モジュール設計のエキスパートが、汎用性の高い解析ソリューションでエンジニアリングの課題に取り組む

課題

ベックエンジニアリングは、原子炉プロセス容器周辺の保守・運転アクセス用の高さ32メートルの鋼鉄製アクセスタワーの設計を任されました。設置場所は遠隔地で、現場での建設・架設コストが高いという課題がありました。

こうした課題に対処するため、ベックエンジニアリングはオフサイトでの製作を可能にするモジュール設計アプローチを採用しました。製作されたモジュールが現場に運ばれると、残りの構造体はボルト接合を使って棒組みで建てられるため、遠隔地でコストのかかる溶接を行う必要がなくなります。さらに、モジュール構造により、製作の精度に優れ、現場での組み立て工程を短縮できます。この戦略により、モジュール式階段塔は、吊り上げ、輸送、使用中の荷重条件に耐えるよう設計される必要がありました。

ソリューション

2つのモジュラーコンポーネントをオフサイトで製作するため、設計には異なるアプローチが必要でした。通常、輸送荷重は構造物の設計に影響しません。しかし、ベックエンジニアリングのチームは、輸送中に起こりうる急減速（縦方向の力）、高速ターン（横方向の荷重）、潜在的な衝撃荷重を考慮する必要がありました。気候荷重、地震荷重、運転荷重に対してモジュラー・コンポーネントに必要な剛性を確保するブレースは、吊り上げ輸送中のねじれや塑性変形を防ぐ必要もありました。

複数の線形および非線形解析と設計スタディのために、Altair S-FRAMEとAltair S-STEEL ™を使用して上部モジュールと下部モジュールの両方を評価しました。S-FRAMEは多数のモデルを効率的に管理し、S-STEELは統合された反復ワークフローにおいて、鋼部材設計に対する迅速な視覚的フィードバックを提供しました。結果への迅速なアクセスにより、さらなる解析のための支持反力、力、構造挙動の迅速な特定と検討が容易になりました。