Результаты армирования стен в scad

Обновлено: 28.04.2024

Программный комплекс SCAD помимо расчетного модуля конечно-элементного моделирования имеет в своем составе набор программ, способных выполнять решение более частных задач. Ввиду своей автономности набор программ сателлитов можно использовать отдельно от основного расчетного модуля SCAD, причем не запрещается выполнять совместные расчеты с альтернативными программными комплексами (ПК ЛИРА 10, Robot Structural Analysis, STARK ES). В данной статье мы рассмотрим несколько примеров расчета в SCAD Office.

Пример подбора арматуры в ребре плиты заводской готовности в программе SCAD

Плита будет монтироваться на стройплощадке, например, на кирпичные стены шарнирно. Моделировать для такой задачи всю плиту, часть здания или целиком все здание считаю нецелесообразным, поскольку трудовые затраты крайне несоизмеримы. На помощь может прийти программа АРБАТ. Ребро рекомендуется нормами рассчитывать, как тавровое железобетонное сечение. Меню программного комплекса SCAD интуитивно-понятное: по заданному сечению, армированию и усилию инженер получает результат о несущей способности элемента со ссылкой на пункты нормативных документов. Результат расчета может быть автоматически сформирован в текстовом редакторе. На ввод данных уходит примерно 5-10 мин, что значительно меньше формирования конечно элементной модели ребристого перекрытия (не будем забывать, что в определенных ситуациях расчет методом конечных элементов дает больше расчетных возможностей).

Пример расчета закладных изделий в SCAD

Теперь вспомним расчет закладных изделий для крепления конструкций к железобетонным сечениям.

Нередко встречаю конструкторов, закладывающих параметры из конструктивных соображений, хотя проверить несущую способность закладных довольно просто. Для начала необходимо вычислить срезающее усилие в точке крепления закладной детали. Сделать это можно вручную, собрав нагрузки по грузовой площади, или по эпюре Q конечно-элементной модели. Затем воспользоваться специальным расчетным боком программы АРБАТ, занести данные по конструкции закладной детали и усилиям, и в итоге получить процент использования несущей способности.

Еще с одним интересным примером расчета в SCAD может столкнуться инженер: определение несущей способности деревянного каркаса. Как мы знаем, ввиду ряда причин расчетные программы МКЭ (метод конечных элементов) не имеют в своем арсенале модули расчета деревянных конструкций по российским нормативным документам. в связи с этим расчет может производится вручную или в другой программе. Программный комплекс SCAD предлагает инженеру программу ДЕКОР.

Помимо данных по сечению, программа ДЕКОР потребует от инженера ввода расчетных усилий, получить которые поможет ПК ЛИРА 10. Собрав расчетную модель, можно присвоить стержням параметрическое сечение дерева, задать модуль упругости дерева и получить усилия по деформационной схеме:

Полученные усилия далее необходимо задать в программе ДЕКОР для расчета сопротивления деревянного сечения.

В данном примере расчета в SCAD, критическим значением оказалась гибкость элемента, запас по предельному моменту сечений «солидный». Вспомнить предельное значение гибкости деревянных элементов поможет информационный блок программы ДЕКОР:

Пример расчета несущей способности фундамента в SCAD

Неотъемлемой частью моделирования свайно-плитного фундамента является расчет несущей способности и осадки сваи. Справится с задачей подобного рода, инженеру поможет программа ЗАПРОС. В ней разработчики реализовали расчет фундаментов согласно нормам «оснований и фундаментов» и «свайного фундамента» (в расчетных программах МКЭ таких возможностей не встретишь). Итак, чтобы смоделировать сваю, необходимо вычислить жесткость одноузлового конечного элемента. Жесткость измеряется в тс/м и равна отношению несущей способности сваи к ее осадке. Моделирование рекомендуется выполнять итерационно: в начале задавать приближенную жесткость, затем уточнять значение жесткости по вычисленным параметрам сваи. Построенная модель расчета методом конечных элементов позволит нам не только точно найти нагрузку на сваю, но и рассчитать армирование ростверка:

После расчета конструкции пользователь ПК ЛИРА 10 сможет вычислить требуемую нагрузку на сваю по выводу мозаики усилий в одноузловом конечном элементе. Полученное максимальное усилие будет являться требуемой расчетной нагрузкой на сваю, несущая способность выбранной сваи должна превышать требуемое значение.

В качестве исходных данных в программу ЗАПРОС вводиться тип сваи (буровая, забивная), параметры сечения сваи и грунтовые условия согласно данным геологических изысканий.

Пример расчета узловых соединений в SCAD

Расчет узловых соединений – важная часть анализа несущей способности зданий. Однако, зачастую, конструктора пренебрегают данным расчетом, результаты могут оказать крайне катастрофическим.

На рисунке приведен пример отсутствие обеспечения несущей способности стенки верхнего пояса подстропильной фермы в точке крепления стропильной фермы. Согласно СП «Стальные конструкции» подобные расчеты производятся в обязательно порядке. В программа расчета методом конечных элементов и такого расчета тоже не встретишь. Выходом из ситуации может стать программа КОМЕТА-2. Здесь пользователь найдет расчет узловых соединений согласно действующих нормативных документов.

Наш узел – ферменный и для его расчета необходимо выбрать советующий пункт в программе. Далее пользователь выбривает очертание пояса (наш случай V-образный), геометрические параметры панели, усилия каждого стержня. Усилия, как правило, вычисляются в расчетных программах МКЭ. По введенным данным программа формирует чертеж для наглядного представления конструкции узла и вычисляет несущую способность по всем типам проверки согласно нормативным документам.

Пример построения расчета МКИ в SCAD

Построение моделей расчета методом конечных элементов не обходится без приложения нагрузок, вычисленные вручную значения присваиваются в расчетных программах МКЭ на элемент. Помощь в сборе ветровых и снеговых нагрузках инженеру окажет программа ВЕСТ. Программа включает в себя несколько расчетных модулей, позволяющих по введенном району строительства и очертанием контура здания вычисляет ветровую и снеговую нагрузку (самые распространенные расчетные модули программы ВЕСТ). Так, при расчете навеса, конструктор должен указать высоту конька, угол наклона и ширину ската. По полученным эпюрам нагрузка вводится в расчетную программу, например, ПК ЛИРА 10.4.

В качестве вывода, могу сказать, что программный комплекс SCAD и его сателлиты позволяют пользователю существенно снизить трудозатраты при вычислении локальных задач, а также формировать точные расчетные модели, а также содержат справочные данные, необходимые в работе инженеров - строителей. Автономность программ позволяет конструкторам использовать их в сочетании с любыми расчетными комплексами, основанных на расчете методом конечных элементов.

Также рекомендую посмотреть вебинар по совместному использованию ПК ЛИРА 10 и программы ЗАПРОС (SCAD office) на примере расчета свайного основания.

Господа форумчане, нужна информация, как СКАД выдает результаты армирования. Можно ли выдавать армирование в оболочках как в Лире, цветовой мозаикой или только изополя? Насколько это хорошо читается, не ругается ли заказчик, требует ли цифровой распечатки? Как выдается армирование стержней, есть ли цветовая выдача, оцифровываются ли эпюры? Заранее благодарю за ответ.

Дрюха, спасибо за ответ, вопрос вдогонку сколько цветов в результатах армирования (в Лире только восемь), можно ли добавлять цвета и настраивать по своему?

14 цветов. Настраивать можно. врочем, и в Лире тоже можно настраивать цветовую шкалу (в Лире 12 цветов)

Всем здравствуйте.
При расчете жб здания возникли вопросы:
- почему некоторые элементы перекрытия, покрытия и стены при отображении изополей армирования не отображаются цветом и остаются черными?
- когда изменяю тип КЭ для плиты на 11 или 13 (вместо КЭ41 - оболочка) выдается ошибка. Тоже происходит когда хочу поставить КЭ балки-стенки.
Что я задал не верно? Заранее благодарю

-элементы остаются чёрными, т.к. по расчёту арматура не требуется, если элемент обведён красным - арматура зашкаливает (концентрация напряжений)
-элементы плиты не предусматривают возникновение сжимающих усилий, элементы балки-стенки не предусматривает возникновение момента (см. степени свободы для каждого элемента). Для пространственной задачи пользуйся элементами оболочки
Схему не смотрел

Поразительным образом арматура не требуется в местах сопряжения с колонной? Что-то мне не понятно это дело.

Значит концентрация напряжений, надо было в месте сопряжения колонны и плиты в расчётной схеме предусмотреть жёсткую вставку.

Продажа навыков и умений

Какой-то сомнительный расчет. А где опоры? Далее - толщина плиты всего 10 см, увеличивайте до 20. Рассчтояние до центров тяжести масс 2 см - маловато, ставят обычно 4-5-6. Далее, желательно, если в расчете арматура будет больше той, котора яполучилась во вкладке трещиноскость ( у Вас 12 мм), поставить ту, которая получилась. Скад не знает как вы будете армировать, и ему надо принудительно задавать.

Объясните для тех кто в атаке, жесткую вставку в элементах плиты, примыкающей к колонне или на колонне? Если не затруднит скрин сделайте, пожалуйста
Толщина плит 22см, а диафрагмы - 20 - может у Вас что-то? Расстояние до центров тяжести масс - это где ставится?

Продажа навыков и умений

Объясните для тех кто в атаке, жесткую вставку в элементах плиты, примыкающей к колонне или на колонне?

Будте добры,поясните раличие получения расчёта с точки зрения "направления местных осей в пластинах" и "направление выдачи усилий в плитах".
Местные оси распологаются в КЭ пластин различно.К чему стремится пользователь при согласовании направлений выдачи усилий в плитах?
Не могу понять,как выдаются изополя подбора арматуры,точнее как правильно их читать.

На сколько верно я понял что при реализации "направление выдачи усилий" ось подсвечиваемая красным цветом (Xn), сонаправляется (относительно общей системы координат) с одной (какой либо) осью общей системы координат по заданию пользователем.Ось Zn ортоганальна Xn и Yn.Направление Yn таково что составляет правую тройку с Xn и Zn.Ось Zn всегда сонаправлена с осью Z1 местной оси координат пластины.Получается, что ВАЖНО и ДОСТАТОЧНО правильно сориентировать ось Z1 местных осей координат?

На скрине №1 Sx низ & Sx верх-не отсконировались.

BYT, местная ось Z1 в пластинах всегда направлена из плоскости пластины, и позволяет определить где у пластины "верх", а где "низ". Ну и соответственно какую арматуру программа выдаст как верхнюю, а какую как нижнюю. Оси Z1 у соседних пластин должны быть сонаправлены.
Направление выдачи усилий пользователь назначает сам, исходя из того в каком направлении ему эти усилия требуются. Допустим, вы хотите расположить в плите арматуру - вот и задавайте оси Хn и Уn соответственно по направлениям укладки арматуры. Изначально эти оси заданы в программе хаотично и пользователь их сам выравнивает. Направление выдачи усилий можно задавать разными способами, а не только вдоль главных осей.

Как отмечалось выше, для пластинчатых элементов по умолчанию предусмотрен вывод интенсивности (погонной площади) армирования в виде изополей или цветовых карт (мозаики). Кроме того, для поперечной арматуры возможен вывод площади арматуры при заданном шаге, который выбирается из выпадающего списка инструментальной панели. Для этого предусмотрены операции, использующие цветовые шкалы:

— Отображение изополей армирования пластин . Изополя, относящиеся к соседним интервалам рассматриваемого фактора, не разделяются изолиниями. Используется стандартная цветовая шкала с возможностью назначения количества и границ интервалов (границы интервалов меняются в диалоговом окне Настройки, которое вызывается кнопкой Настройки цветовой шкалы — ). Кроме того, окно с цветовой шкалой включает таблицу с характеристиками бетона и арматуры исследуемой конструктивной группы;

— Отображение изополей и изолиний армирования пластин . Отображение выполняется по тем же правилам, что в предыдущем случае, но при этом изополя, относящиеся к соседним интервалам рассматриваемого фактора, разделяются изолиниями, цвет которых назначается в разделе Настройка цветовой схемы меню Настройки .

— Отображение цветовой карты результатов армирования . Этот вид отображения отличается тем, что каждый конечный элемент целиком окрашивается в цвет, соответствующий цвету интервала, в который попало значение рассматриваемого фактора на цветовой шкале. Цветовая шкала и принципы управления ею аналогичны рассмотренным выше.

Кроме интенсивности армирования указанные выше операции и цветовые шкалы используются для визуализации результатов подбора продольной арматуры, представленных в виде наборов арматурных стержней с заданным шагом по направлениям, совпадающим с направлениями выдачи усилий. Для активизации этой операции используется кнопка — Переключение формы выдачи результатов армирования , а шаг арматуры выбирается из одноименного списка в инструментальной панели. В этом случае при оцифровке данные будут выведены в формате типа d12/100 (то есть рекомендуется использовать арматуру диаметра 12 мм с шагом 100 мм).

Результаты подбора продольной арматуры могут быть представлены в виде дополнительного армирования сетками или стержнями . В этом случае в левом столбце таблицы цветовой шкалы выводятся следующие данные:

в первой строке таблице — диаметр и шаг фонового армирования;
в последующих строках для каждого интервала записываются диаметр и шаг дополнительного армирования, помеченные знаком «+»; приведенные значения дополнительного армирования для каждого интервала следует рассматривать, как дополнение к фоновой арматуре ;
если при заданном диаметре или шаге арматуры дополнительное армирование подобрать не удалось, то в текущей и последующих строках таблицы выводятся значения интенсивности дополнительного армирования.

В правом столбце каждого интервала записывается значение интенсивности армирования, соответствующее большей границе текущего интервала (именно это значение принималось в расчет при определении дискретного армирования).

В зависимости от того, как выполняется дополнительное армирование (сетками или стержнями), фиксируется шаг или диаметр арматуры. Выбранное значение выводится в окне цветовой шкалы над таблицей.

Настройка шкалы дополнительного армирования выполняется нажатием кнопки диалогового окна шкалы. При этом появится окно Настройки .

Кнопка Конструктивное армирование активирует диалоговое окно, что позволяет задать в поле ввода интенсивность конструктивной (фоновой арматуры) или выбрать из выпадающего списка нужную комбинацию Диаметр/Шаг (при этом соответствующая интенсивность будет автоматически перенесена в поле ввода).

Для каждого интервала также предусмотрены выпадающие списки, из которых можно выбрать величину дополнения к фоновой арматуре.

Коллеги,
Вышла новая заметка из серии «Вопросы и ответы при работе в SCAD Office».

Сегодня разбираем следующие темы:

Как получить результаты армирования в виде фонового изополя и дополнительного
Какие данные необходимы для формирования технической спецификации металла

Вопрос 27: Как получить результаты армирования в виде фонового изополя и дополнительного?

Ответ

При анализе результатов армирования железобетонных плит пользователь может установить значение фонового армирования, для этого устанавливается режим формы выдачи результатов в диаметрах стрежней с указанным шагом. Затем нужно включить команду «дополнительное армирование сетками».

В этот момент в шкале возле значений появляется знак «+». Указав в параметрах значение фонового армирования, вы увидите, что шкала будет перестроена: в первой строке указывается значении фонового армирования, в последующих - дополнительные значения. Можно также указать количество интервалов армирования, чтобы двумя-тремя цветовыми изополями были указаны зоны дополнительного армирования.

Также не стоит игнорировать возможность анализа армирования для отфрагментированного участка схемы, поскольку иначе диапазон значений будет распространяться и на скрытые элементы.

Вопрос 28: Какие данные необходимы для формирования технической спецификации металла?

Ответ

В программе SCAD пользователям стала доступна возможность формирования технической спецификации металлопроката по заданным группам конструирования стальных элементов. Для этого необходимо создать группы конструирования для элементов, которые планируется включить в состав ТСМ, желательно задействовать все элементы для получения полной спецификации на все здание.

Стремиться к сохранению целостности элементов одного конструктивного элемента нет необходимости, поскольку программа будет анализировать суммарную длину всех конечных элементов одной конструктивной группы, а не количество конечных элементов.

Далее необходимо произвести группировку по элементам конструкции: группы конструктивных элементов из левой колонки переносят в правую, которым присваивается имя элемента спецификации, например, элементы поясов и решетки фермы объединяют под именем группы «ферма», связи, балки и т.д. по предложенному списку.

После того, как элементы в левой колонке «закончатся» и Вы сформируете необходимые для схемы категории, следует выбрать команду по формированию спецификации, где фактически уже будет готова спецификация. Данные в дальнейшем возможно сформировать в текстовый и табличный редактор; формирование таблицы в dxf формате пока недоступно.

Если Вы хотите самостоятельно попробовать использовать алгоритм получения ведомости в SCAD, можете скачать расчетный файл стального каркаса для примера.

Вопрос № 11: Как рассчитать армирование колонны круглого сечения в SCAD Office.

Ответ: Для расчета круглых железобетонных колонн в SCAD Office необходимо выбрать соответствующую форму параметрического сечения при назначении сечения. Программа SCAD Office запросит указать материал и диаметр сечения. Далее производим расчет схемы, задаем колонне расчетные характеристики и производим подбор арматуры. В результате получаем результаты As1 симметричного армирования (только такой тип армирования доступен в программе). Полученное значение в см 2 необходимо перевести в самостоятельно в количество необходимых прутков определенного диаметра. Программа SCAD Office может предложить пользователю способ армирования, для этого необходимо через информацию об элементе зайти в раздел «Арматура»

Вопрос № 12: Какое значение необходимо устанавливать в столбце значения давления переуплотнения грунта при работе подпрограмме КРОСС (ПК SCAD Office)

Ответ: Руководство пользователя программы КРОСС (ПК SCAD Office) регламентирует значение данных значений:

При отсутствии данных натурных испытаний о величинах R и ∆pc рекомендуется использовать значение коэффициента переуплотнения 1.0, а величину давления переуплотнения принимать равной 5 т/м2 - для глинистых грунтов; 2.5 т/м2 - для супеси; 0 т/м2 - для песков

Вопрос № 13: Как выполнить расчет деревянного каркаса в SCAD Office?

Ответ: Расчет деревянного каркаса выполняется с помощью подпрограммы ДЕКОР (сателлита вычислительного комплекса SCAD Office). Необходимая команда в программе – сопротивление сечений. С помощью этой команды формируется сечение рассматриваемого элемента: материал, размеры, расчетные характеристики и тд. (например, пояс фермы, элемент решетки, колонна и тд.). Важной частью расчета деревянного элемента является приложение нагрузок. Нагрузка в виде одного значения значительно может исказить достоверный результат, поскольку расчет элементов необходимо производить по разным сочетаниям усилий. Вводить вручную все возможные сочетания в ДЕКОР трудно, поскольку таких сочетаний может быть не один десяток. Упростить работу можно с помощью расчетного процессора SCAD Office. Схема, собранная в (ПК SCAD Office, подходит для вычисления усилий в каркасе из любого материала. Полученные усилия (РСУ) любого элемента можно выгрузить в специальный файл (*rsu2), который легко загружается в ДЕКОР.

По полученным усилиям выполняем расчет деревянного сечения и получаем коэффициент использования сечения.

Более подробно можно ознакомиться в статье.

Вопрос № 14: Как получить импортировать в SCAD Office расчетную модель, созданную в ПК ЛИРА 10.

Ответ: Для передачи данных используется нейтральный формат *.neu. ПК ЛИРА экспортирует геометрию схемы в конечных элементах, сохраняя при этом жесткость сечений и нагрузки. Пользователю SCAD Office остается добавить данные по РСУ и назначить элементам расчетные характеристики. С помощью такой функции обмена данными можно без труда удовлетворить условие заказчика или экспертизы по расчету здания в двух независимых программных комплекса.

Вопрос № 15: Как в SCAD Office выполнить расчет стального каркаса с учетом коррозии элементов

Ответ: Расчет элементов с учетом коррозии на первом этапе не отличается от расчета обычного элемента. Вы строите каркас здания в расчетном процессоре, загружаете его, назначаете жесткости (изначально заложенные в проекте), задаете расчетные характеристики и получаете коэффициент использования «проектного» сечения. Затем через информацию об элементе находим пункт «Сопротивление сечении». Эта команда отправляет элемент в режим расчета подпрограммы кристалл, все исходные данные уже введены, нажав кнопку «вычислить» Вы получите тот же коэффициент использования, что и в расчетном процессоре SCAD Office. Итак, ввести значение глубины коррозии можно в разделе сечения (см. рис. ниже). Величина корроззии сократит площадь поперечного сечения элемента на указанную величину по всему внешнему периметру сечения.

Читайте также: