6084

11

Даются предпосылки создания расчетной схемы железобетонной плиты. Особенности назначения жесткостных характеристик.

Выполняется расчет монолитного железобетонного безригельного перекрытия в ПВК SCAD: создание нового проекта, создание сетки разбивочных осей, создание геометрии плиты, назначений связей в узлах, формирование сетки конечных элементов и назначение жесткостных характеристик, оценка и повышение качества триангуляции, назначение типа конечных элементов, сбор и назначение нагрузок, расчёт и подбор арматуры плиты перекрытия.

Тема 8: Армирование железобетонной плиты перекрытия. Чтение результатов и разработка чертежей стадии КЖ в ПВК SCAD.

Лабораторные работы 14

Для всех видов армирования пластинчатых элементов выводится погонная площадь армирования в виде изолиний, изополей или цветовых карт «Железобетон → Подбор арматуры → Отображение изополей армирования пластин/Отображение изополей и изолиний армирования

пластин/Отображение цветовой карты результатов армирования». Также, в программе предусмотрен вывод результатов подбора продольной арматуры в виде набора стержней по направлениям, совпадающим с направлениями выдачи усилий. Для активации этой операции используется команда «Переключение формы выдачи результата», шаг арматуры выбирается из одноименного списка в инструментальной панели. Кроме того, результаты подбора продольной арматуры могут отображаться как дополнительное армирование, выполняемое сетками или отдельными стержнями. При армировании сетками (кнопка Дополнительное армирование сетками) необходимо выбрать из списка Выбор шага арматуры шаг следования стержней в сетке. Если дополнительное армирование задается стержнями (кнопка Дополнительное армирование стержнями), то из списка Выбор диаметра дополнительной арматуры выбирается диаметр стержней.

Описывается ввод всех данных, необходимых для расчета сформированной расчетной модели. Проводится контроль правильности создания схемы. Определяются расчетные сочетания усилий и перемещений. Делается линейный расчет. Графический анализ результатов расчета. Подбор арматуры плиты перекрытия в режиме «Армирование сечений железобетонных элементов выполняется» подбор арматуры и экспертиза заданного армирования в элементах железобетонных конструкций по предельным состояниям первой и второй групп в соответствии с требованиями нормативных документов, назначенных ранее. Для работы постпроцессора необходимы следующие исходные данные:

—геометрия армируемого сечения;

—расчетные сочетания усилий (РСУ) при наличии 2х и более загружений;

—информация о классе бетона, классе арматуры, расстояние до центра тяжести арматуры и т.п.

Подбор арматуры и отображение результатов подбора выполняется с помощью инструментальной панели Железобетон. Для активации расчета используется операция «Подбор арматуры» в одноименном разделе панели.

Ход подбора арматуры отображается в окне Выполнение расчета. После завершения расчета выводятся сообщения, появляющиеся в процессе подбора.

По результатам подбора может быть сформирован отчет.

Чтение результатов и разработка чертежей стадии КЖ в ПВК SCAD.

12

Тема 9: Использование прикладных программ-сателлитов при проектировании строительных конструкций. Расчет и конструирование строительных конструкций в программных пакетах КРИСТАЛЛ, КОМЕТА, АРБАТ, ДЕКОР. Лабораторные работы 15-16

Выполняется решение прикладных задач в программах-сателлитах ПВК SCAD: КРИСТАЛЛ, КОМЕТА, АРБАТ, ДЕКОР.

Определение режимов работы в программах-сателлитах: выполняющие справочные и вспомогательные операции, связанные с проектированием стальных конструкций; реализующие проверку сечений и узловых соединений на выполнение расчетных требований СП; выполняющие проектирование простых конструктивных элементов.

Кристалл предназначен для выполнения конструктивных расчетов и проверок элементов и соединений стальных конструкций на соответствие требованиям СП «Стальные конструкции»

Программа АРБАТ предназначена для проверки несущей способности или подбора арматуры в элементах бетонных и железобетонных конструкций, для вычисления прогибов в железобетонных балках, для проверки местной прочности элементов железобетонных конструкций (включая закладные детали) согласно требованиям СП.

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.

Программа ДЕКОР предназначена для выполнения расчетов и проверок элементов и соединений деревянных конструкций на соответствие требованиям СП «Деревянные конструкции».

13

2. Общие рекомендации по организации самостоятельной работы

Для эффективного освоения дисциплины необходимо:

1.Знакомство с основной и дополнительной литературой, включая справочные издания, зарубежные источники, конспект основных положений, терминов, сведений, требующихся для запоминания и являющихся основополагающими в этой теме. Составление аннотаций к прочитанным литературным источникам и др.

2.Работа с конспектом лекций, подготовка ответов к контрольным вопросам.

3.Поиск литературы и составление библиографии, использование от 3 до 5 научных работ, изложение мнения авторов и своего суждения по выбранному вопросу, изложение основных аспектов проблемы.

4.Выполнять индивидуальные задания: расчёт плоской рамы, расчёт пространственного каркаса, моделирование перфорированной балки, расчёт и армирование железобетонного безригельного перекрытия.

5.При подготовке к промежуточной аттестации необходимо ориентироваться на конспекты лекций, рекомендуемую литературу и др.

3.Вопросы для подготовки к промежуточной аттестации

1.Вывод разрешающего уравнения МКЭ.

2.Метод конечных элементов. Сущность метода и последовательность решения.

3.Матрица жесткости стержневого элемента.

4.Матрицы жесткости стержневых конечных элементов в общей системе координат.

5.Порядок решения задач по МКЭ.

6.Основные операции с конечными элементами.

7.Матрица жесткости стержневого элемента.

8.Общая и местная системы координат. Матрицы преобразований.

9.Объекты расчета и проблемы моделирования стержневых систем.

10.Основные этапы расчета и проектирования строительных конструкций.

11.Нагрузки и воздействия на расчетную схему.

12.Построение эпюр внутренних усилий в плоской раме в программно-вычислительном комплексе «Structure CAD».

13.Документирование результатов расчета в программно-вычислительном комплексе

SCAD.

14.Особенности расчета железобетонных конструкций в программно-вычислительном комплексе SCAD. Назначение жесткостей стержней, пластин.

15.Особенности расчета железобетонных конструкций в программно-вычислительном комплексе SCAD. Подбор армирования.

16.Особенности расчета перфорированной стальной балки в программновычислительном комплексе SCAD – стержневая и пластинчатая конечноэлементные модели.

17.Особенности расчета металлических рам переменного сечения в программновычислительном комплексе SCAD.

18.Из каких соображений назначается размер конечного элемента при разбиении плиты?

14

19.Для чего при расчете необходимо снижать начальный модуль упругости бетона?

20.Как производится армирование монолитного перекрытия с помощью про- граммно-вычислительного комплекса SCAD?

21.Как используются результаты расчета и армирования монолитного перекрытия в SCAD при конструировании перекрытия?

22.Как можно увеличить прочность плиты в зонах примыкания к колоннам?

23.Из каких соображений изготавливают перфорированную балку?

24.Сравнить максимальные нормальные напряжения, возникающие в перфорированной балке, полученные из расчета конечно-элементной модели и по формуле Навье.

25.Объекты расчета и проблемы моделирования стержневых систем.

26.Основные этапы расчета и проектирования строительных конструкций.

27.Основные соотношения теории упругости в форме метода конечных элементов – уравнения равновесия.

28.Построение эпюр внутренних усилий в программно-вычислительном комплексе «Полюс».

29.Применение приложения «ВеСТ» при определении нагрузок на сооружение.

30.Расчет и проектирование узлов сопряжения металлической фермы В приложении «КОМЕТА-2».

31.Расчет элементов металлической фермы в приложении «КРИСТАЛЛ».

32.Расчет элементов каркаса промышленного здания в приложении «КРИСТАЛЛ».

33.Особенности расчета и проектирования каркаса одноэтажного промышленного здания.

34.Принципы построения конечно-элементных моделей.

35.Глобальная и местная системы координат.

ЛИТЕРАТУРА

1.Карпиловский, В. С. SCAD Office. Версия 21. Вычислительный комплекс SCAD++ [Текст] : учебное пособие для студентов, обучающихся по направлениям 08.03.01 и 08.04.01 "Строительство" / [В. С. Карпиловский и др.]. - Москва : Изд-во СКАД СОФТ : Изд-во Ассоц. строит. вузов, 2015. - 807 с. : ил., табл.; 25 см. - (Интегрированная система анализа конструкций Structure

CAD).; ISBN 978-5-4323-0081-2.

2.Семенов, А. А. Металлические конструкции. Расчет элементов и соединений с использованием программного комплекса SCAD Office:Учебное пособие / А. А. Семенов, А. И. Габитов, И. А. Порываев, М. Н. Сафиуллин, В. В. Юрченко,- М.: Издательство СКАД СОФТ, Издательство АСВ, 2012,- 338 с.

3.Анализ напряженно-деформированного состояния перфорированной балки. Методические указания студентам направления 270800.62 – «Строительство» / Нижегор. гос. архитектур.- строит. ун-т; сост. Б.Б.Лампси, П.А.Хазов, Б.Б.Лампси, Н.Ю.Трянина - Нижний Новгород:

ННГАСУ, 2013. - 17с.

4.Маркина Ю. Д. Расчет и армирование монолитной железобетонной плиты перекрытия в программном комплексе SCAD Office [Текст]: учеб. пособие/ Ю. Д. Маркина, Б. Б. Лампси, П. А. Хазов; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун-т – Н.Новгород: ННГАСУ , 2020.–70 с. ISBN 978-

15

5-528-00380-1.

5. Маркина Ю. Д. Использование препроцессора «Форум» для формирования расчетной схемы многоэтажного здания [Текст]: учеб. пособие / Ю. Д. Маркина, П. А. Хазов, Б. Б. Лампси; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун-т – Н.Новгород: ННГАСУ, 2020. - 70 с. ISBN 978-5- 528-00381-8 6. Городецкий А.С.. Компьютерные модели конструкций : учебник. / Городецкий А.С., Евзеров

И.Д. ; Городецкий А.С.; Евзеров И.Д.. – Москва : АСВ, 2009. – 360 c. – URL: URL: https://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785930936384.html. – ISBN ISBN 978-5-93093-638-4.

7. Денисов А.В.. Автоматизированное проектирование строительных конструкций : учебное пособие. / Денисов А.В. ; А.В. Денисов. – Москва : Московский государственный строительный университет, ЭБС АСВ, 2015. – 160 c. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/57034.html. – ISBN ISBN 978-5-7264-1073-9.

8. Карпиловский В.С.. SCAD Office. Формирование сечений и расчет их геометрических характеристик : учебное пособие. / Карпиловский В.С., Криксунов Э.З., Маляренко А.А., Перельмутер А.В., Перельмутер М.А. ; Карпиловский В.С.; Криксунов Э.З.; Маляренко А.А.; Перельмутер А.В.; Перельмутер М.А.. – Москва : АСВ, 2008. – 80 c. – URL: URL: https://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785930932913.html. – ISBN ISBN 978-5-93093-291-3.

9. Лебедев А. В.. Численные методы расчета строительных конструкций : Учебное пособие. / Лебедев А. В. ; Лебедев А. В.. – Санкт-Петербург : Санкт-Петербургский государственный ар- хитектурно-строительный университет, ЭБС АСВ, 2012. – 55 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/19055.html. – ISBN ISBN 978-5-9227-0338-3.

10. Прокопьев В. И.. Решение строительных задач в SCAD OFFICE : Учебное пособие. / Прокопьев В. И. ; Прокопьев В. И.. – Москва : Московский государственный строительный университет, Ай Пи Эр Медиа, ЭБС АСВ, 2015. – 63 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/30788.html. – ISBN ISBN 978-5-7264-1022-7.

11. Рылько Михаил Александрович. Компьютерные методы проектирования зданий : учеб. пособие для подгот. бакалавров и магистров по направлению 270800 "Стр-во". / Рылько Михаил Александрович ; М. : Изд-во "АСВ", 2012. – 224 с. – ISBN ISBN 978-5-93093-876-0.

7. Серпик И.Н.. Метод конечных элементов в решении задач механики несущих систем : учебное пособие. / Серпик И.Н. ; Серпик И.Н.. – Москва : АСВ, 2015. – 200 c. – URL: URL: https://www.studentlibrary.ru/book/ISBN97859309300546.html. – ISBN ISBN 978-5-93093-0054-6.

12. Труш Леонид Иванович. Программно-вычислительный комплекс SCAD для расчета железобетонных конструкций : учеб. пособие. / Труш Леонид Иванович ; Нижегор. гос. архит.- строит. ун-т. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2004. – 100 с.

13. Хечумов Револ Артемьевич. Применение метода конечных элементов к расчету конструкций : Учеб. пособие для студентов строит. спец. втузов. / Хечумов Револ Артемьевич, Кепплер Хартмут, Прокопьев Валерий Иванович ; Под общ. ред. Р.А. Хечумова. – Москва : Изд-во АСВ,

1994. – 351 с. – ISBN ISBN 5-87829-013-8.

14. ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения.

15. И. Тихонов, Пособие по проектированию. Армирование элементов монолитных железобетонных зданий, Москва, 2007.

16. СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. 17. СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения.

Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003 (с Изменениями N 1, 2, 3).

16

Хазов П.А.

Учебно-методическое пособие по подготовке к лабораторным работам (включая рекомендации обучающимся по организации самостоятельной работы)

по дисциплине «Теория автоматизированного проектирования и расчета» для обучающихся по специальности 08.05.01 Строительство уникальных зданий и сооружений,

специализация Строительство высотных и большепролетных зданий и сооружений

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65. http://www. nngasu.ru, srec@nngasu.ru