fbpx

The latest version, Consteel 17 is officially out! In 2023, our main focus for Consteel development is improving usability. New features prioritize efficient model manipulation, easy modification, and clear information presentation across Consteel, Descript, and our cloud-based platform, Steelspace. In this comprehensive video, we walk you through a step-by-step workflow guide, demonstrating how to leverage Consteel 17 to its full potential.

If you would like to delve deeper into the new features, check out our detailed blog post for an in-depth exploration of Consteel 17’s capabilities.

Bevezető

Szabályok segítségével történő teherkombináció szűrés esetén a leggyakrabban használt kihasználtsági típus az Acél – mértékadó vizsgálat. Milyen eredményeket vesz figyelembe pontosan ez az opció és mit jelentenek a hozzá kapcsolódóan választható korlátok?

A teherkombinációk szűrésének négy módja van: határállapotok, teheresetek alapján, kézzel vagy szabályok alkalmazásával. A három másik módszerrel ellentétben a szabályok szerinti szűrés kizárólag számítási eredmények alapján lehetséges.

A teherkombinációk számának csökkentésének leghatékonyabb módja minden bizonnyal a kihasználtsági szabályok alkalmazása.

Kihasználtsági szabályok segítségével a teherkombinációkat az általuk okozott kihasználtságok alapján választjuk ki. A kihasználtságok a különböző tervezési vizsgálatokban elérhetők, mértékadó eredményekből és acél szelvények esetén az egyes vizsgálatokból is, úgy mint általános rugalmas szilárdsági ellenállás, tiszta igénybevételi ellenállások, interakció és globális stabilitás vizsgálat.

Kihasználtsági szabály dialóg a Consteel 16-ban

A mértékadó vizsgálat jelentése

A mértékadó vizsgálat nem mindig az a vizsgálat, amelyik a legnagyobb kihasználtságot adja, hanem az, amelyik a legnagyobb RELEVÁNS kihasználtságot. Tipikus példa erre, amikor a képlékeny interakciós képletek érvényesek, akkor ez lesz a mértékadó vizsgálat az általános rugalmassal szemben, jóllehet ez utóbbi magasabb kihasználtságokat ad.

Acél – Mértékadó vizsgálat

Az Acél – Mértékadó vizsgálat opció minden végeselem ponthoz tartalmazza a mértékadó vizsgálatból származó kihasználtságot minden kombinációban. Ez azt jelenti, hogy pontonként annyi kihasználtsági értékünk lesz, ahogy teherkombinációt kiszámoltunk.

Fontos megérteni a különbséget a Mértékadó eredmények maximuma és az Acél – Mértékadó vizsgálat opció között. A Mértékadó eredmények maximuma opció a mértékadó teherkombináció mértékadó vizsgálatból származó kihasználtságot tartalmazza minden pontban, mintegy burkolója az Acél – Mértékadó vizsgálat eredményeinek. Vagyis itt minden végeselem ponthoz egyetlen kihasználtság (és egy teherkombináció) tartozik. Egyben megegyezik a Globális vizsgálatok fülön megjelenő mértékadó eredmények táblázattal.

Amikor egy szabályt alkalmazunk, a kiválasztott kihasználtsági típushoz tartozó kihasználtságokat összevetjük a megadott korláttal. Azok a teherkombinációk, amelyekből származó eredmények megfelelnek a korlátnak, kiválasztásra kerülnek. A vizsgálat a választott modell részlet minden végeselem pontjában megtörténik.

Korlátok Acél – Mértékadó vizsgálat opció esetén

Nézzünk egy egyszerű síkbeli keretet példaként a jobb érthetőség kedvéért. A jobb oldali gerendát egy részletbe raktuk, amire három kihasználtsági szabályt alkalmaztunk. Öt pontot a bemutatás kedvéért kiválasztottunk, de természetesen a részletmodell minden pontja figyelembe van véve a szűrésnél.

Példa síkbeli keret a kitüntetett végeselem pontokkal
gate

A Consteel lehetőségek széles skáláját kínálja a teherkombinációk szűréséhez, amely határállapot, tehereset, valamint analízis eredmények és kihasználtságok alapján is történhet. Szűrők különböző kombinációinak alkalmazásával a tervezési folyamat tudatosabbá válhat és csökkenhet a számítási idő.  

Szűrési lehetőségek

A szűrést a Teherkombináció csomag megadása nevű dialóg on lehet elvégezni.

A határállapotok és teheresetek szerinti szűrést az azonos nevű gombok alatt lenyíló jelölőnégyzetekkel lehet végrehajtani.

A jelölőnégyzeteknek három állása van. Nem csak kiválasztásra használhatóak, hanem egyben az adott teherkombináció csomag tartalmát is mutatják. Kézzel csak bepipált vagy üres állapotra kapcsolhatók, a köztes állás akkor jelenik meg, ha egyéb szűrőket alkalmazunk.

A határállapotok és teheresetek szerinti szűrést számítási eredmények nélkül is lehet alkalmazni.

A szabályok szerinti szűrés viszont minden esetben analízis vagy tervezési eredményeken alapszik. A különböző típusú szabályokat egyszerre vagy egymás után is lehet alkalmazni, hogy kiválasszuk a kívánt teherkombinációkat.

Amikor egy szabályt alkalmazunk, a filter megvizsgál minden teherkombinációt, ami ki volt választva a Teherkombináció csomag megadása ablakban -akár kézzel, akár határállapota vagy a benne lévő tehereset alapján-, minden olyan végeselem pontban, amit a szabály megkíván. Azok a teherkombinációk, amik megfelelnek a szabálynak, kiválasztva maradnak, míg azok, amelyek nem, nem lesznek többé kijelölve.

Különböző típusú szűrők kombinálása

A háromféle szűrőt lehetséges és érdemes együtt használni, azonban fontos tudni, hogy a szabályok szerinti szűrést csak azokon a kombinációkból válogat, amik ki vannak választva és van hozzájuk megfelelő számítási eredmény.

Vegyünk egy példát!

Egy egyszerű síkbeli keretmodell, amiben 27 teherkombinációt generáltunk többféle határállapotban. Az analízis és szabványos tervezési eredmények rendelkezésre állnak az összes teherkombinációban.

Alkalmazzunk egy kihasználtsági szabályt, amely kiválasztja azokat a teherkombinációkat, ahol a legnagyobb mértékadó kihasználtság 50% felett van.

Ekkor négy teherkombinációt kapunk:

De ha az 50%-os szabály alkalmazása előtt kikapcsoljuk a rendkívüli teherkombinációkat,

akkor a szabály alkamazása után már csak egy kombinációnk marad.

Több szabály alkalmazása

Több szabály együttes alkalmazása esetén a létrejövő teherkombináció-lista azoknak a listáknak az összege lesz, amik a szabály külön-külön való alkalmazása esetén jöttek volna létre.

gate

A Consteel 16-ban bevezettük a teherkombináció szűrés funkciót. A szűrés a teherkombinációk határállapota, a hozzátartozó teheresetek vagy akár a korábbi analízis eredmények és kihasználtságok alapján is lehetséges.  A cél különböző csomagok létrehozása az optimalizálási folyamat különböző lépéseire csökkentve ezzel a számítási időt, miközben biztosak lehetünk, hogy az összes releváns teherkombinációt figyelembe vettük. Lássuk, hogyan néz ki ez a tudatos munkafolyamat a gyakorlatban!  

Leírás

A legtöbb szerkezettervezési projekten jelentős probléma, hogy a szabványok számos teheresetet és kombinációt definiálnak. Bár e kombinációk többsége soha nem releváns vagy mértékadó, ettől függetlenül általában nem nyilvánvaló, melyeket lehet biztonsággal elhanyagolni, különösen, ha azt is figyelembe kívánjuk venni, hogy különböző teherkombinációk lehetnek relevánsak a szerkezet különböző részeire, mint az elsődleges vagy másodlagos szerkezet, kapcsolatok stb. Ennek megfelelően az optimalizálási folyamatot nagy mennyiségű felesleges számítás terheli.  

A teherkombináció szűrés funkcióval csökkentett teherkombinációs listák, vagyis teherkombináció csomagok létrehozása a cél, amelyek az optimalizálás különböző részeihez elmenthetők. 

A szűrési funkció optimális munkafolyamata attól függően változhat, hogy milyen céllal hozzuk létre a csomagokat, de létezik egy ajánlott általános folyamat, ami bármelyikhez alapul szolgálhat.  

Először a legegyszerűbb számításokat végezzük el és használjuk ezek eredményét egy megengedő szűréshez. Már ez jelentősen le fogja csökkenteni a teherkombinációk számát. Majd a számítások összetettségét növelve tovább tudjuk csökkenteni a kombinációs listát, immár szigorúbb szűrőket alkalmazva.  Ha szükséges, ez a lépés ismételhető. Ezzel az iteratív eljárással elkerülhető az esetlegesen sok ezer kombináció időigényes számítása.

load combination amount with and without filtering

1 – összes teherkombináció, szűrés nélkül;
2 – kezdeti csomag megengedő szűréssel;
3 – végső csomag szigorú szűréssel

Részletezett folyamat

Modellezés

Minden optimalizálási folyamat alapja egy jól felépített szerkezeti modell. Ennek megfelelően a munkafolyamat első lépése a geometriai és szerkezeti modellezés és a terhek definiálása. Ajánlott ennek lezárásaként egy elsőrendű analízist futtatni egy-két teheresetre az esetleges modellezési hibák megtalálására.

A teherkombinációkat ezután érdemes létrehozni. Mindegyik határállapotot létre kell hozni, amit a tervezés teljes ideje alatt használni szükséges. A Consteel automata teherkombináció generáló funkciója hatékony eszköz ehhez.  

Számítás és szűrés

Teherkombináció csomag létrehozható a Teherkombináció csomag megadása dialógon a határállapot vagy a kívánt tehereset kiválasztásával. De általában valószínű, hogy a konkrét analízis eredményre vagy kihasználtságra történő szűrés jóval hatékonyabb tud lenni a kombinációk számnak csökkentésben. A fent leírt általános folyamat részleteiben így a következő:

gate

Consteel 14 is a powerful analysis and design software for structural engineers. Watch our video how to get started with Consteel.

Contents

gate

The problem

Even if all of the load combination generation formulas of EN are implemented in Consteel for the automatic generation of combinations, standard formulas may not cover every necessary combination cases.

A quick fix

Of course in this case it is possible to define the missing combinations manually, but it is very likely, that the missing combinations are available, probably in a table form.

It is good to know, that Consteel is able to receive combination data, by the general Ctrl+C & Ctrl+V method. If you have the factors for load combinations stored in table form e.g. in Excel, just copy the data of the factors to the clipboard with Ctrl+C, and then Ctrl+V paste them into Consteels’s load combination table:

gate