4201
.pdfМИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Б.Б. Лампси, Е.Н. Облетов.
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Учебно-методическое пособие
по выполнению лабораторных работ по дисциплине
«Системы автоматизированного расчета и проектирования в строительстве» для обучающихся направлению подготовки 08.03.01 Строительство направленность
(профиль) / Промышленное и гражданское строительство
Нижний Новгород ННГАСУ
2022
1
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Б.Б. Лампси, Е.Н. Облетов
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Учебно-методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине
«Системы автоматизированного расчета и проектирования в строительстве» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство,
направленность (профиль) / Промышленное и гражданское строительство
Нижний Новгород ННГАСУ
2022
2
УДК 624.04(075)
Лампси Б. Б. Системы автоматизированного расчета и проектирования в строительстве: учеб.-метод.пос./ Б.Б. Лампси, Е.Н. Облетов; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун-т
–Н.Новгород: ННГАСУ, 2022. – 11; электрон.
Вучебном пособии кратко изложено содержание лабораторных работ по дисциплине «Системы автоматизированного расчета и проектирования в строительстве», даны рекомендации по самостоятельной работе студентов.
Предназначено обучающимся в ННГАСУ для выполнения лабораторных занятий по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, направленность (профиль) / Промышленное и гражданское строительство.
© Б.Б. Лампси, Е.Н. Облетов, 2022
© ННГАСУ, 2022
3
Лабораторная 1
Лабораторная 2
Лабораторная 3-4
Лабораторная 5-6
Лабораторная 7-8
Лабораторная 9-11
Лабораторная 12-14
Лабораторная 15-16
Содержание курса
|
Стр |
Основные понятия и задачи курса……………………… |
5 |
Автоматизированный расчет стержневых систем в ПК |
|
«Полюс»……………………………………………………. |
5 |
Автоматизированный расчет стержневых систем в ПВК |
|
«SCAD»……………………………………………………. |
5 |
Статический расчет каркаса одноэтажного промыш- |
|
ленного здания в ПВК «SCAD»………………………….. |
6 |
Автоматизированный расчет строительных конструк- |
|
ций с использованием пластинчатых конечных элемен- |
|
тов…………………………………………………………... |
6 |
Автоматизированный расчет монолитного железобе- |
|
тонного безригельного перекрытия в ПВК «SCAD»…… |
6 |
Моделирование каркаса железобетонного здания в пре- |
|
процессоре «ФОРУМ»……………………………………. |
7 |
Решение прикладных задач в программах-сателлитах |
|
ПВК «SCAD»: КРИСТАЛЛ, КОМЕТА, АРБАТ, ДЕКОР. |
7 |
Рекомендации к самостоятельной работе……………… |
9 |
Литература………………………………………………… |
10 |
4
Лабораторная работа № 1
Тема занятия. Основные понятия и задачи курса.
Дается общее представление и сведения о современных программных комплек-
сах, используемых при решении инженерных задач. Теоретические основы метода конечных элементов. Показываются основные условия формирования расчетных схем на различных стадиях расчета. Рассказывается об основных возможностях ПВК SCAD.
Лабораторная работа № 2
Тема занятия. Автоматизированный расчет стержневых систем в ПК «Полюс».
Расчёт статически определимых систем (балка, рама) в ПК Полюс. Анализ по-
лученных результатов: эпюры внутренних усилий (M, N, Q), перемещения кон-
струкций. В процессе проведения работы проводится детальное знакомство с ин-
терфейсом программы (создание файла, расчётной схемы, загружений, проведение расчёта и чтение результатов).
Лабораторная работа № 3-4.
Тема занятия. Автоматизированный расчет стержневых систем в ПВК «SCAD».
Расчёт статически определимых систем (балка, рама) в ПВК «SCAD». Анализ полученных результатов: эпюры внутренних усилий (M, N, Q), перемещения кон-
струкций.
В ходе проведения лабораторной работы проводится знакомство с интерфей-
сом: создание файла, расчётной схемы, экран управления проектом, основные и вспомогательные меню программы. Выполняется пример расчёта статически опре-
делимой плоской рамы в ПВК «SCAD». Проводится анализ полученных результатов расчета.
Выполняется расчёт фермы в ПВК SCAD. Объясняется понятие вариация мо-
делей. Проводится расчёт фермы при различных типах конечных элементов. Вы-
полняется сравнение полученных результатов.
5
Лабораторная работа № 5-6.
Тема занятия. Статический расчет каркаса одноэтажного промышленного зда-
ния в ПВК «SCAD».
Компоновка каркаса одноэтажного промышленного здания. Предварительное назначение сечений. Сбор нагрузок. Статический расчет плоской рамы одноэтажно-
го каркасного промышленного здания. Подбор сечений каркаса.
Лабораторная работа № 7-8.
Тема занятия. Автоматизированный расчет строительных конструкций с ис-
пользованием пластинчатых конечных элементов.
Даются общие сведения о теории пластин и оболочек.
Создание примитивных пластинчатых элементов. Исследуется влияния размеров конечных элементов на точность решения. Поиск эффективного дробления.
Выполняется расчет перфорированной стальной балки в ПВК SCAD: модели-
рование расчётной схемы, назначение жесткостей пластинам, дробление 4-х узло-
вых пластин, копирование фрагмента, установка связей в узлах, сбор и приложение нагрузок, формирование загружений, расчёт, анализ распределения напряжений,
выводы о сходимости результатов в ПВК SCAD и согласно закону распределения нормальных напряжений Навье.
Лабораторная работа № 9-11.
Тема занятия. Автоматизированный расчет монолитного железобетонного без-
ригельного перекрытия в ПВК «SCAD».
Даются предпосылки создания расчетной схемы железобетонной плиты. Осо-
бенности назначения жесткостных характеристик.
Выполняется расчет монолитного железобетонного безригельного перекрытия в ПВК SCAD: создание нового проекта, создание сетки разбивочных осей, создание геометрии плиты, назначений связей в узлах, формирование сетки конечных эле-
ментов и назначение жесткостных характеристик, оценка и повышение качества триангуляции, назначение типа конечных элементов, сбор и назначение нагрузок,
расчёт и подбор арматуры плиты перекрытия.
6
Лабораторная работа № 12-14.
Тема занятия. Моделирование каркаса железобетонного здания в препроцессо-
ре «ФОРУМ».
Выполняется генерация железобетонного каркаса здания в препроцессоре
«ФОРУМ». Создание пространственных расчетные модели зданий, используя объ-
екты, максимально приближенные по назначению и наименованию к функциональ-
ным составным частям реального объекта (колонны, балки, перекрытия, стены,
крыши). Экспорт модели в ПВК «SCAD Office».
Выполняется формирование сетки конечных элементов и назначение жесткост-
ных характеристик, оценка и повышение качества триангуляции, сбор и назначение нагрузок, расчёт и подбор арматуры в несущих элементах пространственного желе-
зобетонного каркаса.
Чтение результатов и разработка чертежей стадии КЖ в ПВК «SCAD».
Лабораторная работа № 15-16.
Тема занятия. Решение прикладных задач в программах-сателлитах ПВК
«SCAD»: КРИСТАЛЛ, КОМЕТА, АРБАТ, ДЕКОР.
Выполняется решение прикладных задач в программах-сателлитах ПВК
SCAD: КРИСТАЛЛ, КОМЕТА, АРБАТ, ДЕКОР.
Определение режимов работы в программах-сателлитах: выполняющие спра-
вочные и вспомогательные операции, связанные с проектированием стальных кон-
струкций; реализующие проверку сечений и узловых соединений на выполнение расчетных требований СП; выполняющие проектирование простых конструктивных элементов.
Кристалл предназначен для выполнения конструктивных расчетов и проверок элементов и соединений стальных конструкций на соответствие требованиям СП
«Стальные конструкции» Программа АРБАТ предназначена для проверки несущей способности или под-
бора арматуры в элементах бетонных и железобетонных конструкций, для вычисле-
ния прогибов в железобетонных балках, для проверки местной прочности элементов железобетонных конструкций (включая закладные детали) согласно требованиям
СП.
7
Программа КОМЕТА предназначена для экспертизы принятых проектных ре-
шений и проектирования наиболее распространенных типов узлов стержневых ме-
таллических конструкций зданий и сооружений в промышленном и гражданском строительстве.
Программа ДЕКОР предназначена для выполнения расчетов и проверок эле-
ментов и соединений деревянных конструкций на соответствие требованиям СП
«Деревянные конструкции».
8
Рекомендации к самостоятельной работе
Необходимо:
1.Изучить теоретические вопросы метода конечных элементов.
2.Решать задачи различной степени сложности в ПВК SCAD.
3.Выполнять индивидуальные задания: расчёт плоской рамы, расчёт простран-
ственного каркаса, моделирование перфорированной балки, расчёт и армиро-
вание железобетонного безригельного перекрытия.
4.Подготовиться к промежуточной аттестации.
9
ЛИТЕРАТУРА
1.Карпиловский, В. С. SCAD Office. Версия 21. Вычислительный комплекс SCAD++ [Текст] : учебное пособие для студентов, обучающихся по направлениям 08.03.01 и 08.04.01 "Строительство" / [В. С. Карпиловский и др.]. - Москва : Изд-во СКАД СОФТ : Изд-во Ассоц. строит. вузов, 2015. - 807 с. : ил., табл.; 25 см. - (Интегрированная система анализа конструкций Structure CAD).; ISBN 978-5-4323-0081-2.
2.Семенов, А. А. Металлические конструкции. Расчет элементов и соединений с использованием программного комплекса SCAD Office:Учебное пособие / А. А. Семенов, А. И. Габитов, И. А. Порываев, М. Н. Сафиуллин, В. В. Юрченко,- М.: Издательство СКАД СОФТ, Издательство АСВ, 2012,- 338 с.
3.Анализ напряженно-деформированного состояния перфорированной балки. Методические указания студентам направления 270800.62 – «Строительство» / Нижегор. гос. архитектур.- строит. ун-т; сост. Б.Б.Лампси, П.А.Хазов, Б.Б.Лампси, Н.Ю.Трянина - Нижний Новгород: ННГАСУ, 2013. - 17с.
4.Маркина Ю. Д. Расчет и армирование монолитной железобетонной плиты перекрытия в программном комплексе SCAD Office [Текст]: учеб. пособие/ Ю. Д. Маркина, Б. Б. Лампси, П. А. Хазов; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун-т – Н.Новгород: ННГАСУ , 2020.–70 с. ISBN 978-5-528-00380-1.
5.Маркина Ю. Д. Использование препроцессора «Форум» для формирования рас-
четной схемы многоэтажного здания [Текст]: учеб. пособие / Ю. Д. Маркина, П. А. Хазов, Б. Б. Лампси; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун-т – Н.Новгород:
ННГАСУ, 2020. - 70 с. ISBN 978-5-528-00381-8
10