Lid Designer

Krijg de meest geoptimaliseerde secties voor uw ontwerpen, met een enkele klik.

De SkyCiv Member Design Designer bespaart gebruikers tijd, door elke mogelijke sectie in een bepaalde database te controleren en de vorm te kiezen met de kleinste dwarsdoorsnede en de beste gebruiksverhouding. Momenteel, de ontwerper ondersteunt het SkyCiv-staal, ontwerpcodes voor koudgevormde stalen en houten onderdelen (AISC, BS, Eurocode, ALS, NZS, CSA, IS, AISI, AS / NZS 4600, NDS en AS 1720). Er zijn een paar criteria voor een correcte werking van de Designer:

• De sectie moet worden geladen vanuit een bibliotheek in de Section Builder
• Het ledenontwerp Controleren functie moet kunnen werken

De Designer bestaat op al ons staal, ontwerpsoftware voor hout en koudgevormde leden via SkyCiv Structural 3D, SkyCiv Beam en onze stand-alone ontwerpsoftware. Wilt u een volledige video-walkthrough? Bezoek onze voorbeeld les op deze functie.

De ontwerper starten

Om het ledenontwerp te lanceren Ontwerper, u moet eerst de Member Design-module openen waarvoor u uw structuur ontwerpt. In dit voorbeeld gebruiken we een Eurocode 3 (IN 1993-1-1:2005) stalen cheque. Zodra de module geopend is, klik gewoon op de Ontwerper uitvoeren knop in de rechterbovenhoek van de module. In onderstaand model, een stalen frame met HE 200 B-kolommen, IPE 360 balken en SHS100x100x5 schoren, alle leden slagen voor de controle met een nutsratio van 0.767, er is dus ruimte om lichtere secties te gebruiken:

Designer-instellingen

Gebruikers hebben een aantal bedieningselementen en instellingen beschikbaar, inclusief een gerichte Utility Ratio, Sectie Hoogte/Breedte limieten en welke secties u wilt ontwerpen. Materiaalopbrengststress Ontwerper uitvoeren knop, de Designer-instellingen Selecteer de. Zijn Lid ontwerp tabblad bevat de volgende opties:

De Algemeen tabblad heeft de Wijzigingen automatisch vastleggen keuze: wanneer aangevinkt, de ontwerper legt de geoptimaliseerde secties automatisch vast in het huidige model.

Filters

Standaard, de Designer kijkt naar alle secties van de bibliotheek waaruit de sectie is geladen. Deze opties bepalen naar welke secties de ontwerper kijkt bij het selecteren van de meest geoptimaliseerde sectie:

• Sectiehoogte tussen en Sectiebreedte tussen: test alleen secties waarvan de hoogte of breedte binnen het opgegeven bereik ligt (in mm voor metrische modellen).
• Sectie-uitsluitingslijst: sla elke sectie over waarvan de naam een ​​van deze vermeldingen bevat. Bijvoorbeeld, W6x zal elke sectie met W6x in de naam uitsluiten. Komma's scheiden meerdere vermeldingen.
• Sectie-opnamelijst: alleen testsecties waarvan de naam een ​​van deze vermeldingen bevat. Dit heeft voorrang op de lijst met uitgesloten secties. Komma's scheiden meerdere vermeldingen.

criteria

• Maximale nutsratio: elk resultaat met een hogere UR dan gespecificeerd wordt niet als een geldige keuze beschouwd. De standaard is 0.95.
• Minimaliseer het sectiegebied: de ontwerper zoekt altijd naar het passerende gedeelte met het kleinste dwarsdoorsnedeoppervlak (deze optie staat altijd aan).
• Stop bij de eerste doorgang: standaard ingeschakeld. Slaat de resterende secties over zodra de lichtste sectie is gevonden die aan de criteria voldoet, onnodige resultaten besparen en tijd oplossen.
• Denk eens aan knikken: gebruikt ook de knikfactor samen met de maximale bruikbaarheidsratio om te beslissen of aan de criteria wordt voldaan. Om het in te schakelen, Los uw model opnieuw op met Lineair statisch + Knikken.
• Voer de analyse opnieuw uit voor passerende secties: standaard ingeschakeld. Voert de analyse opnieuw uit wanneer een sectie wordt gevonden die aan de criteria voldoet, wat dan ook Analyse-interval. Dit kan de Designer vertragen, maar geeft een nauwkeuriger model zodra de wijzigingen zijn vastgelegd.

Leden instellingen

In dit gebied van de instellingen, de Ontwerpcode van de module Ledenontwerp wordt getoond. Onder Ontwerp secties door, gebruikers kunnen ervoor kiezen om te ontwerpen door Secties (de standaard) of door Groepen. De ontwerper importeert alle secties die in deze module kunnen worden ontworpen, maar de gebruiker heeft de controle om toe te voegen/verwijderen welke secties hij wil ontwerpen. De ontwerper ontwerpt één sectie tegelijk.

De Analyse-interval is een belangrijke instelling, en zal de software vertellen hoe vaak de FEA-oplosser opnieuw moet worden uitgevoerd. De snelste optie is Snel rennen (een interval van 0) – wat betekent dat we dezelfde interne krachten zullen gebruiken bij het testen van elke sectie. Dit is meestal oké, sinds het buigmoment, schuifkracht en axiale resultaten zullen niet veel veranderen bij het veranderen van een sectie. Echter, de doorbuigingsresultaten zullen veranderen en kunnen de resultaten beïnvloeden – omdat we een lichtere sectie gebruiken, het doorbuigingsresultaat moet worden bijgewerkt naarmate het eigengewicht wordt verminderd.

Gebruikers kunnen dus de frequentie verhogen waarmee de oplosser tussen testsecties wordt uitgevoerd. Het enige voorbehoud hier is dat het het proces zal vertragen, omdat de FEA-oplosser tussen sectiewijzigingen moet worden uitgevoerd. De opties zijn:

• Snel rennen (lage nauwkeurigheid): voert de analyse niet opnieuw uit tussen secties. De secties worden getoetst aan de huidige krachtresultaten.
• Aanbevolen (evenwichtig-snel): voert de analyse elke keer opnieuw uit 7 secties.
• Aanbevolen (evenwichtig-nauwkeurig): voert de analyse elke keer opnieuw uit 3 secties. Dit is de standaardinstelling.
• Langzaam rennen (hoogste nauwkeurigheid): voert de analyse opnieuw uit tussen elke sectietest.

Voor grote modellen, de standaardwaarde wordt verlaagd om de looptijd redelijk te houden: evenwichtig-snel voor modellen met meer dan 500 leden, en Snel rennen voor modellen met meer dan 2000 leden.

De Zoekmethode bepaalt hoe de Designer in de sectiebibliotheek zoekt naar een sectie die aan uw criteria voldoet:

• Tweedeling (Funderingen en gewapend beton): de standaard. Springt door de gerangschikte lijst met secties, het halveren van het resterende zoekbereik na elke test, en slaat secties over die waarschijnlijk niet aan de criteria voldoen. Dit kan oplopen tot 70% van de ontwerpcontroles. In zeldzame gevallen, het vindt misschien niet de absoluut beste sectie.
• Sequentieel (langzaam): test de secties één voor één, van de lichtste. Het is langzamer, maar doorloopt de hele lijst.

Zien Het proces van de ontwerper hieronder voor hoe elke methode werkt.

Het proces van de ontwerper

De Designer werkt op de volgende manier:

1. Voert een eerste analyse/ontwerp uit om ervoor te zorgen dat de modelinstellingen correct zijn en om de huidige resultaten te bepalen
2. Begint met het testen van het eerste gedeelte:
   1. Rangschikt alle secties in de opgegeven bibliotheek in volgorde van dwarsdoorsnedeoppervlak. Als de huidige sectie al voorbij is, zwaardere delen worden weggelaten
   2. Wijzigt een sectie in het model en voert de analyse opnieuw uit (afhankelijk van Analyse-interval instelling)
   3. Met de nieuwe analyseresultaten (buigen, doorbuiging enz..) we testen het volgende gedeelte, geplukt door de Zoekmethode (zie hieronder)
   4. Sla de resultaten op en voer de volgende analyse uit
   5. Met de Sequentieel zoekmethode, de secties worden één voor één getest, van de lichtste. Voor snelheid en prestaties, onnodige tests worden overgeslagen. Dit zijn als (een) de laatste 5 tests hebben slechtere resultaten opgeleverd of (b) we hebben de best mogelijke nutsverhouding al gevonden (c) we falen met een groot aantal, wij zullen overslaan 5 secties
3. Begin met het volgende gedeelte, waarbij de bijgewerkte secties van eerdere iteraties worden doorgevoerd

Tweedeling zoeken

Met de Tweedeling zoekmethode, de secties worden gerangschikt op dwarsdoorsnedeoppervlak, met een kleine weging voor hun elastische sectiemoduli, zodat secties met een vergelijkbaar oppervlak worden geordend op hun buigcapaciteit. De ontwerper dan:

1. Begint vanaf de huidige sectie. Als het voorbijgaat, het doorzoekt de lichtere secties; als het mislukt, het zoekt naar de zwaardere
2. Test de sectie halverwege tussen de lichtste sectie waarvan bekend is dat deze slaagt en de zwaarste sectie waarvan bekend is dat deze faalt, en behoudt de helft van het bereik dat het antwoord bevat
3. Wanneer een geteste sectie faalt, maar de bruikbaarheidsratio dichtbij de limiet ligt, het beweegt in kleinere stapjes, zodat meer van de lichtere secties rond de limiet worden getest
4. Stopt wanneer het bereik niet verder kan worden verkleind, en behoudt het lichtste passerende gedeelte dat het heeft gevonden

De sprongen door de lijst zijn in het begin groot en worden kleiner naarmate de zoekopdracht dichterbij komt. Omdat een grote verandering van doorsnede de krachten in het model het meest verandert, de ontwerper voert de analyse vaker uit na grote sprongen: voor de volgende proef na een sprong van meer dan 20 secties in de lijst, en tenminste elke 2 of 3 tests voor kleinere sprongen (of vaker als uw Analyse-interval is korter). Met Snel rennen, de analyse wordt nooit opnieuw uitgevoerd, ongeacht de grootte van de sprongen.

Volgorde van de secties

De volgorde waarin de secties zijn ontworpen, is van belang, omdat we het model gaandeweg zullen bijwerken als je lichtere elementen uit eerdere sectie-optimalisaties krijgt, ze zullen de resultaten beïnvloeden bij volgende sectie-optimalisaties. Als het helpt, gebruikers kunnen het logboek bekijken van wat de ontwerper precies heeft gedaan Bekijk logboek als de resultaten terugkomen.

Denk eens aan de zaak waar de kolommen eerst worden geoptimaliseerd. Ze mogen passeren, maar dan terwijl je begint met het ontwerpen van de balken erboven (misschien waardoor ze dikker/zwaarder worden) wanneer u vervolgens teruggaat om de kolommen opnieuw te controleren, ze kunnen mislukken. Echter, Optimaliseer ze in de tegenovergestelde volgorde, zou dit probleem niet moeten hebben.

Resultaten

De resultaten worden weergegeven in een pop-up. Voor elke sectie, het toont het originele en geoptimaliseerde gedeelte, het aantal testen, een notitie, de nutsratio, de besparingen (de vermindering van het dwarsdoorsnedeoppervlak) en een selectievakje om het vast te leggen. Toen de ontwerper het model lichter maakte, het toont ook de totale materiaalbesparing (het gewicht van het model vóór de Designer-run vergeleken met het geoptimaliseerde model). In onderstaand voorbeeld, alle 3 delen van het model zijn geoptimaliseerd, voor een 26% materiaal besparing:

De Opmerkingen kolom vertelt u wat er met elke sectie is gebeurd:

• Geen verandering: Er is geen wijziging aangebracht in uw sectie. Ofwel is het de beste optie, of er is geen begaanbaar gedeelte in het geteste bereik.
• Geoptimaliseerd: dit is de beste optie in het geteste bereik.
• Nu voorbij: de sectie faalde eerder, maar gaat nu voorbij.
• Niet begaanbaar: geen enkel deel van het bereik is begaanbaar.
• Beste optie: dit is de beste optie in het geteste bereik, maar het kan nog steeds mislukken.
• Overgeslagen: de sectie kon niet worden geoptimaliseerd en bleef ongewijzigd. De reden vindt u boven de tabel.

We kunnen alle runs en hun resultaten nader bekijken door op het onderstaande pictogram te klikken Details. Hierdoor wordt de volgende gedetailleerde lijst met uitvoeringen weergegeven. Bijvoorbeeld, sectie selecteren 3 (SHS100x100x5) zal het volgende laten zien:

Vanaf hier kunnen we sorteren op Max UR Ratio of op kruisgebied door op de kolomkoppen te klikken, en download de lijst met CSV downloaden. De originele sectie en de geselecteerde sectie zijn gelabeld. Hierdoor kunnen gebruikers de optimalisatieruns bekijken om er zeker van te zijn dat de juiste sectie is geselecteerd. In het bovenstaande voorbeeld, we hebben de standaard maximale utiliteitsratio van aangehouden 0.95 en de ontwerper heeft het dwarsdoorsnedegebied geminimaliseerd: het selecteerde SHS100x100x4, het lichtste geteste gedeelte dat nog steeds aan deze ontwerpcriteria voldoet.

Uw resultaten vastleggen

Zodra u tevreden bent met de resultaten, je kunt slaan Ga nu verder en voeg de volgende vier knooppunten toe om het gevelframe te voltooien en klik Voer wijzigingen door om de secties te accepteren die hieronder zijn aangevinkt Verbinden. De software legt deze vormen vast in zowel de Design-module, en uw structuurmodel. De software zal ook het model opnieuw oplossen en uw ontwerpcontrole opnieuw uitvoeren om u de meest actuele resultaten te geven. Dus in ons bovenstaande voorbeeld, na het vastleggen kunnen we zien dat de secties allemaal nog steeds voorbijgaan, met een bestuursnutsratio van 0.779:

Uw sectie wijzigen vanuit de ontwerpmodus, betekent dat uw analyseresultaten niet overeenkomen met uw huidige model. Als u op een andere manier van sectie verandert, we raden ten zeerste aan om terug te gaan en uw model op te lossen en de ontwerpcontrole opnieuw uit te voeren om ervoor te zorgen dat uw analyse en ontwerpresultaten synchroon lopen.

Het ontwerpen van falende leden

De Designer maakt niet alleen passerende leden lichter: wanneer een onderdeel mislukt, het zoekt in de zwaardere secties naar de lichtste die passeert. Om dit te laten zien, we hebben het geoptimaliseerde model van bovenaf genomen en de eerste belastingscombinatie verhoogd van 1,2D + 1.6L is 1,6D + 2.4L. Na het oplossen en opnieuw uitvoeren van de controle, de middelste kolommen en de lange balken falen, met een bestuursnutsratio van 1.137:

Voer de Designer opnieuw uit met dezelfde instellingen, de falende kolommen en balken worden naar zwaardere secties verplaatst (HIJ 140 AA tot HIJ 160 AA, en IPE O 330 naar IPE O 360) en gemarkeerd Nu voorbij. Omdat de secties zwaarder werden, hun Besparingen zijn negatief. De versteviging gaat nog steeds door, dus het blijft zo Geen verandering:

Na het plegen, alle leden slagen opnieuw, met een bestuursnutsratio van 0.860:

Probleemoplossen

Als u de Designer niet kunt laten uitvoeren, moet u het volgende controleren:

• Worden uw secties geladen vanuit de SkyCiv-sectiedatabase? De secties moeten worden geladen vanuit de Section Builder-database, op deze manier weet de ontwerper welke catalogus met secties hij moet testen. Als een sectie is geladen vanuit een bibliotheektabel die niet langer in de huidige sectiebibliotheek staat (een oude tafel), de ontwerper slaat het over en zegt het: Selecteer de sectie opnieuw in de Section Builder-bibliotheek en voer de Designer opnieuw uit
• Kunt u een ledenontwerpcontrole uitvoeren?? Dit bevestigt dat de secties allemaal ontwerpbaar zijn en dat uw model correct is ingesteld. Omdat de ontwerper dit herhaalt, het moet voor uw basismodel worden uitgevoerd om te kunnen functioneren
• Heeft u speciale elementen? (loopt taps toe, stijve leden)? De gebruikersinterface moet dit voorkomen, maar in bepaalde gevallen kan dit er toch doorheen glippen. Verwijder deze speciale elementen uit de Designer-instellingen en probeer de Designer opnieuw uit te voeren
• Controleer of uw materialen overeenkomen met de ontwerpcode die wordt getest. Opnieuw, dit zou door de gebruikersinterface moeten worden geblokkeerd, maar in sommige gevallen kan dit voorkomen. Ga terug naar uw model en controleer of deze secties overeenkomen met de ontwerpcode die u probeert uit te voeren. Bijvoorbeeld, NDS moet over de juiste NDS-materialen beschikken, of AISC moet over een staalmateriaal beschikken dat aan de sectie is toegewezen.
• Is uw model een eenhedensysteem dat tegengesteld is aan het ontwerpstandaardeenhedensysteem?? We raden aan om Amerikaanse ontwerpcodes in Imperial en AS uit te voeren,IN,BS,CSA enz.. standaarden allemaal in metrisch