Logistikos centro konstrukcijų projektavimas su RFEM 6 pagal Eurokodus

Didelio tarpatramio konstrukcijos, sudėtingos grunto sąlygos, stabilumo vertinimas, plieninių elementų ir mazgų projektavimas - viename projekte projektuotojui gali tekti spręsti kelis tarpusavyje tiesiogiai susijusius skaičiavimo uždavinius. Tokiais atvejais svarbu ne tik turėti programą, kuri apskaičiuoja konstrukciją. Projektuotojui reikia aplinkos, kurioje galima įvertinti visos konstrukcinės sistemos elgseną, patikrinti skirtingus projektinius variantus ir suprasti, dėl ko gaunamas konkretus rezultatas. Geras tokio darbo pavyzdys Ukrainos mieste Chmelnyckyje projektuotas logistikos centras, kuriame konstrukcijų analizei buvo naudojama Dlubal RFEM 6.

Projekto užduotis: 39 metrų tarpatramis

Logistikos centras projektuotas drabužių gamintojui STIMMA. Vienas svarbiausių užsakovo reikalavimų buvo maksimaliai laisva vidaus erdvė, kad pastatą būtų galima lanksčiai naudoti sandėliavimo, gamybos ir logistikos procesams. Tam reikėjo suprojektuoti plienines santvaras, kurių tarpatramis siekia 39 metrus.

Didėjant tarpatramiui, projektuotojui tampa vis svarbiau vertinti ne tik atskirų elementų laikomąją galią. Reikia analizuoti visos sistemos standumą, stabilumą, antros eilės efektus, mazgų elgseną ir realias atrėmimo sąlygas. Papildomą iššūkį sukėlė statybvietės geologija. Grunte aptikta statybinių atliekų, betono fragmentų ir paviršinio vandens, todėl standartiniai pamatų sprendiniai nebuvo savaime suprantami.

Vienas konstrukcijos modelis – daugiau galimybių analizuoti projektinius sprendinius

Projektuojant su RFEM 6 buvo analizuojama ne tik antžeminė plieninė konstrukcija. Skaičiavimo modelyje buvo vertinamos konstrukcijos, pamatai ir jų sąveika su gruntu, o plieninių jungčių patikrai naudoti specializuoti RFEM papildiniai. Toks principas svarbus ne dėl paties 3D modelio.

Jo vertė atsiranda tada, kai pakeitus vieną projektinį parametrą galima įvertinti, kaip šis pakeitimas paveikia kitą konstrukcijos dalį. Projektuotojas gali greičiau tikrinti alternatyvas ir sprendimą vertinti visos konstrukcinės sistemos, o ne tik atskiro elemento kontekste.

Geotechninės sąlygos ir pamatų sprendiniai

Sudėtingos grunto sąlygos buvo viena pagrindinių projekto rizikų. Naudojant RFEM 6 Geotechnical Analysis bei Construction Stages Analysis funkcionalumą buvo galima analizuoti konstrukcijos ir grunto sąveiką bei įvertinti pasirinktą sekliųjų pamatų sprendinį.

Projektavimo įmonei tokia analizė suteikia svarbią galimybę: neapsiriboti konservatyviu sprendiniu vien todėl, kad jį paprasčiau apskaičiuoti. Kai programinė įranga leidžia detaliau įvertinti realų konstrukcijos darbą, projektuotojas gali pagrįstai palyginti kelis variantus ir pasirinkti techniškai bei ekonomiškai racionalesnį.

Stabilumo analizė – ne vien elementų patikra

Didelio tarpatramio plieninėse konstrukcijose stabilumas dažnai tampa vienu svarbiausių projektavimo kriterijų. Šiame projekte buvo naudojamos RFEM 6 stabilumo, plieno projektavimo ir Warping Torsion (7 DOF) galimybės. Tai leidžia vertinti ne tik paprastą strypinių elementų darbą, bet ir sudėtingesnius efektus, susijusius su konstrukcijos deformuota schema bei sukamąja ir iškreipiamąja elementų elgsena.

Praktikoje tai reiškia, kad konstrukcijos stabilumą galima tikrinti keliais lygmenimis – nuo bendros konstrukcijos elgsenos iki konkrečių elementų ir jų kritinių vietų. Projektuotojui svarbus ir kitas aspektas: skaičiavimo rezultatas turi būti ne tik gautas, bet ir suprantamas.

RFEM rezultatų pateikimas, skaičiavimo parametrų ir projektavimo patikrų susiejimas su taikomomis normomis leidžia lengviau identifikuoti konstrukcijos vietas, kurios lemia sprendinį, ir tikslingai jas optimizuoti.

Plieniniai mazgai – vieta, kur gali pasikeisti visas sprendinys

Plieninės konstrukcijos modelis gali atitikti elementų laikomosios galios reikalavimus, tačiau tai dar nereiškia, kad visi jos mazgai bus tinkami. Chmelnyckio logistikos centro projekte Steel Design ir Steel Joints analizė padėjo nustatyti kritinį vertikalios ryšių sistemos jungties įtempių viršijimą. Mazgo sprendinys buvo pakoreguotas dar projektavimo etape. Tai gerai parodo platesnę integruoto projektavimo vertę.

Kuo anksčiau skaičiavimo modelyje aptinkama problema, tuo daugiau galimybių projektuotojas turi ją išspręsti nekeičiant jau suderintų ar pagamintų konstrukcijų. Projektavimo įmonei tai reiškia mažesnę korekcijų riziką vėlesniuose projekto etapuose, o užsakovui – didesnį projektinių sprendinių patikimumą.

Eurokodai: svarbu ne tik atitikti normą, bet ir suprasti skaičiavimą

Lietuvos konstrukcijų projektuotojams darbas pagal Eurokodus yra kasdienė praktika. Tačiau skiriasi tai, kiek projektavimo programinė įranga padeda projektuotojui suprasti pačią skaičiavimo logiką.

RFEM 6 projektavimo moduliai sukurti darbui pagal Eurokodus ir kitus tarptautinius standartus. Programa leidžia ne tik gauti elemento panaudojimo koeficientą, bet ir detaliau analizuoti patikras, pradinius parametrus bei skaičiavimo rezultatus.

Tai ypač aktualu, kai projektas perduodamas ekspertizei, reikia pagrįsti nestandartinį sprendinį arba konstrukciją projektuoja kelių inžinierių komanda. Aiškiai atsekama skaičiavimo logika tampa projekto kokybės valdymo dalimi.

Antrosios kartos Eurokodai jau keičia projektavimo aplinką

Eurokodų sistema šiuo metu pereina į naują etapą. Europos Komisijos Jungtinio tyrimų centro duomenimis, antrosios kartos Eurokodų standartai nacionaliniu lygmeniu turi būti paskelbti ne vėliau kaip 2027 m. rugsėjo 30 d., o su jais konfliktuojančios pirmosios kartos Eurokodų dalys turi būti atšauktos ne vėliau kaip 2028 m. kovo 30 d.

Dlubal yra pradėjusi antrosios kartos Eurokodų diegimo į RFEM 6 ir RSTAB 9 planavimą. Konkretus atskirų normų įgyvendinimas priklauso ir nuo nacionalinių priedų parengimo. Projektavimo įmonėms tai svarbus signalas vertinant programinius įrankius ilgesnei perspektyvai. Reikėtų žiūrėti ne tik į šiandien reikalingas funkcijas, bet ir į tai, kaip programinės įrangos kūrėjas prisitaiko prie besikeičiančios norminės bazės.

Ką RFEM 6 suteikia konstrukcijų projektavimo įmonei?

Chmelnyckio logistikos centro projektas vertingas tuo, kad RFEM 6 čia naudojamas ne vien kaip konstrukcijų skaičiavimo programa. Vienoje technologinėje aplinkoje sprendžiami keli tarpusavyje susiję uždaviniai: bendroji konstrukcijos analizė, stabilumas, plieninių elementų projektavimas, plieniniai mazgai, geotechninė analizė ir statybos etapų vertinimas.

Projektavimo įmonei toks darbo principas gali reikšti mažiau duomenų perdavimo tarp atskirų programų, greitesnį alternatyvių sprendinių tikrinimą, aiškesnę rezultatų kontrolę ir daugiau galimybių optimizuoti konstrukcijas.

Programinė įranga nepakeičia inžinieriaus sprendimų. Jos vertė atsiranda tada, kai inžinieriui suteikiama daugiau informacijos sprendimui priimti ir mažiau laiko tenka skirti pasikartojantiems skaičiavimo veiksmams. Būtent tai tampa svarbu projektavimo įmonėms konkuruojant ne tik projekto parengimo kaina, bet ir gebėjimu pasiūlyti užsakovui racionalų, techniškai pagrįstą ir patikimai patikrintą konstrukcinį sprendinį.