Расчет металлических конструкций

Режим конструирования стальных конструкций реализует подбор сечений элементов стальных конструкций, таких как фермы, колонны и балки, и проверку заданных сечений и узлов в соответствии с действующими в мире нормативами.

В режиме «Железобетонные и стальные конструкции» реализованы подбор и проверка элементов стальных конструкций и их узлов по первому и второму предельным состояниям.

Подбор состоит в том, что для каждого элемента металлических конструкций, входящих в расчетную схему здания, подбирается стальное поперечное сечение минимальной площади, способное нести нагрузки, заданные в расчетной схеме. Для сокращения количества подобранных поперечных сечений могут применяться объединение элементов расчетной схемы в конструктивные и унификация.

Проверка позволяет убедиться в том, что заданные в расчетной схеме металлические конструкции несут заданную нагрузку.

Расчет стальных конструкций осуществляется на базе нормативных данных, которые содержат сведения о расчетных характеристиках сталей, размерах и геометрических характеристиках выпускаемого листового и фасонного проката. Пользователь имеет возможность дополнить или отредактировать эти данные, используя специализированный редактор РС-САПР.
Расчет элементов металлических конструкций

Расчет элементов металлических конструкций

Расчет элементов металлических конструкций выполняется по нормам СНиП II.23-81*, СП 16.13330.2011, СНиП 2.01.07-85, Eurocode 3.1.1 ENV 1993-1-1:1992, LRFD (AISC) 2nd edition

Возможен расчет элементов металлических конструкций следующих поперечных сечений:

двутавры прокатные, двутавры сварные, тавры прокатные,
уголки прокатные, сечения из пар прокатных уголков,
швеллеры прокатные, швеллеры сварные,
С-образные сечения, двойные швеллеры,
замкнутые сечения,
сквозные сечения,
полнотелые сечения и канаты

Все элементы металлических конструкций для расчета подразделяются на типы: колонны, балки, фермы и канаты. Колонны учитывают в расчете осевое усилие, изгибающие моменты и поперечные силы: N, M_y, Q_z, M_z, Q_y; балки – изгибающие моменты и поперечные силы: M_y, Q_z, M_z, Q_y; фермы – только осевое усилие N; канаты – только растягивающее осевое усилие N+. Это позволяет выполнять следующие расчеты:

расчет несущей способности балок как изгибаемых элементов;
расчет несущей способности ригелей как сжато-изгибаемых и растянуто-изгибаемых элементов;
расчет несущей способности и колонн как внецентренно-сжатых и внецентренно-растянутых элементов, а также как центрально-сжатых и центрально-растянутых элементов
расчет несущей способности ферм как центрально-сжатых и центрально-растянутых элементов;

Расчет несущей способности элементов металлических конструкций подразумевает получение следующих результатов:

расчет несущей способности сечения по 1-му предельному состоянию

расчет на прочность, в том числе на разрыв, срез, по нормальным, касательным, приведенным (октаэдрическим) напряжениям
расчет на устойчивость изгибаемых, центрально- и внецентренно-сжатых элементов, в том числе при действии момента в двух плоскостях

расчет несущей способности сечения по 2-му предельному состоянию:

расчет по прогибу изгибаемых элементов
расчет по предельной гибкости сжатых и растянутых элементов

расчет несущей способности сечения по местной устойчивости:

расчет на местную устойчивость полок и стенок

Результатами расчета элементов металлических конструкций являются мозаики и таблицы, содержащие проценты исчерпания несущей способности элементов, работающих под воздействием заданных нагрузок. Для еще более подробного исследования элемент расчетной схемы может быть экспортирован в систему СТК-САПР.

Расчет узлов металлических конструкций

Расчет узлов металлических конструкций выполняется по СНиП II.23-81* и СП 16.13330.2011

Всего 45 разновидностей узлов.

Возможен расчет узлов металлических конструкций:

шарнирное примыкание двутавровой балки к колонне
жесткое примыкание двутавровой балки к колонне
стык двутавровых балок на накладках
сопряжение балок
стык колонн на высокопрочных болтах
шарнирная база двутавровых колонн
жесткая база двутавровых колонн
шарнирная база колонн коробчатого сечения
жесткая база колонн коробчатого сечения
примыкание связей
стык элементов на фланцевом соединении
примыкание балки к колонне на фланцевом соединении
опорные и промежуточные узлы ферм из уголков
опорные и промежуточные узлы ферм из труб (начиная с версии 2014).

Результатами расчета узлов металлических конструкций являются размеры соединительных элементов узла, краткий отчет о расчете и полная трассировка расчета узла. Трехмерную модель и чертежи рассчитанного узла можно автоматически сгенерировать в системе КМ-САПР.

Имеется режим составления сложных узлов из более простых. Так на основе простых узлов «примыкание ригеля к колонне» и «примыкания связей» можно составить сложный узел примыкания трех ригелей и четырех связей к колонне, чтобы отправить такой узел для документирования в систему КМ-САПР.

Система СТК-САПР

Если режим «Железобетонные и стальные конструкции» системы ВИЗОР-САПР реализует расчет металлических конструкций всей расчетной схемы здания, то система СТК-САПР предназначена для расчета и конструирования отдельных элементов и узлов металлических конструкций. Из ВИЗОР-САПР в СТК-САПР может быть передан один элемент стального поперечного сечения или один узел для более детального рассмотрения результатов расчета.

Для поиска оптимального конструктивного решения в СТК-САПР пользователь может быстро варьировать поперечное сечение элементов и узлов, усилия, действующие на элементы и характеристики материалов. С другой стороны, СТК-САПР позволяет выполнить расчет элемента стальных конструкций или узла стальных конструкций, минуя привлечение функциональности системы ВИЗОР-САПР. В этом случае усилия, поперечные сечения и материалы для расчета элемента или узла необходимо задать непосредственно в СТК-САПР.