Concepteur de membres

Obtenez les sections les plus optimisées pour vos conceptions, en un seul clic.

Le concepteur de conception de membres SkyCiv fait gagner du temps aux utilisateurs, en ajoutant la vérification de chaque section possible dans une base de données donnée et en choisissant la forme avec la plus petite section transversale et le meilleur rapport d'utilité. Actuellement, le concepteur prend en charge l'acier SkyCiv, codes de conception des éléments en acier et en bois formés à froid (AISC, BS, Eurocode, AS, NZS, CSA, EST, AISI, AS / NZS 4600, NDS et AS 1720). Il existe quelques critères pour que le Designer fonctionne correctement:

• La Section doit être chargée depuis une bibliothèque dans le Section Builder
• La conception des membres Vérifier la fonction doit pouvoir s'exécuter

Le Designer existe sur tous nos aciers, logiciel de conception d'éléments en bois et formés à froid via SkyCiv Structural 3D, SkyCiv Beam et notre logiciel de conception autonome. Vous voulez une présentation vidéo complète? Visitez notre exemple de tutoriel sur cette fonctionnalité.

Lancement du concepteur

Pour lancer la conception de membres Designer, vous devrez d'abord ouvrir le module Member Design pour lequel vous concevez votre structure.. Dans cet exemple, nous exécutons un Eurocode 3 (EN 1993-1-1:2005) chèque en acier. Une fois le module ouvert, cliquez simplement sur le Exécuter le concepteur bouton dans le coin supérieur droit du module. Dans le modèle ci-dessous, un cadre en acier avec HE 200 Colonnes B, IPE 360 poutres et contreventement SHS100x100x5, tous les membres réussissent le contrôle avec un ratio d’utilité directeur de 0.767, il est donc possible d'utiliser des sections plus légères:

Paramètres du concepteur

Les utilisateurs disposent d'un certain nombre de commandes et de paramètres disponibles, y compris un ratio d’utilité ciblé, Limites de hauteur/largeur de section et quelles sections vous souhaitez concevoir. En cliquant sur le Exécuter le concepteur bouton, l' Paramètres du concepteur apparaîtra. C'est Conception des membres L'onglet contient les options suivantes:

Ce logiciel Général l'onglet a le Modifications validées automatiquement option: lorsqu'il est coché, le Designer valide automatiquement les sections optimisées dans le modèle actuel.

Filtres

Par défaut, le Designer examine toutes les sections de la bibliothèque à partir desquelles la section a été chargée. Ces options détermineront les sections que le concepteur examinera lors de la sélection de la section la plus optimisée.:

• Hauteur de section entre et Largeur de section entre: uniquement les sections de test dont la hauteur ou la largeur se situe dans la plage donnée (en mm pour les modèles métriques).
• Liste d'exclusion de section: ignorer toute section dont le nom contient l'une de ces entrées. Par exemple, W6x exclura toute section avec W6x dans son nom. Des virgules séparent plusieurs entrées.
• Liste des inclusions de sections: uniquement les sections de test dont le nom contient une de ces entrées. Ceci remplace la liste d'exclusion de section. Des virgules séparent plusieurs entrées.

Critères

• Rapport d'utilité maximal: tout résultat avec un UR supérieur à celui spécifié ne sera pas considéré comme un choix valide. La valeur par défaut est 0.95.
• Réduire la zone de section: le concepteur recherche toujours la section de passage avec la plus petite surface de section transversale (cette option est toujours activée).
• Arrêtez-vous au premier passage: activé par défaut. Ignore les sections restantes une fois que la section la plus légère répondant aux critères est trouvée, économiser des résultats inutiles et résoudre le temps.
• Pensez au flambage: utilise également le facteur de flambement ainsi que le rapport d'utilité maximal pour décider si les critères sont remplis. Pour l'activer, re-résoudre votre modèle avec Statique linéaire + Flambage.
• Réexécuter l'analyse pour les sections de passage: activé par défaut. Réexécute l'analyse chaque fois qu'une section répondant aux critères est trouvée, quel que soit le Intervalle d'analyse. Cela peut ralentir le Designer, mais donne un modèle plus précis une fois les modifications validées.

Paramètres des membres

Dans cette zone des paramètres, l' Code de conception du module de conception de membres s'affiche. Sous Sections de conception par, les utilisateurs peuvent choisir de concevoir par Sections (le défaut) ou par Groupes. Le concepteur importera les sections pouvant être conçues dans ce module., mais l'utilisateur a le contrôle d'ajouter/supprimer les sections qu'il souhaite concevoir. Le concepteur concevra une seule section à la fois.

Ce logiciel Intervalle d'analyse est un paramètre important, et indiquera au logiciel à quelle fréquence réexécuter le solveur FEA. Son option la plus rapide est Exécution rapide (un intervalle de 0) – ce qui signifie que nous utiliserons les mêmes forces internes lors du test de chaque section. C'est généralement ok, depuis le moment de flexion, la force de cisaillement et les résultats axiaux ne changeront pas trop lors du changement de section. Par contre, les résultats de déflexion changeront et peuvent affecter les résultats – car nous utilisons une section plus légère, le résultat de la déflexion devra être mis à jour à mesure que le poids propre sera réduit.

Ainsi, les utilisateurs peuvent augmenter la fréquence à laquelle le solveur est exécuté entre les sections de test.. Le seul inconvénient ici est que cela ralentira le processus., puisque le solveur FEA doit s'exécuter entre les changements de section. Les options sont:

• Exécution rapide (faible précision): ne réexécute pas l'analyse entre les sections. Les sections sont testées par rapport aux résultats de force actuels.
• Recommandé (équilibré-rapide): réexécute l'analyse tous les 7 les sections.
• Recommandé (équilibré-précis): réexécute l'analyse tous les 3 les sections. C'est la valeur par défaut.
• Course lente (la plus haute précision): réexécute l'analyse entre chaque test de section.

Pour les grands modèles, la valeur par défaut est abaissée pour garder le temps d'exécution raisonnable: équilibré-rapide pour les modèles avec plus de 500 les membrures, et Exécution rapide pour les modèles avec plus de 2000 les membrures.

Ce logiciel Méthode de recherche définit la façon dont le concepteur recherche dans la bibliothèque de sections une section qui répond à vos critères:

• Bissection (La modélisation à l'aide de logiciels traditionnels peut être lente et frustrante): le défaut. Saute à travers la liste classée des sections, réduire de moitié la portée restante à rechercher après chaque test, et saute les sections qui sont peu susceptibles de répondre aux critères. Cela peut économiser jusqu'à 70% des contrôles de conception. Dans de rares cas, il se peut qu'il ne trouve pas la meilleure section absolue.
• Séquentiel (lent): teste les sections une par une, du plus léger. C'est plus lent, mais parcourt toute la liste.

Voir Le processus du concepteur ci-dessous pour savoir comment fonctionne chaque méthode.

Le processus du concepteur

Le concepteur fonctionne de la manière suivante:

1. Exécute une analyse / conception initiale pour s'assurer que la configuration du modèle est correcte et pour déterminer les résultats actuels
2. Commence à tester la première section:
   1. Classe toutes les sections de la bibliothèque spécifiée dans l'ordre d'une zone transversale. Si la section en cours passe déjà, les sections les plus lourdes sont laissées de côté
   2. Modifie une section dans le modèle et réduit l'analyse (en fonction de la Intervalle d'analyse réglage)
   3. Avec les nouvelles résultats de l'analyse (la capacité en flexion, Déflexion etc.) on teste la section suivante, choisi par le Méthode de recherche (voir ci-dessous)
   4. Stockez les résultats et exécutez la prochaine analyse
   5. Avec le Séquentiel méthode de recherche, les sections sont testées une par une, du plus léger. Pour la vitesse et les performances, Tous les tests inutiles seront ignorés. Ce sont si (a) le dernier 5 Les tests ont produit de moins bons résultats ou (b) Nous avons déjà trouvé le meilleur rapport utilitaire possible (c) Nous échouons par un grand nombre, Nous sauterons 5 les sections
3. Commencez sur la section suivante, avec les sections mises à jour des itérations précédentes réalisées

Recherche de bissection

Avec le Bissection méthode de recherche, les sections sont classées par zone transversale, avec une faible pondération donnée à leurs modules de section élastique, de sorte que les sections de surface similaire soient classées en fonction de leur capacité de flexion. Le Designer alors:

1. Commence à partir de la section actuelle. Si ça passe, il recherche les sections les plus claires; si ça échoue, il cherche les plus lourds
2. Teste la section à mi-chemin entre la section la plus légère connue pour réussir et la section la plus lourde connue pour échouer, et garde la moitié de la plage qui contient la réponse
3. Lorsqu'une section testée échoue mais que son rapport d'utilité est proche de la limite, il se déplace par petits pas, afin que davantage de sections les plus légères autour de la limite soient testées
4. S'arrête lorsque la plage ne peut plus être réduite, et conserve la section de dépassement la plus légère qu'il a trouvée

Les sauts dans la liste sont importants au début et diminuent à mesure que la recherche se rapproche.. Étant donné qu'un changement important de section modifie le plus les forces dans le modèle., le Designer réexécute l'analyse plus souvent après de grands sauts: avant le prochain test après un saut de plus de 20 sections dans la liste, et au moins chaque 2 ou 3 tests pour les petits sauts (ou plus souvent si votre Intervalle d'analyse est plus court). Avec Exécution rapide, l'analyse n'est jamais réexécutée, quelle que soit la taille des sauts.

Ordre des sections

L'ordre dans lequel les sections sont conçues est important, puisque nous mettrons à jour le modèle au fur et à mesure si vous vous retrouvez avec des éléments plus légers des optimisations de la section précédente, ils affecteront les résultats dans les optimisations de section ultérieures. Si ça aide, Les utilisateurs peuvent examiner le journal de ce que le concepteur a fait sous Afficher le journal Quand les résultats reviennent.

Considérez le cas où les colonnes sont optimisées en premier. Ils peuvent passer, Mais alors que vous commencez à concevoir les poutres au-dessus (peut-être les rendre plus épais / plus lourds) puis quand vous retournez pour revérifier les colonnes, Ils peuvent échouer. Par contre, les optimiser dans l'ordre opposé, ne devrait pas avoir ce problème.

Résultats

Les résultats s'afficheront dans une popup. Pour chaque rubrique, il montre la section originale et optimisée, le nombre d'examens, une note, le rapport d'utilité, les économies (la réduction de la section transversale) et une case à cocher pour le valider. Quand le Designer allège le modèle, il montre également les économies totales de matière (le poids du modèle avant l'exécution du Designer par rapport au modèle optimisé). Dans l'exemple ci-dessous, tout 3 les sections du modèle ont été optimisées, pour un 26% économie de matière:

Ce logiciel Remarques la colonne vous indique ce qui est arrivé à chaque section:

• Aucun changement: aucune modification n'a été apportée à votre section. Soit c'est la meilleure option, ou il n'y a pas de section praticable dans la zone testée.
• Optimisé: c'est la meilleure option trouvée dans la gamme testée.
• Passage en cours: la section échouait avant, mais ça passe maintenant.
• Non praticable: aucune section du massif n'est praticable.
• Meilleure option: c'est la meilleure option trouvée dans la gamme testée, mais il se peut que cela échoue toujours.
• Sauté: la section n'a pas pu être optimisée et est restée inchangée. La raison est indiquée au-dessus du tableau.

Nous pouvons examiner de plus près toutes les analyses et leurs résultats en cliquant sur l'icône sous Détails. Cela affichera la liste détaillée suivante des exécutions. Par exemple, section de sélection 3 (SHS100x100x5) montrera ce qui suit:

À partir de là, nous pouvons trier par rapport UR maximum ou par zone transversale en cliquant sur les en-têtes de colonnes., et téléchargez la liste avec Télécharger CSV. La section originale et la section sélectionnée sont étiquetées. Cela permet aux utilisateurs de revoir les exécutions d'optimisation pour s'assurer que la bonne section a été sélectionnée.. Dans l'exemple ci-dessus, nous avons conservé le ratio d'utilité maximum par défaut de 0.95 et le concepteur a minimisé la zone de section transversale: il a sélectionné SHS100x100x4, la section la plus légère testée qui répond toujours à ces critères de conception.

Engagement de vos résultats

Une fois que vous êtes satisfait des résultats, tu peux frapper et Y se rapporte à l'axe y et cliquez Valider les modifications d'accepter les sections cochées sous Commettre. Le logiciel validera ces formes dans le module Conception, et votre modèle structurel. Le logiciel résoudra également le modèle et réexécutera votre vérification de conception pour vous donner les résultats les plus à jour.. Donc dans notre exemple ci-dessus, après avoir validé, nous pouvons voir que les sections sont toujours en train de passer, avec un ratio d’utilité directeur de 0.779:

Changer votre section depuis le mode conception, cela signifiera que les résultats de votre analyse ne sont pas alignés avec votre modèle actuel. Si vous changez de section d'une autre manière, nous vous recommandons fortement de revenir en arrière et de résoudre votre modèle, puis de réexécuter la vérification de la conception pour vous assurer que vos résultats d'analyse et de conception sont synchronisés..

Conception de membres défaillants

Le Designer ne se contente pas d’alléger les membres de passage: quand une section échoue, il recherche dans les sections les plus lourdes la plus légère qui passe. Pour montrer cela, nous avons pris le modèle optimisé ci-dessus et augmenté la première combinaison de charges de 1,2D + 1.6L est 1,6D + 2.4L. Après avoir résolu et réexécuté le contrôle, les colonnes du milieu et les poutres longues tombent en panne, avec un ratio d’utilité directeur de 1.137:

Exécuter à nouveau Designer avec les mêmes paramètres, les poteaux et poutres défaillants sont déplacés vers des sections plus lourdes (IL 140 AA à HE 160 AA, et IPE O 330 à l'IPE O 360) et marqué Passage en cours. Depuis que les sections sont devenues plus lourdes, leur Économies sont négatifs. Le contreventement passe toujours, donc c'est laissé comme Aucun changement:

Après avoir commis, tous les membres repassent, avec un ratio d’utilité directeur de 0.860:

Dépannage

Si vous ne parvenez pas à exécuter Designer, tu devrais vérifier ce qui suit:

• Vos sections sont-elles chargées à partir de la base de données de sections SkyCiv? Les sections doivent être chargées à partir de la base de données Section Builder, de cette façon, le Designer sait quel catalogue de sections tester. Si une section a été chargée à partir d'une table de bibliothèque qui n'est plus dans la bibliothèque de sections actuelle (une table héritée), le concepteur l'ignore et le dit: resélectionnez la section dans la bibliothèque Section Builder et exécutez à nouveau le Designer
• Pouvez-vous exécuter une « vérification » de la conception des membres? Cela confirmera que les sections sont toutes concevables et que votre modèle est correctement configuré.. Puisque le concepteur parcourt ce, il devra fonctionner pour votre modèle de base pour fonctionner
• Avez-vous des éléments particuliers (cônes, membres rigides)? L'interface utilisateur devrait empêcher cela, mais dans certains cas cela peut quand même passer à travers. Veuillez supprimer ces éléments spéciaux des paramètres du concepteur et réessayer d'exécuter le concepteur.
• Vérifiez que vos matériaux correspondent au code de conception testé. Encore une fois, cela devrait être bloqué par l'interface utilisateur, mais dans certains cas, cela peut se produire. Revenez à votre modèle et vérifiez que ces sections correspondent au code de conception que vous essayez d'exécuter. Par exemple, Les NDS doivent avoir des matériaux NDS appropriés ou l'AISC doit avoir un matériau en acier attribué à la section..
• Votre modèle est-il un système d'unités opposé au système d'unités standard de conception? Nous vous recommandons d'exécuter les codes de conception américains en impérial et AS,EN,BS,CSA, etc.. normes toutes en métrique