Flux BIM pentru calculul structurilor din beton armat


Revit – Advance Design – Reinforced Concrete
De la modelul arhitectural la planurile de armare

1. Tehnicianul începe să lucreze la proiect, creând un model 3D în Revit®. De cele mai multe ori, acest model nu conține încărcări analitice, chiar dacă acestea pot fi definite în Revit, dar include un model analitic „implicit”.

2. Tehnicianul trimite modelul de proiect din Revit (analitic și descriptiv) inginerului, care va utiliza programul propriu 3D de calcul cu element finit pentru a rula analiza cu element finit și a optimiza structura (în exemplul acesta, Advance Design).

3. Utilizarea programului Advance Design pentru calcul eforturilor interne
În această etapă a fluxului de lucru, inginerul a importat proiectul Revit și a convertit modelul într-un model 3D cu elemente finite. În Advance Design, proiectul poate fi rafinat aplicând mai multe procese, cum ar fi:

  • Accesarea proprietăților fiecărui membru
  • Aplicarea unui tip de element finit: o grindă cu 6 grade de libertate, o fermă cu numai 3 grade de libertate, care funcționează în compresiune sau în întindere, un tirant, un cablu etc.
  • Verificarea/modificarea condițiilor limită ale elementelor. legături rigide sau semi-rigide, reazeme elastice, articulații între dale și pereți etc.
  • Stabilirea parametrilor de discretizare
  • Definirea încărcărilor (în mod manual sau folosind generatorul automat de încărcări climatice și seismice)
  • ș.a.m.d.:

4. În continuare, analiza cu element finit și rezultatele (inclusiv eforturile interne în toate elementele) pot fi afișate grafic:

Notă: Pentru acest flux de lucru, calculul cu element finit se efectuează folosind programul GRAITEC Advance Design. Este, însă, important de reținut că acest flux de lucru (incluzând instrumentele BIM Designers de la pasul următor) poate fi aplicat pentru orice software BIM de calcul cu element finit care poate fi conectat la Revit®. În plus, eforturile pot fi luate din nota de calcul realizată de un inginer și adăugate manual direct în modelul din Revit.

5. Programul 3D de calcul cu element finit integrează rezultatele in modelul BIM și le trimite înapoi în Revit® (folosind formatul nativ acceptat al fișierului BIM). Dacă aplicațiile Reinforced Concrete BIM Designers sunt instalate în Revit®, inginerul poate lua alte decizii de calcul detaliat (lucrând în funcție de codurile de proiectare specifice unei anumite țări), pentru a finaliza calculul elementelor individuale.

6. Următorul pas este folosirea Reinforced Concrete BIM Designers pentru a genera automat armătura 3D, precum și planurile de armare și notele de calcul corespunzătoare.

7. Dacă se realizează o modificare în model, elementul este recalculat pentru reproiectarea armăturii și actualizarea documentației.
De exemplu, dacă se modifică geometria fundației, adnotațiile de pe plan sunt automat șterse, indicând faptul că a avut loc o modificare. Pentru a asigura definirea corectă a armăturii în funcție de codul de proiectare local, fundația este recalculată, iar planurile sunt generate din nou de utilizator.

Fii parte din comunitatea GRAITEC!

Discretizarea în Advance Design


O discretizare automată, mai rapidă și mai facilă a structurilor complexe

Operația de discretizare este esențială pentru calculul structurilor prin metoda elementului finit. Aceasta realizează discretizarea elementelor de structură în elemente finite cu scopul de a rafina rezultatele obținute.

Advance Design oferă o gamă largă de opțiuni pentru o discretizare detaliată, permițând definirea și rafinarea discretizării pentru fiecare element structural, pentru o analiză precisă și detaliată a modelului.

Control avansat al discretizării globale

  • 2 algoritmi de discretizare: Delaunay și Grilă
  • Posibilitatea de a discretiza numai în triunghiuri, numai în dreptunghiuri sau în elemente de forme combinate
  • Opțiunea de a ține cont de forțe la discretizare
  • Definirea mărimii elementului implicit de discretizare

Posibilități avansate de definire a parametrilor locali de discretizare

  • Discretizare progresivă la început, la sfârșit, la centru sau la ambele extremități ale elementelor de structură
  • Diferiți parametri de discretizare pentru fiecare latură a elementelor de surprafață
  • Diferiți parametri de discretizare pentru fiecare latură a elementelor de surprafață

Diferite opțiuni de afișare a structurii discretizate

  • Afișarea discretizării pe întreaga structură sau doar pe elementele selectate
  • Afișarea / ascunderea nodurilor, a identificatorilor elementelor discretizate, a numărului de elemente discretizate
  • Posibilitatea de a defini mărimea nodurilor afișate
  • Afișarea structurii discretizate utilizând în același timp diferite stiluri de redare grafică și diverși parametri de afișare (vedere în perspectivă, umbrire, luminozitate, transparență…)

Fii parte din comunitatea GRAITEC!

GRAITEC ADVANCE DESIGN AWARD 2021!


Graitec Advance Design Award

GRAITEC a lansat un concurs internațional pentru toți utilizatorii ADVANCE DESIGN!

Chiar dacă ești proiectant sau student te invităm să iei parte la acest concurs de proiecte realizate folosind ADVANCE Design! Ne dorim să premiem cele mai bune aplicații practice pentru structuri din beton, metal sau lemn.

Câștigătorii vor beneficia de multă promovare, vizibilitate și de asemenea de un premiu!

Ne bucurăm că România este reprezentată în juriu de către domnul Daniel Bîtcă, profesor în cadrul catedrei de construcții metalice a Universității Tehnice de Construcții București.

Puteți afla toate detaliile și calendarul concursului aici!

Mult noroc!

Advance Design – Generatorul climatic pentru încărcări din zapadă


Utilizând Advance Design, putem genera în mod automat, încărcările climatice din zăpadă sau vânt.

Valorile încărcărilor sunt direct influențate de forma acoperișului și de redistribuirea zăpezii cauzată de vânt. Datorită efectului acțiunii vântului, se creează cazuri separate de încărcare: încărcare din zăpadă neaglomerată și aglomerată.

Coeficienţii de formă pentru încărcarea din zăpadă sunt determinaţi automat în funcţie de geometria acoperişului (acoperiş cu o singură pantă, cu doua sau patru pante, acoperişuri plate).

Generatorul climatic integrat în Advance Design consideră şi efectele locale datorate prezenţei obstacolelor cu înălţimea mai mică sau mai mare de 1 m, a parapeţilor sau altor obstacole situate la marginea acoperişurilor în zonele de dolie, coamă, creastă sau dispuse intermediar pe panta acoperişului, acoperind astfel toate situaţiile curente prevăzute de norma românească.

Aceasta funcționalitate este inclusă și în pachetul Advance Design Standard.

TOP 5 Avantaje – GRAITEC Advance Design


Modelarea intuitivă a structurilor

Ansamblu de spatii comerciale, birouri si locuinte

Utilizând Advance Design puteți realiza modele analitice complexe 3D folosind instrumente și comenzi clasice de tip CAD.

Generator climatic 3D

De asemenea, Advance Design permite generarea automată a încărcărilor climatice conforme cu standardele românești în vigoare (CR1-1-3, CR1-1-4). Calculul acestor încărcări prin metode clasice este greoi și se bazează uneori pe simplificări care pot genera erori.

Motor de discretizare flexibil

GRAITEC Advance Design | Meshing | Advanced control of global meshing
GRAITEC Advance Design | Meshing | Extended capabilities

Advance Design realizează discretizarea elementelor planare utilizând un motor avansat care permite folosirea simultană a tuturor formelor de element finit. Astfel putem discretiza automat geometrii complexe.

De asemenea putem include distribuțiile de încărcari în realizarea discretizării și putem opta pentru îndesirea locală a elementelor finite acolo unde considerăm ca este nevoie.

Calculul și optimizarea elementelor din beton armat sau metal

Advance Design are implementate prevederile codului de proiectare seismică P100-1/2013. Așadar după efectuarea calculului cu element finit acesta poate genera automat carcasele de armătură ale elementelor din beton armat considerând și metoda ierarhizării capacităților de rezistență.

În cazul elementelor metalice, Advance Design va realiza automat toate verificările de deformație, rezistență și stabilitate și va propune optimizarea acestora acolo unde este cazul.

Putem genera cu ușurință note de calcul pentru realizarea breviarelor.

Interoperabilitate BIM

Imagini pentru advance design revit

Advance Design face parte din suita de soluții software care permite interoperabilitatea între numeroase platforme – printre care Autodesk Revit sau Advance Steel.

După calibrarea modelului analitic din Revit, acesta poate fi exportat în Advance Design pentru realizarea calculului și a dimensionărilor, iar sincronizarea modificărilor va fi efectuată imediat.

Pentru mai multe detalii, descoperți și Noutațile din versiunea Advance Design 2020.

Cum modificăm modelul descriptiv din Advance Design utilizând legătura cu Excel?


Modelele de calcul pot fi destul de complexe și pot conține sute sau chiar mii de elemente. Screen Shot 10-06-17 at 11.21 AM.PNG

Deși, în Advance Design, modul de organizare a modelului, cu ajutorul Pilotului, este unul care permite gestionarea facilă a elementelor, sunt situații în care se simte nevoia ca proprietățile elementelor să fie modificare interactiv, prin intermediul unei funcționalități similare cu cea a unui tabel de tip Excel.

 

În Ribbon-ul Utilități regăsiți o funcționalitate care permite controlul întregului model prin intermediul unui Grid – o interfață tabelară pentru întregul model descriptiv.

 Screen Shot 10-06-17 at 11.26 AM

În primul rând, utilizați funcția Crează șablon pentru a deschide dialogul de configurare a grid-ului. Alegeti care sunt elementele pe care doriți să le modificați prin intermediul grid-ului dar și proprietățile pe care le veți accesa sub formă tabelară.

Apoi, lansați Grid-ul. Totate proprietățile selectate pot fi acum vizualizate și accesate. Orice modificare se va regăsi și în modelul 3D.

Screen Shot 10-06-17 at 11.31 AM 001

Pentru un control mai ușor al proprietăților, conținutul grid-ului se poate exporta în Excel. După realizarea modificărilor direct în tabelul Excel, Grid-ul din Advance Design și, implicit, modelul descriptiv, se vor actualiza corespunzător.

Screen Shot 10-06-17 at 11.35 AM.PNG

Dacă nu ați încercat Advance Design, soliciați o versiune de evaluare pentru 30 de zile!

Screen Shot 10-06-17 at 11.38 AM

Dimensionarea fundațiilor din beton armat direct din interfața Advance Design


Unul dintre avantajele pe care le oferă Advance BIM Designers, pachetul de aplicații inovative multi-platformă ce generează automat soluțiile de armare 3D pe elementele din beton armat, îl reprezintă posibilitatea de integrare directă în interfața programului de calcul Advance Design.

Spre exemplu, procesul de dimensionare a unei fundații poate deveni unul foarte eficient, o dată ce structura este modelată și calculată prin analiza FEM direct în Advance Design.

Screen Shot 03-15-17 at 09.30 AM.PNG

Advance BIM Designers va reutiliza toate informațiile legate de material, dimensiuni sau starea de eforturi dintr-un reazem și va genera, în mod automat, pe baza unor ipoteze de armare definite de către utilizator, carcasele de armătură, desene de armare sau note de calcul detaliate.Screen Shot 03-15-17 at 09.54 AM

Regăsiți AICI mai multe informații despre Advance BIM Designers și modalitatea de evaluare gratuită pentru o perioadă de 30 de zile!

Colaborarea dintre Autodesk Revit și GRAITEC Advance Design


În această prezentare video este prezentat un scenariu de lucru utilizând, în paralel, aplicațiile GRAITEC Advance Design și Autodesk Revit.

În cadrul unui proiect real, atât modelul de calcul cât și modelul geometric 3D pot evolua în mod independent. Prin utilizarea funcționalităților incluse în GRAITEC PowerPack for Revit, cele doua modele pot fi sincronizate în orice moment, informațiile fiind astfel actualizate în timp real.

În plus, GRAITEC PowerPack for Revit oferă instrumente ce accelereaza modelarea sau obținerea detaliilor de armare.

Ce mai putem proiecta cu Advance Design?


În cadrul evenimentului  Goodwood Festival of Speedîn centrul atenției de anul acesta s-a aflat o sculptura inedită cu un concept unic al renumitului artist sculptor Gerry Judah. 

Sculptura a fost dedicata producătorului japonez de automobile, Mazda, cu ocazia împlinirii a 95 de ani de activitate.

Calculul structural a fost realizat cu ajutorul ADVANCE Design de către CAPITA P & I.

Despre acest proiect, Hooman Baghi, Principal Structure Engineer a afirmat: “Prin utilizarea Advance Design, am beneficiat de experiența BIM în preluarea modelului 3D, a încărcărilor și a combinațiilor. Prin urmare, ne-a fost ușor să efectuăm analize dinamice pentru acest model complex.“

 
Locație: Goodwood House, Chichester, UK
Artist: Gerry Judah
Architectură și Inginerie: CAPITA P & I
Client: Goodwood Festival of Speed 2015

 

ADVANCE Design – Verificarea grinzilor metalice cu secțiune I la flambaj prin încovoiere-răsucire conform SR EN 1993-1-1


Flambajul prin încovoiere-răsucire pentru grinzile metalice cu secțiune I

Apăsaţi AICI pentru a vizualiza acest articol în variantă pdf

În general, marea majoritate a structurilor alcătuite din cadre metalice, grinzile sunt supuse unor eforturi de încovoiere și nu de torsiune. Cele mai uzuale secțiuni pentru grinzi sunt secțiunile I sau H, laminate la cald, conformate astfel încât să reziste eforturilor de încovoiere după axa tare a secțiunii.

Secțiunile I sau H sunt secțiuni “deschise”, relativ sensibile la torsiune. Pentru aceste secțiuni, efectele de torsiune nu există atunci când încărcările se consideră aplicate în centrul de forfecare. Cu toate acestea, în practică, pot apărea, de cele mai multe ori, încărcări aplicate excentric, ce dau naștere unor efecte de torsiune semnificative ; spre exemplu, o grindă care, din motive arhitecturale, nu poate fi poziționată centric sub peretele pe care îl susține.

În general, efectele de torsiune trebuie reduse printr-o serie de măsuri constructive, mai ales în faza de construcție, atunci când elementele ce ar fi trebuit să confere rigiditate structurii finale nu au fost încă montate la poziție sau când nu se poate conta pe întreaga lor capacitate. Cedarea ce apare datorită flambajului prin încovoiere-răsucire are tendința să apară brusc, ducând la efecte deosebit de defavorabile.

ad_EC3_lateral_torsional_buckling_verification_01

Verificarea la flambaj prin incovoiere-răsucire – exemplu de calcul conform SR EN 1993-1-1 [1]

Pentru verificarea la flambaj prin încovoiere-răsucire se consideră o grindă metalică dintr-un planșeu non-compozit al unei structuri multi-etajate. Grinda are deschiderea de 9 m și este blocată lateral, la mijlocul deschiderii, de două grinzi transversale. Grosimea plăcii de beton este de 15 cm.

Advance Design - Grinda analizată, dimensiuni și blocaje laterale
Figura 3. Grinda analizată, dimensiuni și blocaje laterale

Grinda analizată are o secțiune HEA 400 (realizată din oțel S355), având caracteristicile definite în tabelul 1 și se va considera simplu rezemată la capete, cu blocaje laterale pe reazeme și în dreptul grinzilor secundare.

Verificarea la flambaj prin încovoiere-răsucire cu ajutorul Graitec Advance Design

Programul Advance Design, începând cu versiunea 2015, poate realiza automat verificarea la flambaj prin încovoiere-răsucire conform SR EN 1993-1-1 [1].

Pentru exemplificare, s-a folosit același exemplu de mai sus. Schema statică și diagramele de eforturi obținute sunt prezentate în Figura 1. Rezultatele obținute cu Expertul de Metal au fost comparate cu cele furnizate de calculul manual – vezi calculul manual AICI.

Advance Design - Verificarea la flambaj prin încovoiere-răsucire
Figura 1. Model Advance Design. Schema statică și diagramele de eforturi

Definirea blocajelor laterale s-a realizat în fereastra “Lungime de flambaj lateral”.  Tot în această fereastră s-a impus clauza pentru selectarea curbei de flambaj lateral, precum și valoarea factorului de corectie kc.

Advance Design - Verificarea la flambaj prin încovoiere-răsucire
Fereastra pentru definirea blocajelor laterale pentru solicitarea de încovoiere-răsucire din Advance Design

Advance Design - Verificarea la flambaj prin încovoiere-răsucire
 Fișa profilului pentru elementul calculat

După efectuarea calculului cu Expertul de Metal Eurocod 3, fișa profilului din Figura 6 oferă rezultatele detaliate cu privire la verificarea grinzii analizate. Se observă că valorile obținute cu ajutorul programului de calcul Advance Design, versiunea 2015 pentru momentul critic (Mcr), factorii ce intervin în calculul rezistenței la încovoiere-răsucire, precum și nivelul de solicitare corespund cu valorile determinate prin calculul manual.

Advance Design - Verificarea la flambaj prin încovoiere-răsucire

Apăsaţi AICI pentru a vizualiza  acest articol în variantă pdf