ОБУЧЕНИЕ - Инженерный курс 3.3 (Расчет каменных конструкций)
Программа курса.
Расчет каменных зданий методом конечных элементов в среде
программного комплекса SCAD Office
Общая направленность курса: теория и практика расчета каменных зданий с
использованием метода конечных элементов среде SCAD Office, анализ требований норм по расчетам и проектированию каменных
зданий.
Преподаватели:
·
общее методическое руководство, занятия 1-2: Ходыкин Владислав Владимирович, к.т.н – главный
эксперт ГАУ НО «Управление государственной экспертизы проектной документации и
результатов инженерных изысканий» г. Нижний Новгород;
·
занятия 3-5: Резяпкин Владимир Викторович – ведущий инженер
программист ООО НПФ «СКАД СОФТ»;
·
занятия 6: Поздеев Максим Леонидович – аспирант
Нижегородского государственного архитектурно-строительного университета.
Продолжительность:
3 рабочих дня (18 академических часов).
Уровень
предварительной подготовки:
·
уверенное владение интерфейсом SCAD++ (не ниже уровня базового курса);
·
знания по сопротивлению материалов (понимание эквивалентных напряжений и
классических теорий прочности, включая теорию прочности Кулона-Мора);
·
изучение нормативной базы по проектированию каменных конструкций;
·
владение навыками работы в среде Microsoft Word, Excel.
Основная
учебно-методическая задача: практическое
применение программ SCAD++ и КАМИН среды SCAD Office, а
также плагинов к SCAD++ в качестве инструментов
для выполнения расчетов и обоснования проектных решений
инженерами-проектировщиками, непосредственно принимающими проектные решения и
выпускающими проектную и рабочую документацию по каменным зданиям.
Методические
и раздаточные материалы по завершению курса:
·
доступ к видеозаписи курса (на 1 месяц через личный кабинет на https://scadhelp.ru);
·
дополнительный курс видео-лекций с теоретическими знаниями по теме «Компьютерные
расчёты каменных конструкций», продолжительность 7,5 часов (на 1 месяц через личный кабинет на
https://scadhelp.ru);
·
Методические рекомендации по построению расчетных моделей и выполнению
расчетов к учебному курсу «Расчет каменных зданий методом конечных элементов в
среде программного комплекса SCAD Office» (бессрочно через личный кабинет на https://scadhelp.ru);
·
презентации, статьи, нормы, литература (бессрочно
в облачной папке);
·
плагины BrickReduction и BrickBiaxialStrength
(бессрочно и только слушателям курса).
Рабочий
план проведения занятий.
1 день
Занятие 1
(теория)
Тема: Техническая теория пластичности каменных конструкций,
требования норм к расчетам и конструктивным решениям каменных конструкций
·
Прочностные и деформационные характеристики кладки.
Нормативные ссылки (СП 15.13330.2020 «Каменные и армокаменные конструкции» и
др). Испытания по ГОСТ и ГОСТ Р.
·
Зависимость между напряжениями и деформациями для
каменной кладки. Общие сведения о диаграммах деформирования каменной кладки.
Классификация. Виды. Область применения.
·
Модели материала. Деформационная теория пластичности и
теория течения.
·
Определение условных жесткостей (секущего модуля)
деформационных характеристик каменной кладки.
·
Определение деформационных характеристик каменной
кладки по прикладным теориям пластичности (билинейной,
Тюпина, Гениева).
·
Прочностные расчеты элементов каменной кладки. Расчет
одноосного напряженного состояния.
·
Понятие эквивалентных напряжений. Расчет плоского
напряженного состояния. Понятие критерия прочности кладки. Объединенный
критерий прочности кладки Гениева.
·
Теория составных
стержней Ржаницина. Расчет железобетонных элементов каменной кладки.
·
Каменные
конструкции с жесткой и упругой конструктивной схемой. Особенности расчета.
·
Требования к конструктивным решениям.
Занятие 2
(практика)
Тема: Моделирование и расчет каменной кладки в нелинейной постановке
в SCAD++
·
Задание диаграммы деформирования каменной кладки в
свойствах нелинейного материала на тестовой модели фрагмента несущей стены.
·
Моделирование нелинейного загружения для расчета
быстрым динамическим решателем SCAD++.
·
Расчет тестовой модели в нелинейной постановке.
·
Расчет главных и
эквивалентных напряжений.
·
Проверка прочности сечений по объединенному критерию
прочности Гениева.
·
Анализ
результатов расчета.
Занятие 3 (практика)
Тема: Учет нелинейных свойств кладки методом итерационного
редуцирования жесткостных характеристик с помощью плагина BrickReduction
·
Установка
плагина.
·
Обзор
реализованной методики и настроек плагина.
·
Задание исходных
данных на тестовом примере.
·
Выполнение
итерационных расчетов.
·
Анализ результатов.
Занятие 4
(практика)
Тема: Расчет кладки на сжатие и растяжение, срез по
неперевязанным швам, срез по перевязанному сечению, на главные растягивающие
напряжения с помощью плагина BrickBiaxialStrength
·
Установка
плагина.
·
Обзор
реализованной методики и настроек плагина.
·
Задание исходных
данных на тестовом примере.
·
Выполнение
итерационных расчетов.
·
Анализ результатов.
2 день
Занятие 5
(практика)
Тема: Расчет каменных конструкций многоэтажных жилых и
общественных зданий с жесткой конструктивной схемой в SCAD Office
·
Перечень
требуемых проверок по первой и второй группам предельных состояний.
·
Серия расчетных
моделей для учета особенностей проверок, учета неопределенностей, моделирования
стен, сборных и монолитных плит перекрытий, пульсационной составляющей ветровой
нагрузки.
·
Рекомендации по
построению серии расчетных моделей с использованием режима ФОРУМ.
·
Применение
плагина BrickReduction для получения модели с редуцированными жесткостными
характеристиками кладки согласно СП 15.13330.2020.
·
Задание РСУ с
учетом пониженного коэффициента надежности, а также коэффициентов, учитывающих
возможность снижения временных нагрузок от двух и более этажей.
·
Модальный анализ
(первых форм собственных колебаний).
·
Проверка
горизонтальных перемещений верха.
·
Проверка
динамической комфортности здания.
·
Применение режима
«Вариация моделей» SCAD++ для выбора наихудших РСУ из серии расчетных моделей.
·
Расчеты
самонесущих стен и несущих простенков на внецентренное сжатие в программе КАМИН
по СП 15.13330.2020 на основе рассчитанных в SCAD++ усилий. Подбор армирования
кладки.
·
Расчет кладки на
сжатие и растяжение, срез по неперевязанным швам, срез по перевязанному
сечению, на главные растягивающие напряжения с помощью плагина
BrickBiaxialStrength в SCAD++ согласно СП 15.13330.2020.
·
Расчет
железобетонных перемычек.
·
Расчет на
восприятие сдвигающих усилий при учете совместной работы поперечных и
продольных стен в местах их взаимного примыкания при действии горизонтальной
нагрузки согласно СП 15.13330.2020.
·
Расчет по
раскрытию трещин смежных участков стен по СП 15.13330.2020.
·
Проверка
устойчивости формы.
·
Расчет на
устойчивость от опрокидывания.
3 день
Занятие 6
(практика)
Тема: Расчет каменных конструкций одноэтажных производственных и
складских зданий с упругой конструктивной схемой в SCAD Office
·
Перечень
требуемых проверок по первой и второй группам предельных состояний.
·
Серия расчетных
моделей для учета особенностей проверок, учета неопределенностей, моделирования
стен, пульсационной составляющей ветровой нагрузки.
·
Задание РСУ с
учетом пониженного коэффициента надежности.
·
Модальный анализ
(первых форм собственных колебаний).
·
Проверка
горизонтальных перемещений верха.
·
Применение режима
«Вариация моделей» SCAD++ для выбора наихудших РСУ из серии расчетных моделей.
·
Расчеты несущих простенков
с пилястрами на внецентренное сжатие по СП 15.13330.2020 на основе рассчитанных
в SCAD++ усилий. Подбор армирования кладки.
·
Расчет кладки на
сжатие и растяжение, срез по неперевязанным швам, срез по перевязанному
сечению, на главные растягивающие напряжения с помощью плагина BrickBiaxialStrength
в SCAD++ согласно СП 15.13330.2020.
·
Расчет
железобетонных перемычек.
·
Расчет по
раскрытию трещин смежных участков стен по СП 15.13330.2020.
·
Проверка
устойчивости формы.