Để đẩy nhanh quá trình thiết kế và nâng cao tính cạnh tranh, một trong những khách hàng của chúng tôi, ENECA - công ty kỹ thuật và tư vấn từ Belarus, đã đặt cược đúng chỗ - tự động hóa mô hình hóa liên kết thép. Kỹ sư Thiết kế Trưởng Bộ phận Kết cấu Thép của ENECA, Andrei Auchynnik, đã viết một bài đăng blog thú vị về quá trình lựa chọn công cụ. Ông tiết lộ lý do tại sao họ chọn IDEA StatiCa và những lợi ích của giải pháp này đối với các nhà thiết kế thi công của họ.
Chúng tôi nhận thấy nhiều mô hình tương tự trong quá trình ra quyết định của ENECA trên toàn thế giới, vì vậy chúng tôi quyết định chia sẻ kinh nghiệm và quan điểm của họ về cách thức và lý do tại sao họ quyết định sử dụng IDEA StatiCa cho quá trình thiết kế của mình.
Với sự chấp thuận của ENECA, chúng tôi mang đến cho bạn bài đăng gốc cũng trên các trang của chúng tôi.
Về ENECA
ENECA là công ty kỹ thuật và tư vấn từ Belarus. Công ty đã cung cấp các dịch vụ đa ngành chuyên nghiệp cho các dự án xây dựng mới và hiện đại hóa trong hơn 16 năm. Hoạt động trong lĩnh vực AEC, chúng tôi phát triển các nghiên cứu khả thi, thiết kế cơ sở và thiết kế chi tiết, cung cấp dịch vụ kỹ thuật cho chủ đầu tư, cũng như thực hiện các công việc kinh tế và môi trường. Các lĩnh vực chính của chúng tôi kể từ khi thành lập công ty là năng lượng, công nghiệp và bất động sản thương mại. Các chuyên gia của ENECA cũng thực hiện công việc trong lĩnh vực nhà ở, năng lượng tái tạo & môi trường, lĩnh vực nước, công nghiệp dầu khí.
ENECA chủ yếu thực hiện thiết kế cho các nước CIS (hậu Xô Viết) và tích cực quảng bá bản thân trên thị trường EU. Mục tiêu của Bộ phận Kết cấu Thép là thực hiện các dự án nhanh chóng, có năng lực và đáp ứng bất kỳ yêu cầu nào của khách hàng.
Nhóm kết cấu của ENECA không chuyên về bất kỳ loại công trình cụ thể nào. Đối với một công ty đang phát triển, muốn củng cố vị thế lâu dài trong lĩnh vực thiết kế EU, việc lựa chọn từng dự án tiếp theo phụ thuộc vào yêu cầu của thị trường.
Các kỹ sư cần làm gì để cạnh tranh?
Trước tiên, cần tối đa hóa việc chính thức hóa quy trình thiết kế và tự động hóa các hoạt động thường quy. Tiếp theo, xem xét chi tiết các quy trình này.
Nhưng trước hết, một vài lời về sự khởi đầu của Bộ phận Kết cấu Thép của Eneca.
Khi thành lập Bộ phận Kết cấu Thép vào năm 2017, các chương trình sau đây được chọn làm phần mềm làm việc:
- Dlubal RFEM - phân tích kết cấu
- Tekla Structures - mô hình hóa
- IDEA Statica - thiết kế liên kết kết cấu
Tiêu chí chính là sự kết nối lẫn nhau giữa các chương trình được thực hiện thông qua các bộ kết nối hoặc liên kết BIM.
Các chương trình nêu trên được lựa chọn bởi các kỹ sư thực hành, không phải bởi các cấp quản lý, tức là các chương trình được chọn đã được kiểm tra kỹ lưỡng và thực sự hoạt động tốt.
Cho đến lúc đó, việc tính toán các liên kết thép kết cấu chủ yếu được thực hiện bằng bảng tính Excel. Danh sách các nút liên kết có thể sử dụng đã hạn chế cơ hội của chúng tôi ngay từ đầu dự án, đây không phải là cách tiếp cận tiên tiến và có tầm nhìn xa. Tính linh hoạt là một trong những mục tiêu chính của ENECA.
Tại sao lại chọn IDEA Statica?
Khi lựa chọn phần mềm tính toán liên kết, IDEA Statica là chương trình tốt nhất cho phép chúng tôi trích xuất các tổ hợp thiết kế từ chương trình phân tích tĩnh học. Sự kết hợp làm việc của Dlubal RFEM và IDEA Statica (liên kết BIM) đáp ứng đầy đủ nhất các yêu cầu của chúng tôi. Chúng tôi coi việc đào tạo nhanh cho các chuyên gia và đưa vào sử dụng ngắn hạn trong các dự án hiện tại là những ưu điểm đáng kể của IDEA Statica. Giao diện thân thiện với người dùng và điều khiển trực quan, hiển thị trực quan kết quả, khả năng phân loại độ cứng của liên kết cho sơ đồ thiết kế phân tích tĩnh học, chuẩn bị dễ dàng báo cáo tính toán liên kết - tất cả các tiêu chí này đều ủng hộ IDEA Statica theo kinh nghiệm của các kỹ sư ENECA.
Do các liên kết có thể được tạo theo tham số trong IDEA Statica, nên có thể phân tích các liên kết được sử dụng thường xuyên nhất trong thực hành kỹ thuật trong một khoảng thời gian khá ngắn.
Ví dụ, hãy xem xét liên kết đơn giản nhất, cấu kiện số 43, là liên kết tiêu chuẩn trong Tekla Structures.
Cấu kiện này được sử dụng trong hầu hết các công trình của khách hàng như một nút liên kết dầm phụ với dầm chính trong các sàn lửng và sàn tầng.
Nhịp của các dầm phụ khác nhau, tải trọng trên toàn bộ bề mặt cũng có thể khác nhau. Kỹ sư luôn phải đối mặt với việc lựa chọn số lượng bu lông và cấp độ của chúng, chiều dày bản đế và sườn tăng cứng, lựa chọn mối hàn - công việc thường quy với phạm vi giải pháp khả thi rất rộng, và tất cả điều này càng phức tạp hơn khi nhiều chuyên gia cùng làm việc.
Thông lệ phổ biến tại ENECA là các nút liên kết đơn giản để cố định các cấu kiện kết cấu được lựa chọn bởi kỹ sư phụ trách mô hình hóa trong Tekla Structures. Thời gian riêng biệt cho từng phần công việc như tính toán, thống nhất hóa một phần và lập bản vẽ chế tạo cho số lượng lớn các cụm lắp ráp dẫn đến tăng thời gian cần thiết cho quá trình mô hình hóa. Do tất cả những vấn đề này, quy trình cần được tự động hóa khẩn cấp.
Chính thức hóa quy trình và tự động hóa luồng công việc
Ví dụ tốt nhất về chính thức hóa quy trình thiết kế là việc sử dụng bộ liên kết điển hình cho các tòa nhà và công trình được thiết kế ở các nước CIS và quen thuộc với bất kỳ kỹ sư nào làm việc trong khu vực này. Đây là các danh mục, trong đó các thuộc tính liên kết có thể được lựa chọn theo các tiêu chí đã chỉ định và lực gối tựa. Một ý tưởng cũ tốt chỉ cần được cập nhật.
Vào thế kỷ 20, công việc này đã được thực hiện trong một thời gian dài bởi một viện thiết kế nhà nước lớn với số lượng lớn các chuyên gia. Làm thế nào để thực hiện công việc như vậy ngay bây giờ bằng các công cụ tiên tiến và trong thời hạn ngắn nhất? Đơn giản thôi.
Xác định việc lựa chọn các tham số liên kết bằng IDEA StatiCa, nhiều công cụ tự động hóa quy trình có thể được tìm thấy trong Tekla Structures. Sau khi đã xác định các tiêu chí chấp nhận được theo biến dạng dẻo, hệ số an toàn cho bu lông và mối hàn, hệ số ổn định cục bộ cho các bộ phận liên kết, hãy bắt đầu phân tích liên kết.
Sau khi phân tích ứng xử của nút liên kết cùng với danh mục dầm cán, việc thống nhất hóa và tối ưu hóa nút liên kết diễn ra - cấp bu lông tối ưu, kích thước mối hàn và chiều dày bản thép.
Kết quả phân tích cho từng nút liên kết cụ thể được tổng hợp vào một tệp văn bản.
Tệp văn bản chứa kết quả phân tích
Sau đó, tạo một cấu kiện người dùng trong Tekla Structures, thông tin đầu vào của cấu kiện này chứa tên và thuộc tính của các tiết diện cần liên kết cũng như các giá trị giới hạn xác định lực gối tựa của dầm phụ. Liên kết giữa các tiết diện được hình thành trên cơ sở tệp văn bản được tạo trước đó.
Cửa sổ làm việc của cấu kiện liên kết trong Tekla Structures:
Cửa sổ làm việc của cấu kiện liên kết trong Tekla Structures.
Cần 3-4 ngày làm việc của một chuyên gia để tạo một cấu kiện đơn giản. Đây là khoảng thời gian tương đối ngắn, nhưng kết quả đưa thiết kế lên một tầm cao mới. Sự tiện lợi trong công việc và tốc độ sử dụng mang lại niềm vui về sau.
Ví dụ sử dụng cho một công trình thực tế:
Việc tối ưu hóa quy trình làm việc như vậy bằng IDEA Statica bao phủ 90% các tình huống có thể xảy ra, công việc đã hoàn thành sẽ giúp ích cho bạn ngay cả trong trường hợp không điển hình.
Ví dụ, một dầm được sử dụng như một thanh chống để giảm chiều dài tính toán của dầm chính và chỉ chịu lực dọc trục. Quay lại dữ liệu ban đầu của tính toán, sau đó bạn có thể thay đổi tổ hợp thiết kế và kiểm tra tiêu chuẩn liên kết.
Ngoài ra, thông tin trực quan có thể hữu ích - khả năng chịu lực của nút liên kết được tính toán bằng IDEA Statica, được hiển thị dưới dạng tổ hợp các lực gối tựa chấp nhận được cho liên kết. Thông tin này không được hiển thị thường xuyên, để hiển thị nó hãy sử dụng công tắc chuyển đổi nếu cần thiết.
Tác động của tự động hóa đến giá trị kỹ thuật
Việc triển khai các quy trình, phần mềm và sơ đồ tự động hóa mới nêu trên cho phép:
- đẩy nhanh quá trình mô hình hóa liên kết trong Tekla Structures khoảng 40-50%;
- giảm sự tham gia của kỹ sư có trình độ cao, người phụ trách tính toán các liên kết trong dự án. Hiện nay, chuyên gia này chỉ phụ trách tính toán các liên kết không điển hình (phức tạp);
- thu hút các chuyên gia mô hình hóa liên kết trong Tekla Structures, những người không có kiến thức và kinh nghiệm sâu rộng về tính toán liên kết. Hiện nay, chuyên gia này chỉ cần biết cách trích xuất dữ liệu lực dầm từ mô hình tính toán tĩnh học và trong trường hợp cần thiết, nhập dữ liệu này vào tổ hợp thiết kế trong IDEA Statica và thiết kế lại một liên kết đã được tính toán. Quy trình lắp dựng cũng như các cài đặt liên kết bu lông và mối hàn được nghiên cứu khi thiết kế và làm việc trên công trình.
Thông tin này sẽ không mới đối với các nhà thiết kế có kinh nghiệm nhưng sẽ hữu ích cho những người đang đối mặt với bài toán lựa chọn phần mềm nào và bắt đầu bước vào lĩnh vực thiết kế.
Toàn bộ hình ảnh và nội dung thuộc về: Andrei Auchynnik, Eneca