Введите Ваш email, чтобы получать ежемесячный дайджест по почте:

Австралийские исследователи обращаются к передовым аналитическим методам вычислений, чтобы раскрыть способы дальнейшего улучшения эффективности и устойчивости структурных стальных рам.

Исследователи из Университета Сиднея осуществили проект, направленный на изменение парадигмы строительного проектирования из стали. Цель состояла в том, чтобы найти более последовательные и надежные решения для расширения широкого спектра структурных систем в более короткие сроки, более гибкие и более эффективные структурные процессы в проектировании.

Zurich Airport-by-Grimshaw-Architects steelbuildings.com.ua

(на фото: аэропорт Цюрих)

Стальные конструкции могут изгибаться, несмотря на их кажущуюся прочность, и могут делать это по-разному одновременно. Сила и вес используемых материалов являются ключом к разработке надежных стальных рам, но целостность структурных компонентов и частей, которые соединяют их в целое, имеет первостепенное значение.

Данный метод подхода к проектированию стальной рамы состоит из двух этапов: анализ сил и моментов в самой стальной раме, и подробные проверки безопасности колонн, балок и связей в противовес существующим стандартам на проектирование стальных конструкций. Существующие процедуры распространяются на сотни уравнений, предусмотренных в национальных кодах применяемых для расчета прочности отдельных компонентов и структурных составляющих, таких как колонны и балки.

Во главе с профессором университета, главой Школы гражданского строительства в Университете Сиднея и председателя Центра перспективных строительных техник Кимом Расмуссенном команда осуществляла проект на основе углубленных исследований по геометрии и анализе материалов, где проверяли поведение конструкции на шаге колонн исходя из емкости металлоконструкций, при этом исследователи не использовали установки по емкости металлоконструкций, которые приняты в стандартах на проектирование стальных конструкций.

Zaha Hadid Cultural Center Spaceframe steelbuildings.com.ua

(на фото: Культурный центр Заха Хадид)

В основе исследования лежит строгая статистическая оценка прочности системы, которая считает структурную избыточность, последствия неудачи и статистические изменения в загрузке, а так же факторы, влияющие на прочность рамы.

Расмуссен заявил, что «проектирование-по-анализу» вскоре позволит упростить и ускорить монтаж стальной конструкции, а также достигнуть большей точности при монтаже и безопасности проекта.

Члены  архитектурного факультета Университета Сиднея поддержали идеи Расмуссена.

Двадцать лет назад, когда были разработаны первые программы для анализа конструкций, они требовали дорогостоящих, высокопроизводительных компьютеров, доступных только в научно-исследовательских учреждениях. Расмуссен отмечает, что продвинутое анализирование крупных структурных систем теперь может осуществляться на настольных недорогих компьютерах.

"Программы для проектирования все чаще обращаются к программному анализу, проектированию структурных компонентов, для подбора размеров таких позиций, как перекрытия", - сказал он.

"Коды в «проектировании по-анализу» будут предусматривать факторы сокращения (факторы сопротивления в области инженерного проектирования) для учета изменчивости ключевых параметров, таких как прочность материала, несовершенство и нагрузки. Мы стремимся получить эти факторы для того, чтобы шире использовать возможности стальных рамных аппликаций", - прокомментировал исследователь, добавив, что «наш метод превосходит текущие нормы по проектированию на основе национального кода, ведь метод быстрее, он обеспечивает более равномерную надежность и является универсальным, будучи применимым к обыкновенным конструктивам и необычным видам структурных рам".

Команда аспирантов Расмуссена проработала уже более 100 тыс. передовых концептов различных проектов, используя варианты вероятности моделирования для генерации случайных структур со случайными значениями для введения, проверки и обработки.

На сегодняшний день множество факторов резистентности, что Расмуссен и его команда, собрали из широкого спектра 2D структурных типов кадров удивительно последовательно. С точки зрения структурного инженера-проектировщика, это как положительный результат, минимизируя количество факторов резистентности, которые должны будут быть включены.

Проект является поистине глобальным усовершенствованием. В дополнение к д-ру Хао Чжан, также из Университета Сиднея, в команду входят ведущие международные исследователи в области стальных конструкций и структурной надежности от Технологического института Джорджии и Университета Джона Хопкинса в США, и Харбинского технологического института в Китае.

Расмуссен надеется, что проект заложит основы для широкого использования компьютерного проектирования, интеграции архитектуры и инженерии, и содействия инновациям в строительном проектировании. Он не видит оснований, почему метод «проектирования-по-анализу» не будет принято во всем мире.

Полный текст материала: здесь

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить