่อระหว่างโปรแกรมที่เปิดใช้งานโดย Connector หรือ BIM Link

โปรแกรมที่กล่าวถึงข้างต้นได้รับการคัดเลือกโดยวิศวกรที่ปฏิบัติงานจริง ไม่ใช่โดยผู้บริหาร กล่าวคือ โปรแกรมที่เลือกได้รับการทดสอบอย่างละเอียดและใช้งานได้จริง

จนถึงเวลานั้น การคำนวณการเชื่อมต่อโครงสร้างเหล็กส่วนใหญ่ดำเนินการโดยใช้ Excel Spreadsheet รายการจุดต่อที่เราสามารถใช้ได้นั้นจำกัดโอกาสของเราตั้งแต่เริ่มต้นโครงการ ซึ่งไม่ใช่แนวทางที่ก้าวหน้าและมองการณ์ไกล ความยืดหยุ่นเป็นหนึ่งในเป้าหมายหลักของ ENECA

ทำไมต้องเลือก IDEA Statica โดยเฉพาะ?

ในการเลือกซอฟต์แวร์สำหรับการคำนวณการเชื่อมต่อ IDEA Statica เป็นโปรแกรมที่ดีที่สุดที่ช่วยให้เราสามารถดึงค่าผสมการออกแบบจากโปรแกรมสำหรับการวิเคราะห์สถิต การทำงานร่วมกันของ Dlubal RFEM และ IDEA Statica (BIM Link) ตอบสนองความต้องการของเราได้อย่างครบถ้วน เราถือว่าการฝึกอบรมผู้เชี่ยวชาญอย่างรวดเร็วและการนำไปใช้ในโครงการปัจจุบันในระยะสั้นเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญของ IDEA Statica อินเทอร์เฟซที่ใช้งานง่ายและการควบคุมที่เป็นธรรมชาติ การแสดงผลลัพธ์แบบภาพ ความสามารถในการจำแนกความแข็งของการเชื่อมต่อสำหรับแผนผังการออกแบบของการวิเคราะห์สถิต การจัดทำรายงานการคำนวณการเชื่อมต่อที่ง่ายดาย - เกณฑ์เหล่านี้ทั้งหมดสนับสนุน IDEA Statica จากประสบการณ์ของวิศวกร ENECA

เนื่องจากการเชื่อมต่อสามารถสร้างแบบ Parametric ได้ใน IDEA Statica จึงเป็นไปได้ที่จะวิเคราะห์การเชื่อมต่อที่ใช้บ่อยที่สุดในการปฏิบัติงานวิศวกรรมภายในระยะเวลาอันสั้น

ตัวอย่างเช่น ลองดูการเชื่อมต่อที่ง่ายที่สุด ชิ้นส่วนหมายเลข 43 ซึ่งเป็นการเชื่อมต่อมาตรฐานใน Tekla Structures

ชิ้นส่วนนี้ใช้ในสิ่งอำนวยความสะดวกของลูกค้าเกือบทั้งหมดของเราเป็นจุดต่อที่เชื่อมคานรองกับคานหลักในชั้นลอยและพื้นระหว่างชั้น

ช่วงของคานรองแตกต่างกัน และน้ำหนักบรรทุกบนพื้นผิวก็อาจแตกต่างกันด้วย วิศวกรต้องเผชิญกับการเลือกจำนวนสลักเกลียวและระดับของสลักเกลียว ความหนาของแผ่นฐานและแผ่นเสริมความแข็ง การเลือกรอยเชื่อม - งานประจำทั่วไปที่มีช่วงของโซลูชันที่เป็นไปได้มากมาย และทั้งหมดนี้ยิ่งซับซ้อนขึ้นเมื่อผู้เชี่ยวชาญหลายคนทำงานร่วมกัน

เป็นแนวปฏิบัติทั่วไปใน ENECA ที่จุดต่อง่ายๆ สำหรับการยึดชิ้นส่วนโครงสร้างจะถูกเลือกโดยวิศวกรที่ดำเนินการสร้างแบบจำลองใน Tekla Structures การใช้เวลาแยกต่างหากสำหรับแต่ละส่วนของงาน เช่น การคำนวณ การรวมบางส่วน และการพัฒนาแบบผลิตสำหรับชุดประกอบจำนวนมาก ส่งผลให้เวลาที่ต้องการสำหรับกระบวนการสร้างแบบจำลองเพิ่มขึ้น เนื่องจากปัญหาเหล่านี้ทั้งหมด กระบวนการจึงต้องการการทำงานอัตโนมัติอย่างเร่งด่วน

การทำให้กระบวนการเป็นระบบและการทำงานอัตโนมัติ

ตัวอย่างที่ดีที่สุดของการทำให้กระบวนการออกแบบเป็นระบบคือการใช้ชุดการเชื่อมต่อทั่วไปสำหรับอาคารและสิ่งอำนวยความสะดวกที่ออกแบบในประเทศ CIS ซึ่งเป็นที่รู้จักดีสำหรับวิศวกรทุกคนที่ทำงานในภูมิภาคนี้ นี่คือแคตาล็อกที่สามารถเลือกคุณสมบัติการเชื่อมต่อตามเกณฑ์ที่กำหนดและแรงรองรับ แนวคิดเก่าที่ดีต้องการเพียงการปรับปรุงเท่านั้น

ในศตวรรษที่ 20 งานนี้ดำเนินการมาเป็นระยะเวลานานโดยสถาบันออกแบบที่ได้รับเงินทุนจากรัฐขนาดใหญ่ซึ่งมีผู้เชี่ยวชาญจำนวนมาก จะดำเนินงานแบบนี้ในปัจจุบันโดยใช้เครื่องมือขั้นสูงและภายในกำหนดเวลาที่สั้นที่สุดได้อย่างไร? เรื่องง่ายมาก

กำหนดการเลือกพารามิเตอร์การเชื่อมต่อโดยใช้ IDEA StatiCa และสามารถพบเครื่องมือมากมายสำหรับการทำงานอัตโนมัติของกระบวนการใน Tekla Structures หลังจากกำหนดเกณฑ์ที่ยอมรับได้ตามการเสียรูปพลาสติก ค่าความปลอดภัยสำหรับสลักเกลียวและรอยเชื่อม ค่าความเสถียรเฉพาะที่สำหรับชิ้นส่วนการเชื่อมต่อ ให้เริ่มการวิเคราะห์การเชื่อมต่อ

หลังจากวิเคราะห์พฤติกรรมของจุดต่อร่วมกับแคตาล็อกคานรีดร้อน การรวมและการปรับให้เหมาะสมของจุดต่อจะเกิดขึ้น - ระดับสลักเกลียวที่เหมาะสม ขนาดรอยเชื่อม และความหนาของแผ่น

ผลการวิเคราะห์สำหรับแต่ละจุดต่อโดยเฉพาะจะถูกสรุปไว้ในไฟล์ข้อความเดียว

ไฟล์ข้อความที่มีผลการวิเคราะห์

จากนั้น สร้าง User Component ใน Tekla Structures ซึ่งข้อมูลนำเข้าประกอบด้วยชื่อและคุณสมบัติของโปรไฟล์ที่จะเชื่อมต่อ รวมถึงค่าสูงสุดที่กำหนดแรงรองรับของคานรอง การเชื่อมต่อระหว่างโปรไฟล์ถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของไฟล์ข้อความที่สร้างขึ้นก่อนหน้านี้

หน้าต่างการทำงานของ Connection Component ใน Tekla Structures:

หน้าต่างการทำงานของ Connection Component ใน Tekla Structures

ใช้เวลา 3-4 วันทำการของผู้เชี่ยวชาญหนึ่งคนในการสร้าง Component ง่ายๆ หนึ่งชิ้น เป็นระยะเวลาที่ค่อนข้างสั้น แต่ผลลัพธ์ยกระดับการออกแบบไปสู่ระดับที่สูงขึ้น ความสะดวกในการทำงานและความเร็วในการใช้งานนำมาซึ่งความพึงพอใจในระยะยาว

ตัวอย่างการใช้งานสำหรับวัตถุจริง:

การปรับกระบวนการทำงานดังกล่าวโดยใช้ IDEA Statica ครอบคลุม 90% ของสถานการณ์ที่เป็นไปได้ และงานที่ดำเนินการเสร็จสิ้นแล้วจะช่วยคุณได้แม้ในกรณีที่ไม่ปกติ   

ตัวอย่างเช่น คานถูกใช้เป็นค้ำยันเพื่อลดความยาวการออกแบบของคานหลักและรับเฉพาะแรงตามแนวแกน การกลับไปยังข้อมูลเริ่มต้นของการคำนวณ จากนั้นคุณสามารถเปลี่ยนค่าผสมการออกแบบและตรวจสอบการเชื่อมต่อได้

นอกจากนี้ ข้อมูลเชิงภาพอาจช่วยได้ - ความสามารถในการรับแรงของจุดต่อที่คำนวณโดยใช้ IDEA Statica ซึ่งแสดงในรูปแบบของการผสมผสานของแรงรองรับที่ยอมรับได้สำหรับการเชื่อมต่อ ข้อมูลนี้จะไม่แสดงตลอดเวลา หากต้องการแสดงให้ใช้สวิตช์เมื่อจำเป็น   

ผลกระทบของการทำงานอัตโนมัติต่อคุณค่าทางวิศวกรรม

การนำกระบวนการใหม่ ซอฟต์แวร์ และแผนการทำงานอัตโนมัติข้างต้นมาใช้ช่วยให้:

• เร่งกระบวนการสร้างแบบจำลองการเชื่อมต่อใน Tekla Structures ได้ประมาณ 40-50%;
• ลดการมีส่วนร่วมของวิศวกรที่มีคุณสมบัติสูง ซึ่งดูแลการคำนวณการเชื่อมต่อในโครงการ ปัจจุบันผู้เชี่ยวชาญรายนี้ดูแลเฉพาะการคำนวณการเชื่อมต่อที่ไม่ปกติ (ซับซ้อน) เท่านั้น  
• ให้ผู้เชี่ยวชาญในการสร้างแบบจำลองการเชื่อมต่อใน Tekla Structures ที่ไม่มีความรู้และประสบการณ์ด้านการคำนวณการเชื่อมต่ออย่างกว้างขวางสามารถเข้ามามีส่วนร่วมได้ ปัจจุบันผู้เชี่ยวชาญรายนี้จำเป็นต้องรู้เพียงวิธีดึงข้อมูลแรงในคานจากแบบจำลองการคำนวณสถิต และในกรณีจำเป็น ป้อนข้อมูลเหล่านี้ลงในค่าผสมการออกแบบใน IDEA Statica และออกแบบการเชื่อมต่อที่คำนวณแล้วใหม่ ขั้นตอนการติดตั้งรวมถึงการตั้งค่าการเชื่อมต่อด้วยสลักเกลียวและรอยเชื่อมจะได้รับการศึกษาระหว่างการออกแบบและการทำงานในโครงการ 

ข้อมูลนี้อาจไม่ใหม่สำหรับนักออกแบบที่มีประสบการณ์ แต่จะเป็นประโยชน์สำหรับผู้ที่เผชิญกับปัญหาว่าจะเลือกซอฟต์แวร์ใดและเริ่มต้นเข้าสู่การออกแบบ  

เครดิตทั้งหมดสำหรับภาพและเนื้อหา: Andrei Auchynnik, Eneca