Розрахунок металевих конструкцій
Режим конструювання сталевих конструкцій реалізує підбір перерізів елементів сталевих конструкцій, таких як ферми, колони та балки, і перевірку заданих перерізів і вузлів відповідно до чинних у світі нормативів.
У режимі «Залізобетонні та сталеві конструкції» реалізовані підбір та перевірка елементів сталевих конструкцій та їх вузлів за першим та другим граничними станами.
Підбір полягає в тому, що для кожного елемента металевих конструкцій, що входять до розрахункової схеми будівлі, підбирається сталевий поперечний переріз мінімальної площі, здатний нести навантаження, задані у розрахунковій схемі. Для скорочення кількості підібраних поперечних перерізів можуть застосовуватися об'єднання елементів розрахункової схеми у конструктивні та уніфікація.
Перевірка дозволяє переконатися в тому, що задані у розрахунковій схемі металеві конструкції несуть задане навантаження.
Розрахунок сталевих конструкцій здійснюється на базі нормативних даних, які містять відомості про розрахункові характеристики сталей, розміри і геометричні характеристики листового та фасонного прокату, що випускається. Користувач має можливість доповнити або редагувати ці дані, використовуючи спеціалізований редактор Редагований сортамент сталевого прокату РС-САПР.
Розрахунок елементів металевих конструкцій
Розрахунок елементів металевих конструкцій виконується по нормах СНиП II.23-81*, СП 16.13330.2017/СП 260.1325800.2016, ДБН В.2.6-163:2014, EUROCODE 3.1.1 EN 1993-1-1:2005/AC:2009, AISC LRFD 2nd edition
Можливий розрахунок елементів металевих конструкцій наступних поперечних перерізів:
- двотаври прокатні, двотаври зварні, таври прокатні,
- куточки прокатні, перерізи з пар прокатних куточків,
- швелери прокатні, швелери зварні,
- С-образні перерізи, подвійні швелери,
- замкнуті перерізи,
- наскрізні перерізи,
- повнотілі перерізи та канати
Усі елементи металевих конструкцій для розрахунку поділяються на типи: колони, балки, ферми та канати. Колони враховують у розрахунку осьове зусилля, згинальні моменти та поперечні сили: N, My, Qz, Mz, Qy; балки – згинальні моменти та поперечні сили: My, Qz, Mz, Qy; ферми – тільки осьове зусилля N; канати – тільки розтягуюче осьове зусилля N+. Це дозволяє виконувати наступні розрахунки:
- розрахунок несучої здатності балок як згинальних елементів;
- розрахунок несучої здатності ригелів як стисло-згинальних і розтягнуто-згинальних елементів;
- розрахунок несучої здатності колон як позацентрово-стислих і позацентрово-розтягнутих елементів, а також як центрально-стислих і центрально-розтягнутих елементів
- розрахунок несучої здатності ферм як центрально-стислих та центрально-розтягнутих елементів;
Розрахунок несучої здатності елементів металевих конструкцій має на увазі отримання наступних результатів
Розрахунок несучої здатності перерізу по 1-му граничному стану:
- розрахунок на міцність, у тому числі на розрив, зріз, по нормальних, дотичних, приведених (октаедричних) напруженнях
- розрахунок на стійкість згинальних, центрально- та позацентрово-стислих елементів, у тому числі при дії моменту у двох площинах
Розрахунок несучої здатності перерізу по 2-му граничному стану:
- розрахунок по прогину згинальних елементів
- розрахунок по граничній гнучкості стислих та розтягнутих елементів
Розрахунок несучої здатності перерізу за місцевою стійкістю:
- розрахунок на місцеву стійкість полиць та стінок
Результатами розрахунку елементів металевих конструкцій є мозаїки та таблиці, які містять відсотки вичерпання несучої здатності елементів, що працюють під впливом заданих навантажень. Для ще більш детального дослідження елемент розрахункової схеми може бути експортований в систему СТК-САПР.
Розрахунок вузлів металевих конструкцій
Розрахунок вузлів виконується по СНиП II.23-81* і СП 16.13330.2017
Можливий розрахунок таких вузлів:
- шарнірне примикання двотаврової балки до колони
- жорстке примикання двотаврової балки до колони
- стик двотаврових балок на накладках
- сполучення балок
- стик колон на високоміцних болтах
- шарнірна база двотаврових колон
- жорстка база двотаврових колон
- шарнірна база колон коробчастого перерізу
- жорстка база колон коробчастого перерізу
- примикання в'язів
- стик елементів на фланцевому з'єднанні
- примикання балки до колони на фланцевому з'єднанні
- опорні та проміжні вузли ферм із куточків
- опорні та проміжні фермові вузли із трубчастих (круглого перерізу) елементів
- опорні та проміжні вузли прямокутних труб по СП 16.13330.2017
- вузли жорстких баз колон з різними варіантами розташування анкерних болтів і траверс
Результатами розрахунку вузлів металевих конструкцій є розміри з'єднувальних елементів вузла, короткий звіт про розрахунок та повне трасування розрахунку вузла. Тривимірну модель та креслення розрахованого вузла можна автоматично згенерувати у системі КМ-САПР.
Є режим складання складних вузлів із більш простих. Так на основі простих вузлів «примикання ригеля до колони» та «примикання в'язів» можна скласти складний вузол примикання трьох ригелів і чотирьох в'язів до колони, щоб відправити такий вузол для документування у систему КМ-САПР (система призначена для отримання в автоматизованому режимі повного набору робочих креслень КМ).
Якщо режим «Залізобетонні та сталеві конструкції» системи ВІЗОР-САПР реалізує розрахунок металевих конструкцій усієї розрахункової схеми будівлі, то система СТК-САПР призначена для розрахунку та конструювання окремих елементів та вузлів металевих конструкцій. З ВІЗОР-САПР в СТК-САПР може бути переданий один елемент сталевого поперечного перерізу або один вузол для більш детального розгляду результатів розрахунку.
Для пошуку оптимального конструктивного рішення в СТК-САПР користувач може швидко варіювати поперечний переріз елементів і вузлів, зусилля, що діють на елементи та характеристики матеріалів. З іншого боку, СТК-САПР дозволяє виконати розрахунок елемента сталевих конструкцій або вузла сталевих конструкцій, минаючи залучення функціональності системи ВІЗОР-САПР. У цьому випадку зусилля, поперечні перерізи та матеріали для розрахунку елемента або вузла необхідно задати безпосередньо у СТК-САПР.
