Designer dei membri

Ottieni le sezioni più ottimizzate per i tuoi progetti, in un solo clic.

SkyCiv Member Design Designer fa risparmiare tempo agli utenti, aggiungendo il controllo di ogni possibile sezione in un dato database e scegliendo la forma con l'area della sezione trasversale più bassa e il miglior rapporto di utilità. Attualmente, il Designer supporta l'acciaio SkyCiv, codici di progettazione di elementi in acciaio e legno formati a freddo (AISC, BS, Eurocodice, AS, NZS, CSA, È, AISI, AS / NZS 4600, NDS e AS 1720). Esistono alcuni criteri affinché il Designer funzioni correttamente:

• La sezione deve essere caricata da una libreria nel generatore di sezioni
• Il disegno del membro Dai un'occhiata la funzione deve essere in grado di essere eseguita

Il Designer esiste su tutto il nostro acciaio, software di progettazione di elementi in legno e formati a freddo tramite SkyCiv Structural 3D, SkyCiv Beam e il nostro software Standalone Design. Vuoi un video tutorial completo? Visita il nostro tutorial di esempio su questa funzione.

Avvio del Designer

Per avviare il progetto del membro progettista, dovrai prima aprire il modulo Member Design su cui stai progettando la tua struttura. In questo esempio stiamo eseguendo un Eurocodice 3 (NEL 1993-1-1:2005) controllo dell'acciaio. Una volta aperto il modulo, basta fare clic su Esegui Designer pulsante nell'angolo in alto a destra del modulo. Nel modello sotto, un telaio in acciaio con HE 200 Colonne B, IPE 360 travi e controventi SHS100x100x5, tutti i membri superano il controllo con un rapporto di utilità governante di 0.767, quindi c'è spazio per utilizzare sezioni più leggere:

Impostazioni del progettista

Gli utenti hanno a disposizione una serie di controlli e impostazioni, incluso un rapporto di utilità mirato, Limiti di altezza/larghezza della sezione e quali sezioni desideri progettare. Cliccando sul Esegui Designer pulsante, il Impostazioni del progettista Seleziona la casella etichettata. Suo Design membro la scheda contiene le seguenti opzioni:

La Generale la scheda ha il file Automit modifiche opzione: quando spuntato, il Designer inserisce automaticamente le sezioni ottimizzate nel modello corrente.

Filtri

Per impostazione predefinita, il Designer esamina tutte le sezioni della libreria da cui è stata caricata la sezione. Queste opzioni determineranno quali sezioni esaminerà il Designer quando selezionerà la sezione più ottimizzata:

• Altezza sezione compresa tra e Larghezza sezione compresa tra: Testare solo le sezioni la cui altezza o larghezza rientra nell'intervallo specificato (in mm per i modelli metrici).
• Elenco esclusioni di sezioni: salta qualsiasi sezione il cui nome contenga una di queste voci. Ad esempio, W6x escluderà qualsiasi sezione con W6x nel nome. Voci multiple separate da virgole.
• Elenco di inclusione della sezione: testare solo le sezioni il cui nome contiene una di queste voci. Questo sovrascrive l'Elenco esclusioni sezioni. Voci multiple separate da virgole.

Criteri

• Rapporto di utilità massimo: qualsiasi risultato con un UR superiore a quello specificato non sarà considerato una scelta valida. L'impostazione predefinita è 0.95.
• Riduci al minimo l'area della sezione: il Progettista cerca sempre la sezione passante con l'area della sezione trasversale più piccola (questa opzione è sempre attiva).
• Sosta al primo passaggio: attivato per impostazione predefinita. Salta le sezioni rimanenti una volta trovata la sezione più leggera che soddisfa i criteri, risparmiando risultati non necessari e tempo di risoluzione.
• Considera l'instabilità: utilizza anche il fattore di instabilità insieme al rapporto di utilità massimo per decidere se i criteri sono soddisfatti. Per abilitarlo, risolvi il tuo modello con Statico lineare + instabilità.
• Eseguire nuovamente l'analisi per le sezioni in transito: attivato per impostazione predefinita. Esegue nuovamente l'analisi ogni volta che viene trovata una sezione che soddisfa i criteri, qualunque cosa Intervallo di analisi. Ciò potrebbe rallentare il Designer, ma fornisce un modello più accurato una volta apportate le modifiche.

Impostazioni dei membri

In quest'area delle impostazioni, il Codice di progettazione viene visualizzato il modulo Progettazione asta. Sotto Sezioni di progettazione di, gli utenti possono scegliere di progettare in base a sezioni (l'impostazione predefinita) o da Gruppi. Il Designer importerà tutte le sezioni progettabili in questo modulo, ma l'utente ha il controllo per aggiungere/rimuovere quali sezioni desidera progettare. Il Designer progetterà una singola sezione alla volta.

La Intervallo di analisi è un'impostazione importante, e dirà al software quanto spesso rieseguire il solutore FEA. La sua opzione più rapida è Corsa veloce (un intervallo di 0) – il che significa che utilizzeremo le stesse forze interne durante il test di ciascuna sezione. Di solito va bene, dal momento flettente, la forza di taglio e i risultati assiali non cambieranno molto quando si cambia una sezione. Tuttavia, i risultati della deflessione cambieranno e possono influenzare i risultati, poiché utilizziamo una sezione più leggera, il risultato della deflessione dovrà essere aggiornato man mano che il peso proprio viene ridotto.

Pertanto gli utenti possono aumentare la frequenza con cui viene eseguito il risolutore tra le sezioni di test. L’unico avvertimento qui è che rallenterà il processo, poiché il solutore FEA deve essere eseguito tra le modifiche della sezione. Le opzioni sono:

• Corsa veloce (bassa precisione): non riesegue l'analisi tra le sezioni. Le sezioni vengono testate rispetto ai risultati della forza corrente.
• Raccomandato (equilibrato-veloce): riesegue l'analisi ogni 7 sezioni.
• Raccomandato (equilibrato-accurato): riesegue l'analisi ogni 3 sezioni. Questa è l'impostazione predefinita.
• Corsa lenta (massima precisione): riesegue l'analisi tra ogni singolo test di sezione.

Per modelli di grandi dimensioni, il valore predefinito viene abbassato per mantenere un tempo di esecuzione ragionevole: equilibrato-veloce per i modelli con più di 500 aste, e Corsa veloce per i modelli con più di 2000 aste.

La Metodo di ricerca imposta il modo in cui Designer ricerca nella libreria delle sezioni una sezione che soddisfi i tuoi criteri:

• Bisezione (rompicapo): l'impostazione predefinita. Salta attraverso l'elenco classificato delle sezioni, dimezzando l'intervallo rimasto per la ricerca dopo ogni test, e salta le sezioni che difficilmente soddisfano i criteri. Questo può far risparmiare fino a 70% delle verifiche di progettazione. In rari casi, potrebbe non trovare la sezione migliore in assoluto.
• Sequenziale (lento): testa le sezioni una per una, dal più leggero. È più lento, ma passa attraverso l'intero elenco.

Vedere Il processo del designer di seguito per il funzionamento di ciascun metodo.

Il processo del designer

Il Designer viene eseguito nel modo seguente:

1. Esegue un'analisi/progettazione iniziale per garantire che l'impostazione del modello sia corretta e per determinare i risultati attuali
2. Inizia a testare la prima sezione:
   1. Classifica tutte le sezioni nella libreria specificata in ordine di area della sezione trasversale. Se la sezione corrente è già passata, le sezioni più pesanti vengono tralasciate
   2. Modifica una sezione nel modello ed esegue nuovamente l'analisi (dipende da Intervallo di analisi ambientazione)
   3. Con i nuovi risultati delle analisi (curvatura, deviazione ecc..) testiamo la sezione successiva, scelto dal Metodo di ricerca (vedi sotto)
   4. Memorizzare i risultati ed eseguire l'analisi successiva
   5. Con il Sequenziale metodo di ricerca, le sezioni vengono testate una per una, dal più leggero. Per velocità e prestazioni, eventuali test non necessari verranno saltati. Questi sono se (un carico) l'ultimo 5 i test hanno prodotto risultati peggiori o (b) abbiamo già trovato il miglior rapporto di utilità possibile (c) stiamo fallendo in gran numero, salteremo 5 sezioni
3. Inizia dalla sezione successiva, con le sezioni aggiornate delle iterazioni precedenti eseguite

Ricerca in bisezione

Con il Bisezione metodo di ricerca, le sezioni sono classificate per area della sezione trasversale, con un piccolo peso dato ai loro moduli di sezione elastica, in modo che le sezioni di area simile siano ordinate in base alla loro capacità di flessione. Il Progettista quindi:

1. Inizia dalla sezione corrente. Se passa, ricerca nelle sezioni più leggere; se fallisce, ricerca quelli più pesanti
2. Testa la sezione a metà strada tra la sezione più leggera che ha superato il test e la sezione più pesante che ha fallito, e mantiene la metà dell'intervallo che contiene la risposta
3. Quando una sezione testata fallisce ma il suo rapporto di utilità è vicino al limite, si muove a passi più piccoli, in modo che vengano testate più sezioni più leggere attorno al limite
4. Si ferma quando non è più possibile restringere ulteriormente la portata, e mantiene la sezione di passaggio più leggera trovata

I salti nell'elenco sono ampi all'inizio e diventano più piccoli man mano che la ricerca si avvicina. Poiché un grande cambiamento di sezione modifica maggiormente le forze nel modello, il Designer riesegue l'analisi più spesso dopo grandi salti: prima del test successivo dopo un salto superiore a 20 sezioni nell'elenco, e almeno ogni 2 o 3 test per salti più piccoli (o più spesso se il tuo Intervallo di analisi è più breve). Con Corsa veloce, l'analisi non viene mai ripetuta, qualunque sia la dimensione dei salti.

Ordine delle sezioni

L'ordine in cui le sezioni sono progettate è importante, poiché aggiorneremo il modello man mano che procediamo se ti ritroverai con elementi più leggeri dalle ottimizzazioni della sezione precedente, influenzeranno i risultati nelle successive ottimizzazioni delle sezioni. Se aiuta, gli utenti possono rivedere il registro di esattamente ciò che ha fatto il Designer Visualizza registro quando arrivano i risultati.

Consideriamo il caso dove le colonne vengono ottimizzate per prime. Potrebbero passare, ma poi quando inizi a progettare le travi sopra (forse rendendoli più spessi/più pesanti) poi quando torni indietro ricontrolla le colonne, potrebbero fallire. Tuttavia, ottimizzandoli nell'ordine opposto, non dovrebbe avere questo problema.

risultati

I risultati verranno visualizzati in un popup. Per ogni sezione, mostra la sezione originale e ottimizzata, il numero di test, una nota, il rapporto di utilità, il risparmio (la riduzione dell’area della sezione trasversale) e una casella di controllo per confermarlo. Quando il Progettista ha reso il modello più leggero, mostra anche il risparmio totale di materiale (il peso del modello prima dell'esecuzione del Designer rispetto al modello ottimizzato). Nell'esempio sottostante, tutti 3 le sezioni del modello sono state ottimizzate, per un 26% risparmio di materiale:

La Appunti la colonna ti dice cosa è successo a ciascuna sezione:

• Nessun cambiamento: non è stata apportata alcuna modifica alla tua sezione. O è l'opzione migliore, oppure non c'è una sezione percorribile nell'area testata.
• Ottimizzato: questa è l'opzione migliore trovata nella gamma testata.
• Ora Passando: la sezione prima non funzionava, ma ora passa.
• Non passabile: nessuna sezione dell'intervallo è percorribile.
• La migliore opzione: questa è l'opzione migliore trovata nella gamma testata, ma potrebbe ancora fallire.
• Saltato: la sezione non è stata ottimizzata ed è stata lasciata invariata. Il motivo è mostrato sopra la tabella.

Possiamo dare un'occhiata più da vicino a tutte le corse e ai loro risultati facendo clic sull'icona sotto Dettagli. Verrà visualizzato il seguente elenco dettagliato delle esecuzioni. Ad esempio, selezionando la sezione 3 (SHS100x100x5) mostrerà quanto segue:

Da qui possiamo ordinare in base al rapporto UR massimo o all'area incrociata facendo clic sulle intestazioni delle colonne, e scarica l'elenco con Scarica CSV. La sezione originale e la sezione selezionata vengono etichettate. Ciò consente agli utenti di rivedere le esecuzioni di ottimizzazione per assicurarsi che sia stata selezionata la sezione giusta. Nell'esempio sopra, abbiamo mantenuto il rapporto di utilità massimo predefinito di 0.95 e il progettista ha ridotto al minimo l'area della sezione trasversale: ha selezionato SHS100x100x4, la sezione più leggera testata che soddisfa ancora questi criteri di progettazione.

Conferma dei tuoi risultati

Una volta che sei soddisfatto dei risultati, puoi colpire e Y si riferisce all'asse y e fare clic Applica modifiche per accettare le sezioni spuntate sotto Commettere. Il software commetterà queste forme sia nel modulo Design, e il tuo modello strutturale. Il software risolverà inoltre il modello ed eseguirà nuovamente la verifica di progettazione per fornire i risultati più aggiornati. Quindi nel nostro esempio sopra, dopo aver effettuato il commit possiamo vedere che le sezioni continuano a passare, con un rapporto di utilità governante di 0.779:

Modifica della sezione dalla modalità di progettazione, significherà che i risultati dell'analisi non sono allineati con il modello attuale. Se cambi sezione in qualsiasi altro modo, ti consigliamo vivamente di tornare indietro e risolvere il modello ed eseguire nuovamente il controllo di progettazione per garantire che i risultati dell'analisi e della progettazione siano sincronizzati.

Progettazione di membri in errore

Il Designer non si limita a rendere più leggeri i membri di passaggio: quando una sezione fallisce, cerca nelle sezioni più pesanti quella più leggera che passa. Per mostrare questo, abbiamo preso il modello ottimizzato dall'alto e aumentato la prima combinazione di carico da 1.2D + 1.6L è 1,6D + 2.4L. Dopo aver risolto e rieseguito il controllo, crollano le colonne centrali e le lunghe travi, con un rapporto di utilità governante di 1.137:

Eseguire nuovamente il Designer con le stesse impostazioni, le colonne e le travi difettose vengono spostate in sezioni più pesanti (LUI 140 AA a LUI 160 AA, e IPE O 330 all'IPE O 360) e segnato Ora Passando. Poiché le sezioni sono diventate più pesanti, loro Risparmio sono negativi. Il rinforzo passa ancora, quindi viene lasciato come Nessun cambiamento:

Dopo essersi impegnati, tutti i membri passano di nuovo, con un rapporto di utilità governante di 0.860:

Risoluzione dei problemi

Se non riesci a eseguire Designer, dovresti controllare quanto segue:

• Le tue sezioni sono caricate dal database delle sezioni SkyCiv? Le sezioni devono essere caricate dal database del Generatore di sezioni, in questo modo il Progettista sa quale catalogo di sezioni testare. Se una sezione è stata caricata da una tabella della libreria che non è più nella libreria della sezione corrente (una tabella legacy), il Designer lo salta e lo dice: riselezionare la sezione dalla libreria del Generatore di sezioni ed eseguire nuovamente il Designer
• Puoi eseguire un "Verifica" del design del membro? Ciò confermerà che le sezioni sono tutte progettabili e che il modello è impostato correttamente. Poiché il Designer esegue l'iterazione di questo, dovrà essere eseguito per il modello base per poter funzionare
• Hai qualche elemento speciale? (si assottiglia, membri rigidi)? L'interfaccia utente dovrebbe impedirlo, ma in certi casi questo può ancora sfuggire. Rimuovi quegli elementi speciali dalle Impostazioni del Designer e prova a eseguire nuovamente il Designer
• Controlla che i tuoi materiali corrispondano al codice di progettazione in fase di test. Ancora una volta, questo dovrebbe essere bloccato dall'interfaccia utente ma in alcuni casi ciò può verificarsi. Torna al tuo modello e controlla che le sezioni siano allineate al codice di progettazione che stai tentando di eseguire. Ad esempio, NDS deve avere materiali NDS adeguati oppure AISC deve avere un materiale in acciaio assegnato alla sezione.
• Il tuo modello è un sistema di unità opposto al sistema di unità standard di progettazione? Si consiglia di eseguire i codici di progettazione statunitensi in Imperial e AS,NEL,BS,CSA ecc.. standard tutti in sistema metrico