ETABS یک محصول نرم افزاری مهندسی است که به تحلیل و طراحی ساختمان های چند طبقه می پردازد. ابزارها و قالب‌های مدلسازی، نسخه‌های بار مبتنی بر کد، روش‌های تحلیل و تکنیک‌های راه‌حل، همگی با هندسه شبکه‌ای منحصربه‌فرد برای این کلاس از ساختار هماهنگ هستند. سیستم های پایه یا پیشرفته تحت شرایط استاتیک یا دینامیکی ممکن است با استفاده از ETABS ارزیابی شوند.
ویژگی های بصری و یکپارچه، برنامه های کاربردی با هر پیچیدگی را برای پیاده سازی عملی می کند.
ETABS همچنین دارای قابلیت ادغام با محصولات نرم افزاری مرتبط دوره مهندسی عمران است که امکان اینپورت مدل های معماری از نرم افزارهای مختلف نقشه کشی فنی یا صادرات به پلت فرم ها و فرمت های فایل مختلف را فراهم می کند. SAFE، نرم افزار طراحی کف و دال فونداسیون با قابلیت پس کشش (PT) یکی از این گزینه ها برای صادرات است. CSI SAFE را برای استفاده در ارتباط با ETABS هماهنگ کرد تا مهندسان بتوانند جزئیات، تجزیه و تحلیل و طراحی سطوح فردی یک مدل ETABS را به طور کامل انجام دهند.
در این مطلب به توضیحاتی در خصوص نحوه کارکرد و طراحی سازه با این این دو نرم افزار خواهیم پرداخت.
ویژگی های نرم افزاری ETABS
اساس مدل سازی ETABS این تعمیم است که ساختمان های چند طبقه معمولاً از پلان های یکسان یا مشابه تشکیل شده اند که در جهت عمودی تکرار می شوند. ویژگی‌های مدلسازی که تولید مدل تحلیلی را ساده می‌کند و سیستم‌های لرزه‌ای پیشرفته را شبیه‌سازی می‌کند، به شرح زیر فهرست شده‌اند:
- الگوهایی برای مدل سازی سیستم جهانی و عنصر محلی
- هندسه بخش سفارشی و رفتار سازنده
- گروه بندی اشیاء قاب و پوسته
- تخصیص پیوند برای مدلسازی جداگرها، دمپرها و سایر سیستم‌های لرزه‌ای پیشرفته
- مشخصات لولای غیر خطی
- مش بندی خودکار با گزینه های دستی
- ویژگی های ویرایش و انتساب برای پلان، ارتفاع و نماهای سه بعدی
ETABS ، بسته نرم افزاری یکپارچه نهایی برای طراحی، تجزیه و تحلیل سازه و مدریت پروژه ساختمانی است.
ETABS یک رابط کاربری واحد برای انجام مدلسازی، تحلیل، طراحی و گزارش ارائه می‌کند. به علاوه هیچ محدودیتی برای تعداد پنجره های مدل، نماهای دستکاری مدل و نمایش داده ها وجود ندارد.
نرم افزار داده های مدل و سایر اطلاعات را در جداول پایگاه داده ذخیره می کند که ممکن است مستقیماً از طریق ویرایش تعاملی پایگاه داده ویرایش شوند. این ویژگی قدرتمند امکان توسعه یا ویرایش سریع مدل ها را فراهم می کند.
لازم به ذکر است که طراحی اسکلت فلزی، اسکلت بتنی، دال بتنی، دیوار برشی بتنی، تیر کامپوزیت، ستون مرکب و تیرچه فولادی بر اساس انواع آیین نامه های طراحی ایالات متحده و بین المللی قابل انجام است.
ETABS یک رابط کاربری واحد برای انجام مدلسازی، تحلیل، طراحی و گزارش ارائه می‌کند و هیچ محدودیتی برای تعداد پنجره های مدل، نماهای دستکاری مدل و نمایش داده ها وجود ندارد.
همچنین گرافیک DirectX با گرافیک سخت‌افزاری شتاب‌دهنده، امکان پیمایش مدل‌های با چرخش سریع و چرخش سریع را فراهم می‌کند و کاربران می توانند نمودارهای لحظه ای، تخصیص بار، اشکال منحرف شده، خروجی طراحی و گزارش ها را در یک صفحه مشاهده کنند.
کاوشگر مدل ETABS توانایی شما را برای مدیریت پروژه و داده ها در مدل شما افزایش می دهد. می‌توانید ویژگی‌ها را در گروه‌ها تعریف، تکثیر و اصلاح کنید و ویژگی‌ها را مستقیماً روی مدل‌ها برای تخصیص بکشید و رها کنید. نمایشگرهای تعریف شده توسط کاربر را می توان به راحتی در کاوشگر مدل برای پیمایش سریع تنظیم کرد.
مدل سازی به کمک ETABS
ETABS دارای طیف گسترده ای از الگوها برای شروع سریع یک مدل جدید است. در این مرحله الگوی مدل، شما توانایی تعریف فاصله شبکه و شبکه، تعداد طبقات، بخش های سیستم سازه ای پیش فرض، بخش های پیش فرض دال و پنل دراپ و بارهای یکنواخت (مخصوصا بارهای مرده و زنده) را دارید.
مدل فیزیکی از اشیایی تشکیل شده است که نمایانگر اعضای ساختار فیزیکی هستند. نماهای مدل فیزیکی به طور دقیق نقاط درج، جهت اعضا، تقاطع اشیاء و سایر جزئیات هندسی ثبت شده توسط مدل شی را نمایش می دهند.
نماهای مدل تحلیلی مدل المان محدود سازه را نشان می دهد که از اتصالات اتصالات، قاب ها و پوسته ها و مش بندی های تعریف شده تشکیل شده است. هنگامی که تجزیه و تحلیل اجرا می شود، مدل تحلیلی به طور خودکار از مدل و تخصیص ها و تنظیمات آن تولید می شود.
یکی از قدرتمندترین ویژگی هایی که ETABS ارائه می دهد، تشخیص سطوح استوری است که امکان ورود داده های ساختمان را به شیوه ای منطقی و راحت فراهم می کند. شما می توانید مدل های خود را بر اساس طبقه به طبقه، استوری به استوری تعریف کنید، مشابه روشی که یک طراح در هنگام ترسیم نقشه های ساختمان کار می کند.
اسنپ های هوشمند با تشخیص خودکار تقاطع ها، پسوندها، موازی ها و عمودها، تولید مدل را ساده می کند. به راحتی یک DXF/DWG معماری را در پس‌زمینه پنجره مدلسازی ETABS وارد کنید و از آن به عنوان الگویی برای ردیابی برای کمک به ایجاد مدل خود استفاده کنید. لایه ها را روشن و خاموش کنید تا انتخاب کنید کدام لایه(های) را می خواهید ببینید. همچنین می‌توانید روی یک عنصر کلیک راست کنید تا به سرعت یک ناحیه را به یک شی ساختاری ETABS تبدیل کنید.
در ETABS، شبکه‌ها را می‌توان به عنوان سیستم‌های شبکه‌ای دکارتی، استوانه‌ای یا عمومی با فرم آزاد تعریف کرد. هیچ محدودیتی برای تعداد سیستم های شبکه ای در یک مدل وجود ندارد و می توان آنها را در هر جهتی چرخانده یا در هر مبدا در مدل قرار داد.
ارتفاعات توسعه یافته می توانند هر مسیر ترسیم شده را در نمای پلان بالا ببرند. این به ویژه برای بالا بردن نمایی که شکل بسیار منحصر به فردی دارد مفید است. هنگامی که ارتفاع توسعه یافته ترسیم شد، سپس به لیست ارتفاعات در مدل اضافه می شود.
نرم افزار CSI داده های مدل و سایر اطلاعات را در جداول پایگاه داده ذخیره می کند که ممکن است مستقیماً از طریق ویرایش تعاملی پایگاه داده ویرایش شوند. این ویژگی قدرتمند امکان توسعه یا ویرایش سریع مدل ها را فراهم می کند.
کاوشگر مدل امکان دسترسی آسان به داده‌های تعریف مدل، از جمله فرم‌های ویژگی، تعاریف بار و اشکال شی، و همچنین نتایج تجزیه و تحلیل و طراحی را در قالب‌های گرافیکی، جدولی و گزارش می‌دهد.
مهندسان گزینه های زیادی در مورد تولید مش در ETABS دارند. به سادگی شی ناحیه را انتخاب کنید و سپس قوانینی را برای استفاده از ژنراتور مش خودکار انتخاب کنید. شما همچنین می توانید به صورت دستی اشیاء را در مدل مش کنید. این به عنوان مش بندی خارجی شناخته می شود. این منجر به مطابقت یک به یک بین شی و عناصر می شود.
طراحی سازه به کمک ETABS
با استفاده از این نرم افزار طراحی اسکلت فلزی، اسکلت بتنی، دال بتنی، دیوار برشی بتنی، تیر کامپوزیت، ستون مرکب و تیرچه فولادی بر اساس انواع آیین نامه های طراحی ایالات متحده و بین المللی قابل انجام است.
طراحی قاب فولادی کاملاً یکپارچه شامل بهینه سازی اندازه اعضا و اجرای کدهای طراحی است. ETABS به کاربران اجازه می دهد تا به صورت تعاملی نتایج طراحی را در هر عضو قاب مشاهده کنند، پارامترها یا ویژگی های بخش را تغییر دهند و نتایج عضو به روز شده را نمایش دهند.
هنگام ایجاد یک مدل ETABS حاوی اجسام قاب فولادی یا بتنی (قاب، تیرهای مرکب و تیرچه)، تعیین اندازه‌های اولیه اعضای اولیه برای تجزیه و تحلیل ضروری نیست. در عوض، ویژگی انتخاب خودکار را برای هر یک یا همه اشیاء فریم اعمال کنید. ویژگی انتخاب خودکار فهرستی از اندازه بخش ها است. فهرست شامل تمام اندازه‌های بخش است که میتوانند برای عضو فیزیکی در نظر گرفته می‌شوند و لیست‌های متعددی را می‌توان تعریف کرد.
طراحی قاب بتنی در ETABS شامل مساحت مورد نیاز محاسبات فولاد، لیست های انتخاب خودکار برای اندازه اعضای جدید، اجرای کدهای طراحی، طراحی تعاملی و بررسی و قابلیت های بازنویسی جامع است.
طراحی جامع تیر کامپوزیت شامل اندازه گیری اعضا با استفاده از لیست های انتخاب خودکار، محاسبه الزامات کمبر و گل میخ، اجرای کدهای طراحی ایالات متحده و بسیاری از بین المللی، و قابلیت رونویسی جامع است.
طراحی دیوار برشی شامل محاسبه نیازمندی های تقویت کننده برای واژگونی و برش، محاسبات ظرفیت آرماتورهای تعریف شده، کدهای طراحی ایالات متحده و بین المللی و قابلیت رونویسی جامع است.
در نهایت باید گفت ETABS حداقل نیاز به تقویت سطح، شدت یا تعداد میله ها را محاسبه می کند. طراحی در چندین ایستگاه انجام خواهد شد. نوارهای طراحی می توانند غیر متعامد و با عرض متفاوت باشند.
امکانات و ویژگی های نرم افزار SAFE
همانطور که در مطلب قبلی اشاره شد نرم افزار SAFE که یکی دیگر از نرم افزار های طراحی سازه آموزشگاه فنی است که قابلیت ادغام همه جنبه های فرآیند طراحی مهندسی از طراحی قاب گرفته تا تولید را با جزئیات در یک محیط آسان و بصری داراست
SAFE نرم افزاری کاملا کاربردی برای مدل سازی پایه ها ، تکیه‌گاه های خاک و زیرزمین ها است. تخصیص مساحت سازه ها بر اساس مدول زیر سطح است و با تغییر مش سازه به طور خودکار تنظیم می شود.همچنین SAFE طیف گسترده ای از ویژگی های طراحی مبتنی بر کد را برای بتن، پایه ها، دیوارها، ستون ها، تیرها و تیرهای PT، طراحی دال و تیرهای فولادی مرکب ارائه می دهد.
در ادامه این مطلب به امکانات و ویژگی ها و همچنین نحوه طراحی با این نرم افزار خواهیم پرداخت.
رابط کاربری آسان: SAFE یک رابط کاربری واحد برای انجام مدلسازی، تحلیل، طراحی و گزارش ارائه می‌کند. یک مدل کاوشگر جدید که برای دسترسی سریع به اشیا، خصوصیات و فرم ها در تسهیل می کند.
ابزار طراحی: بسیاری از ابزارهای طراحی و پیش نویس در SAFE تعبیه شده اند تا تجربه مدل سازی مهندس را افزایش دهند. بسیاری از میانبرها و کنترل های استاندارد صنعتی رایج نیز در دسترس هستند.
قالب ها: SAFE الگوهای مختلفی را برای شروع سریع یک مدل جدید ارائه می دهد که شامل دال های مسطح، دال های دو طرفه، پایه ها، دال های وافل، دال های آجدار، کف های کامپوزیت و پایه های تکی یا ترکیبی می شود.
اسنپ های هوشمند: اسنپ های هوشمند با تشخیص خودکار تقاطع ها، پسوندها، موازی ها و عمودها، تولید مدل را ساده می کند. ابزارهای کمکی ترسیم اکستروژن های فیزیکی را حتی در حالت ترسیم تحلیلی نشان می دهند.
ردیابی معماری: فایل های معماری DXF یا DWG را می توان به پس زمینه وارد کرد و به عنوان کاغذ ردیابی برای تولید هندسه دال استفاده کرد. از طرف دیگر، طرح معماری را می توان به طور خودکار با کلیک راست دکمه به یک شی ساختاری SAFE تبدیل کرد.
سیستم های شبکه: در SAFE، شبکه‌ها را می‌توان به عنوان سیستم‌های شبکه‌ای دکارتی، استوانه‌ای یا عمومی با فرم آزاد تعریف کرد. هیچ محدودیتی برای تعداد سیستم های شبکه ای در یک مدل وجود ندارد و می توان آنها را در هر جهتی چرخانده یا در هر مبدا در مدل قرار داد.
ویرایش تعاملی پایگاه داده: با ویرایش تعاملی پایگاه داده، داده های مدل را می توان از نمای جدول ویرایش کرد که کار ایجاد تغییرات در مدل را ساده می کند. جداول به راحتی از Microsoft Excel و Access قابل اینپورت و اکسپورت خواهند بود.
مش بندی مبتنی بر اشیا: مش بندی مبتنی بر شی، مش ها را بر اساس حداکثر اندازه عنصر مشخص شده تولید می کند، که اجازه می دهد تا عناصر چهار ضلعی در درجه اول وجود داشته باشند و در صورت لزوم به عناصر مثلثی منتقل شوند.
خطوط ابعاد: خطوط ابعاد را می توان در مدل SAFE در هر دو واحد معماری یا اعشاری ترسیم کرد. این خطوط به شی ارجاع شده پیوند داده می شوند تا اگر اندازه شی تغییر کند، خط بعد نیز تغییر می کند.
دیوارها و رمپ ها: دیوار و رمپ ها را می توان به صورت بارهای خطی یا تکیه گاه های خطی مدلسازی کرد یا به طور صریح با عناصر دیوار مدلسازی کرد. به علاوه می توان مناطق برآمدگی را برای جلوگیری از تغییر شکل دال در محل دیوار یا رمپ تعریف کرد.
نقاط درج: نقاط درج برای تعریف افست تیرها و ستون ها استفاده می شود. نقاط درج را می توان بر اساس نقاط اصلی تعریف شده سریع SAFE یا بر اساس ابعاد تعریف شده توسط کاربر تعریف کرد.
ستون ها: ستون ها در SAFE می توانند مستطیلی، T شکل، L شکل، دایره ای یا کلی با ویژگی های تعریف شده توسط کاربر باشند. مناطق صلب را می توان برای جلوگیری از تغییر شکل دال در مکان های ستون تعریف کرد. همچنین پانل های دراپ را می توان به راحتی با حروف بزرگ ستون اضافه کرد.
تکیه گاه های فنری: از تکیه گاه های فنری برای تعریف تکیه گاه های خاکی استفاده می شود. این تکیه گاه ها را می توان به عنوان نقاط، خطوط یا مناطق و فقط به عنوان تنش یا فقط فشرده تعریف کرد.
نوارهای طراحی: از نوارهای طراحی برای تعیین نحوه محاسبه نیازهای تقویتی استفاده می شود. SAFE می تواند به طور خودکار نوارها را برای شما تعریف کند یا می توانید خودتان نیز آنها را تعریف کنید.
نوارهای طراحی عمومی: نوارهای طراحی متعامد، غیر متعامد، چند قسمتی و عرض متفاوت، همگی توسط SAFE پشتیبانی می شوند.
نوارهای عرض خودکار: عرض نوار طراحی را می توان به طور خودکار توسط SAFE تعیین کرد، یا می توان آنها را به صورت دستی برای طرح های پیچیده تر تعیین کرد.
Autostrip و Layout: SAFE دارای الگوهایی است که برای تعیین طرح تاندون سریع بر اساس نوارها ساخته شده است. پروفایل های خودکار برای نسبت های پیش فشرده سازی و متعادل سازی مشخص وجود دارد.
بارگذاری: بارها را در هر دو نمای دوبعدی و سه بعدی مدل SAFE می توان نشان داد. می توانید نمودارهای بارگذاری ناحیه منحنی رنگی را با مقادیر بارگذاری نمایش دهید، یا ماوس را روی قسمت های مختلف مدل خود قرار دهید تا مقادیر بارگذاری آنی را دریافت کنید.
موارد بارگذاری و ترکیبات: SAFE امکان تعداد نامحدودی از موارد و ترکیبات بار را فراهم می کند. ترکیبات طراحی به طور خودکار بر اساس کد طراحی انتخاب شده، از جمله ترکیبات قدرت و خدمات، اضافه خواهند شد. به این منظور افزودنی خطی، پاکت، افزودنی مطلق، SRSS و توابع محدوده برای کارایی در ویرایشگر ترکیب بار تعبیه شده است.
بارهای نقطه ای، خطی و ناحیه ای: بارهای نقطه ای را می توان به صورت تک نقطه یا بارهای نقطه ای روی خطوط یا مناطق تعریف کرد. بارهای نقطه ای شامل اندازه بار برای برش پانچ است. بارهای خط را می توان به صورت یکنواخت یا ذوزنقه ای تعریف کرد و بارهای سطحی را می توان به صورت بارهای سطحی یکنواخت یا غیریکنواخت تعریف کرد.
بارهای الگوی خودکار: بارهای الگوی خودکار الگوهایی هستند که به طور خودکار بر اساس پانل های دال تولید می شوند. نتایج حاصل از هر پانل واحد با ترکیب بار اضافه کردن محدوده ترکیب می شود. بارهای زنده الگوی تعریف شده توسط کاربر نیز می تواند تعریف شود.
بارها و تلفات تاندون: بارها و تلفات تاندون به راحتی تعریف شده و توسط SAFE محاسبه می شود. کاربران می توانند جک را از هر دو انتهای تاندون یا هر دو تعریف کنند. تنش جک مشخص شده به بار تبدیل می شود. محاسبه تلفات می تواند بر اساس درصد نیرو، مقادیر تنش تعریف شده توسط کاربر یا بر اساس محاسبات دقیق تر باشد.
کنترل انحراف: کنترل انحراف را می توان با استفاده از تحلیل غیرخطی یا تجزیه و تحلیل ترک خوردگی طولانی مدت که خزش و انقباض بتن را در نظر می گیرد، انجام داد.
پویایی شناسی: تحلیل های دینامیکی را می توان با استفاده از بردارهای Ritz یا Eigen انجام داد. بارها و حالت های طیف پاسخ را می توان مستقیماً از ETABS وارد کرد.
طراحی سازه در نرم افزار SAFE
طراحی تیر کامپوزیت: تیرهای فولادی افقی، پشتیبان عرشه فولادی پر یا پر نشده، می توانند ترسیم شوند و برای طراحی اختصاص داده شوند. تیرهایی با بازشوهای شبکه ای شامل تیرهای قلعه ای و سلولی قابل طراحی هستند. طراحی را می توان بر روی مدل به صورت کلی یا به صورت تعاملی بر روی اعضای جداگانه انجام داد.
طراحی مبتنی بر نوار: SAFE حداقل نیازهای تقویتی منطقه، شدت یا تعداد میله ها را محاسبه می کند. طراحی در چندین ایستگاه انجام خواهد شد. نوارهای طراحی می توانند غیر متعامد و با عرض متفاوت باشند.
طراحی اسلب مبتنی بر FEM: طراحی مبتنی بر المان محدود نیازی به نوارهای طراحی ندارد. این برای هندسه های پیچیده که در آن تعیین نوارها می تواند دشوار باشد ایده آل است. این طرح، نمودارهای تراکم میلگرد را با میانگین قله ها در عرض های تعریف شده توسط کاربر تولید می کند.
طراحی پرتو: SAFE طراحی تیرهای بتنی معمولی و پس تنیده را بر اساس حداقل الزامات آرماتور استاندارد انجام می دهد. خمش، برش و پیچش همگی در طراحی در نظر گرفته می شوند.
پانچ برشی چک: بررسی و طراحی برشی پانچ در SAFE محل ستون، دهانه ها و لبه های دال را در نظر می گیرد. SAFE همچنین یک بررسی پانل افت اضافی انجام می دهد و در صورت نیاز، اتصالات تقویت کننده پانچ یا گل میخ های برشی را طراحی می کند.
بررسی استرس پس از تنش: بررسی استرس پس از کشش برای شرایط انتقال، نهایی و طولانی مدت انجام می شود. SAFE خطوط تنش بالا و پایین دال و همچنین خطوط نسبت ظرفیت تقاضا را نمایش می‌دهد که کاربران میتوانند مقادیر آنی را روی آن قرار دهند.
نمودارهای نیرو: نمودارهای نیروی محوری، برش، گشتاور، پیچش و تنش را بر روی تیرها یا نوارها برای موارد بارگذاری یا ترکیبات مجزا در هر دو نمای دوبعدی و سه بعدی نمایش دهید. مقادیر حداقل و حداکثر به طور خودکار نمایش داده می شوند. نمودارهای نیرو را می توان برای هر جزء نمایش داد
خطوط پوسته: نمودارهای کانتور نیرو، گشتاور، برش و تنش را می توان بر اساس یک بار خاص یا ترکیب بار در هر دو نمای دوبعدی یا سه بعدی نمایش داد.
نمودارهای واکنش: مولفه های واکنش انتخابی را برای موارد بارگذاری و ترکیبات به عنوان بردارها و مقادیر، یا به عنوان جداولی که می توانند به طور منحصر به فرد قرار گیرند، می توان نمایش داد.
انیمیشن ها و عکس برداری: SAFE این امکان را می دهد تا بتوانید طرح های خود را به صورت EMF، BMP، JPG، TIF، GIF یا PNG، خروجی بگیرید و آنها را در گزارش های مشتری خود بگنجانید. SAFE همچنین فیلمبرداری انیمیشن ها را به عنوان فایل های AVI انجام می دهد.
برش های بخش: برش های بخش را می توان به صورت گرافیکی ترسیم کرد تا نیروها و گشتاورهای حاصل جمع شده روی اجسام برش را به سرعت نشان دهد.
خروجی جدولی: جداول پایگاه داده حاوی تمام داده های ورودی، نتایج تجزیه و تحلیل و نتایج طراحی را می توان در قالب جدولی در رابط کاربری SAFE مشاهده کرد. کاربران میتوانند داده‌های جدول را فیلتر و مرتب کنند و داده‌ها را در قالب‌های Microsoft Access، Excel، XML یا Text چاپ یا ذخیره کنند.
گزارش نویسی: ویژگی های تولید کننده گزارش شامل فهرست مطالب نمایه شده، اطلاعات تعریف مدل، و نتایج تجزیه و تحلیل و طراحی در قالب جدول بندی شده است. تولید گزارش کاملاً قابل تنظیم است تا فقط محتوای مورد نظر را شامل شود.
اینپورت و اکسپورت: تمام بارها، هندسه، ویژگی های مقطع و تغییر شکل دیوارها را می توان وارد این نرم افزار کرد. هندسه و نمودارهای نتیجه فایل های DXF یا DWG از SAP2000 و ETABS را می توان اینپورت و اکسپورت کرد. SAFE همچنین با Autodesk Revit نیز سازگار است.
منابع:
https://wiki.csiamerica.com/display/etabs/Home
