نرم افزار

نرم افزار

نرم افزار

محصولات »

چهار‌شنبه ۲۷ خرداد ۱۳۹۴ | 10:390 نظر2160 بازدید

 نرم افزار طراحی سازه های فضاکار
SSD  (Space Structures Designer) 


تاریخچه:
با عنایت به فقدان حلقه ای میان طراحی اعضای سازه های فضاکار توسط نرم افزار های متداول از قبیل SAP2000 و تولید قطعات سازه های فضاکار، نیاز به وجود نرم افزاری جهت تکمیل فرایند طراحی سازه فضاکار احساس می شد. لذا تهیه نرم افزار SSD به منظور نیل به اهداف ذیل در دستور کار قرار گرفت.
1- طراحی اتصالات سازه فضاکار از قبیل پیچ ها، اسلیوها بر اساس نیروهای واقعی اعضا
2- استخراج سایز و نقشه گوی ها جهت نیل به حداکثر سایز گوی مورد نیاز بر اساس کنترل برخوردهای اعضای سازه فضاکار
3- تیپ بندی و تهیه لیست ساخت و تولید اعضای سازه های فضاکار
4- تیپ بندی و تهیه لیست ساخت و تولید قطعات سازه فضاکار از قبیل پیچ ها و اسلیو ها
5- تعبیه سوراخهای اضافه روی گوی هااز قبیل سوراخکای زیر سازی، تیپ بندی و تهیه لیست و نقشه سوراخکاری گوی ها به نحوی که امکان تولید آنها در سطح انبوه فراهم باشد.
6- تهیه نقشه های بافت و نصب هر نوع سازه فضاکار با توجه به تنوع بسیار زیاد در فرم آنها
برای نیل به اهداف فوق، قرارداد طراحی و تهیه نرم افزار با یکی از معتبر ترین دانشگاههای کشور در سال 1390 منعقد گردید. تهیه نرم افزار با همکاری متخصصین شرکت و دانشگاه پس از حدود دو سال به نتیجه رسید.
مشخصات نرم افزار:
در تهیه نرم افزار سعی شده است اتصالات بر اساس حد اکثر نیروهای واقعی اعضا طراحی شوند. مشخصات ویژه نرم افزار را می توان به شرح ذیل ارائه نمود:

1. فراخوانی سازه طراحی شده در نرم افزار Sap2000
پس از اتمام طراحی سازه فضاکار در نرم افزار sap2000، خروجی سازه فضاکار با فرمت .mdb تهیه می گردد. در این خروجی، اطلاعات مورد نیاز از قبیل مختصات هندسی نقاط، مشخصات مقاطع و متریال اعضا، گروه بندی های مورد نیاز و نیروهای داخلی اعضا ناشی از ترکیبات بارگذاری اعمال شده ذخیره می گردد. نرم افزار SSD این فایل را بصورت ورودی نرم افزار شناسایی نموده و فرم سه بعدی آن را نمایش می دهد.

2. پایگاه داده های نرم افزار
پایگاه داده های نرم افزار شامل قطعات مورد استفاده و ترکیبات مورد نیاز جهت اعضای سازه فضاکار شامل مقاطع اعضا، پیچ، اسلیو، مخروطی، پین و گوی ها می باشد. در این بخش، محدوده نیروهای حداکثر فشاری و کششی اعضا مشخص می گردد و نرم افزار از این نیروها برای کنترل کفایت اعضای سازه فضاکار در مقابل نبروهای داخلی اعضا استفاده خواهد نمود. در ذیل به برخی از این جداول اشاره شده است:


3. طراحی:
به منظور طراحی کلیه مقاطع و گوی های سازه فضاکار، فرایند 7 مرحله ای گام به گام طراحی جهت نرم افزار تعبیه شده است. دریافت خروجی از نرم افزار بدون اتمام کل فرایند طراحی امکان پذیر نمی باشد. زیرا نرم افزار طی فرایند طراحی، کلیه قطعات و اعضای ساطه فضاکار و همچنین سایز گوی ها را طراحی می نماید و در صورتی که اگر حتی یک عضو سازه دارای اتصالات ناکافی برای تحمل بارهای وارده باشد، نرم افزار اجازه اتمام طراحی و تهیه خروجی نخواهد داد. لذا نرم افزار طراح را موظف می نماید که اتصالات مورد نیاز (پیچ و اسلیو) را برای تحمل نیروهای اعضا، تعریف نماید.
مراحل طراحی به شرح ذیل است:
3.1. Design Preferences:
در این جدول مشخصات و حداقل طول اعضا و زوایای اعضا تعریف می گردد. به این دلیل که ممکن است به هر دلیلی در مدلسازی، اعضای با طول کوچک وجود داشته باشد و یا زوایای بین اعضا کوچک باشد که در این صورت سازه فضاکار اجرایی و یا اقتصادی نخواهد بود و بایستی مدل اصلاح شود. به منظور اجتناب از اتلاف وقت، نرم افزار این موارد را در ابتدا کنترل نموده و اعلام می نماید.

3.2. Structure Properties :
در این بخش مشخصات هندسی سازه شامل فرم سازه، محور های مختصات محلی سازه و گروه های تکیه گاهی و سازه زیرین تعریف می گردد. نرم افزار از محور های مختصات محلی سازه، برای تعریف سوراخهای اضافی گوی ها و همچنین تهیه نقشه های بافت و نصب سازه استفاده می نماید. همانطور که مشاهده می گردد، نرم افزار توانایی شناسایی فرم های مختلف سازه را دارا می باشد. با تعریف اعضای سازه زیرین، نرم افزار این اعضا را در طراحی سازه فضاکار دخالت نخواهد داد. این اعضا به رنگ سیاه در مدل قابل مشاهده است.

3.3. Check Geometry :
این بخش جهت کنترل وجود اعضای با طول کوتاه و یا زاویه کوچک بین اعضا در سازه فضاکار تعبیه شده است.

3.4. Assign Extra Bolts :
در این بخش، سوراخهای اضافی مورد نیاز در گوی ها تعریف می شوند. این سوراخها عمدتا به منظور اتصال زیرسازی به سازه فضاکار مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین به منظور سوراخکاری گوی ها، وجود سوراخ مبنا برای ثابت نمودن گوی روی دستگاه سوراخکاری ضروری است. نحوه تعریف سوراخ اضافی در نرم افزار بسیار متنوع است. به عنوان مثال می توان این سوراخ را بر اساس زاویه آلفا و بتا تعریف نمود و یا اینکه سوراخ اضافه را برای گروهی از گوی ها بصورت عمود بر سطح پوشش تعریف نمود.

3.5. Assign Auto select :
در این بخش مشابه نرم افزار sap2000، می توان برای هر سایز عضو سازه فضاکار ترکیبات مختلفی از پیچ، اسلیو، مخروطی و پین را اختصاص داد. نرم افزار هر یک از این ترکیبات را برای کنترل کفایت ترکیب برای تحمل نیروهای داخلی اعضا کنترل می نماید. همچنین می توان سایز های مختلفی از گوی را برای انتخاب گوی بهینه برای سازه تعریف نمود.
3.6.  Start Design :
در این بخش، نرم افزار ترکیبات تعریف شده برای اعضا را کنترل نموده و ترکیب بهینه را برای تک تک اعضا انتخاب می نماید. در صورت عدم کفایت ترکیبات تعریف شده برای اعضا، نرم افزار این اعضا را طی جدولی ارائه می نماید تا طراح بتواند ترکیب جدیدی به ترکیبات قبلی اضافه نماید.
3.7. Finish Design :
در این بخش، نرم افزار گوی های بهینه را به نقاط اتصال سازه فضاکار اختصاص داده و طول برش اعضا را اصلاح می نماید. همچنین تیپ بندی اعضا و گوی ها را در این بخش انجام می دهد. در صورت عدم کفایت قطر گوی تعریف شده، نرم افزار پیغام خطا نمایش داده و لیست نقاطی که قطر گوی برای عدم تداخل اعضا کفایت ننموده را به همراه حداقل قطر گوی مورد نیاز نمایش خواهد داد. پس از اتمام این بخش، طراح می تواند به بخش بعدی که دریافت خروجی از نرم افزار است مراجعه نماید.

4- خروجی نرم افزار:
نمونه نقشه بافت سازه

فایل بافت سه بعدی سازه

این فایل در نقاطی از سازه که  در نقشه بافت کاملا مشخص نیست قابل استفاده است.

خروجی مختصات نقاط و گروه بندی آنها
Joint X Y Z Joint type Sphere group
1 144200 38600 -1400 Dummy None
2 153800 38600 -1400 Dummy None
3 156250 38600 -1400 Dummy None
4 144200 48600 -1400 Dummy None
5 153800 48600 -1400 Dummy None
6 158700 48600 -1400 Dummy None
7 144200 58600 -1400 Dummy None
8 153800 58600 -1400 Dummy None
9 157400 58600 -1400 Dummy None
10 161400 58600 -1400 Dummy None

خروجی اعضای موجود در مدل شامل کد نقاط دو سر المان ، طول مرکز تا مرکز المان، گروه طراحی المان و گوی های دو طرف المان
Member Joint I Joint J C/C length Member type Member group Spheres
483 440 418 3173 Normal G3 (N130/120, N130/120)
484 419 440 3173 Normal G6 (N110/100, N130/120)
485 441 419 3173 Normal G5 (N110/100, N110/100)
486 420 441 3173 Normal G5 (N110/100, N110/100)
487 442 420 3173 Normal G6 (N130/120, N110/100)
488 421 442 3173 Normal G7 (N130/120, N130/120)
489 443 421 3173 Normal G3 (N130/120, N130/120)
490 422 443 3173 Normal G6 (N110/100, N130/120)
491 444 422 3173 Normal G5 (N110/100, N110/100)
492 423 444 3173 Normal G5 (N110/100, N110/100)
493 445 423 3173 Normal G4 (N130/120, N110/100)
494 424 445 3173 Normal G7 (N130/120, N130/120)
495 446 424 3173 Normal G3 (N130/120, N130/120)

 


خروجی ساخت گوی ها شامل تعداد، زوایای سوراخکاری، سایز بولت ها و نوع گوی (تکیه گاهی یا معمولی)
Name Group type Sphere type Joint no. Bolts
P1 BoltedSupport N130/120 1 [M20/65/10.9, (0.0, 0.0)]; [M20/65/10.9, (58.3, 1.0)]; [M20/65/10.9, (0.0, 90.0)]; [M20/65/10.9, (0.0, 47.2)]; [M20/65/10.9, (90.0, 41.5)]; [M16/8.8, (0.0, -90.0)]; [M12/8.8, (270.0, 0.0)]
P2 Normal N110/100 1 [M20/65/10.9, (0.0, 0.0)]; [M20/65/10.9, (180.0, 0.0)]; [M20/65/10.9, (301.7, 1.0)]; [M20/65/10.9, (238.3, 1.0)]; [M20/65/10.9, (0.0, 63.5)]; [M20/65/10.9, (180.0, 54.5)]; [M20/65/10.9, (270.0, 41.5)]; [M12/8.8, (0.0, -90.0)]; [M12/8.8, (90.0, 0.0)]
P3 Normal N110/100 12 [M20/65/10.9, (0.0, 0.0)]; [M20/65/10.9, (180.0, 0.0)]; [M20/65/10.9, (301.7, 1.0)]; [M20/65/10.9, (238.3, 1.0)]; [M20/65/10.9, (0.0, 54.5)]; [M20/65/10.9, (180.0, 54.5)]; [M20/65/10.9, (270.0, 41.5)]; [M12/8.8, (0.0, -90.0)]; [M12/8.8, (90.0, 0.0)]
P4 BoltedSupport N130/120 6 [M20/65/10.9, (0.0, 0.0)]; [M20/65/10.9, (180.0, 0.0)]; [M20/65/10.9, (301.7, 1.0)]; [M20/65/10.9, (238.3, 1.0)]; [M20/65/10.9, (360.0, 54.5)]; [M20/65/10.9, (180.0, 54.5)]; [M20/65/10.9, (270.0, 41.5)]; [M16/8.8, (0.0, -90.0)]; [M12/8.8, (90.0, 0.0)]
P5 Normal N110/100 1 [M20/65/10.9, (0.0, 0.0)]; [M20/65/10.9, (180.0, 0.0)]; [M20/65/10.9, (301.7, 1.0)]; [M20/65/10.9, (238.3, 1.0)]; [M20/65/10.9, (0.0, 54.5)]; [M20/65/10.9, (180.0, 63.5)]; [M20/65/10.9, (270.0, 41.5)]; [M12/8.8, (0.0, -90.0)]; [M12/8.8, (90.0, 0.0)]
 
خروجی لیست تولید المان سازه فضاکار شامل طول برش لوله، تعداد، مقطع لوله، مخروطی، اسلیو، پیچ و پین
Name Cut length Member no. Combination Section Cone Sleeve Bolt Pin
G1 3103.3 14 E60 T60.3x3 C60/30/22 S30/30/22 M20/65/10.9 P4/30
G2 3113.3 33 E60 T60.3x3 C60/30/22 S30/30/22 M20/65/10.9 P4/30
G3 2933 9 E60 T60.3x3 C60/30/22 S30/30/22 M20/65/10.9 P4/30
G4 2953 5 E48 T48.3x3 C48/25/22 S30/30/22 M20/65/10.9 P4/30
G5 2963 13 E48 T48.3x3 C48/25/22 S30/30/22 M20/65/10.9 P4/30
G6 2943 9 E60 T60.3x3 C60/30/22 S30/30/22 M20/65/10.9 P4/30
G7 2923 5 E76-1 T76.1x3.5 C76/35/22 S30/30/22 M20/65/10.9 P4/30

خروجی لیست مصالح مورد نیاز در پروژه
Type Name Quantity
Sphere N130/120 81
Sphere N110/100 226
Sphere N90/80 20
Section T60.3x3 (St37) 1099910.6
Section T48.3x3 (St37) 1301313
Section T76.1x3.5 (St37) 967572.1
Section T114.3x4 (St37) 39116.5
Section T88.9x4 (St37) 56899.7
Section T141x5 (St37) 11826.5
Cone C60/30/22 826
Cone C48/25/22 1034
Cone C76/35/22 674
Cone C114/50/22 18
Cone C89/45/22 40
Cone C114/50/29 8
Cone C141/60/32 8
Sleeve S30/30/22 2530
Sleeve S32/30/22 4
Sleeve S46/45/22 18
Sleeve S36/30/22 40
Sleeve S46/45/29 8
Sleeve S46/45/32 8
Bolt M20/65/10.9 2574
Bolt M20/90/10.9 18
Bolt M27/95/10.9 8
Bolt M30/101/10.9 8
Pin P4/30 2530
Pin P4/32 4
Pin P5/46 34
Pin P4/36 40
در پایان می توان گفت که این نرم افزار تمامی نیاز های ساخت و نصب را به خوبی پاسخ می دهد و در ادامه به تعدادی از پروژه های طراحی و اجرا شده با کمک نرم افزار SSD اشاره می گردد.

5- پروژه های طراحی و اجرا شده با کمک SSD
طراحی، ساخت و اجرای پروژه سازه فضایی مرکز فرهنگی دهوک 


پروژه شهر بابل- ایران


پروژه استادیوم الزوراء- بغداد


طراحی و تهیه نقشه های پروژه به اتمام رسیده و در مرحله تولید و نصب می باشد.


در پایان ادعای این شرکت این است که توانایی طراحی و اجرای هر نوع فرم سازه فضاکار با توجه به نظر معمار محترم را دارا می باشد.
 


دیدگاه خود را بیان کنید