Программа курса

«Расчет и проектирование стальных конструкций с использованием программного комплекса
«SCAD Office» и программы «Гепард-А»

Автор и ведущий курса: Теплых Андрей Владимирович, ООО НПФ «СКАД СОФТ».

Общая направленность курса: профессиональные прочностные расчеты и проектирование стальных конструкций в среде SCAD Office с применением традиционных и современных конструктивных систем, а также анализ требований норм и рекомендаций по расчету, оформлению отчетов, текстовой и графической частей проектной документации раздела КР.

Продолжительность: 6 рабочих дней (48 академических часов).

Уровень предварительной подготовки:

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

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

·        владение навыками работы в среде Microsoft Word, Excel.

Основная учебно-методическая задача: практическое применение программ среды «SCAD Office» и программы «Гепард-А» в качестве инструментов для обоснования проектных решений инженерами-проектировщиками, непосредственно принимающими проектные решения и выпускающими проектную и рабочую документацию КР, КМ, КМД.

Методические материалы: по завершению курса слушателям предоставляются примеры расчетных моделей, пользовательские расширения (плагины), методические материалы, в том числе и видеоматериалы по некоторым темам.

Рабочий план проведения занятий

1-й день

Занятие 1

Тема: Анализ некоторых требований современных нормативных документов к расчетному обоснованию и конструктивным решениям стальных конструкций и возможности их реализации в SCAD Office.

·        СП 20.13330 «Нагрузки и воздействия».

·        СП 14.13330 «Строительство в сейсмических районах».

·        СП 16.13330 «Стальные конструкции».

·        СП 294.1325800 «Конструкции стальные. Правила проектирования».

Занятие 2

Тема: Особенности реализации проверок элементов стальных конструкций в SCAD Office.

·        Определение коэффициента устойчивости при изгибе φ_b.

·        Учет неупругой работы.

·        Расчет центрально и внецентренно сжатых элементов с учетом редуцирования при потере местной устойчивости стенки.

·        Особенности реализации по отдельным проверкам.

·        Особенности использования расчетных длин и коэффициентов расчетных длин в конструктивных элементах и группах конструктивных элементов.

Занятие 3

Тема: Построение и расчет моделей разрезных прогонов покрытия в SCAD++.

·        Построение и анализ стержневой модели разрезного прогона с уклоном, раскрепленного тяжем.

·        Особенности приложения снеговой нагрузки по СП 20.13330.

·        Оценка напряженного состояния разрезного прогона с использованием оболочечной модели.

Занятие 4

Тема: Построение и расчет моделей неразрезных прогонов покрытия в SCAD++.

·        Построение и анализ стержневой модели неразрезных прогонов с уклоном, раскрепленных тяжами.

·        Особенности приложения снеговой нагрузки по СП 20.13330.

·        Использование нагрузок от фрагмента схема и реакций в связах для определения нагрузок на основные рамы с учетом неразрезности прогонов.

2-й день

Занятие 5

Тема: Построение и расчет модели поперечной плоской рамы из прокатных профилей в программе SCAD++ с учетом крановых нагрузок, пульсационной составляющей ветровой нагрузки, сейсмических воздействий.

·        Использование подосновы в формате dxf для построения модели плоской рамы.

·        Моделирование двухветвевых колонн.

·        Применение твердых тел при моделировании связевой решетки и опорных узлов двухветвевых колонн.

·        Особенности моделирования ферм из гнутосварных профилей квадратного и прямоугольного сечений.

·        Применение жесткой вставки в узле опирания фермы на колонну.

·        Задание ветровых нагрузок с учетом пульсационной составляющей.

·        Задание инерционных характеристик сейсмических воздействий с учетом особенностей крановых нагрузок.

·        Задание исходных данных по РСУ, использование столбцов коэффициентов РСУ и групп РСУ для учета особенностей по учету пульсационной составляющей и понижающего коэффициента надежности для постоянных нагрузок от веса конструкций.

·        Задание групп конструктивных элементов при проверке элементов стальных конструкций.

·        Расчет вертикальных и горизонтальных прогибов, оформление результатов расчета по прогибам в текстовой части раздела КР.

3-й день

Занятие 6

Тема: Приемы построения и расчета пространственной модели стального каркаса в программе SCAD++ с учетом крановых нагрузок, пульсационной составляющей ветровой нагрузки, сейсмических воздействий.

·        Обзор способов построения пространственной модели.

·        Использование объединений перемещений при моделировании шарнирных соединений.

·        Особенности моделирования связей, работающих только на растяжение.

·        Задание ветровых нагрузок с учетом пульсационной составляющей, особенности учета пульсационной составляющей в зданиях с каркасами из стальных конструкций.

·        Задание инерционных характеристик сейсмических воздействий с учетом особенностей крановых нагрузок.

·        Определение центра тяжести модели или ее части.

·        Определение центра жесткости одноэтажного здания или этажа многоэтажного здания.

·        Моделирование сейсмического момента.

·        Задание исходных данных по РСУ, использование столбцов коэффициентов РСУ и групп РСУ для учета особенностей по учету пульсационной составляющей и понижающего коэффициента надежности для постоянных нагрузок от веса конструкций.

·        Особенности расчета связей, работающих на растяжение.

Занятие 7

Тема: Подготовка заданий на фундаменты и расчет опорных узлов.

·        Возможности получения нагрузок на фундаменты с использованием нагрузок от фрагмента схемы и реакций в связях.

·        Получение нагрузок на фундаменты и таблицы нагрузок для расчета опорных узлов в программе КОМЕТА с помощью пользовательского расширения (плагина) KMF с открытым программным кодом на JScript;

·        Расчет опорных узлов в программе КОМЕТА по таблицам усилий, полученных с помощью плагина KMF.

·        Расчет противосдвиговых упоров. Возможность применения программы «Арбат» при расчете анкеровки противосдвиговых упоров.

Занятие 8

Тема: Расчеты стальных конструкций на устойчивость.

·        Оценка общей устойчивости пространственных схем согласно требований СП 16.13330.

·        Рекомендации по доработке модели при расчетах на общую устойчивость.

·        Особенности моделирования крестовых связей, работающих только на растяжение при расчетах на устойчивость.

Занятие 9

Тема: Подготовка отчетных документов по результатам расчета.

·        Визуализация модели и результатов в SCAD++.

·        Возможности по формированию отчетов в SCAD++.

·        Вставка изображений в отчетные документы.

·        Рекомендации по созданию отчетных документов.

·        Рекомендации по подготовке текстовой и графической частей проектной документации раздела КР.

4-й день

Занятие 10

Тема: Методы определения расчетных длин.

·        Определение расчетных длин элементов стальных конструкций с использованием модуля устойчивости SCAD++.

·        Применение программы «Кристалл» для определения расчетных длин.

·        Использование энергетического постпроцессора для анализа вклада элементов в потерю устойчивости и необходимости уточнения расчетных длин.

·        Приемы уточнения больших расчетных длин.

·        Определение расчетных длин из плоскости с учетом жесткости опорных узлов.

Занятие 11

Тема: Расчет стальных конструкций на гармонические воздействия.

·        Исходные данные для расчета на гармонические воздействия.

·        Особенности нормативных проверок при гармоническом воздействии.

·        Расчет на усталость согласно СП 16.13330.

·        Расчет на гармонические воздействия с учетом возможной ошибки при определении частот собственных колебаний и переходных режимов при запуске и остановке методом прямого интегрирования уравнений движения.

·        Расчет на ограничение виброперемещений по санитарным требованиям.

5-й день

Занятие 12

Тема: Расчет стальных конструкций на прогрессирующее обрушение.

·        Основы расчета на прогрессирующее обрушение.

·        Нормативные требования к расчетам на прогрессирующее обрушение.

·        Расчет на прогрессирующее обрушение статическим методом.

Занятие 13

Тема: Расчет стальных конструкций на сейсмическое воздействие прямым динамическим методом в линейной и нелинейной постановках (контрольное землетрясение до изменения № 4 в СП 14.13330.2018 или поверочный расчет с изменением № 4).

·        Моделирование сейсмического воздействия с применением акселерограмм в режиме прямого интегрирования уравнений движения. Линейный расчет. Анализ результатов.

·        Влияние и задание начальных несовершенств.

·        Задание исходных данных для выполнения нелинейного расчета с учетом физической и геометрической нелинейностей.

·        Применение как нелинейного деформационного анализа (прямого или общего метода), так и расчета по нелинейным РСУ с экспертизой по СП 16.13330 для принятия решения об обеспечении несущей способности.

Занятие 14

Тема: Применение оболочечных элементов для расчета стальных конструкций.

·        Обзор приемов построения.

·        Анализ напряженного состояния.

·        Возможности нелинейных расчетов в SCAD++ для расчета узловых соединений (физическая нелинейность, односторонние связи).

6-й день

Занятие 15

Тема: Расчет рам из сварных двутавров с переменной высотой стенки.

·        Особенности расчета рам из сварных двутавров с переменной высотой стенки.

·        Возможности SCAD++ для расчета рам из сварных двутавров с переменной высотой стенки.

·        Построение и расчет рам из сварных двутавров с переменной высотой стенки в программе «Гепард-А».

·        Экспорт модели из программы «Гепард-А» в SCAD++.

Занятие 16

Тема: Обзор приемов моделирования и специальных возможности SCAD++.

·        Использование программы «Конструктор сечений» для формирования и расчета геометрических характеристик произвольных сечений и передача их в SCAD++. Особенности расчета.

·        Необходимость и приемы моделирования разности осадок фундаментов.

·        Использование температурных нагрузок для моделирования гибких преднапряженных связей.

·        Моделирование сдвиговой жесткости (железобетонные плиты, профнастил и т.п.).

·        Особенности применения жестких вставок, твердых тел, объединения перемещений.

·        Применение оболочечных элементов с нулевой жесткостью для приведения нагрузок.