Программа дисциплины (syllabus) (стр. 5 )

·  элементы, входящие в цепочку, лежат на одной прямой без разрывов (точность определяется параметром совпадения узлов);

·  у всех элементов цепочки одинаковый тип жесткости;

·  все конечные элементы цепочки имеют одинаковый тип;

·  у всех элементов цепочки одинаково ориентированы главные оси поперечного сечения;

·  элементы цепочки не имеют жестких вставок и шарниров (допускается только в начальном и в конечном узлах цепочки);

·  элементы цепочки могут входить только в один конструктивный элемент.

Литература [4], [8], [12].

Тема 5 Расчет стальных конструкций по программе SCAD-КРИСТАЛЛ

Программа предназначена для выполнения проверок элементов и соединений стальных конструкций на соответствие требованиям СНиП «Стальные конструкции. Нормы проектирования». Кроме того, при создании программы использовались связанные со СНиП «Стальные конструкции. Нормы проектирования» государственные стандарты.

В программе реализовано несколько режимов работы.

Справочные режимы: стали, сортамент металлопроката, болты, предельные гибкости, коэффициенты условий работы, материалы для сварки, предельные прогибы.

Вспомогательные режимы: огибающие (невыгодные сочетания нагрузок), геометрические характеристики, расчетные длины элементов.

Функциональные режимы для проверки конструктивных решений стальных конструкций: сопротивление сечений, болтовые, фрикционные и сварные соединения, местная устойчивость. Расчет местной устойчивости. Режим комплексной проверки с возможностью автоматического подбора сечений и толщин конструктивных элементов: Элементы ферм, Балки, Неразрезные балки и Стойки — реализованы проверки элементов на прочность, устойчивость и предельную гибкость. Определяются расчетные значения усилий и их сочетаний от задаваемых внешних нагрузок. Возможен вариант работы с подбором сечений. Опорные плиты — рассматриваются пластины, составляющие базу колонны, при различных вариантах их окаймления ребрами. Иллюстрация примера.

Литература: [4], [8], [12].

Тема 5 Расчет стальных конструкций по программе SCAD-КОМЕТА

Программа КОМЕТА предназначена для экспертизы принятых проектных решений и проектирования наиболее распространенных типов узлов стержневых металлических конструкций зданий и сооружений в промышленном и гражданском строительстве.

Расчеты выполняются в соответствии с требованиями СНиП «Стальные конструкции». Основная задача, решаемая комплексом КОМЕТА, — получение технического решения узла. Результатом работы является чертеж узла и данные о прочности его отдельных элементов (деталей конструкции, сварных швов, болтов и т. д.). Последние дают пользователю возможность оценить качество полученного технического решения и при желании изменить некоторые из параметров конструкции. Предусмотрена возможность экспорта полученных узлов в формат dxf-файлов системы AutoCAD. Справочные режимы представлены следующим набором: Сталь,  Сортамент металлопроката, Сортамент листовой стали, Болты. Высокопрочные болты,  Коэффициенты условий работы,  Материалы для сварки, Фундаментные болты, Класс бетона, Марка бетона,  Риски, Нормали для стыковки элементов.  Раздел «Расчет» включает анализ следующих узлов: Жесткие базы колонн, Шарнирные базы колонн, Стыки балок,  Узлы ферм, Соединение ригеля с колонной, Типовые узлы — реализованы конструкции узлов опирания, соответствующие альбому типовых узлов серии «Соединения металлоконструкций несущего каркаса общественных зданий». Иллюстрация конкретного примера.

Литература: [4], [8], [12].

Тема 6 Расчет деревянных конструкций

1) Расчет напряженно-деформированного состояния деревянных конструкций в форме различных ферм, балок, арок, куполов с использованием общих методов программы SCAD (см. тему 3). Иллюстрация конкретных примеров.

2) Расчет по программе SCAD-ДЕКОР. Программа ДЕКОР производит проверку элементов деревянных конструкций на соответствие требованиям СНиП «Деревянные конструкции». Реализованные в программе расчетные и информационные режимы объединены в две группы — «Информация» и «Расчет»: справочные; вспомогательные, связанные с проектированием деревянных конструкций; реализующие проверку сечений на выполнение расчетных требований СНиП; выполняющие проектирование простых конструктивных элементов. Результаты вычислений могут быть представлены в виде иллюстрированного отчета, создаваемого автоматически. Отчет передается в любое приложение Windows, ассоциированное с форматом rtf, — например, в word. Справочный режим: Предельные прогибы и деформации; Плотности; Сортамент древесины; Расчетные

сопротивления;   Древесина; Предельные гибкости. Режим «Расчет»: Геометрические характеристики; Расчетные длины; Сопротивление соединений — анализ несущей способности сечений из клееной и неклееной древесины.; Неразрезные прогоны и консольно-балочные прогоны — проверка прогонов различного вида прямоугольного и круглого сечений из клееной и неклееной древесины по прочности, устойчивости и прогибу; Балки — проверка обычных и двускатных балок по прочности, устойчивости и прогибу. Стойки — реализован весь комплекс проверок конструкции стоек и колонн по прочности, устойчивости и предельной гибкости. Элемент фермы — анализ несущей способности элементов фермы по гибкости, прочности и устойчивости. Фермы — расчет и проверка ферм различной конфигурации по прочности, устойчивости и гибкости.

Литература: [4], [8].

Тема 7 Расчет конструкций на упругом основании по программе SCAD

В конечных элементах плит, оболочек, балочного ростверка предусмотрен учет упругого основания вдоль оси Z. Используются модели основания – Леонтьева-Власова, Пастернака, Винклера. В общем случае задаются величины: С1 – коэффициент упругого сжатия основания; С2X, C2Y – коэффициенты, характеризующие работу упругого основания на сдвиг при расположении площадки сдвига перпендикулярно осям X1 и Y1 местной системы координат элемента соответственно. Для изотропного основания С2X= C2Y. C2XY – коэффициент, характеризующий работу упругого основания на кручение в плоскости X1 O Y1 местной системы координат элемента. При отсутствии данных о С2 (его значение равно нулю) автоматически реализуется переход к модели Винклера с коэффициентом постели С1. Более точные оценки С1 могут быть получены с помощью программы КРОСС.

Литература: [3], [4], [11].

Тема 7 Программы-сателлиты SCAD в геотехнических расчетах

1) Программа ОТКОС. Программа предназначена для определения коэффициента запаса устойчивости откосов и склонов. В качестве механизма потери устойчивости принимается механизм скольжения оползающего массива относительно неподвижной части откоса. Сопротивление сдвигу по поверхности скольжения рассчитывается для статических условий. Вдоль всей поверхности выдерживается критерий разрушения грунта, принимаемый в виде закона Кулона. Реальное сдвигающее напряжение, определенное расчетным путем, сопоставляется с предельным сопротивлением сдвигу, и результат этого сравнения выражается в виде коэффициента запаса устойчивости k. Коэффициент запаса устойчивости склона (откоса) — это минимальный из коэффициентов запаса устойчивости по всем возможным поверхностям скольжения, которые удовлетворяют заданным ограничениям, заложенным в методе расчета.

2) Программа КРОСС. Программа предназначена для определения коэффициентов постели для расчета фундаментных конструкций на упругом винклеровском основании на основе моделирования работы многослойного грунтового массива. Геологическая структура грунтового массива предполагается произвольной и восстанавливается по данным инженерно-геологических изысканий. Рассматривается площадка строительства, на которой расположены проектируемое сооружение и другие объекты, влияющие на него в том смысле, что нагрузки на грунт, передаваемые этими объектами, могут привести к осадкам проектируемого фундамента. Результатом работы программы являются значения коэффициентов постели в любой точке основания проектируемого сооружения.

3) Программа Запрос. Расчет элементов оснований и фундаментов. Программа для расчета элементов оснований и фундаментов в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07–85 «Нагрузки и воздействия», СНиП 2.02.01–83*. Программа работает в нескольких режимах: 1) Информация — предоставление наиболее употребительных справочных данных по основаниям. 2) Фундаменты - Определение крена и осадок фундаментов. Предельное давление при расчете деформаций, Коэффициенты постели. 30 Сваи — определение несущей способности свай. Иллюстрация примеров.

Литература: [3], [4], [11].

Тема 7 Расчет грунтовых оснований по программе PLAXIS

PLAXIS предназначен главным образом для проектных организаций и высших учебных заведений. Основные возможности программы. Создание расчетных схем в режиме черчения CAD с учетом неоднородности строения грунтового основания, геометрии сооружения, действующих нагрузок и граничных условий.

а) Выполнение автоматической разбивки расчетной области на конечные элементы высокого порядка (6- или 15-узловые треугольные элементы) с возможностью общего и локального измельчения сетки. б) Моделирование этапов строительства, темпов возведения, условий работы конструкции и грунтового основания. в) Моделирование строительных конструкций набором готовых специальных элементов: плитных элементов для моделирования гибких плоских конструкций; стержневых элементов для моделирования анкеров, распорок, стоек, раскосов; элементов обделки туннелей кругового и некругового сечения; тонких плоских элементов для моделирования геотекстиля, геосеток. г) Моделирование грунтов с применением моделей, апробированных в современных геотехнических расчетах д) Создание оперативных баз данных по физико-механическим характеристикам грунтов и конструкционных материалов, использованных в проектах. е) Расчет напряжений и деформаций в элементах системы «основание-фундамент-сооружение». ж) Расчет начального напряженного состояния грунтового массива с учетом процесса его формирования. з) Расчет несущей способности грунтовых оснований и устойчивости грунтовых сооружений. и) Расчет избыточного порового давления в процессе консолидации водонасыщенных глинистых грунтов. л) Оперативный визуальный анализ развития напряженного и деформированного состояний в любом элементе расчетной схемы (конструкция, грунт) на любом этапе расчетов с помощью графических материалов (таблицы, эпюры, изолинии, графики, анимационное представление).