Программа курса

Особенности расчетного анализа и конструктивные решения монолитных железобетонных многоэтажных зданий в среде программного комплекса SCAD Office

4 уровень (специальный курс ЖБ – Кабанцев О.В.)

Общая направленность курса - повышение профессионального образования в области расчетного обоснования и конструирования многоэтажных монолитных железобетонных зданий с применением ПК SCAD Office.
Продолжительность - 5 рабочих дней (40 академических часов).
Уровень предварительной подготовки:

- начальные навыки работы в среде Windows;

- знания основ курсов «Сопротивление материалов», «Строительная механика», «Железобетонные конструкции» (базовый курс) в объеме ВУЗа;

- знание базового курса SCAD Office.

Основная учебно-методическая задача – совершенствование профессиональных знаний и навыков при расчетном анализе и разработке конструктивных решений монолитных железобетонных зданий по результатам конечно-элементных расчетов.

Курс разработан на основе материалов «Спецкурса по расчету и конструированию многоэтажных монолитных железобетонных зданий» НИУ МГСУ (для квалификации «специалист»).

Курс ведут О.В. Кабанцев (д.т.н., профессор кафедры железобетонных и каменных конструкций НИУ МГСУ) и сотрудники ООО НПФ «СКАД СОФТ» – Москва.

Рабочий план проведения занятий

1-й день

Лекция 1

Тема: Принципы формирования схем несущих конструкций железобетонных зданий

1. Основные виды железобетонных несущих систем: стеновые, рамные и рамно-связевые.

2.Сборные железобетонные каркасные и крупнопанельные системы.

3.Монолитные несущие системы.

4.Здания с развитым стилобатом.

5.Здания с нерегулярными вертикальными несущими конструкциями.

6.Несущие системы высотных зданий.

7.Примеры формирования несущих систем монолитных железобетонных зданий.

Лекция 2

Тема: Базовые положения расчетного анализа несущих систем зданий и сооружений.

1. Важнейшие нормативные документы (ФЗ-384, ГОСТ 27751-2014). Ключевые положения.

2.Цели расчетного анализа (СП 52-103-2007). Основные элементы расчетного анализа.

Лекция 3

Тема: Геометрическая модель конструкции

1. Важнейшие особенности метода конечных элементов для корректного геометрического

 моделирования конструкций.

2.Методы формирования геометрической модели конструкций.

Практическое занятие 4

Тема: «Геометрическое моделирование»: Модели колонн. Модели ребристых перекрытий.  Модели балок в составе перекрытий (стержни, пластины).”

2-й день

Лекция 5

Тема: Модель воздействия. Принцип комбинации загружений и расчетные сочетания.
1. Виды нагружений – постоянные, временные (длительные и кратковременные), особые.

2.Виды воздействий: силовые, деформационные, динамические.

3.Понятия о загружениях в вычислительных комплексах строительного профиля и особенности их реализация в SCAD.

4.Некоторые аспекты модели воздействий: ветровые воздействия на здания повышенной этажности, нагрузки от пожарной техники и др.

5.Расчетные сочетания усилий и комбинации загружений.

Лекция 6-7

Тема: Особенности формирования модели внешних связей.
1. Виды внешних связей.

2.Параметры внешних связей при воздействиях различного вида.

3.Основные методы моделирования деформационных свойств оснований (модель Винклера, модель Пастернака, модель Федоровского).

4.Особенности деформационных характеристик оснований при нагрузках различной длительности.

5.Особенности модели внешних связей при температурных воздействиях.

6.Особенности моделирования деформационных свойств свайных фундаментов.

7.Примеры формирования моделей внешних связей.

8.Технологии и методы КЭ моделирования внешних связей (связи конечной жесткости, технология формирования коэффициентов постели).

Практическое занятие 8

Тема «Методы и технология формирования модели внешних связей ВК SCAD»: Технология формирования связей конечной жесткости: столбчатые фундаменты, свайные кусты (ЗАПРОС).  Технология формирования коэффициентов постели для плитных фундаментов и свайных полей по модели Федоровского (КРОСС).

3-й день

Лекция 9

Тема: Моделирование физически нелинейной работы железобетона
1. Краткий анализ процессов, приводящих к реализации физически нелинейной работы железобетонных конструкций.

2.Практические методы расчетного анализа железобетонных конструкций с учетом физической нелинейности.

3.Примеры технологических приемов расчетов в ВК SCAD железобетонных конструкций с учетом физической нелинейности.

Практическое занятие 10

Тема «Методы и технологии расчета несущих систем с учетом физической нелинейности железобетона»: Технология формирования групп КЭ железобетонных конструкций для учета Е_red.  Определение деформаций железобетонных конструкций с учетом физической нелинейности.

Лекция 11-12

Тема: Особенности расчетного анализа несущих систем в рамках жизненного цикла

1. Различные режимы работы конструкций и соответствующие им модели.

2.Особенности моделирования процесса изменения расчетной схемы.

3.Учет деградации механических свойств конструкций и модели внешних связей.

4.Примеры моделей конструкций с изменяющейся расчетной схемой.

5.Технология формирования моделей в SCAD для выполнения расчетного анализа изменяющихся систем.

6.Базовые инструменты для расчетного анализа изменяющихся систем. Анализ результатов расчета изменяющихся систем различного вида.

4-й день

Практическое занятие 13

Тема «Методы и технологии расчета несущих систем в режиме многоэтапного расчета»: Расчетная технология «МОНТАЖ». Формирование модели конструкций. Формирование модели воздействия. Формирование модели связей. Учет деградации расчетной системы.

Лекция 14

Тема: Анализ проблемы прогрессирующего обрушения несущих систем.

1. Явление «прогрессирующее обрушение», модель воздействия.

2.Анализ работы несущей системы в условиях моделирования «прогрессирующего обрушения».

3.Некоторые конструктивные приемы защиты несущей системы от «прогрессирующего обрушения» и анализ их эффективности.

Лекция 15

Тема: Конструктивные требования при проектировании железобетонных элементов.

1.Размеры сечений и защитные слои.

2.Продольное армирование и Поперечное армирование.

3.Анкеровка арматуры. Сварные соединения арматуры.

Лекция 16

Тема: Принципы конструирования монолитных железобетонных балочных перекрытий.

1. Балочные перекрытия. Принципиальные схемы конструктивных решений.

2.Принцип конструирования арматурных каркасов ригелей. Узлы. Детали. Примеры, анализ.

3.Принципиальные решения армирования балочных плит. Схемы раскладки арматурных стержней. Примеры конструктивных решений, анализ.

4.Основные узлы и детали монолитных железобетонных перекрытий (анкеровка стержней, анкерные выпуски, стыковка с элементами лестниц и т.п.).

Лекция 17

Тема: Принципы конструирования монолитных железобетонных безбалочных перекрытий.

1.Безбалочные перекрытия. Принципиальные схемы конструктивных решений.

2.Принцип основного (фонового) и дополнительного армирования. Схемы раскладки арматурных стержней. Примеры конструктивных решений, анализ.

3.Принцип конструирования безригельного стыка колонны (пилона) и перекрытия. Армирование по критерию продавливания. Узлы. Детали. Примеры, анализ.

5-й день

Лекция 18

Тема: Принципы конструирования монолитных железобетонных вертикальных несущих конструкций
1. Конструктивные решения армирования колонн (пилонов). Примеры.

2. Конструктивные решения армирования стен. Примеры.

3.Особые случаи армирования колонн (колонна + стена, анкеровка арматуры колонны в зоне покрытия и т.п.). Примеры, анализ.

4.Особые случаи армирования стен («висячие» стены, стены с локальным увеличением армирования, отверстия в стенах и т.п.). Примеры, анализ.

Лекция 19

Тема: Принципы конструирования монолитных железобетонных фундаментных конструкций
1. Принцип основного (фонового) и дополнительного армирования. Схемы раскладки арматурных каркасов и стержней. Примеры, анализ.

2.Армирование по критерию продавливания. Арматурные каркасы. Узлы. Детали. Примеры, анализ.

3.Анкерные блоки и анкерные выпуски арматуры.

4.Основные узлы и детали монолитных железобетонных фундаментных конструкций (приямки, перепады уровней, анкеровка свай, анкеровка стержней и т.п.). Примеры, анализ.

Занятие 20

Тема: Ответы на вопросы слушателей по курсу.  Консультации по вопросам.