Программа курса.

Расчет каменных зданий методом конечных элементов в среде программного комплекса SCAD Office с применением пакета плагинов КладК

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: д.т.н., проф. Орлович Роман Болеславович – научный консультант ООО «ПИ Геореконструкция», г. Санкт-Петербург, к.т.н. Ходыкин Владислав Владимирович – научный руководитель ООО НПФ «СКАД СОФТ», главный эксперт ГАУ НО «Управление государственной экспертизы проектной документации и результатов инженерных изысканий» г. Нижний Новгород; инж. Теплых Андрей Владимирович – зам. генерального директора по маркетингу ООО НПФ «СКАД СОФТ» г. Москва;

·        занятия 1-2: Ходыкин Владислав Владимирович;

·        занятия 3-5: Резяпкин Владимир Викторович – ведущий инженер программист ООО НПФ «СКАД СОФТ»;

·        занятие 6: Поздеев Максим Леонидович – инженер-исследователь ООО «Автоматизация проектных работ» (ГК SCAD Soft), аспирант Нижегородского государственного архитектурно-строительного университета;

·        занятие 7: Орлович Роман Болеславович.

Продолжительность: 3 рабочих дня (24 академических часа).

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 пакета плагинов КладК 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);

·        пакет плагинов КладК к SCAD++ сроком на 2 месяца (при покупке – скидка 20%).

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 столбов.

·        Понятие эквивалентных напряжений. Расчет плоского напряженного состояния стен. Понятие критерия прочности кладки. Объединенный критерий прочности кладки Гениева.

·        Теория составных стержней Ржаницина. Расчет перемычек каменной кладки.

·        Расчет объемного напряженного состояния каменной кладки массивов, куполов и сводов.

·        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++

Задача 1 по примеру 1 Пособия к СНиП по проектированию каменных и армокаменных конструкций:

·        задание стержневой расчетной схемы участка стены;

·        задание диаграммы деформирования каменной кладки по приложению Е СП 15.13330.2020 в свойствах нелинейного материала на тестовой стрежневой модели;

·        моделирование нелинейного загружения для расчета в SCAD++.

·        расчет тестовой модели в нелинейной постановке;

·        анализ полученных результатов расчета.

Задача 2 по примеру 16 Пособия к СНиП по проектированию каменных и армокаменных конструкций:

·        задание оболочечной расчетной схемы висячей наружной стены жилого дома;

·        выбор теории пластического течения каменной кладки в свойствах нелинейного материала;

·        моделирование нелинейного загружения динамическим решателем  SCAD++;

·        расчет тестовой модели в нелинейной постановке;

·        анализ полученных 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.

·       

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 с применением пакета плагинов КладК

·        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, сейсмических воздействий.

·        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.

·        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 стен и простенков на внецентренное сжатие в программе КАМИН по СП 15.13330.2020 на основе рассчитанных в SCAD++ усилий. Подбор армирования кладки.

·        Расчет стен и простенков на внецентренное сжатие с помощью плагина BrickWalls. 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 каменных перемычек между проемами.

·        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, 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 каменных перемычек.

·        Расчет по раскрытию трещин смежных участков стен по СП 15.13330.2020.

·        Проверка устойчивости формы.

Занятие 7 (теория)

Тема: Проблемы конструирования элементов каменных зданий

·        Проблемы современного высотного каркасного домостроения с каменным заполнением стен.

·        Причины образования трещин в каменных зданиях.

·        Действительная работа и резервы несущей способности каменных конструкций.