Программа курса

«Основы расчета решетчатых металлических башен и мачт с использованием программного комплекса SCAD Office и пакета плагинов РешК»

Общая направленность курса: обзор вопросов расчета и проектирования высотных металлических сооружений, профессиональные прочностные расчеты и проектирование решетчатых металлических башен в среде программного комплекса SCAD Office, анализ требований норм и рекомендаций по расчетам и проектированию металлических высотных сооружений. Курс рассчитан на использование начальных приемов построения и расчета башен и мачт.

Преподаватели и методическое обеспечение:

·        общее методическое руководство, проведение занятий 1-16: Каракозова Валентина Ивановна – инженер-проектировщик с многолетним опытом расчета и проектирования металлических высотных сооружений в том числе и уникальных в отделе расчета высотных сооружений ЦНИИПСК им. Мельникова;

·        методическая проработка занятий 17-19: Теплых Андрей Владимирович - зам. генерального директора по маркетингу ООО НПФ «СКАД СОФТ»;

·        построение моделей и техническая сопровождение курса, проведение занятий 17-19: Резяпкин Владимир Викторович – ведущий инженер-программист ООО НПФ «СКАД СОФТ», соавтор и разработчик пакета плагинов РешК.

Продолжительность: 4 рабочих дня (24 академических часа).

Уровень предварительной подготовки:

·        уверенное владение интерфейсом SCAD++ (не ниже уровня базового курса);

·        необходимые знания по сопротивлению материалов и нормативной базы по проектированию стальных конструкций;

·        владение навыками работы в среде Microsoft Word, Excel.

Основные учебно-методические задачи:

·        практическое применение программ среды SCAD Office в качестве инструментов для выполнения расчетов и обоснования проектных решений инженерами-проектировщиками, непосредственно принимающими проектные решения и выпускающими проектную и рабочую документацию КР, КМ, КМД для металлических высотных сооружений;

·        практическое применение требований СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия», СП 14.13330.2018 «Строительство в сейсмических районах», СП 16.13330.2017 «Стальные конструкции» при построении расчетных моделей и выполнении расчетов.

Методические материалы: по завершению курса слушателям предоставляются примеры расчетных моделей, методические материалы, перечень литературы.

Рабочий план проведения занятий

1-й день

Занятие 1

Тема: Обзор современных высотных металлических сооружений, их назначение, последствия ошибок при расчетах и возможности безопасного проектирования с помощью SCAD Office.

·        Башни связи. Наземные и крышные конструкции.

·        Мачты связи. Наземные и крышные конструкции.

·        Вытяжные трубы.

·        Осветительные опоры.

·        Опоры молниезащиты.

·        Опоры линий электропередачи.

·        Рекламные уличные сооружения.

·        Памятники, монументы и флагштоки.

Занятие 2

Тема: Построение расчетной модели решетчатой стальной решетчатой башни в SCAD++ с целью получения динамических параметров собственных колебаний (от собственного веса сооружения). А именно – частоты и формы изгибных колебаний.

·        Построение расчетной модели.

·        Приложение весовых нагрузок.

·        Анализ частот и форм собственных колебаний.

Занятие 3

Тема: Нагрузки расчетные и нормативные в соответствии с СП 20.13330 и их вычисление в Excel.

·        Ветровые.

·        Гололедные весовые.

·        Ветровые при гололеде.

2-й день

Занятие 4

Тема: Расчет в SCAD++ с учетом ветровых и весовых воздействий

·        На ветровое воздействие.

·        На действие ветра при гололеде.

Занятие 5

Тема: Анализ основных результатов расчета башни в SCAD++ на ветровое воздействие.

·        На отметке 0.00 м. при ветровой нагрузке: полный изгибный момент, полная поперечная сила, полная весовая нагрузка и деформации опоры.

Занятие 6

Тема: Анализ основных результатов расчета башни в SCAD++ на ветровое и гололедное воздействие.

·        На отметке 0.00 м. при ветре с гололедом: полный изгибный момент, полная поперечная сила, полная весовая нагрузка и деформации башни.

3-й день

Занятие 7

Тема: Сейсмические нагрузки.

·        Методика расчета сейсмических нагрузок по СП 14.13330.

·        Расчет сейсмических нагрузок в Excel.

Занятие 8

Тема: Расчет башни с учетом сейсмических и весовых воздействий.

·        Задание сейсмической нагрузки в SCAD++.

·        Расчет на сейсмическое воздействие в SCAD++.

Занятие 9

Тема: Анализ основных результатов расчета в SCAD++ на сейсмическое и весовое воздействие.

·        На отметке 0.00 м. при сейсмической нагрузке: полный изгибный момент, полная поперечная сила, полная весовая нагрузка и деформации опоры.

Занятие 10

Тема: Получение наибольших напряжений в основных конструктивных элементах башни в SCAD++ (в Excel) и оценка их прочности, согласно СП 16.13330.

·        Пояса – при действии горизонтальных воздействий под углом 45 град к грани.

·        Раскосы и распорки – при действии горизонтальных воздействий под углом 90 град к грани.

Занятие 11

Тема: Проверка несущей способности конструктивных элементов башни средствами SCAD++. Анализ и сравнение с результатами расчета в Excel.

·        Задание исходных данных для автоматического выбора РСУ.

·        Создание конструктивных групп.

·        Расчет и анализ результатов.

·        Расчет на общую устойчивость согласно требованиям СП 16.13330.

4-й день

Занятие 12

Тема: Получение нагрузок на фундаменты в SCAD++

·        Получение нагрузок на фундаменты в SCAD++.

·        Заполнение таблиц с нагрузками на фундаменты (Word).

Занятие 13

Тема: Проверка на прочность стыков основных элементов с фундаментом и между собой в Excel.

·        Получение усилий для расчета стыков в SCAD++.

·        Проверка несущей способности стыков.

Занятие 14

Тема: Обзор необходимости и возможностей моделирования при расчете сложных узлов сопряжения элементов решетчатой башни для детального рассмотрения картины их напряженного состояния под воздействием различных факторов (во время монтажа или в случае аварийных ситуаций).

·        Обзор возможностей моделирования сложных узлов с применением оболочечных элементов.

·        Рассмотрение и анализ готового примера.

Занятие 15

Тема: Мачты.

·        Особенности создания расчетной схемы.

·        Расчет и анализ результатов.

Занятие 16

Тема: Необходимость расчета металлических высотных сооружений на резонансное вихревое возбуждение.

·        Обзор проблемы по расчету на резонансное вихревое возбуждение.

·        Сооружения, подлежащие расчету на резонансное вихревое возбуждение.

Занятие 17

Тема: Задание исходных данных по РСУ и конструктивным группам в SCAD++

·        Задание логических связей между загружениями.

·        Использование групп РСУ.

·        Задание конструктивных групп.

·        Особенности задания расчетных длин одиночных уголков в конструктивных группах с учетом требований СП 16.13330.

·        Определение расчетных длин элементов пространственных решетчатых конструкций в программе КРИСТАЛЛ.

Занятие 18

Тема: Пакет плагинов РешК

·        Обзор реализованных в пакете плагинов РешК нормативных требований и пояснений ФАУ ФЦС по расчету ветровых и гололедных нагрузок.

·        Приложение гололедных и ветровых нагрузок к рассмотренной ранее башне. Сравнение результатов.

·        Приложение ветровых и гололедных нагрузок к башне из трубчатых элементов для сечения ствола башни по табл. В.9 СП 20.13330 с учетом дополнительных элементов, дополнительных площадей, дополнительных площадей элементами, оборудования, экстремальной гололедной нагрузки. Рассмотрение различных вариантов приведения нагрузок. Вывод трассировки расчета в Excel.

·        Особенности приложения ветровой нагрузки к тросам и проводам. Свойство «Провод или трос» в жесткостях элементов РешК.

·        Анализ заданных исходных данных по РСУ для созданных через РешК загружений.

·        Получение экстремальных усилий в элементах с помощью плагина ExtN.

·        Приложение ветровых и гололедных нагрузок к башне по универсальной методике.

·        Приложение ветровых и гололедных нагрузок к вентиляционной трубе в виде стержневой модели в обрешетке.

·        Приложение ветровых и гололедных нагрузок к самонесущей вентиляционной трубе в виде стержневой модели. Учет относительного удлинения в РешК.

·        Приложение ветровых и гололедных нагрузок к самонесущей вентиляционной трубе в виде оболочечной модели.

Занятие 19

Тема: Расчет стальных башен на усталость при действии пульсационной составляющей ветровой нагрузки

·        Требования СП 20.13330 к расчету на усталость при действии пульсационной составляющей ветровой нагрузки.

·        Проблемы с расчетом на усталость по СП 16.13330. Ответы ФАУ ФЦС.

·        Расчет решетчатой башни на усталость.