Kanada'da çelik küresel depolama tanklarının ankraj tasarımı
Ontario-Kanada merkezli Odan Detech Group Inc., 2016 yılının başından itibaren IDEA StatiCa kullanmaktadır; yazılımın inşaat mühendislerine sunduğu bu heyecan verici yeni teknolojiyi tanıyan Kuzey Amerika'daki ilk müşterilerimizden biridir.
O tarihten bu yana IDEA StatiCa'yı yoğun biçimde kullanan şirket, bu vaka çalışmasında yer aldıkları bir projeyi sunmaktadır: Yüksek sismik bölgede genel bir propan/bütan depolama küresinin gerilme analizi ve tasarımı. Bu analiz ve tasarım, öngörülen yapısal destek sisteminin genel tasarım yükleri için yeterli olup olmayacağını belirleyecek ve projelerin daha iyi bütçelenmesine olanak tanıyacaktır.
Ana yapının bu 3D modeli, üçüncü taraf genel bir SEY yazılımıyla oluşturulmuştur
Proje hakkında
Odan Detech Group Inc. Başkanı Sayın John Krpan tarafından açıklandığı üzere
Arka plan bilgisi
- Depolama Küresi ile ilgili tasarım bilgileri Odan Detech'e iletildi.
- Odan Detech tarafından genel bir tasarım prosedürü belirlendi.
- Odan Detech, genel yapıyı analiz etmek ve tasarlamak için genel SEY programlarını, ankrajı tasarlamak için ise IDEA StatiCa Connection'ı kullandı.
Küre yapısının Sonlu Elemanlar Analizi
- Boş kubbe/destek yapısının temel frekansının hesaplanması. Bu işlem sonlu eleman modeli kullanılarak gerçekleştirildi. İki bağımsız sonlu eleman kodu kullanıldı.
- Sıvı dolu kubbe/destek yapısının temel frekansının hesaplanması. Bu işlem sonlu eleman modeli kullanılarak gerçekleştirildi. İki bağımsız sonlu eleman kodu kullanıldı.
- İki bağımsız sonlu eleman koduna dayalı yapısal modeli, titreşim modunu ve bulguların özetini gösteren kısa bir rapor.
- Genel bir ankraj sisteminin tasarımı.
Kubbe destek sisteminin yönetmelik kontrolü
- Ölü yük, hareketli yük, rüzgar yükü ve sismik yükleme kullanılarak analiz. AISC ASD'ye göre yük kombinasyonları. UBC (Uniform Building Code) kapsamında sismik yükleme.
- AISC ASD kullanılarak yönetmelik kontrolü. Yapının bütünü için Euler burkulma değerlendirmesi.
- Kolon tabanındaki kayma kaması tasarımı.
- Tasarım sonuçlarını gösteren kısa bir rapor.
Ankraj tasarımı
"CBFEM (Bileşen Tabanlı Sonlu Eleman Modeli) kullanan IDEA Connection sayesinde, malzemenin verimli kullanımının sağlandığından emin olarak birçok farklı bileşeni ve geometriyi modelleyebildik. Ankraj birleşimi geleneksel SEY programlarında da modellenebilirdi; ancak en iyi modelleyicilerle bile bu iş son derece zahmetlidir. IDEA StatiCa, çelik birleşimler için özel olarak tasarlanmıştır. Takviye levhalarını, eleman bileşenlerini, kaynakları ve cıvataları değiştirmek IDEA'da rutin bir işlemdir."
CBFEM yöntemi modeli hassas biçimde oluşturmaya çalışır. Analiz plaka/duvarları birbirine bağlı değildir; yapılar ve binalar modellenirken kullanılan yöntemlerin aksine aralarında kesişimler oluşturulmaz. Sonlu elemanlar mesh'i, her bir plaka üzerinde diğer plakaların mesh'inden bağımsız olarak ayrı ayrı oluşturulur. Kaynaklar, bir plakanın kenarı ile diğer plakanın yüzeyi/kenarı arasındaki bağlantıyı sağlayan özel kütlesiz kuvvet interpolasyon kısıtlamaları olarak modellenir. Cıvataların özgün modeli hem hassasiyet hem de analiz hızı açısından mükemmel sonuçlar vermektedir. Yöntem patent koruması altındadır. Çelik taban plakası, betonarme temel üzerine serbest biçimde yerleştirilir. Analiz modelinde bir temas elemanıdır; birleşim basıncı tam olarak karşılar ancak çekmeye karşı koyamaz.
IDEA StatiCa kullanımı
John Krpan'a IDEA StatiCa kullanım deneyimiyle ilgili birkaç soru yönelttik; işte yanıtları:
Geçmişte benzer birleşimleri nasıl ele alıyordunuz?
"Geçmişte Nastran ile SEY modelleri oluşturuyor ve gerilme analizi yapıyorduk. Daha basit birleşimlerde ise hesap tabloları veya LIMCON adlı bir program kullanıyorduk."
Kazandığınız zamanı tahmin edebilir misiniz?
"IDEA StatiCa kullanarak, ilk seferinde doğru yaptığınızı varsayarsak en az ¼ oranında zaman kazandık. LIMCON basit birleşimlerle sınırlıydı ve bu ankraj gibi karmaşık bir birleşimi çözemiyordu."
IDEA StatiCa kullanımının daha ekonomik bir tasarım sağladığını düşünüyor musunuz?
"Kesinlikle daha ekonomik bir tasarım elde ediyoruz. SEY deneyimimize dayanarak gerilimleri görsel olarak görebiliyorsunuz. Bir takviye levhasının etkileri açıkça ortaya çıkıyor. IDEA StatiCa iş akışı sürecini daha verimli hale getiriyor ve YÖNETMELİK kontrollerinin güvencesini ekliyor!"
Yalnızca birini seçmek zorunda olsaydınız, IDEA StatiCa'nın en büyük avantajı ne olurdu?
"Basit, görsel ve SEY'nin gücü. En büyük avantaj kullanım kolaylığıdır. Benzer başka programlar da var, ancak IDEA gibi bir tane yok. Bu yüzden IDEA StatiCa'yı seçtik."
