SSAB Putkituotteiden suunnittelutyökalut

SSAB on kehittänyt ainutlaatuisen työkalun, jonka avulla rakenneputkista on helpompi suunnitella kattoristikoita ja -kehärakenteita. Optimaalisen rakenteen löytäminen on helppoa, ja käyttäjän tarvitsee antaa vain muutama keskeinen parametri: geometria, kuormitukset ja teräslaadut. FrameCalc tekee loput ja minimoi joko rakenteen massan tai valmistuskustannukset.

FrameCalc-työkalun avulla on helppo vertailla eri teräslajeista valmistettuja kattoristikoita. Näin käyttäjä voi itse todeta, miten paljon lujien terästen käytöstä on hyötyä. FrameCalcissa on helppo vaihtaa komponenttiryhmän terälajia vertailevien laskelmien tekemiseksi. Hybridirakenteet ovat usein kustannustehokas ratkaisu, jossa suuren osan kokonaismassasta muodostavat paarteet ovat lujempaa terästä, jolla saadaan kokonaismassa pienemmäksi, ja kevyemmät uumasauvat pehmeämpää terästä, jotta hitsin koon kasvu ei aiheuta valmistuskustannusten nousua.

Rakenteiden mitoitus perustuu Eurokoodi 3 -standardiin, ja mitoitus on toteutettu SSAB:n rakenneputkikäsikirjojen mukaisesti. Lisäksi käyttäjä voi halutessaan valita käytettäväksi SSAB rakenneputkia koskevia erityismitoitusohjeita.

FrameCalc sisältää Suomen, Ruotsin, Norjan, Tanskan, Liettuan, Viron, Puolan, Latvian, Saksan ja Yhdistyneen kuningaskunnan kansalliset liitteet.

FrameCalc voi laskea myös 15 minuutin palonkeston ilman suojausta tai vaihtoehtoisesti komponenttien kriittisen lämpötilan.

FrameCalc on helppokäyttöinen työkalu SSAB:n asiakkaille ja suunnittelijoille. Sen avulla on mahdollista optimoida kehät ja kattoristikot tehokkaasti, mikä tekee siitä erinomaisen apuvälineen tarjouslaskentaan. Optimoitu rakenne on mahdollista siirtää FrameFEM-työkaluun tarkempia analyysejä varten.

FrameCalcissa optimoidut rakenteet tarjoavat hyvän lähtökohdan suunnitteluprosessille. Automaattisesti luodun raportin avulla suunnitteluprosessi on helppo dokumentoida kaikissa vaiheissa. FrameCalc tarjoaa mahdollisuuden siirtää optimoitu rakenne FrameFEM-ohjelmaan pohjaksi, jossa rakennetta voidaan muokata ja analysoida tarkemmin.

FrameFEM-sovelluksella voi suunnitella ja analysoida teräsrakenteita – mukaan lukien niiden hitsattuja liitoksia – Eurokoodi 3 -suunnittelusääntöjen mukaisesti. FrameFEM soveltuu hitsattujen tasomaisten putkikokoonpanojen suunnitteluun, ja se hyödyntää laskelmissa SSAB:n laajaa rakenneputkien valikoimaa. SSAB tarjoaa FrameFEM-laskentatyökalun maksutta.

FrameFEM tarjoaa mahdollisuuden suunnitella erilaisia rakenteita rakenneputkista, missä FrameCalc soveltuu sekä uuden geometrian luomiseen tai olemassa olevan rakenteen muokkaamiseen.

Suunnittelija voi lisätä erilaisia kuormituksia, kuten pysyvän, tuuli-, hyöty- tai lumikuorman, joista luodaan automaattisesti kuormitusyhdistelyt. Käyttäjä voi myös luoda mukautettuja kuormitusyhdistelyjä ja tarkastella kuormitusyhdistelmissä käytettyjä kertoimia sekä kuormia.

FrameFEM-järjestelmän suunnittelusäännöt perustuvat Eurokoodi 3 -standardiin ja SSAB:n rakenneputkikäsikirjoihin. Komponenttien nurjahduspituudet voidaan valita manuaalisesti.

Voit ladata automaattisesti luodun PDF-tiedoston tuloksista, joka sisältää kaikki mitoitusyhtälöt Eurokoodi 3 viittauksineen sekä mitoitusyhtälöiden raja-arvot. Raportista on helppo tarkistaa kunkin komponentin ja liitoksen käyttöaste sekä liitosten geometriarajoitusehdot.

SSAB:n vakioprofiilit löytyvät Section Vieweristä, jossa voi suorittaa lajitteluja ja suodatuksia eri suureiden mukaan. Section Viewer sisältää mm. poikkileikkausmitat ja muita lujuusominaisuuksia.

PileCalc on SSAB:n teräspaalujen mitoitusohjelma. Teräspaalujen mitoituksessa noudatetaan Eurokoodi suunnittelujärjestelmää, niiden kansallisia liitteitä sekä kansallisia ohjeita.

PileCalc-suunnittelutyökaluun sisältyvät Eurokoodien Suomen, Ruotsin, Norjan ja Saksan kansalliset liitteet. Ohjelman laskelmissa noudatetaan myös muita kansallisia paalujen suunnitteluohjeita. Nämä kansalliset ohjeet kattavat esimerkiksi paalun varren nurjahduskestävyyden laskemisen, jota ei käsitellä tarkasti Eurokoodeissa.

Ohjelma sisältää kaikki SSAB:n paalukoot välillä RR75–RR/RD1200. Ohjelmassa voidaan käyttää myös kaikkia paaluille saatavilla olevia teräslajeja. Lisäksi paalun rakenne voidaan suunnitella teräsrakenteena (tyhjä teräsputkipaalu), betonilla täytettynä teräsputkena (ilman liittovaikutusta), liittorakenteena joko raudoitustangoilla tai ilman niitä, tai liittorakenteena, jossa on sisäinen teräsputki.

SSAB:n PileCalc-suunnittelutyökalun avulla paalu voidaan mitoittaa vaaditun kestävyyden mukaisesti. Ohjelma etsii kevyimmän paalumitan annetun kestävyyden saavuttamiseksi. Hakutoimintoa voidaan käyttää sekä pienpaalujen että suurpaalujen kanssa. Hakutoiminnossa paalun rakenne voidaan suunnitella teräsrakenteena (tyhjä teräsputkipaalu) tai betonilla täytettynä teräsputkena (ilman raudoitteita ja sisäputkea).

Jos paalun käyttäytymistä on analysoitava tarkemmin, PileCalc-ohjelmassa on myös Advanced FEM -toiminto. Advanced FEM-toiminnossa paalua ympäröivä maaperä voidaan mallintaa useana kerroksena. Myös maaperän jousimallit voivat olla edistyneempiä eli epälineaarisia (kansallisista säädöksistä riippuen). Advanced FEM -toiminnossa voidaan paalulle antaa myös erityyppisiä kuormituksia. Tavanomaisen pystysuuntaisen kuormituksen lisäksi voidaan antaa myös vaakakuormitusta ja taivutusmomenttia. Paalun sivuttaissiirtymät, taivutusmomentit ja leikkausvoimat sekä vaakasuuntainen maanpaine voidaan tulostaa kaavioina Advanced FEM -analyysin jälkeen.

SSAB:n PileWallCalc mitoitusohjelma helpottaa paaluseinien poikkileikkausominaisuuksien ja taivutuskestävyyksien laskemista. Ohjelma laskee RD-paaluseinien, combi-seinien ja zig-zag combi -seinien taivutus-, normaalivoima- ja leikkauskestävyydet.

Laskelmat tehdään Eurokoodi suunnittelujärjestelmän mukaisesti. Suunnittelutyökalussa ovat mukana paalukoot RD220–RR/RD1200, kaikki SSAB:n paaluissa käytetyt teräslajit ja kattava valikoima eri valmistajien teräsponttiprofiileja combi-seinille. Paaluseinän kestävyys voidaan laskea joko elastisessa tai plastisessa tilassa. Lisäksi putkipaalujen rakenne voidaan suunnitella teräsrakenteena (tyhjä teräsputkipaalu), betonilla täytettynä teräsputkena (ilman liittovaikutusta), liittorakenteena joko raudoitustangoilla tai ilman niitä, tai liittorakenteena, jossa on sisäpuolinen teräsputki.

Korroosionopeus vaihtelee usein paaluseinän eri syvyyksissä ja seinän eri puolilla. Rakenteen optimoinnin helpottamiseksi on mahdollista suunnitella kaksi poikkileikkausta samanaikaisesti, seinän yläosa ja alaosa. Paalun halkaisijan on oltava sama seinän ylä- ja alaosassa, mutta paaluputken seinämän paksuutta ja paalun teräslajia voidaan vaihdella.

Erilaiset korroosiomäärät suunnittelukäyttöiän aikana otetaan huomioon laskelmissa. Korroosiomäärät voidaan asettaa erikseen seinän ylä- ja alaosalle. Myös seinän eri puolille ja paalun sisäpinnalle voidaan asettaa eri korroosiomäärät. Eri korroosiomääriä voi olla yhteensä kuusi.

Jos korroosiolla on eri arvot seinän eri puolilla, poikkileikkauksesta tulee epäsymmetrinen. Ohjelma laskee paaluseinän taivutuskestävyyden molempiin suuntiin, jolloin seinän eri puolien erilaisten korroosioarvojen vaikutukset huomioidaan kestävyysarvoissa. Kestävyysarvojen lisäksi ohjelma laskee seinän poikkileikkauksen jäyhyysarvot, taivutusvastuksen ja painopisteen paikan.

Ohjelma luo raportin, jossa näytetään lähtötiedot, todelliset poikkileikkausominaisuudet sekä useita kestävyyskuvaajia normaalivoima-, leikkausvoima- ja taivutuskestävyyden erilaisille yhdistelmille. Seinän poikkileikkausominaisuuksien ollessa erilaiset seinän ylä- ja alaosassa, näytetään molempien osien kestävyyskuvaajat.