CFSExpert - Instrument de proiectare structurală pentru structuri din bare cu pereţi subţiri

Informaţii generale:

  • Proiectul face parte din Programul Eurostars, care este un program comun european, cofinanţat din bugetele naţionale din 36 de ţări EUREKA şi de către Uniunea Europeană prin Orizont 2020. Eurostars a fost dezvoltat cu atenţie pentru a răspunde nevoilor specifice a întreprinderilor Micro, Mici şi Mijlocii (IMM-uri) ce realizează activităţi de cercetare-dezvoltare şi vizează dezvoltarea de noi produse şi servicii, oferind acces mai uşor pe pieţele internaţionale, graţie naturii transnaţionale a fiecărui consorţiu de proiect.
  • Participanţi:
  • Durata proiectului:  24 luni (2020-2021)

„Acest proiect este finanţat de Ministerul Cercetării şi Inovării din România, CCCDI - UEFISCDI, numărul proiectului EUROSTARS-2019-E! 113493-CFSExpert, în cadrul PNCDI III ”.

Rezumatul proiectului: 

În ultimii ani s-a remarcat o tendinţă de creştere în industria construcţiilor de a utiliza secţiuni din oţel formate la rece datorită greutăţii reduse, eficienţei de producţie şi rapidităţii de construire. Pe de altă parte, comportamentul acestor elemente structurale este foarte dificil de estimat, neexistând un software răspândit şi eficient pentru a uşura procesul de proiectare. Astfel proiectarea asistată de experimente rămâne singura cale costisitoare a firmelor de proiectare şi execuţie pentru a demonstra fiabilitatea acestor structuri. Din acest motiv un instrument de proiectare adecvat ar putea facilita utilizarea acestor elemente pentru structuri principale, elemente din bare cu pereţi subţiri realizate din secţiuni formate la rece fiind utilizate deja pentru structuri secundare.

Scopul proiectului este de a dezvolta instrumente software simple, pentru inginerii practicanţi, în vederea utilizării barelor din oţel cu pereţi formate la rece, cu secţiune generală, conform unei proiectări bazate pe procedurile din Eurocodul 3. Software-ul se bazează pe un proces de proiectare inovator, care integrează analiza mecanică specifică modernă CFS (Constrained Finite Strip Method - cFSM) cu procedurile de proiectare existente şi recent dezvoltate. Se vor lansa trei tipuri de software-uri, având aceeaşi nucleu de calcul, care include nouă metodologie inovatoare de proiectare. În consecinţă, principalul rezultat al cercetării şi al dezvoltării proiectului se află în acest nucleu special de calcul, dar pentru susţinerea unui proces eficient de marketing şi vânzări, se urmăreşte, de asemenea, implementarea acestuia în trei tipuri diferite de software: CFSExpert Structure, CFSExpert Member şi CFSExpert Engine. CFSExpert Structure este un pachet de proiectare implementat în software-ul de analiză şi proiectare ConSteel 3D, ca un modul suplimentar, pentru proiectarea structurilor 3D realizate din bare de oţel cu pereţi subţiri formate la rece. CFSExpert Member este un software de sine stătătoare pentru analiza elementelor individuale, cu un sistem static simplu sau continuu, cu caracteristici grafice specifice de intrare şi de ieşire, limitat la profile formate la rece. CFSExpert Engine este un modul de calcul de tip „cutie neagră”, fără interfaţă grafică de utilizare (GUI), dar care are o interfaţă standard de utilizare, uşor de utilizat, potrivită pentru a fi implementată în orice instrument software de proiectare, existent sau care urmează a fi dezvoltat. Se consideră că, dezvoltarea acestor trei tipuri de software oferă cea mai eficientă modalitate de a susţine cea mai mare parte a inginerilor proiectanţi, prin implementarea inovaţiilor dezvoltate în nucleul de calcul. Aceste proceduri de calcul vor fi traduse în mai multe limbi şi integrate in instrumentele de modelare şi de analiză, pentru a oferi o soluţie completă de proiectare.

Etape de lucru:

  • Dezvoltarea unei unelte de analiză avansată şi unei metode de proiectare integrată pentru secţiuni din oţel formate la rece.
  • Validarea metodelor avansate de proiectare pentru secţiuni formate la rece.
  • Implementarea într-un pachet complet de proiectare a metodelor avansate de proiectare a secţiunilor formate la rece.
  • Diseminarea rezultatelor.

 

Diseminare rezultate:

  • Workshop:
    • 23 Noiembrie 2020: Web meeting of CEN/TC 250/SC 3/WG 3 "Evolution of EN 1993-1-3 - Cold-formed members" (Prezentare)
    • 18 Decembrie 2020: Webinar de prezentare a proiectului şi a stadiului actual de lucru, prin intermediul platformei AICPS - Asociaţia Inginerilor Constructori Proiectanţi de Structuri. Prezentarea a avut loc pe platforma ZOOM. (Prezentare)
    • 28 Ianuarie 2021: Prezentarea generală a proiectului în cadrul Zilei de Cercetare a Facultăţii de Construcţii (Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca) - online pe platforma MS Teams.
  • Articole publicate:
    • Cristian A.A., Ungureanu V.: Numerical Investigation of Built-up Cold-Formed Steel Beams with Web Opening. The National Technical-Scientific Conference (with international participation) - the 19th edition - „Modern Technologies for the 3rd Millennium”, 23 October 2020, Oradea, Romania, online conference (acceptata pentru publicare). The conference’s volume will be ISI Proceedings indexed.
    • Dan Dubina, Viorel Ungureanu, Maria Kotelko: Post-elastic capacity of thin-walled cold-formed steel members, PAPER ID#:64. Cold-Formed Steel Research Consortium Colloquium, 20-21 October 2020, Johns Hopkins University, online conference.
    • Maria Kotełko, Jan Grudziecki, Viorel Ungureanu, Dan Dubina: Ultimate and post-ultimate behaviour of TWCFS open-section members under eccentric compression. Part I: Collapse mechanisms database (theoretical study) Thin Walled Structures Journal (in evaluare).
    • Ł. Borkowski 1 , J. Grudziecki 1 , M. Kotełko 1 , V. Ungureanu 2 , D. Dubina 2 : Ultimate and post-ultimate behaviour of TWCFS open-section members under eccentric compression. Part II: Experimental study, Thin Walled Structures Journal (in evaluare).
  • Conferinţe:
    • Modern Technologies for the 3rd Millennium”, 23 October 2020, Oradea, Romania, online conference
    • Cold-Formed Steel Research Consortium Colloquium, 20-21 October 2020, Johns Hopkins University, online conference