Wdrożenie Ansys w MTA Engineering przełożyło się na wiarygodne modelowanie w obszarze nieliniowego zachowania elementów konstrukcji. Dzięki temu zespół może prowadzić racjonalną optymalizację w triadzie masa-sztywność-koszt, obniżając ciężar tam, gzie jest to inżyniersko uzasadnione, co wpisuje się w oferowaną koncepcję „Design optimization”.
Krzysztof Ostrowski, MTA Engineering Sp. z o.o.
Spis treści
- O Kliencie
- Wyzwania biznesowe
- Korzyści płynące ze współpracy z MESco i wdrożenia oprogramowania Ansys
- Narzędzie użyte przez Klienta
O Kliencie
MTA Engineering to biuro projektowe założone w 1996 r. w Rzeszowie, specjalizujące się w kompleksowych usługach projektowych dla branży energetycznej, ochrony środowiska oraz budownictwa kubaturowego i przemysłowego. Zakres obejmuje projektowanie konstrukcji stalowych i żelbetowych, obliczenia statyczno-wytrzymałościowe, analizy MES, koordynację BIM, opracowanie projektów koncepcyjnych, podstawowych i wykonawczych.
Firma działa w kluczowych sektorach: termiczne przetwarzanie odpadów (WtE), energetyka konwencjonalna, przemysł cementowy, chemiczny, celulozowo-papierniczy, samochodowy, obiekty użyteczności publicznej. MTA Engineering zrealizowała ponad 400 projektów na całym świecie, dostarczając rozwiązania o najwyższych standardach jakości.
Do reprezentatywnych realizacji należą m.in.: Zintegrowane Centrum Komunikacyjne w Lublinie
– nagroda Tekla BIM Awards 2022, stadion piłkarski „Stadium 974” w Katarze, spalarnia odpadów: Warszawa, Olsztyn, Kraków, Aberdeen (Szkocja), Londyn (Anglia), fabryka samochodów – Monachium (Niemcy) – nagroda Tekla BIM Awards 2025, konwencjonalne elektrownie węglowe: Bełchatów, Kozienice, Jaworzno, Opole, Sostanj (Słowenia), Lünen (Niemcy).
MTA Engineering „projektuje dla wymagających klientów”, łącząc zaangażowanie, doskonałość i innowacyjność w każdym projekcie.
Wyzwanie biznesowe
Klienci oczekują jednocześnie bezpieczeństwa, redukcji masy konstrukcji i krótkich terminów realizacji. Jednym z najtrudniejszych wyzwań w procesie projektowym jest powiązanie tych wymagań.
Tak sformułowane wymaganie dla procesów projektowych wymusza wierne odwzorowanie lokalnej podatności węzłów (spoin, blach węzłowych, stref otworów) oraz wynikowej redukcji sztywności elementów, która zmienia nośność i sztywność całego układu. W praktyce projektowej MTA, spośród dostępnych narzędzi tylko Ansys pozwala na stabilne rozwiązywanie tak skomplikowanych przypadków (kontakt, nieliniowość geometryczna i materiałowa, lokalne wyboczenia, uplastycznienia) i na wyznaczenie nieliniowych charakterystyk węzłów, które następnie zasilają modele globalne.
Zakres zastosowań obejmuje m.in. złożone węzły dachów o wysokiej złożoności spawalniczej (ZCK Lublin – obliczenia połączeń), komory spalania kotłów fluidalnych (analizy powłokowe), układy przewodów spalin i powietrza oraz węzły konstrukcji stadionowych – tu optymalizacja rozwiązań przekłada się na wymierne oszczędności materiałowe i montażowe.
Modelowanie hybrydowe (submodele Ansys + modele globalne) w połączeniu z koordynacją BIM i dokumentacją warsztatową pozwala MTA systemowo przenosić wyniki z poziomu detalu na poziom całej konstrukcji – od koncepcji, przez obliczenia i optymalizację, po rysunki wykonawcze. Dzięki temu redukcja ciężaru następuje poprzez inżyniersko uzasadnioną zmianę sztywności węzłów.
Redukcja ciężaru nie polega na „odchudzaniu” przekrojów w próżni, lecz na optymalizacji całego układu z uwzględnieniem rzeczywistej podatności węzłów. Założenie węzłów sztywnych bywa nadmiernie konserwatywne: lokalna utrata sztywności (uplastycznienia, wyboczenia lokalne blach, luz w stykach, kontakt) modyfikuje rozkład sił wewnętrznych i kryteria stateczności w skali globalnej. Dlatego ciężar zmniejszamy poprzez dwuskalowe podejście MES: (1) modele szczegółowe w Ansys (nieliniowość materiałowa i geometryczna, kontakt), które wyznaczają charakterystyki M−θ, podatność ścinania i efektywną sztywność elementów w strefach węzłowych; (2) modele globalne ze sprężystymi/półsztywnymi węzłami, w których realizujemy optymalizację przy ograniczeniach ULS/SLS (nośność, przemieszczenia, P-Δ, częstości własne), warunkach technologicznych i montażowych. To podejście jest wpisane w kompetencje MTA (statyczne obliczenia węzłów, „Design optimization”, wykorzystanie Ansys obok RSTAB/RFEM/Tekla/Revit/SCIA).
W praktyce MTA wyniki z modeli szczegółowych są przenoszone do modeli globalnych (sprężyny obrotowe), co umożliwia racjonalne odchudzenie blach węzłowych, żeber i przekrojów bez utraty niezawodności — zamiast „dokładania stali” równoważymy sztywności. Przykładowo w ZCK Lublin wykonywano obliczenia połączeń przy wysokiej złożoności spawalniczej, a w „Stadium 974” (Katar) zakres obejmował również optymalizację rozwiązań technicznych — oba przypadki ilustrują, jak precyzyjne modelowanie węzłów wspiera redukcję masy całych układów.
Minimalizacja kosztu to problem kompromisu. Czysta redukcja masy nie gwarantuje najniższej ceny, jeśli powoduje skok pracochłonności wytworzenia/montażu lub powierzchni do malowania. Optimum osiąga się przez projektowanie pod wytwarzanie i montaż: standaryzację detali i grubości, ograniczanie typów elementów, skracanie i „odchudzanie” spoin (zamiast „dodawania żeber”), prefabrykację i modularyzację pod transport, redukcję liczby operacji na budowie oraz utrzymywanie powtarzalności. W praktyce oznacza to jednoczesną optymalizację parametrów masa ↔ liczba części ↔ objętość spoin ↔ liczba złączy zamiast jednostronnego „odchudzania” przekrojów.
Korzyści płynące ze współpracy z MESco i wdrożenia oprogramowania Ansys
Wdrożenie Ansys w MTA przełożyło się na wiarygodne modelowanie w obszarze nieliniowego zachowania elementów konstrukcji, co pozwala odwzorować rzeczywistą podatność węzłów (uplastycznienia, lokalne wyboczenia, poślizg/ścisk kontaktowy) i przenieść wynikowe charakterystyki do modeli globalnych zamiast opierać się na założeniu węzłów idealnie sztywnych; jest to spójne z zakresem usług obejmującym „FEM calculations” i „Static calculations of joints”. Dzięki temu zespół może prowadzić racjonalną optymalizację w triadzie masa–sztywność–koszt, obniżając ciężar tam, gdzie jest to inżyniersko uzasadnione, co wpisuje się w oferowaną „Design optimization”. Ansys poszerza też zakres analiz dla elementów cienkościennych i powłokowych stosowanych m.in. w instalacjach energetycznych, przy których MTA wykonuje obliczenia i dokumentację wykonawczą. Jednocześnie narzędzie działa w spójnym ekosystemie z RSTAB/RFEM, IDEA StatiCa, Teklą i Revitem, co ułatwia przepływ informacji od modeli obliczeniowych do warsztatu i BIM-koordynacji. Efektem są trafniejsze decyzje oraz wzmocnienie kompetencji MTA w realizacji złożonych przedsięwzięć dla wymagających klientów.
- Wyższe bezpieczeństwo i wiarygodność obliczeń – wierne modelowanie nieliniowości (kontakt, GMNIA, uplastycznienia, lokalne wyboczenia) oraz wyznaczanie charakterystyk M–θ i podatności ścinania, które zasilają modele globalne zamiast przyjmować nadmiernie konserwatywne „węzły sztywne”.
- Rzeczywista redukcja masy bez utraty niezawodności – dwuskalowe podejście (submodele Ansys + model globalny ze sprężystymi/półsztywnymi węzłami) pozwala racjonalnie „odchudzić” blachy, żebra i przekroje, bo sztywności są równoważone inżyniersko, a nie w „próżni”.
- Niższe koszty wytwarzania i montażu – projektowanie pod wytwarzanie i montaż (standaryzacja detali i grubości, mniej typów elementów, krótsze/odchudzone spoiny, prefabrykacja, modularyzacja) ogranicza pracochłonność, liczbę operacji i koszty, zamiast kompensować niepewność „dokładaniem stali”.
- Szybsza realizacja i lepsza koordynacja BIM – płynne przenoszenie wyników z detalu do modelu globalnego (np. sprężyny obrotowe) oraz integracja z RSTAB/RFEM/Tekla/Revit/SCIA skraca iteracje projektowe, poprawia koordynację i zmniejsza ryzyko błędów na etapie dokumentacji warsztatowej.
Narzędzie użyte przez Klienta
Ansys (Mechanical, Thermal) – analizy numeryczne na potrzeby oceny stateczności elementów konstrukcji oraz sprzężenia termomechanicznego konstrukcji powłokowych obciążonych temperaturą.
Borykasz się z podobnymi wyzwaniami? Skontaktuj się z nami i przekonaj się, jak MESco i Ansys mogą odmienić Twój biznes.