Buxtonban, Angliában egy acélszerkezetű silót létesített a helyi cementüzem. Mind a siló acél héjszerkezetét, mind annak alátámasztó acélszerkezeteit FEM-Design-ban tervezték.
A tervezési feladatokat a magyar tulajdonú GMBS Design Kft. végezte el az osztrák TEC Group mérnöki és technológiai vállalat, mint beruházó megbízásából.
A Projekt áttekintése
A 2021-ben végrehajtott projekt célja a – fosszilis tüzelőanyagfelhasználás csökkentése érdekében létesíteni kívánt – acélsiló, valamint az alátámasztó szerkezetének tartószerkezeti tervezése volt. A GMBS Design mérnökei végezték el teljeskörűen az acélszerkezetek analízisét és méretezését.
Kihívások a tervezési és kivitelezési folyamatok során
A GMBS Design csapatának a projekt során mind a tervezés, mind a kivitelezési folyamat nagy kihívást jelentett.
„Azért választottuk a FEM-Design-t, mert korábbi projektjeink alkalmával jó tapasztalataink voltak vele az acéllemez szerkezetek tervezésében. A projekt során a legnagyobb kihívást az jelentette, hogy a lehető legpontosabb eredményeket kapjuk meg mind a héjszerkezetben, mind a kapcsolatokban, illetve a támaszoknál. A projekt sikere szempontjából ezek kritikus fontosságúak voltak. Néhány esetben kéziszámítást is alkalmaztunk, de a teljes szerkezetre vonatkozóan a maximális pontosság elérése érdekében a FEM-Design-t alkalmaztuk. Mivel a siló egy nagyobb acélszerkezetre támaszkodik, amelyet szintén mi terveztünk, a FEM-Design, mint közös platform, alapvető szerepet játszott mindkét szerkezet tervezése során.” – fogalmazott Galambos Gábor, a GMBS Design Key Account menedzsere és tulajdonosa.
A siló FEM-Design modellje
A tervezés során a további kihívást jelentett az acél tartógerendák megfelelő elrendezésének megtalálása, ugyanis a siló lemezszerkezetének mind a nyolc támpontja alatt egyenletes merevséget kellett biztosítani ahhoz, hogy azonos támaszerőket keletkezzenek, a héj túlterhelésének elkerülése érdekében.
„A FEM-Design nélkül nehezen kaptunk volna pontos eredményeket az olyan kritikus pontokon, mint az illesztések, illetve támaszok. Nagyon hasznosnak találtuk a szoftver által nyújtott rugalmasságot és sokoldalúságot, amely az iteratív tervezési folyamat során szükséges volt ahhoz, hogy a kívánt eredményeket megkapjuk. A legfontosabb számunkra az volt, hogy a lehető leghatékonyabban kapjuk meg a megfelelően pontos eredményeket.” fogalmazott Gábor.
A számítások eredménye a FEM-Design-ban
A számítási kihívásokat a FEM-Design segítségével sikerült leküzdeni, de a projekt építési szempontból is tartogatott kihívásokat.
„A kivitelezés során is szembesültünk néhány kihívással. A silót úgy kellett megtervezni, hogy az elszállítható méretű részekből épüljön fel. Az egyes részeket konténerekben kellett Angliába szállítani, mivel a gyártás Törökországban történt. Az elemeket a telepítés helyszínén összecsavarozták, de ez csak egy ideiglenes rögzítési megoldás volt annak érdekében, hogy a siló belsejében elvégezhessék a végleges hegesztési munkálatokat. A siló végül két csavarozott illesztést leszámítva teljes egészében hegesztett kivitelezésűvé vált.” – tette hozzá Gábor.
Miért a FEM-Design-t választották az acélszerkezet analíziséhez?
A GMBS Design mérnökei korábban már több alkalommal is sikeresen alkalmazták a szoftverünket. Például hasonló számítási kihívásokkal szembesültek egy másik alternatív tüzelőanyag-projektnél, ahol a tervezési folyamatnak légcsatornák és csőrendszerek is részei voltak.
Az egyes projekteken szerzett tapasztalatok során a GMBS Design mérnökei számára az FEM-Design mára már az összetett tartószerkezet tervezési feladatok alapvető és hatékony eszközévé vált. Rendelkeznek más ipari standard szoftverekkel is az egyszerűbb feladatokhoz, mint például gerendák vagy oszlopok vizsgálatához, de ezek nem alkalmasak a héjszerkezetekhez szükséges komplex számítások elvégzésére.
Gábor szerint „a FEM-Design segítségével a felmerülő a kihívások könnyedén megoldhatók, különösen szeretjük a szoftver azon képességét, ahogyan a héjszerkezetek és rúdelemek egymással kombinálhatók, egyszerűen tudjuk számítani a héjszerkezetek feszültségeit. Előszeretettel használjuk a FEM-Design-t nemlineáris számításokra és stabilitási analízisekhez, kihasználva a végeselemháló beállíthatóságának különböző lehetőségeit. Nagyra értékeljük, ahogyan a FEM-Design megbízhatóan generál hálókat, ahogyan azt is, hogy ezeket szükség szerint manuálisan is tudjuk módosítani. Ezek a fő okai annak, amiért az FEM-Design-t választottuk az ilyen típusú projektjeinkhez.”
Az FEM-Design jól integrálódik a cég mérnöki gyakorlatában kialakult munkafolyamatokba. A geometriát először 2D-ben vagy 3D-ben készítik el olyan szoftverekben, mint például az AutoCAD, majd ezt importálják a FEM-Design-ba. Ezt követően az AutoCAD-ből származó geometriát akár referenciaként, vagy akár „élő” modellként is használhatják, amelyet a tervezési folyamat során tetszőlegesen be- és kikapcsolhatnak.
A StruSofttal való együttműködés
Gábor elmondása szerint ”bármilyen problémával szembesültünk, a Strusoft support csapata gyors és hatékony segítséget nyújtott azok megoldásában. Az FEM-Design-t vasbetonelemek és előregyártott vasbetonelemek tervezésére is használtuk már. Aktív résztvevői vagyunk a webináriumoknak és az online kurzusoknak, hogy még többet tudjunk kihozni a szoftverből. Úgy vélem, hogy az együttműködésük sikeres és várjuk a folytatást.”
A GMBS Design Kft. -ről
A GMBS Design Kft. egy hazai tulajdonban lévő mérnöki iroda, amely ipari létesítmények tervezésére specializálódott. Európai szinten működnek, ügyfeleik között megtalálhatók mind cementgyárak, mind az energia- és bányászati ágazatok technológiai szállítói. A 2019-ben alapított vállalat ma már a mérnöki tervezésen túl gyártási és összeszerelési folyamatok koordinálásával is foglalkozik, így tevékenységük az építési beruházások teljes körét lefedik. A csapat jelenleg 7 főből áll, köztük hat mérnök és egy adminisztratív munkatárs, de szükség esetén külső szakemberekkel is bővítik a létszámot.
A GMBS Design Kft.-nél kiemelkedő időszakokban akár tíz mérnök is dolgozhat egyszerre több projektben. A cég alapítója és vezetője Galambos Gábor, aki 2019-ben indította el a vállalkozást, kezdetben egyedüli alkalmazottként dolgozott.
