При изучении нового программного обеспечения, инженеры обычно рассчитывают потратить недели на изучение и освоение программного обеспечения, прежде чем они действительно смогут эффективно его использовать.. Иногда, это препятствие для пробного использования нового программного обеспечения, особенно когда тестовый проект достаточно уникальный, с плотным графиком и бюджетом. В случае Стюарта Агара, он смог превратить SkyCiv в веселый и интересный проект с почти нулевым временем простоя. В этой статье из избранного проекта будет рассказано о его уникальном проекте и о том, как он использовал импорт DXF., P-дельта и динамический частотный анализ для разработки проекта.
Реконструкция фермерского дома в Северном Йоркшире, Йоркшир, Англия, Великобритания
Тип: Жилой
инженер: Стюарт Агарс из Struct-Sure Limited
Struct-Sure Limited небольшая компания по проектированию строительных конструкций, базирующаяся в северной Англии., которые предоставляют широкий спектр инженерных услуг в коммерческом секторе. Они также гордятся своим опытом в области проектирования конструкций и проектирования высокого качества., элитные жилые и жилые комплексы с использованием различных материалов, включая конструкционную древесину, структурная изоляционная панель, и клееный брус, среди прочего. Инженер, Стюарт Агарс, Управляющий директор Struct-Sure Limited, имеет более чем 30 многолетний опыт работы в строительной отрасли и в использовании различных программное обеспечение для проектирования конструкций.
Даже после 30 годы ручных расчетов, разные типы программного обеспечения, Стюарт смог подобрать SkyCiv и вскоре обнаружил, что это его инструмент для этого проекта.: «Struct-Sure вышла на рынок, чтобы найти новый пакет программного обеспечения для 3D-анализа в 2017 когда их текущая лицензия на программное обеспечение подошла для продления. После тщательного тестирования продукта и исследования рынка мы решили выбрать SkyCiv."
О проекте
Расположенный в сельской местности Северного Йоркшира в Англии, проект считался большим жилым комплексом класса люкс. Все началось со сноса традиционного дома 1970-х годов., с последующим нестандартным дизайном новых, энергетически эффективный, современный дом с несколькими гаражами, мастерские и конюшни. Все эти элементы были разработаны, чтобы иметь одинаковую эстетику.. Бюджет был около 2 миллиона фунтов стерлингов, включая стоимость земли. Проектно-строительная бригада состояла из пяти отдельных партий., включая Struct-sure, поэтому нужно было услышать много голосов в процессе проектирования и строительства. Внутри главного здания находится подвесной антресольный этаж, а также стальная винтовая лестница со стеклянными балюстрадами..
Что делает этот проект особенно уникальным, так это "трехстороннее остекление". Стеклянные панели, показанные на фотографиях проекта, являются самые большие доступные панели остекления для производства в Европе, и стоять на 5.5 метры (18 ноги) высокий! Эти панели были центральным элементом дизайна., но также вызвал некоторые интересные дизайнерские проблемы.
фигура 1: Фасад сооружения с рекордным остеклением 5,5 м.
Соревнование
Кульминация современных архитектурных особенностей дизайна, запросы клиентов, а трехсторонние стеклянные панели позволяют решать некоторые интересные структурные задачи., мягко говоря. Все вместе, эти проблемы взяли рудиментарный жилой проект и перевернули его с ног на голову. Основная проблема, с которой столкнулся Стюарт, заключалась в том, что он обнаружил, что весь архитектурный набор для набора проектов был выполнен в 2D., без 3D-модели. Со сложностью проекта, проектирование конструкции полностью на основе 2D-чертежей означало бы безумное количество совместной работы и встреч.
С точки зрения дизайна, основные проблемы включали:
- Трехстороннее остекление - требуемые стыки стекла со стеклом спереди, фронтон & задний возвышение. Остекление пришлось сделать безрамным. - клиент не стал бы рассматривать рамы остекления.
- Видимые распорки не разрешены - клиент хотел, чтобы при взгляде на 5.5м высотой окна. Это означало, что стальные рамы были единственным доступным методом бокового ограничения..
- Раскачивание не допускается - стальной момент, или "качающиеся" кадры, не допускались раскачивания из-за конструкции остекления. Высокие безрамные остекленные панели практически полностью ограничивали прогиб.
- Ограничения столбца - Стальные колонны должны были быть из "тонкий" (минимальный) профиль, и были расположены вдали от остекления внутри ограждающей конструкции. Это ограничило размер доступных членов.
- Эксцентричная внешняя нагрузка - Наружные листовые каменные панели были повешены (с эксцентриситетом) поверх застекленных панелей, вызывая некоторые экстремальные нагрузки не только на остекление, но прикрепленная надстройка.
- Отсутствие видимых водостоков или дождевой воды - Это создало проблему сотрудничества между Стюартом и архитектурной командой.. Потребовались особые изменения в конструкции, чтобы можно было укрыть / хранить эти элементы внутри..
- Ограничения верхнего этажа - Верхний этаж должен быть из "тонкий" профиль, если смотреть из жилого пространства двойной высоты внизу, и никакие нижние балки не допускались. Полученное решение заключалось в переносе всей диафрагмы фальшпола из конструкции крыши..
фигура 2: Подвесной пол, подвешенный к стальной кровле на стальных трубах.
Как это было задумано
Стюарт использовал SkyCiv Структурная 3D моделировать и анализировать стальной каркас здания. Он смоделировал одно направление здания в виде связной конструкции., включая раскосы только в местах, где не было остекления. Другое направление - состоящий в основном из остекления - был разработан с использованием серии моментных рам с полностью фиксированными базовыми соединениями. Оба кадра были смоделированы с использованием различных инструментов, доступных в Structural 3D., пользуясь преимуществами доступных предустановок конечной фиксации. Линейный статический анализ изначально использовался для этого проекта, в то время P-дельта анализ был запущен как метод обратной проверки. После того, как проект был разработан, SkyCiv выпущен Динамический частотный анализ на платформу; Стюарт планирует использовать эту функцию в своем следующем дизайне..
Тонкая и плавная эстетика верхнего этажа означала, что не более 200мм (8 дюймов) общей толщины, включая отделку, был разрешен. Последующие подвесные стальные трубы были спроектированы как элементы, работающие только на растяжение, с использованием этой настройки в Structural 3D.. Одним из наиболее интересных элементов дизайна этого проекта было соединение между внутренними круглыми колоннами и стальными швеллерами, поддерживающими остекление.. Стюарт придумал модульное соединение, которое было предварительно изготовлено перед отправкой на объект.. См. Рисунок 3 для детали углового соединения.
фигура 3: Уникальная связь между столбцами CHS и внешними участниками канала.
Как SkyCiv помог
портативность, 3D Сотрудничество, и импорт файлов DXF
Чтобы решить самую вопиющую проблему отсутствия 3D-модели, Стюарт смоделировал структуру вместе с архитектурными чертежами в Structural 3D.. Это позволило ему и остальной команде дизайнеров визуализировать структуру не только с точки зрения инженера-строителя., но с точки зрения подрядчика и архитектора. Это резко ускорило встречи по дизайну, а затем и процесс проектирования., экономия времени и денег клиента на проекте. Благодаря облачности SkyCiv, он смог доставить модель непосредственно архитектору и заказчику. Он также смог начать работу со сложной геометрией, использование инструмента импорта DXF, доступного в Structural 3D, экономя ему еще больше времени в процессе моделирования.
Вот что Стюарт сказал о роли 3D-модели в проекте.:
" Команде было сложно начать детализировать кадр без 3D-модели.. Используя SkyCiv Structural 3D, я смог очень быстро создать предварительную 3D-модель в SkyCiv и представить визуализированную модель команде на самых ранних этапах проекта.. Без возможности быстро построить 3D-модель для первой встречи проектной группы, проект оставался бы на стадии проектирования значительно дольше, чем это было, так как каждый член команды должен был бы предоставить друг другу 2D-чертежи для утверждения. Как команда дизайнеров смогла открыть модель на встрече, крутить вокруг, и обсудить все сложные области."
Модель также принесла некоторые преимущества поставщику стали и монтажнику.:
"Поставщик металлоконструкций и монтажник могут использовать модель SkyCiv для "Node Out" его соединения и обсудите, как он предпочел бы сварить и скрепить очень сложные стальные соединения - этот процесс был настоящим ключом к проекту."
Моделирование конструкции не только сэкономило ему время во время анализа и проектирования., это помогло всей команде проекта.
фигура 4: SkyCiv Structural 3D-рендеринг проекта. Это ускорило процесс проектирования и упростило совместную работу..
Легко учиться и экономично
Стюарт не ожидал, что сможет эффективно использовать программную платформу SkyCiv, как только он это сделал.. Инженеры привыкли к сложному для изучения программному обеспечению, которое требует многочасового обучения и времени для начинающих.. В большинстве случаев пробный период отсутствует, а стоимость программного обеспечения слишком высока., поэтому создает барьер для некоторых инженеров, даже пытающихся это. Такое сочетание времени и денежных затрат приводит к тому, что инженеры застревают в использовании программного обеспечения, которое они всегда использовали., просто потому, что не стоит пытаться выучить новый. впоследствии, это сдерживает инновации.
"в промышленных масштабах, SkyCiv имеет хороший бизнес-смысл для нашей компании. В ежемесячная подписка на SkyCiv сначала привлекло меня, вместо того, чтобы платить крупную единовременную выплату. Когда я тестировал SkyCiv Structural 3D, Мне было очень легко использовать (и дальновидно). Это был самый интуитивно понятный пакет, доступный для изучения.; особенно легко построить трехмерную модель и определить узлы, члены, опоры, материалы, разделы, затем применить нагрузки & комбинации. Также, Я следил за каналом SkyCiv на YouTube, если не знал, как построить, манипулировать или изменять мою модель."
Хотите попробовать SkyCiv? Начни бесплатно сегодня!
