آموزش طراحی فوندانسیون‌ها و دال‌ها با نرم‌افزار SAFE

در صفحه‌نمایش کاربر یک پنجره با تعداد زیادی نمایش مشاهده می‌کنید. در این برنامه، یک مدل کاوشگر جدید برای دسترسی سریع به اشیا، خصوصیات و فرم‌ها در دسترس است.

Modeling

بسیاری از ابزارهای طراحی و پیش‌نویس در SAFE تعبیه‌شده‌اند تا تجربه مدل‌سازی مهندسی را افزایش دهند. بسیاری از میانبرها و کنترل‌های استاندارد صنعتی رایج، نیز در دسترس هستند.

Templates

SAFE الگوهای مختلفی را برای شروع سریع یک مدل جدید ارائه می‌دهد که شامل دال‌های مسطح، دال‌های دو طرفه، پایه‌ها، دال‌های وافل، دال‌های آجدار، کفهای کامپوزیت و پایه‌های تکی یا ترکیبی می‌شود.

Model Views

مدل‌ها را با دقت زیاد مشاهده و می‌توانید آن‌ها را اصلاح کنید. 

مدل فیزیکی Physical Model

مدل فیزیکی از اشیایی تشکیل شده است که نمایانگر اعضای ساختار فیزیکی هستند. نماهای مدل فیزیکی به طور دقیق، نقاط درج، جهت اعضا، تقاطع اشیاء و سایر جزئیات هندسی ثبت شده توسط مدل شی را نمایش می‌دهد.

مدل تحلیلی Analytical Model

نماهای مدل تحلیلی، مدل موقت المان سازه را نشان می‌دهد که از اتصالات، قاب‌ها، پوسته‌ها و مش بندی‌های تعریف‌شده تشکیل شده است. هنگامی که تجزیه‌وتحلیل اجرا می‌شود، مدل تحلیلی به طور خودکار از مدل و تخصیص‌ها و تنظیمات آن تولید خواهد شد.

Grid Systems

در SAFE، شبکه‌ها را می‌توان به‌عنوان سیستم‌های شبکه‌ای دکارتی، استوانه‌ای یا عمومی با فرم آزاد تعریف کرد. هیچ محدودیتی برای تعداد سیستم‌های شبکه‌ای در یک مدل وجود ندارد و می‌توان آن‌ها را در هر جهتی چرخانده یا در هر مکانی در مدل قرار داد.

Interactive Database Editing

با ویرایش تعاملی پایگاه داده(Interactive Database Editing)، داده‌های مدل را می‌توان از نمای جدول ویرایش کرد که کار ایجاد تغییرات در مدل را ساده می‌کند. جداول به راحتی از Microsoft Excel و Access قابل خروجی گرفتن و یا وارد شدن هستند.

مش بندی مبتنی بر شی

مش‌بندی مبتنی بر شی، مش‌هایی را بر اساس حداکثر اندازه عنصر مشخص شده تولید می‌کند که اجازه می‌دهد عناصر چهارضلعی در درجه اول و در صورت نیاز به عناصر مثلثی انتقال پیدا کنند.

Dimension Lines

خطوط ابعاد را می‌توان در مدل SAFE در هر دو واحد معماری یا اعشاری(decimal units) ترسیم کرد. آن‌ها به شی ارجاع شده لینک داده می‌شوند تا اگر اندازه شی تغییر کند، خط بعد نیز تغییر کند.

Structural Components

SAFE برای مدل‌سازی پایه‌ها، زیرزمین‌ها و فونداسیون ایده آل است. یک مدل ساده جهت تخصیص مساحت تکیه‌گاه‌های خاک بر اساس مدول زیرسطح است و هر زمان که مش تغییر کند به طور خودکار تنظیم می‌شود. مدل‌های فونداسیون Basement می‌توانند علاوه بر محوطه فونداسیون شامل پایه‌ها، دیوارها، ستون‌ها، تیرها و شمع‌ها باشند.

دیوارها و رمپ‌ها

دیوار و رمپ‌ها را می‌توان به صورت بارهای خطی یا تکیه‌گاه‌های خطی مدل‌سازی کرد یا به طور صریح با عناصر دیوار مدل‌سازی کرد. مناطق برآمدگی را برای جلوگیری از تغییر شکل دال در محل دیوار یا رمپ تعریف کنید.

Insertion Points

Insertion Points برای تعریف افست تیرها و ستون‌ها استفاده می‌شود. آن‌ها را می‌توان بر اساس نقاط اصلی تعریف شده به وسیله SAFE بر اساس ابعاد تعریف شده توسط کاربر تعریف کرد.

ستون‌ها

ستون‌ها در SAFE می‌توانند مستطیلی، T شکل، L شکل، دایره‌ای یا به صورت عمومی می‌توانند با ویژگی‌های تعریف شده توسط کاربر باشند. مناطق صلب را می‌توان برای جلوگیری از تغییر شکل دال در مکان‌های ستون تعریف کرد. پنل‎های دراپ را می‌توان به راحتی به ستون‌های بزرگ اضافه کرد.

Spring Supports

از تکیه‌گاه‌های فنری برای تعریف تکیه‌گاه‌های خاکی استفاده می‌شود. آن‌ها را می‌توان به عنوان نقاط، خطوط یا مناطق و فقط به عنوان تنش یا فقط به صورت فشرده تعریف کرد.

نوارهای طراحی یا Design Strips

از نوارهای طراحی برای تعیین نحوه محاسبه الزامات تقویتی استفاده می‌شود. SAFE می‌تواند به طور خودکار نوارها را برای شما تعریف کند یا امکان این را به شما می‌دهد که خودتان آن‌ها را تعریف کنید.

نوارهای طراحی عمومی یا General Design Strips

نوارهای طراحی متعامد، غیر متعامد، چندقسمتی و با عرض‌های متفاوت، همگی توسط SAFE پشتیبانی می‌شوند.

نوارهای عریض خودکار یا Automatic Width Strips

نوارهای عریض طراحی را می‌توان به طور خودکار توسط SAFE تعیین کرد، یا می‌توان آن‌ها را به صورت دستی برای طرح‌های پیچیده‌تر استفاده نمود.

پس کشش (P/T)- Post-Tensioning (P/T)

SAFE  توانایی تعریف پس کشش‌ها در قسمت‌هایی مثل پی‌های نواری و توزیع شده را دارد.

P/T  نمای کلی

یک طراح یا اصلاح‌کننده کار قرار دادن نمایه‌ها و برش‌های پی را ساده می‌کند. طرح‌بندی پی همچنین می‌تواند بر اساس موقعیت و جهت نوار به صورت خودکار انجام شود.

Autostrip و Layout

SAFE  دارای الگوهایی است که برای تعیین طرح‌های فوری پی، بر اساس نوارها ساخته‌شده است. پیش فشرده‌سازی و متعادل‌سازی نمایه‌های خودکار و مشخص در برنامه وجود دارد.

خطوط پشتیبانی Support Lines

خطوط پشتیبانی امکان مدل‌سازی سریع‌تر نوارهای طراحی و طرح پی را فراهم می‌کنند. آن‌ها را می‌توان روی صفحه ترسیم و ویرایش کرد و همچنین به طور خودکار در خطوط شبکه تولید نمود.

پانل های اسلب Slab Panels

پنل‎های اسلب را می‌توان به طور خودکار با استفاده از شبکه‌ها یا خطوط پشتیبانی تولید کرد، یا می‌توان آن‌ها را توسط کاربر ترسیم کرد. آن‌ها سیستم کف را پوشانده‌اند و می‌توانند برای تحلیل الگوی بار از اعمال بار زنده استفاده نمایند؛ و همچنین می‌توانند برای گزارش جابجایی‌های پنل میانی و فشار خاک استفاده شوند.

دیاگرام بارگذاری

بارها را در هر دو نمای دوبعدی و سه‌بعدی مدل SAFE خود نشان دهید. نمودارهای بارگیری ناحیه منحنی رنگی را، با مقادیر بارگذاری نمایش دهید، یا موس را روی قسمت‌های مختلف مدل خود قرار دهید تا مقادیر بارگذاری آنی را دریافت کنید.

موارد بارگذاری و ترکیبات Load Cases and Combinations

SAFE  امکان فراهم کردن تعداد نامحدودی از موارد و ترکیبات بار را دارد. ترکیبات طراحی به طور خودکار بر اساس کد طراحی انتخاب شده، از جمله ترکیبات قدرت و خدمات که اضافه خواهند شد. افزودنی خطی، پاکت، افزودنی مطلق، SRSS و توابع محدوده برای کارایی در ویرایشگر ترکیب بار تعبیه شده است.

بارهای نقطه‌ای، خطی و ناحیه‌ای

بارهای نقطه‌ای را می‌توان به صورت تک نقطه یا بارهای نقطه‌ای روی خطوط یا ناحیه‌ها تعریف کرد. بارهای نقطه‌ای شامل اندازه بار برای برش پانچ است. بارهای خط را می‌توان به صورت یکنواخت یا ذوزنقه‌ای تعریف کرد. بارهای سطحی را می‌توان به صورت بارهای سطحی یکنواخت یا غیریکنواخت تعریف کرد.

الگوی خودکار بارهای زنده Auto-Pattern Live Loads

الگوی خودکار بارهای زنده الگوهایی هستند که به طور خودکار بر اساس پانل های دال تولید می‌شوند. نتایج حاصل از هر «پانل واحد» با ترکیب بار اضافه کردن محدوده ترکیب می‌شود. بارهای زنده الگوی تعریف شده توسط کاربر نیز می‌تواند تعریف شود.

بارها و زیان پی Tendon Loads and Losses

بارها و تلفات پی به راحتی تعریف شده و توسط SAFE محاسبه می‌شود. کاربران می‌توانند جک را از هر دو طرف پی و یا انتهای پی یا هر دو تعریف کنند. تنش مشخص شده به بار تبدیل می‌شود. محاسبه تلفات می‌تواند بر اساس درصد نیرو، مقادیر تنش تعریف شده توسط کاربر یا بر اساس محاسبات دقیق‌تر باشد.

تحلیل و بررسی Analysis

تحلیل و بررسی شامل موارد زیر است:

بررسی اجمالی

حل‌کننده‌های CSI بیش از 45 سال است که توسط این صنعت در حال تلاش و آزمایش هستند. موتور تجزیه‌وتحلیل SAPFire می‌تواند چندین حل‌کننده 64 بیتی را برای بهینه‌سازی تجزیه‌وتحلیل پشتیبانی کند و می‌تواند هم تجزیه‌وتحلیل Eigen و هم تجزیه‌وتحلیل Ritz را انجام دهد. گزینه‌های موازی‌سازی برای استفاده از چندین پردازنده در دسترس هستند.

کنترل انحراف Deflection Control

کنترل انحراف را می‌توان با استفاده از تحلیل غیرخطی یا تجزیه‌وتحلیل ترک‌خوردگی طولانی‌مدت که خزش و انقباض بتن را در نظر می‌گیرد، انجام داد.

پویایی‌شناسی Dynamics

تحلیل‌های دینامیکی را می‌توان با استفاده از بردارهای Ritz یا Eigen انجام داد. بارها و حالت‌های طیف پاسخ را می‌توان مستقیماً از ETABS وارد کرد.

طرح Design

طرح شامل موارد زیر است:

طراحی تیر کامپوزیت‏

تیرهای فولادی افقی، پشتیبان عرشه فولادی پر یا پر نشده، می‌توانند ترسیم شوند و برای طراحی اختصاص داده شوند. تیرهایی با بازشوهای شبکه‌ای شامل تیرهای قلعه‌ای و سلولی قابل طراحی هستند. طراحی را می‌توان بر روی مدل به‌عنوان یک کل یا به صورت تعاملی بر روی اعضای جداگانه انجام داد.

طراحی مبتنی بر نوار

SAFE حداقل نیازهای تقویتی منطقه، شدت یا تعداد میله‌ها را محاسبه می‌کند. طراحی در چندین ایستگاه انجام خواهد شد. نوارهای طراحی می‌توانند غیر متعامد و باعرضه‌ای متفاوت باشند.

طراحی اسلب مبتنی بر FEM

طراحی مبتنی بر المان محدود نیازی به نوارهای طراحی ندارد. این برای هندسه پیچیده که در آن تعیین نوارها می‌تواند دشوار باشد ایده آل است. این طرح، نمودارهای تراکم میلگرد را با میانگین قله‌ها در عرض‌های تعریف شده توسط کاربر تولید می‌کند. این به شناسایی "نقاط داغ" برای تقویت طراحی کمک می‌کند.

Beam Design طراحی تیر

SAFE طراحی تیرهای بتنی معمولی و پس تنیده را بر اساس حداقل الزامات آرماتور استاندارد انجام می‌دهد. خمش، برش و پیچش همگی در طراحی در نظر گرفته می‌شوند.

پانچ برشی چک

بررسی و طراحی برشی پانچ در SAFE محل ستون، دهانه‌ها و لبه‌های دال را در نظر می‌گیرد. SAFE همچنین یک پنل دراپ اضافی را بررسی و اجرا می‌کند؛ و در صورت نیاز، اتصالات تقویت‌کننده پانچ را طراحی می‌کند.

بررسی استرس پس از تنش Post-Tensioning Stress Checks

بررسی استرس پس از تنش برای شرایط انتقال و طولانی‌مدت انجام می‌شود. SAFE خطوط بالا و پایین تنش دال و همچنین خطوط نسبت ظرفیت تقاضا را نمایش می‌دهد که کاربران می‌توانند مقادیر آنی را روی آن قرار دهند.

کدهای طراحی Design Codes

SAFE طیف گسترده‌ای از ویژگی‌های طراحی مبتنی بر کد را برای بتن مسلح و تیرهای PT، طراحی دال و تیرهای فولادی مرکب ارائه می‌دهد. لیست کامل کدهای طراحی پشتیبانی شده را می‌توانید مشاهده نمایید.

• خروجی و نمایش Output and Display
• هندسه تغییر شکل یافته Deformed Geometry

هندسه تغییر شکل یافته را می‌توان پس از اجرای تحلیل نشان داد. زمانی که موس را بر روی مدل قرار می‌دهید، مقادیر به صورت آنی نمایش داده می‌شوند. هندسه تغییر شکل یافته را می‌توان به صورت نمودارهای خطوط پرشده یا خطی تماشا نمود.

Force Diagrams

نمودارهای نیروی محوری، برش، گشتاور، پیچش و تنش را روی تیرها یا نوارها برای موارد بارگذاری یا ترکیبات جداگانه در هر دو نمای دوبعدی و سه‌بعدی می‌توانید نمایش دهید. مقادیر حداقل و حداکثر به طور خودکار نمایش داده می‌شوند. Force Diagrams را می‌توان برای هر جزء نمایش داد.

خطوط پوسته Shell Contours

نمودارهای گشتاور، برش و تنش را بر اساس یک بار خاص یا ترکیب بار در هر دو نمای دوبعدی یا سه‌بعدی نمایش دهید. 

نمودارهای کانتور پوسته Shell Contour Diagrams

کانتورهای پوسته را به صورت فلش‌های جریان بار یا به صورت نمودار خطوط تنش نمایش دهید.

تحمل فشار Bearing Pressure

نوع واکنش‌ها را به صورت واکنش‌های نقطه‌ای، واکنش‌های شبکه‌ای، یا فشارهای دیوار و خاک نشان می‌دهد.

نمودارهای واکنشی Reaction Diagrams

مؤلفه‌های واکنش انتخابی را برای موارد بارگذاری و ترکیبات به عنوان بردارها و مقادیر، یا به عنوان جداولی که می‌توانند به طور منحصر به فرد قرار گیرند، نمایش می‌دهد. 

انیمیشن ها و عکس‌برداری Animations and Image Capture

با گرفتن تصاویر به صورت EMF، BMP، JPG، TIF، GIF یا PNG، کار خود را درخشان کنید و آن‌ها را در گزارش‌های مشتری خود بگنجانید. SAFE همچنین فیلم‌برداری انیمیشن‌ها را به عنوان فایل‌های AVI انجام می‌دهد. 

نمایش‌های ارائه شده Rendered Views

نمایش و گرفتن نماهای مدل واقعی، از جمله قفس‌های میلگرد، در یک نمای سه‌بعدی که بر اساس طرح‌بندی میلگرد با جزئیات SAFE است.

مقاطع Section Cuts

برش‌های هر قسمت را می‌توان به صورت گرافیکی ترسیم کرد تا نیروها و گشتاورهای حاصل جمع شده روی اجسام برش خورده را به سرعت نمایش داد.

جداول خروجی Tabular Output

جداول پایگاه داده حاوی تمام داده‌های ورودی، نتایج تجزیه‌وتحلیل و نتایج طراحی را در قالب جدولی در رابط کاربری SAFE نشان می‌دهد. کاربران می‌توانند داده‌های جدول را فیلتر، طبقه‌بندی و جستجو کنند و داده‌ها را در قالب‌هایMicrosoft Access، Excel، XML یا Text چاپ یا ذخیره کنند.

نگاهی گذرا به فرآیند طراحی با SAFE

• منوی Define > Load Combinations جایی است که می‌توانید ترکیب‌های باری را که می‌خواهید استفاده کرده تنظیم کنید. این ترکیب‌های طراحی را می‌توان با دست یا با گزینه Add Default Design Combos تنظیم کرد.
• از منوی Design > Steel Frame Design > View/Revise Preferences استفاده کنید تا مطمئن شوید کد طراحی همان کدی است که هنگام ساخت استفاده می‌شود.
• برای بررسی نحوه عملکرد ترکیب‌های باری که برای طراحی استفاده می‌شوند، به Design > Steel Frame Design > Select Design Combos بروید. در صورت لزوم می‌توانید تغییراتی ایجاد کنید.
• از منوی کشویی گزینه Design > Steel Frame Design > Start Design/Check of Structure را انتخاب کنید و سپس طرح را اجرا کنید. لطفاً قبل از شروع طراحی مطمئن شوید که آنالیز انجام داده‌اید.
• برای دریافت اطلاعات بیشتر روی گزینه کلیک راست کنید یا گزینه Display > Show Tables > Design Data را انتخاب کنید تا نتایج را در جداول مشاهده کنید.
• از منوی Steel > Steel Frame Design برای بررسی طرح استفاده کنید. در اینجا اطلاعاتی درباره اعضایی که قبول شده یا شکست خورده‌اند نشان داده می‌شود.

مدل کردن یک سیف فونداسیون در CSI Safe 

• سیستم‌های کف بتنی و فونداسیون CSI یک مدل را ساخته و آن را طراحی کرده است. SAFE یک رابط واحد برای مدل‌سازی، تحلیل، طراحی، جزئیات و گزارش‌دهی دارد. SAFE علاوه بر دال‌های مسطح و دال‌های دو طرفه به شما این امکان را می‌دهد که یک مدل جدید را به سرعت شروع کنید. این شامل تشک‌های پایه و صفحات وافل شکل و آجدار است. با استفاده از تحلیل برآمدگی، ساختن تکیه‌گاه‌ها و مدل‌های خاک بدون کشش آسان است. 
• مدول زیرسازی برای تعیین میزان فضایی که هر تکیه‌گاه خاک باید پوشش دهد استفاده می‌شود. هنگامی‌که مش تغییر می‌کند، تکیه‌گاه‌های خاک با آن حرکت می‌کنند. پایه‌ها، دیوارها و ستون‌ها از دیگر مواردی هستند که می‌توان به مدل‌های فونداسیون حصیر پایه اضافه کرد.
• همچنین می‌توان آن‌ها را به ناحیه‌ی فونداسیون اضافه کرد. SAFE دو راه برای مدل‌سازی طرح پایه یا اسلب دارد. ETABS را می‌توان به SAFE را می‌توان خروجی گرفت و وارد SAFE کرد، این کار را برعکس هم می‌توانید انجام دهید؛ و وارد کرد. برای شروع یک مدل جدید در SAFE، می‌توانید مدل را از ETABS وارد کنید.