IDEA StatiCa stelde ons in staat om te voldoen aan de eisen van de consultant voor zeer complexe details en penverbindingen, wat nodig was voor de voortgang van het project.
Dr. Seham Ahmed El Saeed
Product Technisch Senior Manager – Kirby Bouwsystemen
Verenigde Arabische Emiraten
De uitdaging
Het project vereiste een penverbinding voor het basisdetail om een perfect scharnier te vormen. De verbinding wordt gevormd door een centrale stalen staaf (de pin) met zijn as loodrecht op de toegepaste belastingen en verschillende platen met ronde gaten waardoor de pin steekt.
Het ontwerpen van zulke complexe details vereiste een eindige analyse ondersteund door standaard codevergelijkingen. De consultant heeft het ontwerp van de verbinding beperkt door het gebruik van een verbindingssoftware te eisen die in staat is om alle parameters en toleranties voor de pengaten na fabricage te definiëren. "IDEA Statica software stelde ons in staat om dit te doen," zegt Dr. Seham.
Bovendien moest voor het project een knooppunt worden geverifieerd waar 13 leden onder onregelmatige hoeken samenkwamen in één verbinding. Afgezien van de vele complexe verbindingen, zou het oplossen van 150+ gelijksoortige verbindingen en het overdragen van gegevens tussen teams veel tijd kosten als er alleen standaardtools werden gebruikt.
Gelukkig vond het team van Kirby dankzij hun ervaring en professionaliteit oplossingen voor alle uitdagingen van het project.
Over het project
De hangar van Air Arabia is een stalen vakwerkconstructie met grote overspanning, ontworpen voor het onderhoud van vliegtuigen op Sharjah International Airport. De buitenafmetingen van de hangar zijn 136 m breed × 57 m diep, met een minimale vrije overspanning van 129,5 m en een kraanhaakhoogte van 15 m. De hangar biedt plaats aan drie bovenloopkranen (capaciteit 6 ton), tussenverdiepingen, dakramen, valbeveiligingssystemen en gespecialiseerde hangardeuren.
Het staal werd beschermd met een primer die compatibel was met brandwerende opzwellende verf. Kirby's werk omvatte het ontwerp en de levering van de staalconstructie, de voorbereiding van ontwerptekeningen en berekeningen, goedkeuring door de consultant, werkplaats- en fabricagetekeningen, de fabricage en levering van voorgeconstrueerde secties en de levering van montagemethoden.
Het oplossen van een penverbinding - een uitdaging voor de voortgang van het werk
De consultant had een stalen pen verbindingsdetail nodig dat in de praktijk zelden werd gebruikt. De uitdaging escaleerde toen er verbindingssoftware nodig was die dit type detail kon uitvoeren.
Dankzij IDEA StatiCa konden we dit type ontwerp uitvoeren. Ook na de fabricage was IDEA StatiCa een geweldig hulpmiddel om de invloed van toleranties op dit soort verbindingen te controleren.
Dr. Seham Ahmed El Saeed
Product Technisch Senior Manager – Kirby Bouwsystemen
Verenigde Arabische Emiraten
Gelukkig was het team van Kirby voorbereid op deze situatie. Met behulp van IDEA StatiCa's componentgebaseerde eindige elementenmethode (CBFEM) ontwierpen ze de gepinde basisverbinding met de werkelijke gefabriceerde omstandigheden. De software evalueerde de spanningsverdeling en interactie onder realistische belasting en toonde aan dat de verbinding veilig bleef en binnen aanvaardbare prestatiegrenzen bleef.
De gevalideerde resultaten, ondersteund door verificatie door derden, gaven de consultant het vertrouwen om de verbinding goed te keuren.
Hoe 13-delige verbindingen geen uitdaging meer waren
Een van de meest veeleisende taken in het hangarproject was het verifiëren van een knooppunt waar 13 staven onder onregelmatige hoeken samenkwamen in één verbinding. Dit was uitzonderlijk uitdagend omdat het vereiste om tegelijkertijd rekening te houden met axiale, afschuif- en buiginteracties in een zeer onsymmetrische 3D-geometrie. Het handmatig opnieuw opbouwen van de geometrie en het berekenen van spanningsinteracties tak voor tak zou zeer tijdrovend en foutgevoelig zijn geweest.
Bij één kritieke verbinding kwamen 13 balken samen in één knooppunt, veel met verschillende hoeken. Elke truss had verschillende belastingen en vereisten. Met behulp van IDEA StatiCa konden we het ontwerp binnen enkele uren maken.
Dr. Seham Ahmed El Saeed
Product Technisch Senior Manager – Kirby Bouwsystemen
Verenigde Arabische Emiraten
Het team van Kirby ging de uitdaging aan en slaagde erin deze met vlag en wimpel te overwinnen. Met behulp van BIM Links via IDEA StatiCa's app Checkbot integreerde Kirby IDEA StatiCa rechtstreeks met STAAD.Pro. De topologie van de verbinding, dwarsdoorsneden, hellingshoeken en multi-vlakrotaties werden samen met alle belastingsgevallen automatisch geëxtraheerd en overgebracht naar IDEA StatiCa. Hierdoor was handmatige reconstructie niet meer nodig en was er direct een gevalideerd startpunt.
"Het was erg belangrijk dat we de gegevens van Staad.pro direct konden exporteren naar IDEA StatiCa Checkbot, wat de kans op fouten aanzienlijk verkleinde", aldus Dr. Seham.
In plaats van omhullende belastingsgevallen analyseerde het team de directe overeenkomstige belastingseffecten, wat resulteerde in een economischer ontwerp. IDEA StatiCa registreerde de volledige spanningsinteracties op het knooppunt en controleerde de verbinding met uitgebreide codegebaseerde controles, waardoor in enkele uren kon worden voltooid wat anders uitgebreide engineeringinspanningen zou hebben gevergd.
Over het algemeen duurt het 3 dagen om de gegevens inclusief de belastingen nauwkeurig over te dragen. Met IDEA StatiCa duurt het 5 minuten.
Dr. Seham Ahmed El Saeed
Product Technisch Senior Manager
Besparing van 20% op repetitief werk bij elk van +150 vergelijkbare verbindingen
Geringe geometrische variaties in de hangar betekenden dat veel knooppunten op elkaar leken maar niet identiek waren. Ingenieurs zouden elke verbinding apart opnieuw moeten modelleren en controleren, wat repetitief en tijdrovend zou zijn en het risico van inconsistentie met zich mee zou brengen.
Kirby vond een manier om het proces aanzienlijk in te korten, zodat ze zich konden richten op het uitdagende werk waarbij hun vaardigheden het belangrijkst zijn. Ze gebruikten de Propose & Publish functionaliteit, waarbij ze een verbinding eenmalig modelleerden in IDEA StatiCa en deze publiceerden naar hun interne sjabloonbibliotheek, zodat ze deze overal waar zich soortgelijke knooppunten voordoen konden hergebruiken.
Door simpelweg de opgeslagen sjabloon voor te stellen op de nieuwe locatie, hoefden ze niet helemaal opnieuw te beginnen. Dit verkortte de engineeringtijd aanzienlijk en zorgde voor uniforme kwaliteit op alle rasterlijnen.
We hebben onze eigen sjablonen gemaakt, wat ons ongeveer 20% bespaarde per 150 geometrisch vergelijkbare verbindingen.
Dr. Seham Ahmed El Saeed
Product Technisch Senior Manager – Kirby Bouwsystemen
Verenigde Arabische Emiraten
Verkorting van de tijd voor het delen van verbindingsontwerpen met het detailingteam
Normaal gesproken maakten de engineers gedetailleerde schetsen voor elke verbinding en stuurden deze naar het detailleringsteam, wat leidde tot lange cycli van heen-en-weer validatie en een hoog risico op verkeerde interpretaties bij het verplaatsen van ontwerpen naar Tekla.
Zoals gewoonlijk vonden de ingenieurs van Kirby een manier om dit probleem op te lossen: ze deelden directe IDEA StatiCa Viewer links met hun detailleringsteam. Hierdoor konden detaillisten de verbindingsmodellen online openen, elke plaat, las en bout inspecteren en vervolgens de details direct in Tekla modelleren. Hierdoor hoefden er geen schetsen meer te worden gemaakt, waren er minder revisierondes nodig en werd de communicatie tussen de engineering- en detailingteams gestroomlijnd.
Vóór IDEA StatiCa maakten ontwerpers 2D-schetsen ter goedkeuring voordat ze werden doorgegeven aan ons detailleringsteam. Nu ontvangen we het 3D-model direct, kunnen we elke plaat, bout en las visualiseren en kunnen we zelfs meerdere verbindingsbestanden tegelijk openen. Dit bespaarde ons uren aan kruisverwijzingen tussen tekeningen en maakte de samenwerking met ontwerp- en fabricageteams veel soepeler.
Shahul Hameed Abdul
Teamleider opstellen – Kirby Bouwsystemen
Verenigde Arabische Emiraten
Ontmoet Kirby's ingenieurs
Dr. Seham Ahmed El Saeed heeft 20 jaar ervaring in staalconstructies als ontwerper, wetenschapper, onderzoeker en actief uitgever. Ze is momenteel verantwoordelijk als technisch manager voor training en ontwikkeling van Kirby in de MEA engineering kantoren.
Shahul Hameed is Civil Engineer en Drafting Manager bij Kirby Building Systems & Structures, India Pvt Ltd.. Hij heeft meer dan 25 jaar ervaring en is gespecialiseerd in constructiestaal en pre-engineered bouwsystemen.
Start your trial today and enjoy 14 days of full access and services free of charge.
Start free trial