4201

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Б.Б. Лампси, Е.Н. Облетов.

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Учебно-методическое пособие

по выполнению лабораторных работ по дисциплине

«Системы автоматизированного расчета и проектирования в строительстве» для обучающихся направлению подготовки 08.03.01 Строительство направленность

(профиль) / Промышленное и гражданское строительство

Нижний Новгород ННГАСУ

2022

1

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Б.Б. Лампси, Е.Н. Облетов

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Учебно-методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине

«Системы автоматизированного расчета и проектирования в строительстве» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство,

направленность (профиль) / Промышленное и гражданское строительство

Нижний Новгород ННГАСУ

2022

2

УДК 624.04(075)

Лампси Б. Б. Системы автоматизированного расчета и проектирования в строительстве: учеб.-метод.пос./ Б.Б. Лампси, Е.Н. Облетов; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун-т

–Н.Новгород: ННГАСУ, 2022. – 11; электрон.

Вучебном пособии кратко изложено содержание лабораторных работ по дисциплине «Системы автоматизированного расчета и проектирования в строительстве», даны рекомендации по самостоятельной работе студентов.

Предназначено обучающимся в ННГАСУ для выполнения лабораторных занятий по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, направленность (профиль) / Промышленное и гражданское строительство.

© Б.Б. Лампси, Е.Н. Облетов, 2022

© ННГАСУ, 2022

3

Лабораторная работа № 1

Тема занятия. Основные понятия и задачи курса.

Дается общее представление и сведения о современных программных комплек-

сах, используемых при решении инженерных задач. Теоретические основы метода конечных элементов. Показываются основные условия формирования расчетных схем на различных стадиях расчета. Рассказывается об основных возможностях ПВК SCAD.

Лабораторная работа № 2

Тема занятия. Автоматизированный расчет стержневых систем в ПК «Полюс».

Расчёт статически определимых систем (балка, рама) в ПК Полюс. Анализ по-

лученных результатов: эпюры внутренних усилий (M, N, Q), перемещения кон-

струкций. В процессе проведения работы проводится детальное знакомство с ин-

терфейсом программы (создание файла, расчётной схемы, загружений, проведение расчёта и чтение результатов).

Лабораторная работа № 3-4.

Тема занятия. Автоматизированный расчет стержневых систем в ПВК «SCAD».

Расчёт статически определимых систем (балка, рама) в ПВК «SCAD». Анализ полученных результатов: эпюры внутренних усилий (M, N, Q), перемещения кон-

струкций.

В ходе проведения лабораторной работы проводится знакомство с интерфей-

сом: создание файла, расчётной схемы, экран управления проектом, основные и вспомогательные меню программы. Выполняется пример расчёта статически опре-

делимой плоской рамы в ПВК «SCAD». Проводится анализ полученных результатов расчета.

Выполняется расчёт фермы в ПВК SCAD. Объясняется понятие вариация мо-

делей. Проводится расчёт фермы при различных типах конечных элементов. Вы-

полняется сравнение полученных результатов.

5

Лабораторная работа № 5-6.

Тема занятия. Статический расчет каркаса одноэтажного промышленного зда-

ния в ПВК «SCAD».

Компоновка каркаса одноэтажного промышленного здания. Предварительное назначение сечений. Сбор нагрузок. Статический расчет плоской рамы одноэтажно-

го каркасного промышленного здания. Подбор сечений каркаса.

Лабораторная работа № 7-8.

Тема занятия. Автоматизированный расчет строительных конструкций с ис-

пользованием пластинчатых конечных элементов.

Даются общие сведения о теории пластин и оболочек.

Создание примитивных пластинчатых элементов. Исследуется влияния размеров конечных элементов на точность решения. Поиск эффективного дробления.

Выполняется расчет перфорированной стальной балки в ПВК SCAD: модели-

рование расчётной схемы, назначение жесткостей пластинам, дробление 4-х узло-

вых пластин, копирование фрагмента, установка связей в узлах, сбор и приложение нагрузок, формирование загружений, расчёт, анализ распределения напряжений,

выводы о сходимости результатов в ПВК SCAD и согласно закону распределения нормальных напряжений Навье.

Лабораторная работа № 9-11.

Тема занятия. Автоматизированный расчет монолитного железобетонного без-

ригельного перекрытия в ПВК «SCAD».

Даются предпосылки создания расчетной схемы железобетонной плиты. Осо-

бенности 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 эле-

ментов и назначение жесткостных характеристик, оценка и повышение качества триангуляции, назначение типа конечных элементов, сбор и назначение нагрузок,

расчёт и подбор арматуры плиты перекрытия.

6

Лабораторная работа № 12-14.

Тема занятия. Моделирование каркаса железобетонного здания в препроцессо-

ре «ФОРУМ».

Выполняется генерация железобетонного каркаса здания в препроцессоре

«ФОРУМ». Создание пространственных расчетные модели зданий, используя объ-

екты, максимально приближенные по назначению и наименованию к функциональ-

ным составным частям реального объекта (колонны, балки, перекрытия, стены,

крыши). Экспорт модели в ПВК «SCAD Office».

Выполняется формирование сетки конечных элементов и назначение жесткост-

ных характеристик, оценка и повышение качества триангуляции, сбор и назначение нагрузок, расчёт и подбор арматуры в несущих элементах пространственного желе-

зобетонного каркаса.

Чтение результатов и разработка чертежей стадии КЖ в ПВК «SCAD».

Лабораторная работа № 15-16.

Тема занятия. Решение прикладных задач в программах-сателлитах ПВК

«SCAD»: КРИСТАЛЛ, КОМЕТА, АРБАТ, ДЕКОР.

Выполняется решение прикладных задач в программах-сателлитах ПВК

SCAD: КРИСТАЛЛ, КОМЕТА, АРБАТ, ДЕКОР.

Определение режимов работы в программах-сателлитах: выполняющие спра-

вочные и вспомогательные операции, связанные с проектированием стальных кон-

струкций; 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 под-

бора арматуры в элементах бетонных и железобетонных конструкций, для вычисле-

ния прогибов в железобетонных балках, для проверки местной прочности элементов железобетонных конструкций (включая закладные детали) согласно требованиям

СП.

7

Программа КОМЕТА предназначена для экспертизы принятых проектных ре-

шений и проектирования наиболее распространенных типов узлов стержневых ме-

таллических конструкций зданий и сооружений в промышленном и гражданском строительстве.

Программа ДЕКОР предназначена для выполнения расчетов и проверок эле-

ментов и соединений деревянных конструкций на соответствие требованиям СП

«Деревянные конструкции».

8

Рекомендации к самостоятельной работе

Необходимо:

1.Изучить теоретические вопросы метода конечных элементов.

2.Решать задачи различной степени сложности в ПВК SCAD.

3.Выполнять индивидуальные задания: расчёт плоской рамы, расчёт простран-

ственного каркаса, моделирование перфорированной балки, расчёт и армиро-

вание железобетонного безригельного перекрытия.

4.Подготовиться к промежуточной аттестации.

9

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 978-5-528-00380-1.

5.Маркина Ю. Д. Использование препроцессора «Форум» для формирования рас-

четной 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

10