IDEA StatiCa đã giúp chúng tôi đáp ứng các yêu cầu của tư vấn đối với các chi tiết có độ phức tạp cao và các liên kết khớp, điều này là cần thiết để dự án có thể tiến triển.
Dr. Seham Ahmed El Saeed
Giám đốc Kỹ thuật Sản phẩm Cấp cao – Kirby Building Systems
Các Tiểu Vương quốc Ả Rập Thống nhất
Thách thức
Dự án yêu cầu một liên kết khớp cho chi tiết chân cột để tạo thành một khớp hoàn hảo. Liên kết được tạo thành bởi một thanh thép trung tâm (chốt) với trục vuông góc với các tải trọng tác dụng và một số bản có lỗ tròn để chốt được xuyên qua.
Việc thiết kế các chi tiết phức tạp như vậy đòi hỏi phân tích phần tử hữu hạn được hỗ trợ bởi các phương trình tiêu chuẩn. Đơn vị tư vấn đã giới hạn thiết kế liên kết bằng cách yêu cầu sử dụng phần mềm liên kết có khả năng xác định tất cả các thông số và dung sai cho lỗ chốt sau khi gia công. "Phần mềm IDEA StatiCa đã cho phép chúng tôi thực hiện điều này," Tiến sĩ Seham cho biết.
Hơn nữa, dự án yêu cầu kiểm tra một nút nơi 13 cấu kiện hội tụ vào một nút liên kết duy nhất ở các góc không đều. Ngoài nhiều liên kết phức tạp, việc giải quyết hơn 150 liên kết tương tự và truyền dữ liệu giữa các nhóm sẽ tốn rất nhiều thời gian nếu chỉ sử dụng các công cụ tiêu chuẩn.
May mắn thay, nhờ kinh nghiệm và tính chuyên nghiệp, nhóm của Kirby đã tìm ra giải pháp cho tất cả các thách thức của dự án.
Giới thiệu về Dự án
Nhà chứa máy bay Air Arabia là một kết cấu dàn thép nhịp lớn được thiết kế cho các hoạt động bảo dưỡng máy bay tại Sân bay Quốc tế Sharjah. Kích thước ngoài của nhà chứa là 136 m chiều rộng × 57 m chiều sâu, với nhịp thông thủy tối thiểu 129,5 m và chiều cao móc cẩu 15 m. Công trình bố trí ba cầu trục trên cao (sức nâng 6T), các tầng lửng, giếng trời, hệ thống chống rơi ngã và cửa nhà chứa chuyên dụng.
Bảo vệ thép được đảm bảo bằng cách sử dụng lớp sơn lót tại xưởng tương thích với lớp chống cháy trương nở. Phạm vi công việc của Kirby bao gồm thiết kế và cung cấp kết cấu thép, chuẩn bị bản vẽ thiết kế và tính toán, phê duyệt của tư vấn, bản vẽ xưởng và gia công, gia công và cung cấp các cấu kiện tiền chế, và cung cấp phương pháp luận lắp dựng.
Giải quyết liên kết khớp chân cột – một thách thức đối với tiến độ công việc
Đơn vị tư vấn yêu cầu một chi tiết liên kết khớp chân cột hiếm khi được sử dụng trong thực tế. Thách thức leo thang khi họ yêu cầu một phần mềm liên kết có thể thực hiện loại chi tiết này.
Nhờ có IDEA StatiCa, chúng tôi có thể thực hiện loại thiết kế này. Ngoài ra, sau giai đoạn chế tạo, IDEA StatiCa là một công cụ tuyệt vời để kiểm tra tác động của dung sai đối với các loại liên kết này.
TS. Seham Ahmed El Saeed
Quản lý Kỹ thuật Sản phẩm Cấp cao – Kirby Building Systems
Các Tiểu Vương quốc Ả Rập Thống nhất
May mắn thay, nhóm của Kirby đã chuẩn bị cho tình huống này. Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn dựa trên cấu kiện (CBFEM) của IDEA StatiCa, họ đã thiết kế liên kết khớp chân cột với các điều kiện gia công thực tế. Phần mềm đánh giá phân bố ứng suất và sự tương tác dưới tải trọng thực tế, chứng minh rằng liên kết vẫn an toàn và trong giới hạn hiệu năng chấp nhận được.
Các kết quả đã được xác nhận, được hỗ trợ bởi kiểm tra của bên thứ ba, đã tạo cho đơn vị tư vấn sự tin tưởng để phê duyệt liên kết.
Cách các nút liên kết 13 cấu kiện không còn là thách thức
Một trong những nhiệm vụ đòi hỏi nhất trong dự án nhà chứa là kiểm tra một nút nơi 13 cấu kiện hội tụ vào một nút liên kết duy nhất ở các góc không đều. Điều này đặc biệt khó khăn vì nó đòi hỏi phải xem xét đồng thời các tương tác lực dọc, lực cắt và mô men uốn trong một hình học 3D rất không đối xứng. Việc tái tạo thủ công hình học và tính toán tương tác ứng suất từng nhánh một sẽ tốn quá nhiều thời gian và dễ xảy ra sai sót.
Tại một nút liên kết quan trọng, 13 cấu kiện hội tụ vào một nút duy nhất, nhiều cấu kiện có các góc khác nhau. Mỗi dàn có tải trọng và yêu cầu khác nhau. Sử dụng IDEA StatiCa, chúng tôi có thể thiết kế trong vài giờ.
Dr. Seham Ahmed El Saeed
Giám đốc Kỹ thuật Sản phẩm Cấp cao – Kirby Building Systems
Các Tiểu Vương quốc Ả Rập Thống nhất
Nhóm của Kirby đã đứng vững trước thách thức và vượt qua nó một cách xuất sắc. Sử dụng BIM Links thông qua ứng dụng Checkbot của IDEA StatiCa, Kirby đã tích hợp IDEA StatiCa trực tiếp với STAAD.Pro. Cấu trúc liên kết nút, mặt cắt ngang, độ nghiêng và các góc xoay đa mặt phẳng, cùng với tất cả các trường hợp tải trọng, được tự động trích xuất và chuyển vào IDEA StatiCa. Điều này loại bỏ nhu cầu tái tạo thủ công và cung cấp một điểm khởi đầu đã được xác nhận ngay lập tức.
"Điều rất quan trọng là chúng tôi có thể xuất dữ liệu từ STAAD.Pro trực tiếp sang IDEA StatiCa Checkbot, điều này đã giảm đáng kể nguy cơ sai sót," Tiến sĩ Seham cho biết.
Thay vì các trường hợp tải trọng bao, nhóm đã phân tích trực tiếp các hiệu ứng tải trọng tương ứng, dẫn đến một thiết kế kinh tế hơn. IDEA StatiCa nắm bắt toàn bộ tương tác ứng suất trên toàn nút và kiểm tra liên kết với các kiểm tra tiêu chuẩn toàn diện, hoàn thành trong vài giờ những gì lẽ ra đòi hỏi nỗ lực kỹ thuật đáng kể.
Nhìn chung, việc truyền dữ liệu bao gồm tải trọng một cách chính xác thường mất 3 ngày. Với IDEA StatiCa, chỉ mất 5 phút.
Dr. Seham Ahmed El Saeed
Giám đốc Kỹ thuật Sản phẩm Cấp cao
Tiết kiệm 20% công việc lặp lại với mỗi liên kết trong số hơn 150 liên kết tương tự
Các biến thể hình học nhỏ trên toàn nhà chứa có nghĩa là nhiều nút tương tự nhau nhưng không giống hệt nhau. Các kỹ sư sẽ phải tái tạo mô hình và kiểm tra lại từng liên kết riêng biệt, điều này sẽ lặp đi lặp lại, tốn thời gian và có nguy cơ không nhất quán.
Kirby đã tìm ra cách rút gọn đáng kể quy trình để họ có thể tập trung vào công việc đòi hỏi kỹ năng nhất. Họ sử dụng chức năng Propose & Publish, mô hình hóa một liên kết một lần trong IDEA StatiCa và xuất bản nó vào thư viện mẫu nội bộ của họ, để tái sử dụng bất cứ khi nào xuất hiện một nút tương tự.
Bằng cách đơn giản là đề xuất mẫu đã lưu vào vị trí mới, họ tránh được việc bắt đầu từ đầu. Điều này giảm đáng kể thời gian kỹ thuật và đảm bảo chất lượng đồng nhất trên tất cả các trục lưới.
Chúng tôi đã tạo các mẫu riêng, giúp tiết kiệm khoảng 20% cho mỗi trong số 150 liên kết có hình học tương tự.
Dr. Seham Ahmed El Saeed
Giám đốc Kỹ thuật Sản phẩm Cấp cao – Kirby Building Systems
Các Tiểu Vương quốc Ả Rập Thống nhất
Rút ngắn thời gian chia sẻ thiết kế liên kết với nhóm bản vẽ chi tiết
Theo thông lệ, các kỹ sư sẽ chuẩn bị các bản phác thảo chi tiết cho từng liên kết và gửi cho nhóm bản vẽ chi tiết, dẫn đến các chu kỳ xác nhận qua lại kéo dài và nguy cơ hiểu sai cao khi chuyển thiết kế vào Tekla.
Như thường lệ, các kỹ sư của Kirby đã tìm ra cách giải quyết vấn đề này: họ chia sẻ các liên kết IDEA StatiCa Viewer trực tiếp với nhóm bản vẽ chi tiết. Điều này cho phép các kỹ thuật viên bản vẽ mở các mô hình liên kết trực tuyến, kiểm tra từng bản, mối hàn và bu lông, sau đó trực tiếp mô hình hóa các chi tiết trong Tekla. Điều này loại bỏ nhu cầu chuẩn bị bản phác thảo, giảm các vòng xem xét và hợp lý hóa giao tiếp giữa các nhóm kỹ thuật và bản vẽ chi tiết.
Trước khi có IDEA StatiCa, các nhà thiết kế phải chuẩn bị bản phác thảo 2D để phê duyệt trước khi chuyển cho nhóm vẽ chi tiết của chúng tôi. Bây giờ chúng tôi nhận trực tiếp mô hình 3D, trực quan hóa từng bản thép, bu lông và đường hàn, thậm chí có thể mở nhiều tệp liên kết cùng một lúc. Điều này giúp chúng tôi tiết kiệm hàng giờ đối chiếu bản vẽ và giúp việc phối hợp với các nhóm thiết kế và chế tạo trở nên thuận lợi hơn nhiều.
Shahul Hameed Abdul
Trưởng nhóm Vẽ kỹ thuật – Kirby Building Systems
Các Tiểu Vương quốc Ả Rập Thống nhất
Gặp gỡ các Kỹ sư của Kirby
Tiến sĩ Seham Ahmed El Saeed có 20 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực kết cấu thép với vai trò nhà thiết kế, nhà khoa học, nhà nghiên cứu và tác giả xuất bản tích cực. Hiện tại bà là Giám đốc Kỹ thuật phụ trách đào tạo và phát triển của Kirby tại các văn phòng kỹ thuật khu vực MEA.
Shahul Hameed là Kỹ sư Xây dựng và Giám đốc Bản vẽ tại Kirby Building Systems & Structures, India Pvt Ltd. Ông có hơn 25 năm kinh nghiệm và chuyên về thép kết cấu và hệ thống nhà tiền chế.
