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IDEA StatiCa Steel 鋼構接頭有限元分析軟體


為什麼選擇 IDEA StatiCa Steel?


鋼構接頭是由板材組合而成,不像鋼筋混凝土結構的接頭能夠一體澆鑄成形,因此涉及許多接合問題,所以衍伸出的力量傳遞行為也相對複雜。鋼構接頭的設計不良或配置不周,直接影響整體結構安全,造成工期的延宕、成本的增加,因此鋼構接頭無疑是鋼結構建築中極重要的一環。

針對標準化的鋼構接頭,我們可以根據設計手冊、法規公式計算其荷載強度;如果是無法套用計算公式的非標準化、又複雜的鋼構接頭呢?

IDEA StatiCa Steel 聚焦鋼構接頭!


IDEA StatiCa Steel 是全球首款 專為鋼構接頭設計所開發的  鋼構接頭有限元分析軟體
除了根據歐洲規範和AISC計算分析外,IDEA StatiCa Steel
能夠透過有限元進行鋼構接頭分析,其分析結果經大學驗證,更可以與其他CAE/CAD軟體協作,並能產生分析及引用報表!


什麼是 IDEA StatiCa Steel?


幾分鐘內,依法規完成所有鋼構接頭的「設計」與「檢查」!

在IDEA StatiCa Steel 裡,可以設計所有類型的焊接接頭或螺栓連接、底板、底腳和錨定;並提供鋼構接頭精確的檢核,以及強度、勁度、挫曲的分析結果。
根據EC與AISC法規,針對螺栓、焊縫和混凝土塊進行檢核,包含最常使用接頭樣板、各種預定義的熱軋和薄板焊接件。


2D鋼架+桁架接頭

底腳+錨定接頭

3D鋼架+桁架接頭

♦角接板+牛腿+端板對接的
2D框架接頭

♦斜柱+底板+加勁板的錨定接頭

♦含空心斷面元件的
通用焊接3D框架接頭


所有造型(拓撲)

考慮所有荷載

幾分鐘的時間

不限組合成鋼構接頭的元件數量以及不論其接合方式,接頭造型由專案需求所定義,不受軟體功能所局限!

分析所有力量!接頭整體檢查功能考慮了所有梁和接頭之間的互相作用,確保在安全範圍內作業。

整個設計和檢核作業時間維持在短短的幾分鐘內,讓 IDEA StatiCa Steel 成為全球結構工程師和製造商日常工作的一部分。



IDEA StatiCa Steel 提供:


整體檢核

壓力/應變分析

勁度分析

依據各國家設計規範

自動生成鋼構接頭的有限元模型

任何接頭的旋轉勁度或橫向勁度

♦ 螺栓接頭與柱的整體檢核

♦ 在對角線以螺栓固定一根柱
的應力/應變分析

♦ 翼板切削(狗骨頭)螺栓接頭
在震域的勁度分析


構件能力(容受度)設計

挫曲分析

設計接頭抵抗力

非耗散接頭的地震檢核

局部挫曲效應與臨界載荷因素

最大可能的負載,儲備接頭容受度


♦ 續接和斜加勁板的容受度設計

♦ 針對固定在柱,含加勁、肋板
以及腹板上有開孔的鋼板進行
挫曲分析

♦ 針對一般空心斷面鋼管與鋼梁
的3D接頭進行接頭抵抗力設計




BIM(建築資訊模型)整合接口


市面上建築結構分析(CAE)軟體大多數都著重在「建築物整體」的評估分析,IDEA StatiCa Steel
可以使用來自其他CAE或CAD軟體的數據與模型,專注在進行「鋼構接頭」的設計與檢核,與之建立起
穩固的工作流程關係以及強大的整合協作聯繫,進一步縮短使用者設計與分析的時間!

+ CAE分析軟體



+ CAD建模軟體





輸出報告


IDEA StatiCa Steel 所產生的檢核報告中會顯示所引用參照的歐規或AISC,
並提供以下三種報告類型:


一行

一頁

詳細





IDEA StatiCa Steel 效益


提高使用者的工作效益!

IDEA StatiCa Steel 可以設計任何造型結構、各個方向荷載的鋼構接頭,並可以在短時間內完成
整個分設計-分析-檢核的程序,甚至可以使用來自其他CAE或CAD軟體的數據與模型,在使用者原本
的工作流程基礎上,縮短工作時間、降低材料及成本的浪費,更提升工程品質與安全的保障。


更安全


更省時


最佳化


隨時根據所選擇的規範進行所有
檢核,隨時保持建築的安全性。

過去工程師花費70%的時間在設
計分析30%的非標準(特殊)接頭
上,現在可以在短時間內完成!

確切估算在鋼構接頭上需要多少
材料,來進行合理有效的運用,
避免材料與進貨成本的浪費。



由 IDEA StatiCa Steel 取代過去經驗的判斷!


Calculate yesterday's estimates!

IDEA StatiCa Steel 的鋼構接頭設計


所有造型(拓撲)的接頭






考慮所有的荷載、內力



底板 - N, My, Mz

3D荷載接頭

端板 - My, Mz, Vy, Vz





由 IDEA StatiCa Steel 完成的鋼構接頭






創新的CBFEM法改變了接頭設計的規則!


IDEA StatiCa專業團隊與兩所頂尖的技術大學經過5年的初步研究和理論準備,
研發了一種可以針對不同造型和荷載的鋼構接頭進行分析、檢核的新方法:

Component-Based Finite element model (CBFEM)


並著手寫入軟體應用程式IDEA StatiCa Steel中,於2014年5月正式發布!


CBFEM如何運作?


IDEA StatiCa結合了廣受全球結構工程師使用及信賴的方法:

>Finite Element Method

Component Method

有限元分析法

組件方法



.將接頭分為許多組成元件
.所有鋼板都採用有限元方法進行建模,並假定為理想的彈(塑)性材料
.螺栓、焊接和混凝土塊則模擬為非線性彈簧
.有限元模型用來分析每個元件的內力
.檢查鋼板的極限塑性應變 - 5%acc. to EC3
.每個元件都根據各國法規定義的特定公式進行檢查(與使用「組件方法」類似)



組件模型

螺栓接頭

CBFEM模型





驗證及確認


為了確認CBFEM方法和IDEA StatiCa Steel 的安全性和可靠性,兩所合作的大學歷時3年進行實驗,所有測試結果已驗證發布。
Wald教授和他的團隊還出版了一本關於CBFEM方法的鋼構接頭設計的專書。

鋼構接頭先進設計的基準案例

作業系統: Windows 7專業版或以上
Microsoft Internet Explorer 11
搭配軟體:
硬體需求: 顯示卡:1024x768 with True Color capabilities
處理器:Minimum Intel Pentium 4 or AMD Athlon 64
記憶體:8GB(建議)
軟體安裝大小: 0.5 GB