info-steel-15

www.scia-online.com Stellingbouw News Voor meer informatie, bezoek onze website www.scia-online.com of contacteer Rudi Vanmechelen op (+32) 013/55 17 75 of (+32) 0473/91 87 57 of r.vanmechelen@scia.be Technologie doorbraak in het geoptimaliseerd ontwerpen van staalconstructies Jean-Pierre Rammant, CEO SCIA Group NV Introductie Met SCIA•ESA PT beschikt de ontwerper over een uiterst krachtig ontwerpinstrument. Deze software wordt in tal van domeinen ingezet, getuige hiervan de projectvoorbeelden die ons door de gebruikers zijn overhandigd. De toepassingen komen uit: • industriegebouwen; • spectaculaire dakoverdekkingen, stadiums en an- dere prestigieuze projecten; • bruggen & infrastructuur werken; • industriële installaties (van “piping” tot “plants”) en draagsystemen (“racks”); • masten en torens; • stellingen voornamelijk voor onderhoud en tijdelijke constructies; • enz. Het ontwerpen naar een optimale oplossing gebeurt hierbij interactief manueel: de ontwerper zoekt naar minimale secties, naar een “optimale” verbinding, naar een optimale vormgeving en optimale aanwending van het materiaal (staal, beton, andere). Automatisch optimaliseren Het doorrekenen van varianten kost ontwerptijd, doch met het huidig tekort aan ingenieurs met ervaring in de constructiewereld, is er niet noodzakelijk meer tijd beschikbaar. Daarom heeft SCIA zijn productbeleid verscherpt en keuzes gemaakt, met als grote lijnen: • uitbreiding van de 3D modelleermogelijkheden bin- nen SCIA•ESA PT; • open toegankelijkheid van de software voor exter- nen (hetzij over XML of EXCEL of andere interfaces); toegepast door klanten die SCIA•ESA PT breder willen inzetten en eventueel integreren met eigen softwaretools; • krachtig engineering design rapport, volledig aktief gekoppeld aan het 3D model zodat wijzigingen meteen zijn geregistreerd en worden aangepast; • implementatie van een ruim assortiment aan ont- werpcodes (met natuurlijk de Eurocodes op de eerste plaats); • batch optimalisatie met gebruik van parameters die door de gebruiker definieerbaar zijn. In dit artikel illustreren we de laatst vermelde techno- logie: de batch optimalisatie. We onderscheiden vier types van optimalisaties: (a) topologie: dit betekent dat de vorm van een constructie niet geheel vastligt; bepaalde delen kunnen toegevoegd of verwijderd worden tijdens het doorrekenen van varianten; (b) vorm: zijn de dragende elementen standaard secties of zelf-samengesteld, welke manier van ver- binding wordt aangenomen, enz. (c) afmetingen: bepaalde delen (vb. doorsnedes, verbindingen) zijn wijzigbaar opdat een optimale aanwending wordt nagestreefd (vb. eenheidscon- trole volgens een norm) (d) topografie: de juiste vorm wordt nagestreefd voor een brug, een tent, een gebouw door het laten wijzigen van posities van constructiedelen Tal van voorbeelden in de alledaagse praktijk illustre- ren de noodzaak tot optimalisatie: • zoeken naar het minimale gewicht voor diverse vari- anten van staalraamwerken Percée technologique dans la conception optimale des structures métalliques Jean-Pierre Rammant, CEO SCIA Group NV Introduction SCIA•ESA PT offre à l’ingénieur un instrument de conception exceptionnellement puissant. Ce logiciel est impliqué dans de très nombreux domaines comme en témoignent les exemples de projets que nous sou- mettent nos clients. Il trouve des applications dans les secteurs suivants: • bâtiments industriels ; • structures spectaculaires de toiture, stades et autres projets prestigieux ; • ponts et infrastructures ; • installations industrielles (« from piping to plants ») et structures porteuses (rayonnage) ; • pylônes, antennes et tours ; • échafaudages principalement pour entretien et structures temporaires ; • etc. La recherche de solution optimale s’effectue ici de ma- nière manuelle et interactive : le concepteur recherche une section minimale, un assemblage optimal, une forme optimale ou un emploi optimal des matériaux (acier, béton et autre). Optimisation automatique Le calcul de variantes consomme du temps de concep- tion alors que chacun sait que, compte tenu de man- que d’ingénieurs expérimentés dans le domaine de la construction, rien n’est plus précieux que le temps de ces derniers. C’est pourquoi SCIA a voulu renforcer sa politique pro- duit et a réalisé des choix stratégiques avec comme grandes lignes : • extension des possibilités de modélisation 3D au sein de SCIA•ESA PT ; • ouverture du logiciel vis à vis de l’extérieur (tel que XML, EXCEL ou d’autres interfaces). Ceci est utilisé par les clients qui souhaitent élargir leur utilisation de SCIA•ESA PT et éventuellement l’intégrer avec d’autres logiciels ; • une note de calcul puissante, entièrement liée de manière active au modèle 3D afin d’assurer une parfaite cohérence grâce à une prise en compte immédiate des modifications ; • bepalen van de maximale draagkracht onder conti- nu veranderende geometrische posities (vb. kraan) • wat is de minst dure staalverbinding (met een link naar de fabricage) • wat is de meest gunstige overspanning bij een brugconstructie rekening houdend met de diverse omgevings- en ontwerp-parameters • wat is gunstiger: een zuivere staalconstructie of een gemengde staal-beton oplossing Stappen in het optimalisatieproces De eerste stap betreft het parametriseren van de con- structie; elke entiteit van het virtuelemodel in SCIA•ESA PT is door de ontwerper definieerbaar met een zelfge- kozen parameter. Parameters worden toegekend aan variabelen, bvb. afmetingen , dimensies van doorsne- des, belastingen, tijdsfaktor, enz. Met de parameters kunnen formules worden gecreëerd, ter berekening van nieuwe variabelen en afgeleiden (voorbeeld: een te optimaliseren factor zoals het gewicht of de prijs). De tweede stap is het gebruik van de algemene XML interface: in een XML document zal de ontwerper vast- leggen welke ontwerpparameters hij wenst te laten variëren. Dit XML document heeft als rol het vastleg- gen van het uiteindelijke optimalisatiedoel. De derde stap is het starten van de betreffende tool binnen de SCIA•ESA PT werkomgeving. Met dank aan Varitec Echafaudage Merci à Varitec Optimalisatie in SCIA•ESA PT Optimisation dans SCIA•ESA PT Ligger met verstijving Poutre avec raidisseur