38921

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ

Конспект

Информатика, кибернетика и программирование

В каждом узле присутствует 2 степени свободы: X –перемещение вдоль оси X; Z – перемещение вдоль оси Z. В каждом узле присутствует 3 степени свободы: X –перемещение вдоль оси X; Z – перемещение вдоль оси Z; UY – поворот вокруг оси Y. В каждом узле присутствует 3 степени свободы: Z – перемещение вдоль оси Z; UX – поворот вокруг оси X; UY – поворот вокруг оси Y. В каждом узле присутствует 3 степени свободы: X – перемещение вдоль оси X; Y – перемещение вдоль оси Y; Z – перемещение вдоль оси Z.

Русский

2013-09-30

2.4 MB

22 чел.

Кафедра «Строительных конструкций»

КУРС ЛЕКЦИЙ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ,

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ»

Владимир - 2012

Лекционный курс

на второй семестр 

Тема 1. Введение, своды правил и автоматизированные системы, применяемые для конструирования и расчёта зданий и инженерных сооружений.

Своды правил для конструирования и расчёта зданий и инженерных сооружений.

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002  № 184 Ф3 «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации ГОСТ Р 1.0 2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения».

ГОСТ Р 21.1001-2009 «ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ» утверждён и введён в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию метрологии от 31 июля 2009 г. № 273 ст.

Настоящий стандарт устанавливает основные положения комплекса стандартов системы проектной документации для строительства (далее – СПДС) и определяют для этого комплекса: назначение стандартов СПДС и порядок их обозначения и применения. Проектная, рабочая, изыскательская и иная документация, выпускаемая разработчиком с учётом применения всех установленных к ней требований.

Проектная документация – совокупность текстовых и графических проектных документов, определяющих архитектурные, функционально-технологические, конструктивные и инженерно-технологические решения. Состав проектной документации необходим для оценки соответствия принятых решений заданию на проектирование, требованиям законодательства, нормативным правовым актам, документам в области стандартизации и достаточен для разработки рабочей документации для строительства.                          

ГОСТ Р 21.1101-2009 «ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТНОЙ И РАБОЧЕЙ ДОКУМЕНТАЦИИ» утверждён и введён в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию метрологии от 30 ноября 2009 г. № 525 ст.

Настоящий стандарт устанавливает основные требования к проектной документации объектов капитального строительства и рабочей документации всех видов объектов строительства. В рассматриваемом стандарте понятие «строительство» включает в себя новое строительство, реконструкцию, расширение, техническое перевооружение и капитальный ремонт объектов капитального строительства.

ОИК 01-08 Методические рекомендации по составу и оформлению подраздела проектной документации «Конструктивные решения».

В методических рекомендациях ОИК 01-08, приведены разделы:

- область применения;

- нормативные и методические ссылки;

- оформление проектной документации;

- общие положения;

- состав раздела проекта «Конструктивное решение»:

- общие данные;

- описание участка строительства и геологические условия;

- общие описания конструкций объекта; нагрузки и воздействия;

- конструктивная схема; основания и фундаменты;

- гидроизоляция и инженерная защита; надёжность;

- огнестойкость; защита от коррозии;

- долговечность; авторский надзор при строительстве;

- пример оформления раздела «Конструктивное решение».

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002  № 184 Ф3 «О техническом регулировании», а правила разработки постановлением Правительства Российской Федерации от 19 ноября 2008 г. № 858 «О порядке разработки и утверждения сводов правил».

Своды правил составлены с целью повышения уровня безопасности зданий и сооружений людей и сохранности материальных ценностей в соответствие с Федеральным законом от 30  декабря 2009 г. № 384-Ф3 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений». В сводах правил выполняются требования Федерального закона от 23 ноября 2009 г. № 261-Ф3 « Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», повышения уровня гармонизации нормативных требований с европейскими и международными нормативными документами, применения единых методов определения эксплуатационных характеристик и методов оценки. Учитываются также требования Федерального закона от 22 ноября 2008 г. № 123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» и сводов правил системы противопожарной защиты.

СВОДЫ ПРАВИЛ:

СП 20.13330.2011    СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия».

СП 22.13330.2011  СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений».

СП 24.13330.2011    СНиП 2.02.03-85   «Свайные фундаменты».

СП 16.13330.2011    СНиП II-23-81*     «Стальные конструкции».

СП 64.13330.2011    СНиП II-25-80       «Деревянные конструкции».

СП 54.13330.2011  СНиП 31-01-2003  «Здания жилые многоквартирные».

СП 42.13330.2011    СНиП 2.07.01-89*  «Градостроительство, планировка и застройка городских и сельских поселений».

СП 14.13330.2011    СНиП II-7-81*        «Строительство в сейсмических районах».

СП 35.13330.2011    СНиП 2.05.03-84*   «Мосты и трубы».

СП 56.13330.2011    СНиП 31-03-2001   «Производственные здания».

СП 52-103-2007   СНиП 52-01-2003 «Железобетонные монолитные конструкции зданий».

  

СП 1.13130.2009    «Эвакуационные пути и выходы».

СП 2.13130.2009    «Обеспечение огнестойкости объектов защиты».

СП 3.13130.2009    «Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре».

СП 4.13130.2009   «Ограничение распространения пожара на объектах защиты».

СП 5.13130.2009   «Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические».

СП 6.13130.2009   «Электрооборудование. Системы противопожарной защиты. Требования пожарной безопасности».

СП 7.13130.2009    «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Противопожарные требования».

СП 8.13130.2009    «Источники наружного противопожарного водоснабжения».

СП 9.13130.2009    «Огнетушители. Требования к эксплуатации».

СП 10.13130.2009    «Внутренний противопожарный водопровод».

СП 11.13130.2009    «Места дислокации подразделений пожарной охраны».

СП 12.13130.2009    «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности».

Краткий обзор автоматизированных систем проектирования

Краткий обзор автоматизированных систем, используемых в проектировании зданий и сооружений, и строительных конструкций. Современное состояние и перспективы развития автоматизированных систем проектирования.

Автоматизированное компьютерное черчение и проектирование на базе чертёжных пакетов - программ «AutoCAD», «ArchiCAD», «КОМПАС-3D»

и «All plan – 2006», которые не являются готовой системой автоматизированного проектирования (САПР), однако позволяют эффективно решать проблемы автоматизации проектной деятельности и выполняют роль «электронного кульмана» и графической рабочей среды для расчётных программ.

Расчётные программы «Лира», «SCAD», Мономах» с элементами САПР и АРМ Structure 3D.

Тема 2. Чертёжные пакеты программам  «ArchiCAD», «AutoCAD», «КОМПАС-3D» и «Allplan» для автоматизированного компьютерного черчения и проектирования зданий, сооружений и строительных конструкций.

В настоящее время, большинство предприятий стремятся проектировать в трехмерном пространстве. Трехмерные CAD -системы предоставляют проектировщику большой простор для творчества и при этом позволяют значительно ускорить процесс выпуска проектно-сметной документации. Наряду со скоростью, такие системы позволяют повысить точность проектирования: становится проще отследить спорные моменты в конструкции.

Рассматриваемые чертёжные пакеты программ позволяют эффективно решать проблемы автоматизации проектной деятельности и выполняют роль «электронного кульмана» и графической рабочей среды для расчётных программ.

Процесс моделирования строительных плоских и трёхмерных объектов состоит из двух равнозначных процессов: создания геометрии объектов и их редактирования.

Все средства черчения и моделирования «ArchiCAD» изначально разработаны с учетом специфики архитектурно-строительного проектирования и позволяют объединить процессы черчения и трехмерного моделирования.

Строя модель, вы одновременно создаете строительные чертежи, а работая над чертежом, автоматически изменяете трехмерную модель.

Применение такой технологии позволяет резко сократить время разработки проекта и сделать легким и почти незаметным переход от эскизного проекта к составлению рабочей документации для строительства, а также избежать возможных ошибок уже на ранних стадиях проектирования.

AutoCAD изначально и поныне является самым популярным в мире, и в России чертежным пакетом. Название системы является сокращением английского словосочетания "Automated Computer Aided Drafting and Desing", что переводится как «Автоматизированное компьютерное черчение и проектирование». Тем не менее, AutoCAD не является готовой системой автоматизированного проектирования (САПР) в том понимании, которое принято связывать с этой аббревиатурой сегодня, однако позволяет эффективно решать проблемы автоматизации проектной деятельности.

AutoCAD предназначен для конечного пользователя универсальный графический пакет для плоского черчения, объёмного моделирования и фотореалистичной визуализации, обладающий средствами для извлечения и обработки символьной и числовой информации: то, что можно определить как «электронный кульман» в широком понимании. Любые задачи собственно автоматизации в соответствии с конкретными нуждами и уникальными требованиями могут решаться пользователями с использованием средств AutoCAD гибко и эффективно, что, разумеется, требует соответствующей технической квалификации и, что чрезвычайно важно, умения формулировать задачи.

КОМПАС-3D V8 Plus универсальная система трехмерного проектирования, находит свое применение при решении различных задач, в том числе и архитектурно-строительного и технологического проектирования.

Наиболее широкое применение КОМПАС 30 У8 Р1из получил при решении задач проектирования металлических конструкций (стальных конструкций, фасадных и купольных конструкций из алюминиевого профиля и т.п.).

Общее назначение системы КОМПАС-3D V8 Plus: создание трехмерных ассоциативных моделей отдельных элементов и сборок из них. Сборки могут содержать как оригинальные (созданные пользователем), так и стандартизованные конструктивные элементы, взятые из библиотек. Параметрическая технология позволяет быстро получать модели типовых элементов на основе однажды спроектированного прототипа.

При использовании разнообразных прикладных библиотек семейства КОМПАС, существует возможность на единой графической платформе организовать по модульному принципу программный комплекс, ориентированный на решение задач в различных предметных областях (например, проектирование зданий, инженерных сетей, технологических трубопроводов и т.п.).

Пользователю КОМПАС предоставлена возможность оформления документации не только по Российским стандартам (СПДС, ЕСКД), но и по международным стандартам. Соответствие стандартам СПДС подтверждено сертификатом № 0313921 от 10.06.2005 ГОССТРОЯ РОССИИ.

А11р1ап - это система автоматизированного проектирования, предназначенная для архитекторов и инженеров-строителей. Однако такое определение сейчас уже является далеко неполным. А11р1ап — это то средство, которое позволяет объединить в единое информационное пространство не только всех участников проекта, но и клиентов, и инвесторов, и специалистов по эксплуатации строительных сооружений.

Система А11р1ап создана фирмой Nemetschek (Германия, Мюнхен) для профессионалов строительного производства и обладает рядом совершенно уникальных свойств, выгодно отличающих ее от других САПР аналогичного назначения. Уже сейчас она содержит такие программные решения, которые опережают требования сегодняшнего дня.

В России первая локализованная версия А11р1ап появилась в 1997. При этом программа была не только переведена на русский язык, но и максимально приближена к отечественным нормативам, дополнена библиотеками элементов, соответствующих отечественным стандартам.

Одной из первых организаций в нашей стране, для которых А11р1ап стал основным рабочим инструментом, является фирма «Уралкомплект-наука» (Екатеринбург).

В настоящее время система А11р1ап дополнена новыми модулями, функциями, библиотеками.

А11р1ап позволяет построить объёмную компьютерную модель будущего сооружения, а средства создания трехмерных объектов позволяют придать им сколь угодно фантастические формы. Имея трехмерную модель сооружения, можно легко построить все необходимые планы, фасады и разрезы.

Ни одно сооружение не существует само по себе. При проектировании приходится принимать во внимание рельеф местности, план существующей застройки, существующие и планируемые посадки зеленых насаждений. Все эти вопросы можно решить, построив средствами системы А11р1ап цифровую модель местности, с помощью модулей ландшафтной архитектуры и градостроительства.

Тема 3. Расчётные пакеты программ «Лира», «SCAD»  и «Мономах» с элементами САПР  и АРМ Structure 3D.

Программный комплекс ЛИРА (ПК ЛИРА) – многофункциональный программный комплекс предназначен для расчета, исследования и проектирования конструкций различного назначения.

Проектно-вычислительный комплекс (ПВК) SCAD предназначен для численного исследования на ЭВМ напряженно-деформированного состояния и устойчивости конструкций, а также и для автоматизированного выполнения ряда процессов конструирования, строительных элементов различного назначения.

 

Программный комплекс «Мономах, вер. 4.0» предназначен для автоматизированного проектирования железобетонных конструкций многоэтажных каркасных зданий.

Проектно-вычислительный комплекс АРМ Structure 3D. предназначен для расчёта, исследования и проектирования конструкций различного назначения.

В процессе разработки любой конструкции проектировщик всегда решает  задачу оценки её напряженно-деформированного состояния. Для этого нужно знать картину распределения напряжений во всех элементах проектируемой  конструкции и величины перемещений характерных точек как при статическом характере внешнего нагружения, так и в условиях действия изменяющихся во времени нагрузок.

При традиционном подходе для решения такой задачи в общем случае необходимо решить систему уравнений, обеспечивающих выполнение условий равновесия и совместности деформаций. Возникающая в связи с этим проблема заключается в том, что в случае сложной двумерной или трехмерной конструкции поведение системы описывается уравнениями высоких порядков с большим количеством неизвестных. Одним из способов устранения этой трудности является использование приближенных методов решения.

В настоящее время наиболее эффективным приближенным методом решения прикладных задач механики является метод конечных элементов (МКЭ). Этот метод по существу сводится к аппроксимации сплошной среды с бесконечным числом степеней свободы совокупностью подобластей (или элементов),  имеющих конечное число степеней свободы. Для каждого элемента задаются некоторые функции формы, позволяющие определить поле перемещений внутри элемента по перемещениям в узлах, т. е. в местах стыков конечных элементов (КЭ). Взаимодействие КЭ друг с другом осуществляется только через узлы. Действующие на КЭ внешние нагрузки, такие как сосредоточенные и распределенные силы и моменты, приводятся к его узлам и носят название узловых нагрузок.

При расчётах методом КЭ вначале определяются перемещения узлов модели. Величины внутренних усилий в элементе пропорциональны перемещениям в его узлах. Коэффициентом пропорциональности выступает квадратная матрица жесткости, количество строк которой равно числу степеней свободы элемента. Все остальные параметры КЭ, такие как напряжения, поле перемещений и т. п., вычисляются на основе его узловых перемещений.

Основными типами применяемых на практике конечных элементов являются:

• стержневые;

• оболочечные  / пластинчатые;

• объёмные.

В перечисленных программных комплексах имеются также специальные инструменты моделирования конструкций, такие как совместные перемещения, упругие связи, узловые массы и контактные элементы и т. д.

Все многообразие моделей конструкций и деталей может быть описано с помощью КЭ разных типов или их комбинаций. В то же время такой подход неприменим при расчетах геометрически изменяемых конструкций, которые превращаются в механизмы.

Тема 4. Многофункциональный программный комплекс ЛИРА предназначен для расчета, исследования и проектирования конструкций различного назначения.

ПК ЛИРА автоматизирует ряд процессов проектирования: определение расчетных сочетаний нагрузок и усилий, назначение конструктивных элементов, подбор и проверка сечений стальных и железобетонных конструкций с формированием эскизов рабочих чертежей колонн и балок.

Кроме общего расчёта модели объекта рассчитывается на все возможные виды статических нагрузок, температурных, деформационных и динамических воздействий (ветер с учётом пульсации, сейсмические воздействия и т.п.).

ПК ЛИРА позволяет исследовать общую устойчивость рассчитываемой модели, проверить прочность сечений элементов по различным теориям разрушений. ПК ЛИРА предоставляет возможность производить расчёты объектов с учетом физической и геометрической нелинейностей, моделировать процесс возведения сооружения с учетом монтажа и демонтажа элементов.

ПК ЛИРА состоит из нескольких взаимосвязанных информационных систем:

Система ЛИР-ВИЗОР;

Расчетные процессоры;

Библиотека конечных элементов;

Система УСТОЙЧИВОСТЬ;

Система ЛИТЕРА;

Система ФРАГМЕНТ;

Система ЛИР-КС (Конструктор сечений);

Системы ЛИР-АРМ, ЛИР-ЛАРМ (Железобетонные конструкции);

Система ЛИР-СТК (Стальные конструкции);

Система ЛИР-РС (Редактируемый сортамент);

Система ДОКУМЕНТАТОР.

ПК ЛИРА поддерживает информационную связь с такими графическими системами как AutoCAD, ArchiCAD, Allplan, HyperSteeel, а также ПК МОНОМАХ, ФОК-ПК.

Тема 5. Информационные системы программного комплекса ЛИРА.

Система ЛИР-ВИЗОР – единая графическая среда, которая располагает обширным набором возможностей и функций для формирования адекватных конечно-элементных и супер-элементных моделей рассчитываемых объектов, их подробного визуального обследования и корректировки, для задания физико-механических свойств материалов, связей, разнообразных нагрузок, характеристик различных динамических воздействий, а также взаимосвязей между загружениями для определения их наиболее опасных сочетаний.

В системе ЛИР-ВИЗОР реализована возможность визуализации схемы и ее напряженно-деформированного состояния в графике OpenGL.

В состав ПК ЛИРА входит несколько РАСЧЕТНЫХ ПРОЦЕССОРОВ. Все они предназначены для выполнения, основного расчета и реализуют современные усовершенствованные методы решения систем уравнений, с большим числом неизвестных.

ЛИНЕЙНЫЙ процессор предназначен для решения задач, описывающих работу материала конструкций до достижения предела упругости.

ШАГОВЫЙ процессор позволяет решать задачи, связанные с нелинейной упругостью материала (бетон и железобетон), геометрической нелинейностью (ванты, большепролетные покрытия, мембраны), а также с конструктивной нелинейностью (контактные задачи, односторонние связи, трение). При расчётах нелинейных задач производится автоматический выбор шага нагружения с учётом его истории.

Процессор МОНТАЖ-плюс реализует моделирование работы сооружения в процессе возведения при многократном изменении расчетной схемы. Этот процессор позволяет проводить компьютерное моделирование возведения высотных зданий из монолитного железобетона с учётом изменений жёсткости и прочности бетона, вызванных временным замораживанием уложенной смеси и другими факторами.

Процессор МОСТ позволяет произвести построение поверхностей и линий влияния в мостовых сооружениях от подвижной нагрузки.

Процессор ДИНАМИКА во времени реализует метод прямого интегрирования уравнений движения по времени, что позволяет производить компьютерное моделирование поведения конструкции, в том числе с учетом нелинейности.

Тема 6. БИБЛИОТЕКА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ программного комплекса ЛИРА.

Расчетные процессоры содержат обширную БИБЛИОТЕКУ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, которая позволяет создавать адекватные расчетные модели практически без ограничений на описание реальных свойств рассчитываемых объектов. При этом возможны задание линейных и нелинейных законов деформирования материалов, учет геометрической нелинейности с нахождением формы изначально изменяемых систем, а также учет конструктивной нелинейности.

Библиотека конечных элементов

Тип 1. КЭ плоской фермы

КЭ 1 - частный случай универсального конечного элемента 10. Предназначен для расчёта плоских ферм, расположенных в плоскости XOZ. Допустимый признак схемы – 1. В каждом узле присутствует 2 степени свободы:

- X –перемещение вдоль оси X;

- Z – перемещение вдоль оси Z.

Тип 2. КЭ плоской рамы

КЭ 2 - частный случай универсального конечного элемента 10. Предназначен для расчета плоских рам, расположенных в плоскости XOZ. Допустимый признак схемы – 2. В каждом узле присутствует 3 степени свободы:

- X –перемещение вдоль оси X;

- Z – перемещение вдоль оси Z;

- UY – поворот вокруг оси Y.

Тип 3. КЭ балочного ростверка

КЭ 3 - частный случай универсального конечного элемента 10. Предназначен для расчета балочных ростверков, расположенных в плоскости XOY. Допустимый признак схемы – 3. В каждом узле присутствует 3 степени свободы:

- Z – перемещение вдоль оси Z;

- UX – поворот вокруг оси X;

- UY – поворот вокруг оси Y.

Тип 4. КЭ пространственной фермы

КЭ 4 - частный случай универсального конечного элемента 10. Предназначен для расчета пространственных ферм. Допустимый признак схемы – 4. В каждом узле присутствует 3 степени свободы:

- X – перемещение вдоль оси X;

- Y – перемещение вдоль оси Y;

- Z – перемещение вдоль оси Z.

Тип 5. КЭ пространственной рамы

КЭ 5 - частный случай универсального конечного элемента 10. Предназначен для расчета пространственных стержневых систем. Допустимый признак схемы – 5. В каждом узле присутствует 6 степени свободы:

- X – перемещение вдоль оси X;

- Y – перемещение вдоль оси Y;

- Z – перемещение вдоль оси Z;

- UX – поворот вокруг оси X;

- UY – поворот вокруг оси Y;

- UZ – поворот вокруг оси Z.

Тип 10.  Универсальный пространственный стержневой КЭ

КЭ 10 - стержень имеет местную правую декартову систему координат X1, Y1, Z1, относительно которой определяются усилия и задается местная нагрузка. Ось X1 направлена по продольной оси стержня от начала (первый узел по документу 1) к концу (второй узел). Оси Y1 и Z1 являются главными центральными осями инерции. Ось Z1 всегда направлена в верхнее полупространство. По умолчанию полагается, что у произвольно ориентированных стержней ось Y1 параллельна горизонтальной плоскости ХОY глобальной системы координат, а у вертикальных стержней – параллельна оси Y глобальной системы координат и направлена в противоположную сторону. Если же положение главных центральных осей у реального стержня не совпадает с положением, принятым по умолчанию, то необходимо задавать угол чистого вращения – угол поворота главных центральных осей относительно принятого по умолчанию положения. Для этого необходимо найти положение оси А, которая образуется пересечением плоскости, параллельной XOY, с плоскостью Y1OZ1 реального стержня так, чтобы тройка X1AZ1 была правой. Угол между осью Y1 и осью А является искомым углом чистого вращения F. Положительное его значение соответствует вращению оси А до совмещения с осью Y1 против часовой стрелки, если смотреть с конца оси Х1.

Предусматриваются различные возможности прикрепления стержня к узлам схемы:

- при помощи абсолютно жестких вставок вдоль местных осей;

-   при помощи снятия связи по любому направлению (снятие линейной связи обеспечивает проскальзывание; снятие угловой связи - свободный поворот, то есть цилиндрический шарнир).

Матрица жесткости строится для гибкой части стержня. Привязки сосредоточенной и трапециевидной нагрузок задаются относительно упругой части стержня, т.е. возможны отрицательные привязки.

Конечный элемент может работать во всех признаках схем, применяемых при расчете стержневых конструкций.

Тип 11.  Прямоугольный КЭ плиты

КЭ 11 - данный КЭ предназначен для прочностного расчета тонких плит. На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

В каждом из узлов КЭ имеется по три степени свободы:

W(w)— вертикальное перемещение (прогиб), положительное направление которого совпадает с направлением оси Z (ZI);

UX  — угол поворота относительно оси Х1, положительное направление которого противоположно направлению вращения часовой стрелки, если смотреть с конца оси Х1,

UY  — угол поворота относительно оси Yl, положительное направление которого противоположно направлению вращения часовой стрелки, если смотреть с конца оси Y1.

Тип 12.  Треугольный КЭ плиты

КЭ 12 - данный КЭ предназначен для прочностного расчета тонких плит.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов. Нумерацию узлов необходимо производить в направлении, противоположном вращению часовой стрелки.

В каждом из узлов КЭ имеется по три степени свободы:

W (w) — вертикальный прогиб, положительное направление которого совпадает с направлением оси Z (Zl);

UX  — угол поворота относительно оси X1, положительное направление которого противоположно направлению вращения часовой стрелки, если смотреть с конца оси X1;

UY  — угол поворота относительно оси Y1, положительное направление которого противоположно направлению вращения часовой стрелки, если смотреть с конца оси Y1.

Тип 19.  Четырехугольный КЭ плиты

КЭ 19 - данный КЭ предназначен для прочностного расчета тонких плит.

Конечный элемент имеет местную систему координат. На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

В каждом из узлов КЭ имеется по три степени свободы: W, UX, UY.

Тип 21.  Прямоугольный КЭ плоской задачи (балка-стенка)

КЭ 21- прямоугольный КЭ плоской задачи (балка-стенка)

Данный КЭ предназначен для прочностного расчета пластин, нагруженных в своей плоскости (плоскость X1OZ1). По умолчанию конечный элемент позволяет моделировать плоское напряженное состояние.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

Узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси XI,

W - линейное перемещение по оси ZI.

Положительное направление перемещения совпадает с направлением оси.

КЭ 21 задается только в плоскости XOZ.

Тип 22.   Треугольный КЭ плоской задачи (балка-стенка)

КЭ 22 - треугольный КЭ плоской задачи (балка-стенка).

Данный КЭ предназначен для прочностного расчета пластин, нагруженных в своей плоскости (плоскость X1OZ1).

По умолчанию конечный элемент позволяет  моделировать плоское напряженное состояние.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов. Нумеровать узлы необходимо в направлении, противоположном направлению вращения часовой стрелки.

Узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X1;

W - линейное перемещение по оси ZI.

Положительное направление перемещения совпадает с направлением оси.

Тип 23.         Универсальный прямоугольный КЭ плоской задачи (балка-стенка)

КЭ 23 - данный КЭ предназначен для прочностного расчета пластин, нагруженных в своей плоскости (плоскость X1OZ1).

По умолчанию конечный элемент позволяет моделировать плоское напряженное состояние.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

Узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X,

W - линейное перемещение по оси Z;

V -линейное перемещение по оси Y.

Положительное направление перемещения совпадает с направлением оси.

КЭ 23 может быть произвольно расположен по отношению к плоскостям XOZ, YOZ, XOY общей системы координат.

Тип 24. Универсальный треугольный КЭ плоской задачи (балка-стенка)

КЭ 24 - данный КЭ предназначен для прочностного расчета пластин, нагруженных в своей плоскости (плоскость X1OZ1). По умолчанию конечный элемент позволяет моделировать плоское напряженное состояние.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов. Нумеровать узлы необходимо в направлении, противоположном направлению вращения часовой стрелки.

Узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X;

W - линейное перемещение по оси Z;

V - линейное перемещение по оси Y.

Положительное направление перемещения совпадает с направлением оси.

Тип 27.  Универсальный четырехугольный КЭ плоской задачи (балка-стенка)

КЭ 27 -  данный КЭ предназначен для прочностного расчета пластин, нагруженных в своей плоскости (плоскость X1OZ1).

Конечный элемент моделирует плоское напряженное состояние.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов. Наличие промежуточных узлов (5,6,7,8) необязательно. Каждый из узлов КЭ имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение вдоль оси X, положительное направление которого совпадает с направлением данной оси;

V - линейное перемещение вдоль оси Y, положительное направление которого совпадает с направлением данной оси;

W - линейное перемещение вдоль оси Z, положительное направление которого совпадает с направлением данной оси.

КЭ 27 может быть произвольно расположен по отношению к плоскостям XOZ, YOZ, XOY общей системы координат.

Тип 30.       Четырехугольный КЭ плоской задачи (балка-стенка)

КЭ 30 - данный КЭ предназначен для прочностного расчета пластин, нагруженных в своей плоскости (плоскость X1OZ1).

Конечный элемент моделирует плоское напряженное состояние.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов. Наличие промежуточных узлов (5,6,7,8) необязательно. Каждый из узлов КЭ имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение вдоль оси XI, положительное направление которого совпадает с направлением данной оси;

W - линейное перемещение вдоль оси Z1, положительное направление которого совпадает с направлением данной оси.

КЭ 30 задается только в плоскости XOZ.

Тип 31. Параллелепипед

КЭ 31 - данный КЭ предназначен для прочностного расчета континуальных объектов и массивных пространственных конструкций. На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

В каждом из узлов КЭ имеется по три степени свободы U, V, W, представляющие собой линейные перемещения вдоль осей Х1, Y1, Z1, положительные направления которых совпадают с направлением соответствующих осей.

Тип 32           Тетраэдр

КЭ 32 - данный КЭ предназначен для прочностного расчета континуальных объектов и массивных пространственных конструкций.

На рисунке представлено схематическое изображение КЭ. Последовательность нумерации узлов — произвольная.

В каждом из узлов КЭ имеется по три степени свободы U, V, W, представляющие собой линейные перемещения вдоль осей Х1, Y1, Z1, положительные направления которых совпадают с направлением соответствующих осей.

Тип 33. Трехгранная призма

КЭ 33 - данный КЭ предназначен для прочностного расчета континуальных объектов и массивных пространственных конструкций. На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

В каждом из узлов имеется по три степени свободы U, V, W, представляющие собой линейные перемещения вдоль осей X1, Y1, Z1 положительные направления которых совпадают с направлением соответствующих осей.

Тип 34. Универсальный пространственный шестиузловой изопараметрический КЭ

КЭ 34 - данный КЭ предназначен для прочностного расчета континуальных объектов и массивных пространственных конструкций.

Конечный элемент имеет местную систему координат, совпадающую с общей. На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

В каждом из узлов КЭ имеется по три степени свободы U, V, W, определенные относительно осей X, Y, Z общей системы координат и представляющие собой линейные перемещения вдоль соответствующих осей.

Тип 36. Универсальный пространственный восьмиузловой изопараметрический КЭ

КЭ 36 - данный КЭ предназначен для прочностного расчета континуальных объектов и массивных пространственных конструкций. На рисунке представлено схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

В каждом из узлов КЭ имеется по три степени свободы U, V, W, определенные относительно осей X, Y, Z общей систе

мы координат и представляющие собой линейные перемещения вдоль соответствующих осей, положительные направления которых совпадают с направлением осей координат.

Тип 41. Универсальный прямоугольный КЭ оболочки

КЭ 41 - данный КЭ предназначен для прочностного расчета тонких пологих оболочек (плит, балок-стенок). На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

В каждом из узлов КЭ имеется по шесть степеней свободы:

U - горизонтальное перемещение, положительное направление которого совпадает с направлением Х1;

V - горизонтальное перемещение, положительное направление которого совпадает с направлением Y1;

W (w) - вертикальное перемещение (прогиб), положительное направление которого совпадает с направлением оси Z1;

- угол поворота относительно оси Х1, положительное направление которого противоположно направлению вращения часовой стрелки, если смотреть с конца оси Х1;

- угол поворота относительно оси YI, положительное направление которого противоположно направлению вращения часовой стрелки, если смотреть с конца оси YI;

 - угол поворота относительно оси Z общей системы координат.

Степени свободы U, V отвечают мембранным, а W,UX,UY -изгибным деформациям. Угол поворота UZ не входит в число узловых параметров, определяющих деформации элемента и в местной системе координат равен нулю. Эта степень свободы появляется при стыковке элементов, не лежащих в одной плоскости, и необходима для учета пространственной работы конструкции.

.

Тип 42. Универсальный треугольный КЭ оболочки

КЭ 42 - данный КЭ предназначен для прочностного расчета тонких пологих оболочек (плит, балок-стенок). На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

В каждом из узлов КЭ имеется по шесть степеней свободы: U, V, W, UX, UY, UZ.

U - горизонтальное перемещение, положительное направление которого совпадает с направлением Х1;

V - горизонтальное перемещение, положительное направление которого совпадает с направлением Y1;

W (w) - вертикальное перемещение (прогиб), положительное направление которого совпадает с направлением оси Z1;

 - угол поворота относительно оси Х1, положительное направление которого противоположно направлению вращения часовой стрелки, если смотреть с конца оси Х1;

- угол поворота относительно оси YI, положительное направление которого противоположно направлению вращения часовой стрелки, если смотреть с конца оси YI;

- угол поворота относительно оси Z общей системы координат.

Степени свободы U, V отвечают мембранным, а W,UX,UY -изгибным деформациям. Угол поворота UZ не входит в число узловых параметров, определяющих деформации элемента и в местной системе координат равен нулю. Эта степень свободы появляется при стыковке элементов, не лежащих в одной плоскости, и необходима для учета пространственной работы конструкции.

Тип 44. Универсальный четырехугольный КЭ оболочки

КЭ 44 - данный КЭ предназначен для прочностного расчета тонких пологих оболочек.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

В каждом из узлов КЭ имеется по шесть степеней свободы: U, V, W, UX, UY, UZ.

Тип 45.      Универсальный прямоугольный КЭ толстой оболочки

КЭ 45 - данный КЭ предназначен для прочностного расчета толстых пологих оболочек (плит, балок-стенок). Используется функционал Рейснера. На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

В каждом из узлов КЭ имеется по шесть степеней свободы:

U - горизонтальное перемещение, положительное направление которого совпадает с направлением Х1;

V - горизонтальное перемещение, положительное направление которого совпадает с направлением Y1;

W (х,у) - вертикальное перемещение (прогиб), положительное направление которого совпадает с направлением оси Z1;

UX(б=б(х,у)) и UY(в=в(х,у)) - углы поворота относительно осей Х1 и YI, положительное направление которых противоположно направлению вращения часовой стрелки, если смотреть с конца этих осей;

UZ(г) - угол поворота относительно оси Z общей системы координат.

Степени свободы U, V отвечают мембранным, а W, UX, UY -изгибным деформациям. Угол поворота UZ не входит в число узловых параметров, определяющих деформации элемента и в местной системе координат равен нулю. Эта степень свободы появляется при стыковке элементов, не лежащих в одной плоскости, и необходима для учета пространственной работы конструкции.

Тип 46.     Универсальный треугольный КЭ толстой оболочки

КЭ 46 - данный КЭ предназначен для прочностного расчета толстых пологих оболочек (плит, балок-стенок). Используется функционал Рейснера. На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

В каждом из узлов КЭ имеется по шесть степеней свободы:

U - горизонтальное перемещение, положительное направление которого совпадает с направлением Х1;

V - горизонтальное перемещение, положительное направление которого совпадает с направлением Y1;

W (х,у) - вертикальное перемещение (прогиб), положительное направление которого совпадает с направлением оси Z1;

UX(б=б(х,у)) и UY(в=в(х,у)) - углы поворота относительно осей Х1 и YI, положительное направление которых противоположно направлению вращения часовой стрелки, если смотреть с конца этих осей;

UZ(г) - угол поворота относительно оси Z общей системы координат.

Степени свободы U, V отвечают мембранным, а W, UX, UY -изгибным деформациям. Угол поворота UZ не входит в число узловых параметров, определяющих деформации элемента и в местной системе координат равен нулю. Эта степень свободы появляется при стыковке элементов, не лежащих в одной плоскости, и необходима для учета пространственной работы конструкции.

Тип 47.  Универсальный четырехугольный КЭ толстой оболочки

КЭ 47 – данный КЭ предназначен для прочностного расчета толстых пологих оболочек (плит, балок-стенок). Используется функционал Рейснера. На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

В каждом из узлов КЭ имеется по шесть степеней свободы:

U - горизонтальное перемещение, положительное направление которого совпадает с направлением Х1;

V - горизонтальное перемещение, положительное направление которого совпадает с направлением Y1;

W (х,у) - вертикальное перемещение (прогиб), положительное направление которого совпадает с направлением оси Z1;

UX(б=б(х,у)) и UY(в=в(х,у)) - углы поворота относительно осей Х1 и YI, положительное направление которых противоположно направлению вращения часовой стрелки, если смотреть с конца этих осей;

UZ(г) - угол поворота относительно оси Z общей системы координат.

Степени свободы U, V отвечают мембранным, а W, UX, UY -изгибным деформациям. Угол поворота UZ не входит в число узловых параметров, определяющих деформации элемента и в местной системе координат равен нулю. Эта степень свободы появляется при стыковке элементов, не лежащих в одной плоскости, и необходима для учета пространственной работы конструкции.

Тип 51. Связь конечной жесткости

КЭ 51 - данный КЭ применяется для введения связи конечной жесткости по направлению (или вокруг) одной из глобальных или локальных осей координат узла. Так, для степеней свободы X, Y, Z конечный элемент позволяет смоделировать работу пружины (упругого основания).

Чтобы с помощью этого конечного элемента смоделировать полное защемление узла, необходимо ввести в требуемый узел шесть таких элементов. Усилие, полученное в таком элементе, является реакцией в узле по заданному направлению.

Тип 52. КЭ, задаваемый численной матрицей жесткости

КЭ 52 - конечный элемент, задаваемый численной матрицей жесткости. Применяется для отладки новых типов конечных элементов.

Тип 53. Законтурный двухузловой КЭ упругого основания

 

КЭ 53 - данный КЭ применяется для моделирования отпора полосы грунта, лежащей за пределами плиты и перпендикулярной ее контуру ( за счет работы грунта на сдвиг). На рисунке представлено схематическое изображение КЭ. Последовательность нумерации узлов - произвольная.

В каждом из узлов КЭ имеется по одной степени свободы W, определенной относительно осей общей системы координат.

Введение шарниров в узлах элемента, а также его дробление не допускаются.

Данному КЭ присваиваются коэффициенты постели С1 и С2 модели Пастернака. В результате расчета вычисляются усилия в узлах элемента.

Тип 54.     Законтурный одноузловой КЭ упругого основания

КЭ 54 - данный КЭ применяется для моделирования отпора угловой зоны грунта, примыкающего к углу плиты (за счет работы грунта на сдвиг). На рисунке представлено схематическое изображение КЭ.

Элемент состоит из одного узла, имеющего одну степень свободы W, определенную относительно осей общей системы координат.

Данному КЭ присваиваются коэффициенты постели С1 и С2 модели Пастернака, а также угол зоны грунта в градусах, измеряемый между нормалями к сторонам, входящим в угол плиты.

В результате расчета вычисляется усилие в элементе.

Тип 55. Упругая связь между узлами

КЭ 55 - данный КЭ предназначен для учета податливости связи между смежными узлами.

В каждом узле присутствует по шесть степеней свободы, определенных относительно осей глобальной системы координат. Таким образом, элемент позволяет смоделировать как линейную, так и угловую податливость связи относительно осей X, Y, Z глобальной системы координат.

Узлы, между которыми моделируется податливость, могут иметь одинаковые координаты – в матрицу жесткости этого КЭ не входит его длина.

Для данного КЭ допускаются пространственные признаки схемы - 4, 5.

В результате счёта вычисляются усилия в связях, наложенных вдоль соответствующих осей общей системы координат.

Тип 56. КЭ связей конечной жесткости

КЭ 56 - данный одноузловой КЭ применяется для введения связей конечной жесткости вдоль и/или вокруг глобальных или локальных осей координат узла. Этот элемент объединяет в себе шесть КЭ типа 51.

С помощью этого КЭ можно смоделировать полное защемление узла.

Усилия, полученные в этом КЭ, соответствуют реакциям в узле.

Тип 60.    Двухузловой КЭ многослойного упругого основания

КЭ 60 - двухузловой конечный элемент, предназначенный для моделирования многослойного упругого основания на основе модифицированной модели Винклера. При этом линейно-деформируемое основание моделируется коэффициентами жесткости К1 и К2:

- К1 – при сжатии под действием вертикальной нагрузки;

- К2 – при сжатии и сдвиге при действии горизонтальной нагрузки.

В каждом узле присутствует по три степени свободы:

- X – перемещение вдоль оси X;

- Y – перемещение вдоль оси Y;

- Z – перемещение вдоль оси Z.

    Узлы конечного элемента могут иметь одинаковые координаты.

Тип 205.    Физически нелинейный КЭ пространственной рамы

КЭ 205 - конечный элемент обеспечивает расчёт всех видов стержневых систем с учетом физической нелинейности материала и является аналогом универсального линейного стержневого конечного элемента (тип КЭ 10).

КЭ может работать со всеми признаками схемы.

Учет упругого основания и работы на сдвиг в данной версии не реализован.

Конечный элемент имеет местную правую декартову систему координат. На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

Конечный элемент допускает наличие абсолютно жестких вставок произвольной ориентации.

Задание абсолютно жестких вставок, шарниров, углов чистого вращения, местных нагрузок аналогично типу КЭ 10.

Для бетонных и железобетонных элементов   проверяется предельная несущая способность сечения (во всех промежуточных сечениях стержня, включая начало и конец), при превышении которой назначается шарнир по соответствующему направлению.

Тип 208.   Физически нелинейный специальный двухузловой КЭ для моделирования предварительного натяжения

КЭ 208 - данный КЭ предназначен для моделирования работы предварительно натянутых тросов, удерживающих шпунтовое ограждение. Расчет производится шагово-итерационным методом.

Жесткость может быть задана либо численно, либо как для прямоугольного или круглого стандартного сечения, либо выбрана из сортамента тросов. Должно быть также задано максимальное растягивающее усилие Nmax.

Рекомендуется, чтобы первое нагружение схемы, содержащей КЭ-208, представляло собой заданное натяжение. Последующие нагружения сцепляются с первым (история нагружения, документ 16). Все нагружения кроме первого могут содержать любые нагрузки - собственный вес, температура и др.

Внимание!   Если на каком-либо шаге расчёта значение Nmax хотя бы в одном из КЭ 208 будет превышено, то расчёт прекратится, а элементы сохранят усилия предыдущего шага. По этой причине рекомендуется задавать не менее двух шагов расчета.

Тип 210. Физически нелинейный универсальный

пространственный стержневой КЭ

КЭ 210 - конечный элемент обеспечивает расчет всех видов стержневых систем с учетом физической нелинейности материала и является аналогом универсального линейного стержневого конечного элемента (тип КЭ 10).

КЭ может работать со всеми признаками схемы.

Учёт упругого основания и работы на сдвиг в данной версии не реализован.

Конечный элемент имеет местную правую декартову систему координат. На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

Конечный элемент допускает наличие абсолютно жестких вставок произвольной ориентации.

Задание абсолютно жестких вставок, шарниров, углов чистого вращения, местных нагрузок аналогично типу КЭ 10.

Для бетонных и железобетонных элементов  проверяется предельная несущая способность сечения (в начале и конце стержня), при превышении которой назначается шарнир по соответствующему направлению.

Тип 221. Физически нелинейный прямоугольный КЭ

плоской задачи (балка-стенка)

КЭ 221 - конечный элемент предназначен для определения плоского напряженного состояния пластин, нагруженных в своей плоскости (плоскость X10Z1). Пластина рассматривается только в изотропном варианте с учетом физической нелинейности материалов. Узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X1;

W - линейное перемещение по оси Z1.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

КЭ 221 задается только в плоскости X0Z.

Тип 222. Физически нелинейный треугольный КЭ плоской задачи (балка-стенка)

КЭ 222 - конечный элемент предназначен для определения плоского напряженного состояния пластин, нагруженных в своей плоскости (плоскость X10Z1). Пластина рассматривается только в изотропном варианте с учетом физической нелинейности материалов. Узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X1;

W - линейное перемещение по оси Z1.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

КЭ 222 задается только в плоскости X0Z.

Тип 223. Физически нелинейный универсальный

прямоугольный КЭ плоской задачи

(балка-стенка)

КЭ 223 - конечный элемент предназначен для определения плоского напряженного состояния пластин, нагруженных в своей плоскости (плоскость X10Z1). Пластина рассматривается только в изотропном варианте с учётом физической нелинейности материалов. Узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X;

V - линейное перемещение по оси Y;

W - линейное перемещение по оси Z.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

КЭ 223 - может быть произвольно расположен по отношению к плоскостям X0Z, Y0Z, X0Y общей системы координат.

Тип 224. Физически нелинейный универсальный треугольный КЭ плоской задачи (балка-стенка)

КЭ 224 – конечный элемент предназначен для определения плоского напряженного состояния пластин, нагруженных в своей плоскости (плоскость X10Z1). Пластина рассматривается только в изотропном варианте с учётом физической нелинейности материалов. Узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X;

V - линейное перемещение по оси Y;

W - линейное перемещение по оси Z.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

КЭ 224 - может быть произвольно расположен по отношению к плоскостям X0Z, X0Y, Y0Z общей системы координат.

Тип 227.   Физически нелинейный универсальный четырёхугольный КЭ плоской задачи (балка-стенка)

КЭ 227 - конечный элемент предназначен для определения плоского напряженного состояния пластин, лежащих в плоскости X0Z. Пластина рассматривается как биматериальная система с изотропными физически нелинейными материалами. Узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X;

V - линейное перемещение по оси Y;

W - линейное перемещение по оси Z.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов. Наличие промежуточных узлов (5, 6, 7, 8) необязательно.

Матрица жесткости элемента строится с вычислением новых значений упругопластических характеристик: Е1, Е2, G12, NU12, NU21 в центре тяжести конечного элемента. Анизотропия свойств материала в элементе с трещинами, возникающая по мере нагружения, моделируется поворотом осей ортотропии относительно угла наклона трещины.

Тип 230. Физически нелинейный четырехугольный КЭ плоской задачи (балка-стенка)

КЭ 230 - конечный элемент предназначен для определения плоского напряженного состояния пластин, лежащих в плоскости X0Z. Пластина рассматривается как биматериальная система с изотропными физически нелинейными материалами. Узел конечного элемента имеет две степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X1;

W - линейное перемещение по оси Z1.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов. Наличие промежуточных узлов (5, 6, 7, 8) необязательно.

Матрица жесткости элемента строится с вычислением новых значений упругопластических характеристик: Е1, Е2, G12, NU12, NU21 в центре тяжести конечного элемента. Анизотропия свойств материала в элементе с трещинами, возникающая по мере нагружения, моделируется поворотом осей ортотропии относительно угла наклона трещины.

Тип 231.        Физически нелинейный параллелепипед

КЭ 231 - конечный элемент предназначен для прочностного расчёта массивных пространственных конструкций с учётом физической нелинейности материала.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

 

Тип 232 Физически нелинейный тетраэдр

КЭ 232 - конечный элемент предназначен для прочностного расчета массивных пространственных конструкций с учетом физической нелинейности материала.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

 

Тип 233. Физически нелинейная трехгранная призма

КЭ 233 - конечный элемент предназначен для прочностного расчёта массивных пространственных конструкций с учётом физической нелинейности материала.

Узел конечного элемента имеет три степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X1;

V - линейное перемещение по оси Y1;

W - линейное перемещение по оси Z1.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

Тип 234. Физически нелинейный универсальный пространственный шестиузловой изопараметрический КЭ

 КЭ 234 - конечный элемент предназначен для прочностного расчета континуальных объектов и массивных пространственных конструкций с учетом физической нелинейности материала.

Узел конечного элемента имеет три степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X;

V - линейное перемещение по оси Y;

W - линейное перемещение по оси Z.

Конечный элемент имеет местную систему координат, совпадающую с общей. На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

Введение шарниров в узлах с использованием документа 2 не допускается.

Тип 236. Физически нелинейный универсальный пространственный восьмиузловой изопараметрический КЭ

КЭ 236 - конечный элемент предназначен для прочностного расчета континуальных объектов и массивных пространственных конструкций с учетом физической нелинейности материала.

Узел конечного элемента имеет три степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X;

V - линейное перемещение по оси Y;

W - линейное перемещение по оси Z.

Конечный элемент имеет местную систему координат, совпадающую с глобальной.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

Тип 241. Физически нелинейный универсальный прямоугольный КЭ оболочки

КЭ 241 - конечный элемент предназначен для определения напряженно-деформированного состояния тонких пологих оболочек. Оболочка рассматривается как биматериальная система с изотропными физически нелинейными материалами. Узел конечного элемента имеет шесть степеней свободы:

U - линейное перемещение по оси X1;

V - линейное перемещение по оси Y1;

W - линейное перемещение по оси Z1;

UX - угол поворота относительно оси Х1;

UY - угол поворота относительно оси Y1;

UZ - угол поворота относительно оси Z1.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

Тип 242. Физически нелинейный универсальный треугольный КЭ оболочки

КЭ 242 - конечный элемент предназначен для определения напряженно-деформированного состояния оболочек. Оболочка рассматривается как биматериальная система с изотропными физически нелинейными материалами. Узел конечного элемента имеет шесть степеней свободы:

U - линейное перемещение по оси XI;

V - линейное перемещение по оси YI;

W - линейное перемещение по оси ZI;

UX - угол поворота относительно оси XI;

UY - угол поворота относительно оси YI;

UZ - угол поворота относительно оси ZI.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

Тип 244. Физически нелинейный универсальный четырехугольный КЭ оболочки

КЭ 244 - конечный элемент предназначен для определения напряженно-деформированного состояния тонких пологих оболочек. Оболочка рассматривается как биматериальная система с изотропными физически нелинейными материалами. Узел конечного элемента имеет шесть степеней свободы:

U - линейное перемещение по оси X1;

V - линейное перемещение по оси Y1;

W - линейное перемещение по оси Z1;

UX - угол поворота относительно оси Х1;

UY - угол поворота относительно оси Y1;

UZ - угол поворота относительно оси Z1.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

Тип 261. Одноузловой КЭ односторонней упругой связи

КЭ 261 - данный КЭ является нелинейным и предназначен для моделирования односторонней (воспринимающей либо растяжение, либо сжатие) линейной связи, ориентированной вдоль одной из глобальных или локальных осей координат узла.

Тип 262. Двухузловой КЭ односторонней упругой связи между узлами

КЭ 262 - данный КЭ является нелинейным и предназначен для моделирования односторонней (воспринимающей либо растяжение, либо сжатие) линейной связи. Направление связи выстраивается в соответствии с координатами узлов, описывающих данный КЭ, и совпадает с продольной осью Х1.

Тип 263. Одноузловой односторонний элемент трения

КЭ 263 - данный КЭ предназначен для моделирования скольжения в односторонней связи, ориентированной вдоль одной из глобальных или локальных осей координат узла.

Используется условие трения Кулона , где

-   и  – касательное и нормальное напряжения;

-  – коэффициент трения покоя.

Тип 264. Двухузловой односторонний элемент трения

 КЭ 264 - данный КЭ предназначен для моделирования скольжения в односторонней связи. Направление связи выстраивается в соответствии с координатами узлов, описывающих данный КЭ, и совпадает с продольной осью Х1.

Используется условие трения Кулона , где

-  и  – касательное и нормальное напряжения;

-  – коэффициент трения покоя.

Тип 271. Физически нелинейный объёмный КЭ грунта в форме параллелепипеда

КЭ 271 - данный КЭ предназначен для моделирования односторонней работы грунта на сжатие с учетом сдвига.

Учет специфики грунтов обеспечивается заданием одного из условий прочности:

1.  ,

2.  ,

; ;

где:

             главные напряжения;

   Rs – предельное напряжение при растяжении;

    C – сцепление;

      – угол внутреннего трения.

Допускается учет предварительного напряжения.

Каждый узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X1;

V - линейное перемещение по оси Y1;

W - линейное перемещение по оси Z1.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

Тип 272. Физически нелинейный объёмный КЭ грунта в форме тетраэдра

КЭ 272 - данный КЭ предназначен для моделирования односторонней работы грунта на сжатие с учетом сдвига.

Учет специфики грунтов обеспечивается заданием одного из условий прочности:

1.  ,

2.  ,

; ;

где:

     – главные напряжения;

   Rs – предельное напряжение при растяжении;

   C  – сцепление;

      – угол внутреннего трения.

Допускается учет предварительного напряжения.

Каждый узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X1;

V - линейное перемещение по оси Y1;

W - линейное перемещение по оси Z1.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

Тип 273. Физически нелинейный объемный КЭ грунта в форме трехгранной призмы

КЭ 273 - данный КЭ предназначен для моделирования односторонней работы грунта на сжатие с учетом сдвига.

Учет специфики грунтов обеспечивается заданием одного из условий прочности:

1.  ,

2.  ,

; ;

где:

     – главные напряжения;

   Rs – предельное напряжение при растяжении;

    C – сцепление;

     – угол внутреннего трения.

Допускается учёт предварительного напряжения.

Каждый узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X1;

V - линейное перемещение по оси Y1;

W - линейное перемещение по оси Z1.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

 Тип 274. Физически нелинейный объемный шестиузловой изопараметрический КЭ грунта (произвольная треугольная призма)

КЭ 274 - данный КЭ предназначен для моделирования односторонней работы грунта на сжатие с учетом сдвига.

Учет специфики грунтов обеспечивается заданием одного из условий прочности:

1.  ,

2.  ,

; ;

где:  

     – главные напряжения;

     Rs  – предельное напряжение при растяжении;

     C – сцепление;

       – угол внутреннего трения.

Допускается учет предварительного напряжения.

Каждый узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X1;

V - линейное перемещение по оси Y1;

W - линейное перемещение по оси Z1.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

Тип 276. Физически нелинейный объемный восьмиузловой изопараметрический КЭ грунта (произвольный гексаэдр)

КЭ 276 - данный КЭ предназначен для моделирования односторонней работы грунта на сжатие с учетом сдвига.

Учет специфики грунтов обеспечивается заданием одного из условий прочности:

1.  ,

2.  ,

; ;

где:

     – главные напряжения;

    Rs  – предельное напряжение при растяжении;

    C – сцепление;

      – угол внутреннего трения.

Допускается учет предварительного напряжения.

Каждый узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X1;

V - линейное перемещение по оси Y1;

W - линейное перемещение по оси Z1.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

Тип 281. Физически нелинейный прямоугольный КЭ плоской задачи (грунт)

КЭ 281 данный КЭ предназначен для моделирования односторонней работы грунта на сжатие с учётом сдвига по схеме плоской деформации в соответствии с законом Кулона. Применяется в нелинейном шаговом процессоре при расчетах горных выработок и тоннельных проходок.

При моделировании нелинейного нагружения должно быть задано большое количество итераций. По умолчанию принимается – 500. Прочая информация здесь задается как обычно.

Каждый узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X1;

V - линейное перемещение по оси Y1;

W - линейное перемещение по оси Z1.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

Тип 282. Физически нелинейный треугольный КЭ плоской задачи (грунт)

КЭ 282 - данный КЭ предназначен для моделирования односторонней работы грунта на сжатие с учетом сдвига по схеме плоской деформации в соответствии с законом Кулона. Применяется в нелинейном шаговом процессоре при расчетах горных выработок и тоннельных проходок.

При моделировании нелинейного нагружения должно быть задано большое количество итераций. По умолчанию принимается – 500. Прочая информация здесь задается как обычно.

Каждый узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X1;

V - линейное перемещение по оси Y1;

W - линейное перемещение по оси Z1.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

Тип 284. Физически нелинейный универсальный прямоугольный КЭ плоской задачи (грунт)

КЭ 284 - данный КЭ предназначен для моделирования односторонней работы грунта на сжатие с учетом сдвига по схеме плоской деформации в соответствии с законом Кулона. Применяется в нелинейном шаговом процессоре при расчетах горных выработок и тоннельных проходок.

При моделировании нелинейного нагружения должно быть задано большое количество итераций. По умолчанию принимается – 500. Прочая информация здесь задается как обычно.

Каждый узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X1;

V - линейное перемещение по оси Y1;

W - линейное перемещение по оси Z1.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

Тип 291. Физически нелинейный универсальный прямоугольный КЭ плоской задачи (балка-стенка)

КЭ 291 - усовершенствованный конечный элемент (аналог КЭ 221) предназначен для определения плоского напряженного состояния пластин, нагруженных в своей плоскости (плоскость X10Z1). Пластина рассматривается только в изотропном варианте с учетом физической нелинейности материалов. Допускается применять экспоненциальные и кусочно-линейный законы  - .

Узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X1;

V - линейное перемещение по оси Y1;

W - линейное перемещение по оси Z1.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

Тип 292.  Физически нелинейный универсальный треугольный    КЭ плоской задачи (балка-стенка)

КЭ 292 - Усовершенствованный конечный элемент (аналог КЭ 222) предназначен для определения плоского напряженного состояния пластин, нагруженных в своей плоскости (плоскость X10Z1). Пластина рассматривается только в изотропном варианте с учетом физической нелинейности материалов. Допускается применять экспоненциальные и кусочно-линейный законы - .

Узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X1;

V - линейное перемещение по оси Y1;

W - линейное перемещение по оси Z1.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

Тип 294. Физически нелинейный универсальный четырехугольный КЭ плоской задачи (балка-стенка)

КЭ 294 - усовершенствованный конечный элемент предназначен для определения плоского напряженного состояния пластин, нагруженных в своей плоскости (плоскость X10Z1). Пластина рассматривается только в изотропном варианте с учетом физической нелинейности материалов. Допускается применять экспоненциальные и кусочно-линейный законы - .

Узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X1;

V - линейное перемещение по оси Y1;

W - линейное перемещение по оси Z1.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

Тип 308. Геометрически нелинейный специальный двухузловой КЭ для моделирования предварительного натяжения

КЭ 308 - данный КЭ предназначен для моделирования предварительного натяжения, передаваемого в узлы основного тела конструкции. Жесткости задаются как для обычного стержня.

Примечание. Рекомендуется, чтобы первое нагружение схемы, содержащей КЭ-308, представляло собой заданное натяжение (специальная нагрузка) для придания требуемой формы основному телу конструкции (в текстовом файле документа 6 нагрузка вида 9_1). В матрицу жесткости при заданном натяжении подаются только величины натяжения без учета длины форкопфа. Для такого нагружения должен использоваться т.н. 2-ой шаговый метод.

Для учёта в дальнейшем полученной формы основного тела сооружения необходимо остальные нагружения сцеплять с первым (история нагружения, документ 16). Все нагружения кроме первого могут содержать любые нагрузки - собственный вес, температура и др. Рекомендуется для расчета примененять 2-ой шаговый метод.

При отсутствии заданного натяжения КЭ-308 работает как нить (КЭ 310).

В принципе необязательно задавать натяжение как первое нагружение, так как КЭ-308 воспринимает любые нагрузки – собственный вес, температуру и т.п.

Тип 309. Универсальный пространственный сильно изгибаемый стержневой геометрически нелинейный КЭ

КЭ 309 - данный КЭ обеспечивает расчёт всех видов стержневых систем с учетом сильного изгиба.

КЭ работает только при общем признаке схемы (признак схемы 5).

На каждом шаге нагружения производится учет нормальных напряжений и изменения геометрии при построении матрицы жесткости.

Матрица жесткости формируется в системе координат «нового положения», а затем переводится в исходную систему при помощи направляющих косинусов.

Усилия вычисляются в системе координат «нового положения».

Тип 310. Геометpически нелинейный универсальный пространственный стержневой КЭ (нить)

КЭ 310 - конечный элемент обеспечивает расчёт всех видов стержневых систем с учетом геометрической нелинейности. Данный КЭ может моделировать работу нити.

При этом полагается, что соблюдается закон Гука  , а входящая в это выражение деформация имеет следующий вид:

.

КЭ работает во всех признаках схем.

На каждом шаге нагружения производится учёт нормальных напряжений при построении матрицы жесткости.

Пояснения. К расчёту геометрически нелинейных стержневых систем и нитей

Для корректного решения геометрически нелинейных задач, содержащих стержневые элементы (КЭ-310), необходимо производить достаточно мелкую разбивку стержней между точками крепления к опорам. К примеру, нить между двумя опорами моделируется 20-ю стержнями. При расчете заданная распределенная местная нагрузка на КЭ-310 автоматически приводится к узловой. Рекомендуется также, чтобы привязки точечных и трапециевидных нагрузок совпадали с узлами разбивки.

Построение эпюр усилий производится по приведенной нагрузке, поэтому на каждом из стержней эпюры будут линейными. При достаточно мелкой разбивке характер эпюр усилий на стержне между опорами и значения ординат в эпюрах практически совпадают с результатами, полученными аналитически.

Тип 341. Геометpически нелинейный универсальный прямоугольный КЭ оболочки

КЭ 341 - конечный элемент предназначен для определения напряженно-деформированного состояния:

· тонких пологих геометрически нелинейных оболочек;

· оболочек с сильным изгибом;

· мембран.

Внимание!   Для оболочек с сильным изгибом на каждом шаге нагружения при построении матрицы жесткости производится учет всех усилий и изменения геометрии. Матрица жесткости формируется в системе координат «нового положения», а затем переводится в исходную систему при помощи направляющих косинусов. Усилия вычисляются в системе координат «нового положения».

Узел конечного элемента имеет шесть степеней свободы:

U - линейное перемещение по оси Х1;

V - линейное перемещение по оси Y1;

W - линейное перемещение по оси Z1;

UX - угол поворота относительно оси X1;

UY - угол поворота относительно оси Y1;

UZ - угол поворота относительно оси Z1.

Тип 342. Геометpически нелинейный универсальный треугольный КЭ оболочки

КЭ 342 - конечный элемент предназначен для определения напряженно-деформированного состояния:

· тонких пологих геометрически нелинейных оболочек;

· оболочек с сильным изгибом;

· мембран.

Внимание!   Для оболочек с сильным изгибом на каждом шаге нагружения при построении матрицы жесткости производится учёт всех усилий и изменения геометрии. Матрица жёсткости формируется в системе координат «нового положения», а затем переводится в исходную систему при помощи направляющих косинусов. Усилия вычисляются в системе координат «нового положения».

Узел конечного элемента имеет шесть степеней свободы:

U - линейное перемещение по оси Х1;

V - линейное перемещение по оси Y1;

W - линейное перемещение по оси Z1;

UX - угол поворота относительно оси X1;

UY - угол поворота относительно оси Y1;

UZ - угол поворота относительно оси Z1.

Тип 344. Геометpически нелинейный универсальный четыpехугольный КЭ оболочки

КЭ 344 - конечный элемент предназначен для определения напряженно-деформированного состояния:

· тонких пологих геометрически нелинейных оболочек;

· оболочек с сильным изгибом;

· мембран.

Внимание!   Для оболочек с сильным изгибом на каждом шаге нагружения при построении матрицы жесткости производится учёт всех усилий и изменения геометрии. Матрица жёсткости формируется в системе координат «нового положения», а затем переводится в исходную систему при помощи направляющих косинусов. Усилия вычисляются в системе координат «нового положения».

Узел конечного элемента имеет шесть степеней свободы:

U - линейное перемещение по оси Х1;

V - линейное перемещение по оси Y1;

W - линейное перемещение по оси Z1;

UX - угол поворота относительно оси X1;

UY - угол поворота относительно оси Y1;

UZ - угол поворота относительно оси Z1.

Тип 410.    Универсальный пространственный стержневой КЭ с учетом физической и геометрической нелинейности

КЭ 410 - данный КЭ позволяет учитывать одновременно физическую и геометрическую нелинейности при расчете стержневых систем.

Жесткостные характеристики задаются как для физически нелинейного элемента.

Расчет производится шаговым методом. На каждом шаге матрица жесткости формируется в системе координат «нового положения» с учетом изменения касательного модуля деформации.

Тип 441. Прямоугольный элемент оболочки с учетом физической и геометрической нелинейности

КЭ 441 – данный КЭ позволяет учитывать одновременно физическую и геометрическую нелинейности при расчете оболочек.

Жесткостные характеристики задаются как для физически нелинейного элемента.

Расчет производится шаговым методом. На каждом шаге матрица жесткости формируется в системе координат «нового положения» с учетом изменения касательного модуля деформации.

Тип 442. Треугольный элемент оболочки с учетом физической и геометрической нелинейности

КЭ 442 - данный КЭ позволяет учитывать одновременно физическую и геометрическую нелинейности при расчете оболочек.

Жесткостные характеристики задаются как для физически нелинейного элемента.

Расчет производится шаговым методом. На каждом шаге матрица жесткости формируется в системе координат «нового положения» с учетом изменения касательного модуля деформации.

Тип 444. Четырехугольный элемент оболочки с учетом физической и геометрической нелинейности

КЭ 444 - данный КЭ позволяет учитывать одновременно физическую и геометрическую нелинейности при расчете оболочек.

Жесткостные характеристики задаются как для физически нелинейного элемента.

Расчёт производится шаговым методом. На каждом шаге матрица жесткости формируется в системе координат «нового положения» с учетом изменения касательного модуля деформации.

Тип 521. Физически нелинейный прямоугольный КЭ плоской задачи с односторонней работой (балка-стенка)

КЭ 521 - конечный элемент предназначен для определения плоского напряженного состояния пластин, нагруженных в своей плоскости (плоскость X10Z1). Пластина может состоять из 2-х материалов – основного (бетон) и армирующего. Данный КЭ работает линейно либо на растяжение, либо на сжатие.

Узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X1;

W - линейное перемещение по оси Z1.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

КЭ 521 задается только в плоскости X0Z.

Тип 522. Физически нелинейный треугольный КЭ плоской задачи с односторонней работой (балка-стенка)

КЭ 522 - конечный элемент предназначен для определения плоского напряженного состояния пластин, нагруженных в своей плоскости (плоскость X10Z1). Пластина может состоять из 2-х материалов – основного (бетон) и армирующего. Данный КЭ работает линейно либо на растяжение, либо на сжатие.

Узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X1;

W - линейное перемещение по оси Z1.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

 

КЭ 522 задается только в плоскости X0Z.

Тип 523. Физически нелинейный универсальный прямоугольный КЭ плоской задачи с односторонней работой (балка-стенка)

КЭ 523 - конечный элемент предназначен для определения плоского напряженного состояния пластин, нагруженных в своей плоскости (плоскость X10Z1). Пластина может состоять из 2-х материалов – основного (бетон) и армирующего. Данный КЭ работает линейно либо на растяжение, либо на сжатие.

Узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X;

V - линейное перемещение по оси Y;

W - линейное перемещение по оси Z.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

 

КЭ 523 - может быть произвольно расположен по отношению к плоскостям X0Z, Y0Z, X0Y общей системы координат.

Тип 524. Физически нелинейный универсальный треугольный КЭ плоской задачи с односторонней работой (балка-стенка)

КЭ 524 - конечный элемент предназначен для определения плоского напряженного состояния пластин, нагруженных в своей плоскости (плоскость X10Z1). Пластина может состоять из 2-х материалов – основного (бетон) и армирующего. Данный КЭ работает линейно либо на растяжение, либо на сжатие.

Узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X;

V - линейное перемещение по оси Y;

W - линейное перемещение по оси Z.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов.

КЭ 524 - может быть произвольно расположен по отношению к плоскостям X0Z, X0Y, Y0Z общей системы координат.

Тип 527.    Физически нелинейный универсальный четырехугольный КЭ плоской задачи с односторонней работой (балка-стенка)

КЭ 527 - конечный элемент предназначен для определения плоского напряженного состояния пластин, нагруженных в своей плоскости (плоскость X10Z1). Пластина может состоять из 2-х материалов – основного (бетон) и армирующего. Данный КЭ работает линейно либо на растяжение, либо на сжатие.

Узел конечного элемента имеет следующие степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X;

V - линейное перемещение по оси Y;

W - линейное перемещение по оси Z.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов. Наличие промежуточных узлов (5, 6, 7, 8) необязательно.

Тип 530. Физически нелинейный четырехугольный КЭ плоской задачи с односторонней работой (балка-стенка)

КЭ 530 - конечный элемент предназначен для определения плоского напряженного состояния пластин, нагруженных в своей плоскости (плоскость X10Z1). Пластина может состоять из 2-х материалов – основного (бетон) и армирующего. Данный КЭ работает линейно либо на растяжение, либо на сжатие.

Узел конечного элемента имеет две степени свободы:

U - линейное перемещение по оси X1;

W - линейное перемещение по оси Z1.

На рисунке представлены схематическое изображение КЭ и последовательность нумерации его узлов. Наличие промежуточных узлов (5, 6, 7, 8) необязательно.

Тема 7.  Вспомогательные расчетные процессоры программного комплекса ЛИРА.

По результатам основного расчета вспомогательные расчётные процессоры позволяют проводить дальнейшие исследования расчётной модели.

Система УСТОЙЧИВОСТЬ даёт возможность произвести проверку общей устойчивости рассчитываемого сооружения с определением коэффициента запаса и формы потери устойчивости.

Система ЛИТЕРА реализует вычисление главных и эквивалентных напряжений по различным теориям прочности.

Система ФРАГМЕНТ позволяет определить силы воздействия одного фрагмента рассчитываемого сооружения на другой как нагрузку. В частности, могут быть определены нагрузки, передаваемые наземной частью расчётной схемы на фундаменты.

Система ЛИР-КС (Конструктор сечений) позволяет в специализированной графической среде сформировать сечения произвольной конфигурации, вычислить их осевые, изгибные, крутильные и сдвиговые характеристики. Кроме того, предоставляется возможность вычисления секториальных характеристик сечений, координат центров изгиба и кручения, моментов сопротивления, а также определения формы ядра сечения. При наличии усилий в заданном сечении производится отображение картины распределения текущих, главных и эквивалентных напряжений, соответствующих различным теориям прочности.

Тема 8.  Конструирующие системы ЛИР-АРМ, ЛИР-ЛАРМ, ЛИР-СТК, ЛИР-РС и ДОКУМЕНТАТОР.

Конструирующая система ЛИР-АРМ реализует подбор площадей сечения арматуры колонн, балок, плит и оболочек по первому и второму предельным состояниям в соответствии с действующими в мире нормативами. Система позволяет объединять несколько однотипных элементов в конструктивный элемент, что позволяет производить увязку арматуры по длине всего конструктивного элемента. Система может функционировать в локальном режиме (ЛИР-ЛАРМ), осуществляя как подбор арматуры, так и проверку заданного армирования для одного элемента. По результатам расчета формируются чертежи балок и колонн, а так же производится создание dxf-файлов чертежей.

Конструирующая система ЛИР-СТК работает в двух режимах – подбора сечений элементов стальных конструкций, таких как фермы, колонны и балки, и проверки заданных сечений в соответствии с действующими в мире нормативами. Допускается объединение нескольких однотипных элементов в конструктивный элемент. Система может функционировать в локальном режиме, позволяя проверить несколько вариантов при конструировании требуемого элемента.

Система ЛИР-РС информационно связана с системой ЛИР-СТК, позволяет производить редактирование используемой сортаментной базы прокатных и сварных профилей.

Система ДОКУМЕНТАТОР предназначена для формирования отчетов по результатам работы с комплексом. При этом вся информация может быть представлена как в табличном, так и в графическом виде. Табличный и графический разделы необходимой для отчета информации могут быть размещены совместно на специально организуемых для этой цели листах и снабжены комментариями и надписями. Кроме того, табличная информация может быть передана в MS Excel, а графическая – в MS Word. Реализован вывод таблиц в формате HTML.


Лекционный курс

на третий семестр 

Тема 9. Проектно-вычислительный комплекс (ПВК) SCAD предназначен для численного исследования на ЭВМ напряженно-деформированного состояния и устойчивости конструкций, а также и для автоматизированного выполнения ряда процессов конструирования.

ПВК SCAD обеспечивает исследование широкого класса конструкций: пространственных стержневых систем, произвольных пластинчатых и оболочечных систем, мембран, массивных тел, комбинированных систем - рамно-связных конструкций высотных зданий, плит на грунтовом основании, ребристых пластинчатых систем, многослойных конструкций. Расчет выполняется на статические и динамические нагрузки.

Исследуемые объекты могут иметь произвольные очертания, локальные ослабления в виде различной формы отверстий и полостей, различные условия опирания.

Вычислительный комплекс SCAD  предназначен для прочностного анализа конструкций методом конечных элементов.

В состав комплекса включены программы подбора арматуры в элементах железобетонных конструкций и проверки сечений элементов металлоконструкций.

Моделирование конструкций в ПВК SCAD:

-  Выполняется за счёт развитых графических средств формирования и корректировки геометрии расчётных схем, описания физико-механических свойств материалов, задания условий опирания и примыкания, а также нагрузок;

-  SCAD имеет большой набор параметрических прототипов конструкций, включающий рамы, фермы, балочные ростверки, оболочки, поверхности вращения, аналитически заданные поверхности;

-  SCAD оснащён автоматической генерацией произвольной сетки конечных элементов на плоскости;

-   Он имеет возможность формирования сложных расчётных моделей путем сборки из различных схем;

-  Широкий выбор средств графического контроля всех характеристик расчетной схемы;

-   Возможность работы на сетке разбивочных (координационных) осей;

-   Развитый механизм работы с группами узлов и элементов;

-  Формирование расчётной модели путем копирования всей схемы или ее фрагментов;

-  Импорт геометрии из систем Allplan, ArchiCAD, НурегSteel, чтение данных в форматах DXF,  DWG.

 Результаты расчёта отображаются как в графической, так и в табличной формах.

В графической форме результаты расчета перемещений выводятся в виде деформированной схемы, цветовой и цифровой индикации значений перемещений в узлах, а также изополей и изолиний перемещений для пластинчатых и объёмных элементов, выполняется анимация форм колебаний для динамических и процесса деформирования для статических загружений.

Для стержневых элементов могут быть получены деформированные схемы с учетом прогибов, а также эпюры прогибов для отдельных элементов.

Усилия в стержневых элементах представляются в виде эпюр для всей схемы или отдельного элемента, а также цветовой индикацией максимальных значений выбранного силового фактора

Усилия и напряжения в пластинчатых и объемных элементах выводятся в виде изополей или изолиний в указанном диапазоне цветовой шкалы с возможностью одновременного отображения числовых значений в центрах и узлах элементов.

Графическое представление результатов работы постпроцессора подбора арматуры в элементах железобетонных конструкций в виде эпюр для стержневых и изополей или изолиний распределения арматуры для пластинчатых элементов.

Возможность локализации результатов расчета в заданном диапазоне значений перемещений и силовых факторов Результаты расчета в табличной форме могут экспортироваться в редактор MS Word или электронные таблицы MS Excel.

Табличное представление результатов может быть дополнено графическими материалами, отобранными в процессе создания расчетной схемы и анализа результатов.

Экспорт результатов подбора арматуры в плитах и перекрытиях может выполняться в систему AllPlan.

SСАD 0ffiсе это комплекс программ для прочностного анализа и проектирования строительных конструкций

Тема 10. Структура программного комплекса  SCAD.

ПВК SCAD состоит из различных подсистем, которые могут работать в автономном режиме и в различных сочетаниях. Основу программного комплекса составляют три процессора, реализующих расчет конструкции:

 Линейный процессор составляет и реализует высокоэффективные алгоритмы, и решает системы линейных уравнений, и их собственные проблемы, что обуславливает высокое быстродействие системы и возможность решения задач большой размерности.

 Итерационный нелинейный процессор рассчитывает физически нелинейные системы методом секущих. В нём реализованы различные законы деформирования материала, включая экспоненциальный, степенной, кусочно-линейный. Допускается расчёт биматериальных сечений элементов. Моделируется односторонняя работа материала.

Процессор для расчета геометрически и физически нелинейных систем шаговым методом. Реализованы различные законы деформирования. Возможно задание разных последовательностей (истории) нагружений. Допускается биматериальность сечений элементов.

 

 Группа препроцессоров ввода информации состоит из:

Графического препроцессора, который в режиме графического диалога синтезирует расчетные схемы плоских и пространственных стержневых и плоскостных конструкций типа ортогональных каркасов, оболочек произвольной формы и т.д. На его основе задается:

· топология системы (расчленение конструкции на конечные элементы);

· сечения элементов;

· условия опирания;

· виды присоединения элементов к узлам;

· нагрузочные состояния.

Табличного препроцессора, который позволяет в режиме текстового диалога задавать исходные данные в удобной для инженера табличной форме с постоянным сопровождением необходимыми указаниями и подсказками.

Обработка результатов расчета выполняется целой серией постпроцессоров:

 Графический постпроцессор позволяет в режиме графического диалога просмотреть деформированную схему с выдачей цифровой информации о перемещениях в указываемых узлах, просмотреть эпюры усилий в стержневых элементах и изолинии напряжений в плоскостных элементах, создать список элементов для работы различных расчетных постпроцессоров.

Подбор арматуры. Этот постпроцессор конструирует в режиме графического диалога на основе расчетных сочетаний усилий, полученных линейным процессором, сечение железобетонных стержневых (косой изгиб, изгиб с кручением, внецентренное сжатие) и плоскостных (балок-стенок, плит, оболочек) элементов. На дисплее можно получать изображение сечений с указанием расположения и диаметров продольной и поперечной арматуры, их увязку по длине стержневого элемента или по площади плоскостного элемента. Содержание экранов можно вывести на печать.

Расчет по теориям прочности реализует вычисления главных и эквивалентных напряжений по различным классическим и современным теориям прочности.

 Постпроцессор оформления результатов расчета выполняет их вывод на печать в табличном виде.

 Постпроцессор проверки на устойчивость вычисляет коэффициенты запаса, формы потери устойчивости и свободные длины стержней в каждом статическом загружении.

 Постпроцессор комбинации нагружений позволяет произвести расчет комбинаций загружений, задаваемых пользователем.

Постпроцессор расчетных сочетаний усилий позволяет вычислить расчетные сочетания усилий в элементах расчетной схемы.

 Постпроцессор реакции от фрагмента схемы, используемый для вычисления загpужений на фундаменты от наземной части конструкции. Он может быть использован для получения нагpузок на любой фpагмент расчетной схемы.

Тема 11. БИБЛИОТЕКА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ программного комплекса SCAD.

Библиотека конечных элементов (БКЭ) вычислительного комплекса позволяет рассчитывать самые сложные конструкции. В нее включены разнообразные конечные элементы (КЭ): стержни, четырехугольные и треугольные элементы плиты, оболочки (изотропный и ортотропный материал, многослойные конструкции), четырехугольные и треугольные элементы плиты на упругом основании; пространственные элементы в виде тетраэдра, параллелепипеда, восьмигранника общего вида; одномерный и двумерные (треугольный и четырехугольный) элементы для решения осесимметричной задачи теории упругости; специальные элементы, моделирующие связь конечной жесткости, упругую податливость между узлами; элементы, задаваемые численной матрицей жесткости.

Универсальность и легкая адаптация к проблеме позволяют применять SCAD при автоматизации проектирования различных инженерных объектов:

строительства - покрытия и перекрытия больших пролётов, конструкции высотных зданий, подпорные стены, фундаментные массивы, каркасные конструкции промышленных цехов, отдельные элементы (колонны, ригели, фермы, панели);

мостостроения и транспортного строительства - коробчатые конструкции больших пролетов, пилоны и вантовые системы висячих мостов, мостовые опоры, тоннели; дорожные и аэродромные покрытия; насыпи, подпорные стены;

специальных сооружений - конструкции высотных башен и мачт, телескопов, магистральных трубопроводов, гидротехнических сооружений, тяжелые конструкции атомной энергетики;

В программном комплексе SCAD реализованы действующие строительные нормы и правила.

Тема 12.  Создание нового проекта в (ПВК) SCAD.

Загрузка комплекса SCAD. Управление инструментальными панелями препроцессоров. Синтез схемы, ввод жесткостных характеристик элементов. Графический анализ результатов расчёта. Создание отчёта и печать результатов. 

SСАD 0ffiсе это комплекс программ для прочностного анализа и проектирования строительных конструкций в который входят программы –сателлиты для расчёта и проектирования элементов конструкций, такие как:

-   Кристалл   - расчёт элементов стальных конструкций по СНиП;

-  АРБАТ      - проверка и подбор арматуры в элементах железобетонных конструкций;

-   КАМИН   - расчет элементов каменных и армокаменных конструкций в соответствии со СНиП;

-   ЗАПРОС  - расчет элементов оснований и фундаментов в соответствии со СНиП;

-   ДЕКОР   - расчет элементов деревянных конструкций в соответствии со СНиП;

-    ОТКОС   - анализ устойчивости откосов и склонов;

-    Монолит - проектирование железобетонных ребристых перекрытий;

-    ВеСТ        - определение нагрузок в соответствии со СНиП;

-    КРОСС   - расчет коэффициентов постели под фундаментной плитой;

-   Конструктор сечений - формирование и расчет геометрических характеристик сечений;

-    Консул    - формирование и расчет геометрических характеристик сечений;

-    Тонус    - формирование и расчет геометрических характеристик сечений;

-    Сезам  -  поиск сечения, эквивалентного заданному по геометрическим характеристикам;

-    Комета  - программа для проектирования узлов стальных конструкций;

-     КоКон   -  электронный справочник по коэффициентам концентрации напряжений;

-    КУСТ  -  электронный расчетно - теоретический справочник проектировщика.

Тема 13. Проверка сечений из металлопроката по программе Кристалл.

Программа Кристалл предназначена для выполнения проверок элементов и соединений стальных конструкций на соответствие требованиям СНиП 11-23-81* "Стальные конструкции. Нормы проектирования".

В программе реализованы следующие режимы работы:

Стали - основной задачей является реализация рекомендаций СНиП по выбору марок стали. При этом учитывается подход, заложенный в проект нового СНиП. Кроме того, выдаются справки о соответствии классов стали по ГОСТ 27771-88 маркам стали по ГОСТ или ТУ, а также справочные данные о механических характеристиках.

Сортамент металлопроката - обеспечивает просмотр сортаментов металлопроката с выдачей всех характеристик профилей.

Болты - используется для просмотра сортамента болтов с указанием их класса.

Предельные гибкости - просмотр рекомендаций СНиП 11-23-81 * по назначению предельных гибкостей.

Коэффициенты условий работы -

просмотр и выбор значений коэффициентов условий работы элементов по рекомендациям СНиП 11-23-81*.

Огибающие - определяются невыгодные сочетания многих нагрузок, которые действуют на изгибаемые элементы, строятся огибающие эпюры моментов и поперечных сил.

Геометрические характеристики - вычисляются все геометрические характеристики поперечного сечения (включая секториальные моменты инерции).

Расчетные длины - реализованы рекомендации из табл. 11, 12,13* и 17, а СНиП 11-23-81* и из Еврокода-3. В результате работы можно получить значения коэффициента расчётной длины.

Сопротивление сечений - определяются коэффициенты использования ограничений для любого из предусмотренных программой типов поперечных сечений при действии произвольных усилий. Кроме того, строятся кривые взаимодействия для любых допустимых комбинаций пар усилий.

Болтовые соединения - для различных конструктивных решений болтовых соединений определяются коэффициенты использования ограничений и строятся кривые взаимодействия допустимых комбинаций пар усилий.

Фрикционные соединения - аналогичен предыдущему режиму, но с другим набором конструктивных решений на основе использования высокопрочных болтов с контролируемым натяжением.

Сварные соединения - для различных конструктивных решений сварных соединений коэффициенты использования ограничений и строятся кривые взаимодействия допустимых комбинаций пар усилий.

Автоматизация и оптимизация проектных работ в промышленном и гражданском строительстве

Местная устойчивость - проверка местной устойчивости стенок и поясных листов, изгибаемых и сжатых элементов, при этом не рассматриваются подкрановые балки, а также балки со стенкой, подкрепленной продольными ребрами.

Элементы ферм - реализуются все необходимые проверки элементов ферм на прочность, устойчивость и предельную гибкость для схем конструкций, наиболее часто используемых на практике. Определяются расчетные значения усилий и их сочетаний от задаваемых вертикальных внешних нагрузок. Предусмотрен подбор сечений.

Валки - ориентирован на анализ и проектирование сварных и прокатных балок с различными условиями опирания.

Стойки - режим аналогичен предыдущему, но ориентирован на анализ и проектирование колонн и стоек различного поперечного сечения.

Опорные плиты - рассматриваются пластины, составляющие базу колонны, при различных вариантах их окаймления ребрами.

Неразрезные балки - режим аналогичен режиму Балки.

Тема 14. Анализ результатов армирования бетонных элементов и конструкций по программе АРБАТ.

Программа «АРБАТ» предназначена для подбора новой и проверки существующей арматуры в элементах железобетонных конструкций (неразрезные балки и колонны), а также для вычисления прогибов в железобетонных балках. Расчет выполняется по предельным состояниям первой и второй группы для расчётных сочетаний усилий.

Подбор и проверки выполняются для железобетонных конструкций из тяжёлого, мелкозернистого и легкого бетонов с применением арматурной стали класса А-1, А-II, А-III, А-IV, А-V, АVI, А400С, А500С, а также арматурной проволоки класса ВР-1.

Кроме указанных функций АРБАТ выполняет в определенной степени и роль справочника, с помощью которого можно уточнить некоторые данные относительно сортамента и характеристик арматуры, нормативного и расчетного сопротивления, а также коэффициентов условий работы бетона.

Тема 15.   Вспомогательные расчётные подпрограммы комплекса SСАD 0ffiсе: КАМИН, ЗАПРОС, ДЕКОР, ОТКОС, Монолит, ВеСТ, КРОСС, Конструктор сечений, Консул, Тонус, Сезам, Комета, КоКон, Куст.

 

КАМИН - расчет элементов каменных и армокаменных конструкций 

Программа КАМИН предназначена для проверок несущей способности конструктивных элементов каменных и армокаменных конструкций в соответствии с требованиями СНиП 11-22-81 и документов, выпущенных в развитие и дополнение этих норм.

В состав проверяемых элементов включены центрально и внецентренно нагруженные столбы различного поперечного сечения в плане, рядовые, клинчатые и арочные перемычки, наружные и внутренние стены здания с проёмами и без проёмов, стены подвалов.

Кроме проверки общей прочности и устойчивости элементов выполняется экспертиза местной прочности в местах опирания балок, прогонов и других элементов на стены и столбы.

Проверки выполняются как для неповрежденных конструктивных элементов, так и для элементов, имеющих трещины в каменной кладке и огневые повреждения вследствие воздействия температуры (например, в результате пожара). При проверках поврежденных конструкций использован документ "Рекомендации по усилению каменных конструкций зданий сооружений. ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко Госстроя СССР".

Также проверяется несущая способность центрально и внецентренно нагруженных элементов, усиленных стальными обоймами, и стен, ослабленных дополнительно образованными проёмами.

Режимы работы программы можно условно разделить на четыре группы, в трёх из них выполняется экспертиза (Каменные конструкции, Армокаменные конструкции, Реконструируемые конструкции), а четвёртая - является справочной (Справочная информация).

ЗАПРОС - Расчёт элементов оснований и фундаментов

Программа ЗАПРОС предназначена для выполнения расчётов и проверок элементов оснований и фундаментов на соответствие требованиям СНиП 2.02.01 -83*, СП 50-101-2004, СНиП 2.02.03-85 и СП 50-102-2003. Кроме того, в программе предусмотрена возможность получения справочных данных, наиболее часто используемых при проектировании оснований и фундаментов. Реализованные в программе расчётные и информационные функции объединены в группы по следующим разделам: Фундаменты, Сваи, Полевые испытания свай, Информация.

В разделе Фундаменты выполняются расчёты столбчатых и ленточных фундаментов, а также жёстких плит.

В разделе Сваи рассчитывается: несущая способность сваи, коэффициент запаса устойчивости основания, а также ряд других характеристик сваи.

Раздел Полевые испытания свай включает расчеты на определение несущей способности свай по результатам их испытаний.

Справочные режимы обеспечивают просмотр данных, необходимых для подобных расчётов, например таких как: предельные значений относительной разности осадок, крена и средней или максимальной осадки для сооружений различного типа.

ДЕКОР - Расчёт элементов деревянных конструкций

Программа ДЕКОР предназначена для выполнения расчётов и проверок элементов деревянных конструкций на соответствие требованиям СНиП II-25-80*. Кроме того, в программе предусмотрена возможность получения справочных данных, наиболее часто используемых при проектировании деревянных конструкций. Реализованные в программе расчетные и информационные режимы объединены в две группы - Информация и Расчёт.

Группа Информация включает следующие разделы:

Предельные прогибы и деформации - приведены данные по предельным прогибам элементов деревянных конструкций различного назначения, а также величины предельных деформаций соединений;

Плотности - данные по плотности древесины различной породы при различных условиях эксплуатации;

Сортамент древесины - данные по пиломатериалам хвойных пород (ГОСТ 24454-80);

Расчетные сопротивления - определяются расчетные сопротивления элементов деревянных конструкций в зависимости от условий эксплуатации, породы древесины и др. факторов;

Древесина - приводятся данные о максимально допустимой влажности древесины, а также типы и марки требуемых клеев (для клееной древесины);

Предельные гибкости - определяется предельная гибкость для различного вида элементов деревянных конструкций.

Группа Расчёт включает режимы:

Геометрические характеристики - определяются геометрические характеристики деревянных сечений трех видов - прямоугольного, круглого и двутавра;

Расчётные длины - вычисляются расчётные длины для отдельно стоящих колонн и стоек,

Сопротивление соединений - определяется несущая способность соединений из различных сортов древесины на врубках или нагелях;

Сопротивление сечений – анализ несущей способности сечений из клееной и неклеёной древесины;

Неразрезные прогоны и Консольно - балочные прогоны - проверка прогонов различного вида прямоугольного и круглого сечений из клееной и неклеёной древесины по прочности, устойчивости и прогибу;

Балки - проверка обычных и двускатных балок по прочности, устойчивости и прогибу;

Стойки - реализован весь комплекс проверок конструкции стоек и колонн по прочности, устойчивости и предельной гибкости;

Элемент фермы - анализ несущей способности элементов фермы по гибкости, прочности и устойчивости;

Фермы - расчёт и проверка ферм различной конфигурации по прочности, устойчивости и гибкости.

ОТКОС - Анализ устойчивости откосов и склонов

Программа ОТКОС предназначена для определения коэффициента запаса устойчивости откосов и склонов. В качестве механизма потери устойчивости принимается механизм скольжения оползающего массива относительно неподвижной части откоса. Сопротивление сдвигу по поверхности скольжения рассчитывается для статических условий. Вдоль всей поверхности выдерживается критерий разрушения грунта, принимаемый в виде закона Кулона.

Автоматизация и оптимизация проектных работ в промышленном и гражданском строительстве

Реальное сдвигающее напряжение, получаемое расчётом, сопоставляется с предельным сопротивлением сдвигу, и результат этого сравнения выражается в виде коэффициента запаса устойчивости K. Коэффициент запаса устойчивости склона (откоса) - это минимальный из коэффициентов запаса устойчивости по всем возможным поверхностям скольжения, удовлетворяющим заданным ограничениям, заложенным в методе расчета.

Исходные данные включают:

-     размеры оползневого участка склона;

-     глубину закола (если активен маркер наличия закола);

-     характеристики грунтов;

-     положение и характеристики скважин;

-     нагрузки, действующие на указанные участки склона.

По результатам расчёта может быть сформирован отчёт в формате RTF.

Монолит - проектирование железобетонных ребристых перекрытий

Программа Монолит предназначена для проектирования железобетонных монолитных ребристых перекрытий, образованных системой плит и балок, опирающихся на колонны и (или) стены. Система разработана в соответствии с требованиями действующих норм (СНиП 2.03.01-84*. «Бетонные и железобетонные конструкции», ГОСТ 21.501 - 93 (ДСТУ Б А.2.4-7-95). Система проектной документации для строительства. «Правила выполнения архитектурно-строительных рабочих чертежей», ГОСТ 21.101 - 97 (ДСТУ Б А.2.4-4-99). Система проектной документации для строительства. «Основные требования к проектной и рабочей документации»).

ВеСТ - определение нагрузок

Программа ВеСТ предназначена для выполнения расчётов, связанных с определением нагрузок и воздействий на строительные конструкции в соответствии с рекомендациями СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия».

Кроме указанной функции ВеСТ в определенной мере играет роль справочника, с помощью которого можно уточнить некоторые фактические данные о районировании территории по нагрузкам и воздействиям или получить другие конкретные данные справочного характера.

КРОСС - расчет коэффициентов постели под фундаментной плитой

Программа КРОСС предназначена для определения коэффициентов постели для расчета фундаментных конструкций на упругом винклеровском основании на основе моделирования работы многослойного грунтового массива.

Геологическая структура грунтового массива предполагается произвольной и восстанавливается по данным инженерно-геологических изысканий.

Конструктор сечений - формирование и расчет геометрических характеристик сечений.

Программа предназначена для формирования произвольных составных сечений из стальных прокатных профилей и листов, а также расчёта их геометрических характеристик, необходимых для выполнения расчета конструкций.

Результаты расчёта геометрических характеристик могут экспортироваться в вычислительный комплекс SCAD, а также в систему для расчёта и экспертизы элементов стальных конструкций КРИСТАЛЛ.

Консул - формирование и расчёт геометрических характеристик сечений

Программа Консул предназначена для формирования сечений, а также расчёта их геометрических характеристик, исходя из теории сплошных стержней.

Графические интерактивные средства обеспечивают формирование сложных сечений произвольной формы с отверстиями и включают функции сглаживания углов, корректировки контура сечения и координат вершин, переноса группы выбранных вершин и др. В программе предусмотрен импорт сечений из файлов форматов DXF и DWG, а также работа с параметрическими сечениями, заданными пользователем.

В результате расчёта могут быть получены следующие характеристики: площадь поперечного сечения, значения моментов инерции, радиусы инерции, моменты сопротивления, крутильные и секториальные характеристики, координата, центра изгиба.

Программа позволяет получить поля нормальных напряжений, если заданы внутренние усилия в сечении.

Вычисленные геометрические характеристики могут быть использованы в комплексе SCAD при задании жесткостных характеристик элементов.

Тонус - формирование и расчет геометрических характеристик сечений

Программа Тонус предназначена для формирования сечений, а также расчёта их геометрических характеристик, исходя из теории тонкостенных стержней.

Графические интерактивные средства обеспечивают формирование произвольных (в том числе открыто-замкнутых) тонкостенных сечений.

В программе предусмотрен импорт сечений из файлов форматов DXF и DWG, а также работа с параметрическими сечениями, заданными пользователем.

В результате расчёта могут быть получены следующие характеристики: площадь поперечного сечения, значения моментов инерции, радиусы инерции, моменты сопротивления, крутильные и секториальные характеристики, координата центра изгиба.

Программа позволяет получить поля нормальных напряжений, если заданы внутренние усилия в сечении.

Вычисленные геометрические характеристики могут быть использованы в комплексе SCAD при задании жесткостных характеристик элементов.

Сезам - поиск сечения, эквивалентного заданному по геометрическим характеристикам

Программа Сезам предназначена для поиска сечения типа коробка, двутавр или швеллер, наиболее близко аппроксимирующего заданное пользователем произвольное сечение по геометрическим характеристикам.

Исходное сечение может быть задано как файл, полученный в результате работы программ Консул, Тонус и Конструктор сечений, набором геометрических характеристик или как составное сечение из предлагаемого в программе набора прототипов (например, два швеллера, два двутавра, и т.д.).

Комета – программа для проектирования узлов стальных конструкций

Программа Комета предназначена для расчёта и проектирования узлов стальных конструкций зданий и сооружений в промышленном и гражданском строительстве. В программе реализован подход, в котором при проектировании используется набор параметризованных констртнрешений узлов (прототипов). В процессе проектирования параметры прототипов изменяются в зависимости от заданных условий применения (усилий, материала и т.п.) и установленных норм проектирования.

При работе с программой имеется возможность выбора:

-    Норм проектирования (СНиП, Eurocode или др.), которым должна соответствовать конструкция;

-    Сортамента металлопроката (СНГ, Eurocode и др.), из которого проектируются элементы узла;

-    Единиц измерения (см. или дюймы, килограммы или ньютоны и т.д.), которые используются для задания исходной информации и описания результатов;

-    Языка (русский, английский, французский), на котором ведётся работа и оформляются результаты;

В предлагаемую версию программы вошли различные прототипы узлов, включая:

-     Жесткие, шарнирные и полужесткие примыкания балок к колонне;

-      Шарнирные базы колонн;

-     Жесткие базы колонн без рёбер, с ребрами и с траверсами;

-     Стыки балок на болтах и фланцевые соединения.

Примыкания двутавровых балок к колонне реализованы в виде сварных и фланцевых соединений на обычных и высокопрочных болтах.

Примыкания могут быть горизонтальные и наклонные, с вутами и без них, с учётом усиления колонны и без усиления.

Широкий выбор баз для центрально-сжатых и внецентренно-сжатых сплошностенчатых колонн позволяет не только быстро запроектировать необходимый узел, но и получить рациональное техническое решение проекта.

Включенные в программу прототипы стыков балок позволяют выполнить расчёт и проектирование стыка на высокопрочных болтах с использованием накладок или фланцев, с учетом усиления или без усиления, как в одной плоскости, так и под углом.

КоКон - электронный справочник по коэффициентам концентрации напряжений

Программа представляет собой электронный справочник для определения коэффициентов концентрации напряжений.

Рассмотрены следующие источники концентрации напряжений:

-     Вырезы и выточки;

-     Галтели;

-     Круглые отверстия;

-     Некруглые отверстия.

КУСТ - электронный расчётно-теоретический справочник проектировщика

Программа предназначена для решения определенного класса задач механики, для которых в литературе приведены аналитические или достаточно точные приближённые решения. Несмотря на то, что большинство этих задач могут быть решены с помощью программы SCAD, использование программы КУСТ позволяет получить решение без построения расчётных схем.

Все решаемые программой задачи объединены в следующие группы:

-     Устойчивость равновесия;

-     Частоты собственных колебаний;

-     Другие задачи о колебаниях;

-     Статические расчёты;

-      Вспомогательные вычисления.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

46201. THE NUMERAL 15.1 KB
  The crdinls from twentyone to twentynine from thirtyone to thirtynine etc.The derivtive ordinls re derived from the simple nd derivtive crdinls by mens of the suffix th:fourfourth tententh sixteensixteenth twentytwentieth etc.Before the suffix th the finl у is replced by ie:thirty thirtieth etc. In this cse only the lst component of the compound numerl hs the form of the ordinl:twentyfirst fortysecond sixtyseventh one hundred nd first etc.
46202. Особенности оценки контрольных и неконтрольных пакетов акций. Поправка на недостаточную ликвидность 15.09 KB
  При нахождении стоимости владения контрольным пакетом используются методы: дисконтированных денежных потоков капитализации доходов сделок стоимости чистых активов и ликвидационной стоимости. При расчете по методу сделок получают величину оценочной стоимости на уровне владения контрольным пакетом так как этот метод основан на анализе цен контрольных пакетов акций сходных компаний. Если оценщику нужно получить стоимость на уровне контрольного пакета то к стоимости полученной методом рынка капитала надо добавить премию за контроль. Для...
46204. Условия договора 15.04 KB
  Предусмотренные договором обязательства сторон бывают альтернативными т. содержат два или более способа исполнения обязательства например расчеты между сторонами осуществляются платежными поручениями или платежными требованиями. Также могут устанавливаться два или более предмета исполнения обязательства например поставляется цемент марки М400 или марки М500. Встречное исполнение обязательств Большинство договоров предусматривает встречное исполнение обязательств когда исполнение обязательства одной из сторон обусловлено исполнением...
46205. Кент Рокуэлл 15.04 KB
  Рокуэлл Кент Rockwell Kent 1882 1971 родился 21 июня 1882 года в городе Тарритаун. Один из продолжателей реалистической традиции в американском искусстве Рокуэлл Кент выдающийся борец за прогресс и мир учился у Генри. Свое творчество Рокуэлл Кент посвятил народам Гренландии Аляски могучей природе Атлантики. Тяга к суровой не тронутой цивилизацией природе сочетается в живописи и графике Кента с острым чувством современности.
46207. Специфика земельного участка как объекта оценки 14.92 KB
  Владелец земли в первую очередь имеет право на доход приносимый всем объектом недвижимости поскольку стоимость зданий сооружений и других улучшений на земельном участке носит вторичный характер и выступает как дополнительный вклад в стоимость земельного участка. Отличия земельного участка от других видов недвижимости обусловлены следующими особенностями: а земля является природным ресурсом который невозможно сво бодно воспроизвести в отличие от других объектов недвижимости; б при оценке всегда необходимо учитывать возможность...
46209. Игра и психическое развитие ребенка 14.9 KB
  В условиях господства семейного воспитания есть только два вида деятельности которые оказывают влияние на процессы развития ребенка. Исследование значения игры для психического развития и формирования личности очень затруднено. Здесь невозможен чистый эксперимент просто потому что нельзя изъять игровую деятельность из жизни детей и посмотреть как при этом будет идти процесс развития.Главнейшим хотя до последнего времени и недостаточно оцененным является значение игры для развития мотивационнопотребностной сферы ребенка.