Автоматизация конструирования железобетона по-новосибирски

ООО “СофтКомпас” (Новосибирск) работает на рынке программного обеспечения уже 8 лет, обслуживая строителей, архитекторов, проектировщиков, конструкторов и дизайнеров.

Преимущества работы с программами от “СофтКомпас” оценило уже более 3000 предприятий и организаций России. В ассортименте компании постоянно находится более 50 наименований программных продуктов.
Летом 2003 г. сертификат Госстроя России получил разработанный ООО “СофтКомпас” программный комплекс для выполнения расчетов и проектирования элементов строительных конструкций ПРУСК.

ПРУСК — это пакет программ для расчетов элементов железобетонных конструкций.
В состав пакета входит программа Viewer, обеспечивающая создание документов с результатами расчетов позиций. Viewer имеет функции просмотра и печати документов, архивирования и работы с электронной почтой. Выходные документы всех расчетных программ формируются на основе общих правил. Предусмотрено управление внешним видом документов.
Универсальная программа ввода данных обеспечивает понятный и удобный интерфейс для всех расчетных программ пакета. Ввод исходных данных осуществляется при помощи вопросов, расположенных последовательно в одном диалоговом окне. Все вопросы снабжены разъяснениями и иллюстрациями, отображаемыми в режиме on-line. Для большинства полей ввода могут быть заданы стандартные значения. Предусмотрен оперативный графический контроль ввода расчетной схемы.
В состав пакета входит и Navigator — программа, предназначенная для работы с проектами. Она позволяет организовать хранение проектных документов (текстов, чертежей, расчетных позиций) и обеспечивает управление ими (удаление, копирование, печать, расчет позиций). Navigator имеет функцию архивирования, функцию работы с электронной почтой, поддерживает работу в локальной сети над одним проектом.
А сейчас — подробнее о расчетных программах пакета ПРУСК.

200 — Система железобетонных плит
Программа предназначена для расчета и конструирования арматуры для системы железобетонных плит согласно СНиП 2.03.01-84* “Бетонные и железобетонные конструкции”.
Расчетная схема — система прямоугольных плит со всевозможными условиями закрепления по краям, учет проемов и колонн, нагрузки — равномерно распределенные по площадям и по отрезкам, сосредоточенные силы.
Программа производит статический расчет и определение внутренних силовых факторов методом конечных элементов; автоматическое определение расчетных сочетаний усилий согласно СНиП 2.01.07-85* “Нагрузки и воздействия”; расчет требуемой продольной и поперечной арматуры; расчет на прoдавливание; расчет по трещиностойкости (трещинообразованию) и по деформациям.
Кроме того — конструирование арматуры, а также табличный и графический вывод расчетной схемы, нагрузок, полей внутренних силовых факторов, требуемой и подобранной арматуры.

300/301 — Железобетонная балка
Программа предназначена для расчета и конструирования арматуры для многопролетных балок и ребристых плит согласно СНиП 2.03.01-84* “Бетонные и железобетонные конструкции”. Программа 301 отличается от программы 300 возможностью учета продольных сил, крутящих моментов, а также сейсмических нагрузок и нагрузок от пульсаций ветрового воздействия.
Расчетная схема — многопролетные балки с вутами и вертикальными стойками, прямоугольные и тавровые сечения, нагрузки — равномерно распределенные, трапециевидные, сосредоточенные нагрузки, смещения опор, температурные воздействия.
Программа производит автоматический поиск расчетных сочетаний усилий согласно СНиП 2.01.07-85* “Нагрузки и воздействия”; перераспределение усилий, позволяющее учесть пластические деформации; расчет по прочности, определение требуемой продольной и поперечной арматуры; расчет по трещиностойкости (трещинообразованию) и по деформациям.
Кроме того — конструирование продольной арматуры с определением мест обрывов стержней, конструирование поперечной арматуры, а также табличный и графический вывод расчетной схемы, нагрузок, внутренних силовых факторов, требуемой и подобранной арматуры.

400 — Железобетонное сечение
Программа предназначена для расчета требуемой продольной арматуры и конструирования арматуры согласно СНиП 2.03.01-84* “Бетонные и железобетонные конструкции”.
При этом рассматриваются общий случай расчета по прочности, учет влияния прогиба для внецентренно сжатых элементов, пять стандартных форм сечения.
Производятся расчет произвольного сечения с произвольной схемой армирования; автоматическая генерация полного множества комбинаций нагрузок; подробный текстовый вывод результатов расчета по прочности для каждой расчетной комбинации с графическим выводом сжатой зоны; расчет по трещиностойкости (трещинообразованию); управление конструированием арматуры с выводом чертежа сечения с подобранными арматурными стержнями и хомутами, а также проверка несущей способности сечения с подобранными арматурными стержнями.

401 — Диаграммы несущей способности железобетонного сечения
Программа предназначена для построения диаграмм несущей способности при двухосном изгибе и действии продольной силы.
Предусмотрены следующие сечения: прямоугольное, тавровое или двутавровое, круговое или кольцевое, а также произвольное полигональное.

410 — Железобетонная колонна общего вида
Программа предназначена для проектирования статически неопределимой железобетонной колонны общего вида согласно СНиП 2.03.01-84* “Бетонные и железобетонные конструкции”.
Расчетная схема — последовательность стержневых элементов с произвольными сечениями и произвольными условиями закрепления с учетом взаимного смещения элементов.
Сечения — прямоугольные, круговые или кольцевые, а также произвольные полигональные.
Возможен учет несовершенств колонны в виде начальных прогибов по формам потери устойчивости или в виде отклонений оси колонны от вертикали, а также учет влияния второстепенных колонн.
Нагрузки: вертикальные и горизонтальные сосредоточенные и распределенные нагрузки, сосредоточенные моменты, смещения и повороты опор в двух координатных плоскостях.

Автоматическое определение расчетных комбинаций нагрузок выполняется согласно СНиП 2.01.07-85* “Нагрузки и воздействия”.
В программу заложены два метода определения расчетных усилий: расчет по деформированной схеме с учетом нелинейного деформирования железобетона и с учетом ползучести (СНиП 2.03.01-84*, п. 3.24, первый абзац) и расчет по недеформированной схеме с применением метода условных критических сил (СНиП 2.03.01-84*, п. 3.24, второй абзац).
Программа производит подбор продольной арматуры и графический вывод сечений с подобранными арматурными стержнями, расчет по деформациям для подобранных арматурных стержней на основе деформированной схемы, а также табличный и графический вывод расчетной схемы, нагрузок, усилий, перемещений, распределения требуемой арматуры.

411 — Железобетонная колонна прямоугольного сечения
Программа предназначена для расчета статически неопределимой железобетонной колонны прямоугольного сечения при прямом внецентренном сжатии согласно СНиП 2.03.01-84* “Бетонные и железобетонные конструкции”.
Расчетная схема — последовательность стержневых элементов с прямоугольными сечениями и произвольными условиями закрепления с учетом взаимного смещения элементов.
Возможен учет несовершенства колонны в виде начального прогиба по форме потери устойчивости или в виде отклонения оси колонны от вертикали, а также учет влияния второстепенных колонн.

Нагрузки: вертикальные и горизонтальные сосредоточенные и распределенные нагрузки, сосредоточенные моменты, смещения и повороты опор.
Автоматическое определение расчетных комбинаций нагрузок выполняется согласно СНиП 2.01.07-85* “Нагрузки и воздействия”.
Программой предусмотрены два метода определения расчетных усилий: расчет по деформированной схеме (согласно СНиП 2.03.01-84*, п. 3.24, первый абзац) с применением формул (155), (160) и (170) и расчет по недеформированной схеме с применением метода условных критических сил (СНиП 2.03.01-84*, п. 3.24, второй абзац).
Программа производит расчет продольной и поперечной арматуры; подбор продольной арматуры и графический вывод сечений с подобранными арматурными стержнями; расчеты по предельным состояниям второй группы (расчет по трещинообразованию для 3-й категории требований и расчет по деформациям); табличный и графический вывод расчетной схемы, нагрузок, усилий, перемещений, распределения требуемой арматуры.

412 — Железобетонная колонна (сейсмические нагрузки и нагрузки от пульсаций ветрового воздействия)
Программа предназначена для расчета статически неопределимой железобетонной колонны общего вида согласно СНиП 2.03.01-84* “Бетонные и железобетонные конструкции”.
Расчетная схема — последовательность стержневых элементов с произвольными сечениями и произвольными условиями закрепления с учетом взаимного смещения элементов.
Нагрузки: вертикальные и горизонтальные сосредоточенные и распределенные нагрузки, сосредоточенные моменты, смещения и повороты опор.
Программа ориентирована на расчет усилий от сейсмической нагрузки с учетом большого числа форм колебаний согласно СНиП II-7-81* “Строительство в сейсмических районах”.

Автоматическое определение расчетных комбинаций нагрузок выполняется согласно СНиП 2.01.07-85* “Нагрузки и воздействия”.
Расчет производится по недеформированной схеме с применением метода условных критических сил.
Программа осуществляет подбор продольной арматуры и графический вывод сечений с подобранными арматурными стержнями; расчет по деформациям для сечений с подобранными арматурными стержнями; табличный и графический вывод расчетной схемы, усилий, распределения требуемой арматуры.

440 — Расчетные длины колонн
Программа предназначена для определения расчетных длин произвольно закрепленных колонн переменной жесткости, нагруженных сосредоточенными и распределенными вертикальными силами.
Определяется коэффициент критической нагрузки, равный отношению продольной силы при достижении критического состояния к действующей продольной силе.
Предусмотрен учет второстепенных колонн путем введения пружин отрицательной жесткости. Предусмотрен вывод формы потери устойчивости. Программа может быть использована при расчете как железобетонных, так и стальных колонн.

500 — Фундамент под железобетонную колонну
Программа предназначена для проектирования отдельного монолитного фундамента под железобетонную колонну согласно СНиП 2.03.01-84* “Бетонные и железобетонные конструкции” и СНиП 2.02.01-83* “Основания зданий и сооружений”.
При этом выполняются расчет основания по деформациям (определение осадки и крена) и несущей способности; задание расчетных сопротивлений слоев грунта или их определение по СНиП 2.02.01-83* “Основания зданий и сооружений”; автоматическое определение расчетных комбинаций нагрузок согласно СНиП 2.01.07-85* “Нагрузки и воздействия”; автоматическое определение геометрических характеристик фундамента (размеров плиты и подколонника, количества и размеров ступеней; монолитное или стаканное сопряжение колонны с фундаментом; расчет арматуры плиты, выбор диаметра и шага стержней; расчет поперечной арматуры стакана, выбор диаметра хомутов и места их установки; расчет продольной арматуры стакана, выбор диаметра и шага стержней; расчет косвенной арматуры стакана, выбор параметров и шага арматурных сеток.

505 — Ленточный фундамент
Программа предназначена для проектирования или поверочного расчета ленточного фундамента под колонны согласно СНиП 2.03.01-84* “Бетонные и железобетонные конструкции” и СНиП 2.02.01-83* “Основания зданий и сооружений”.
Расчетная схема — балка переменного прямоугольного или таврового сечения на многослойном упругом полупространстве.
Возможно приложение вертикальных сосредоточенных и распределенных нагрузок, сосредоточенных моментов.
Автоматическое определение расчетных комбинаций нагрузок выполняется согласно СНиП 2.01.07-85* “Нагрузки и воздействия”.
Реактивное давление грунта рассчитывается с учетом совместного деформирования фундамента и основания, осадка определяется по методу послойного суммирования, учитывается возможность отрыва частей фундамента от основания.
Возможен нелинейный расчет внутренних усилий с учетом неупругих свойств железобетона и наличия трещин. Программа производит расчет требуемой продольной и поперечной арматуры; конструирование продольной арматуры и графический вывод сечений с подобранными арматурными стержнями; расчет по трещиностойкости сечений с подобранными арматурными стержнями; табличный и графический вывод расчетной схемы, нагрузок, усилий, прогиба, реактивного давления.

510 — Железобетонная свая
Программа предназначена для поверочного расчета железобетонной сваи согласно СНиП 2.02.03-85 “Свайные фундаменты”.
Грунты — пылевато-глинистые, песчаные, крупнообломочные, биогенные и скальные.
Рассчитываются сваи сплошного квадратного сечения, квадратного сечения с круглой полостью, сплошные круглые, полые круглые и сваи-оболочки.
Автоматическое определение расчетных сочетаний нагрузок выполняется согласно СНиП 2.01.07-85* “Нагрузки и воздействия”.
Программа производит расчет по несущей способности грунта основания сваи на вертикальную силу; учет сейсмических воздействий; расчет устойчивости основания, окружающего сваю, на совместное действие вертикальной и горизонтальной сил и момента; расчет по прочности материала сваи согласно СНиП 2.03.01-84* “Бетонные и железобетонные конструкции”, учет влияния прогиба, а также расчет по предельным состояниям второй группы (определение перемещений головы сваи и расчет по трещиностойкости).
Результаты расчетов по программам пакета ПРУСК используются в качестве исходных данных для эксплуатации еще одного продукта ООО “СофтКомпас” — пакета программ VarCon.

Данный пакет программ предназначен для создания чертежей железобетонных конструкций в среде AutoCAD. В состав комплекта чертежей входят схемы армирования, чертежи арматурных изделий, спецификации элементов, ведомости деталей, ведомости расхода стали. Для наглядной визуализации предусмотрен вывод трехмерной модели и послойное отключение отдельных элементов чертежа. Создание рабочих чертежей осуществляется в соответствии с ЕСКД и СПДС.
В настоящее время в версию пакета VarCon 2.0 входят 4 программы: А300 (железобетонная балка), А400 (железобетонная колонна), А535 (столбчатый фундамент) и А500 (ленточный фундамент).
Железобетонная конструкция задается в виде параметрической модели. Генерация чертежа осуществляется после задания необходимых параметров, определяющих общие характеристики чертежа, геометрическую форму конструкции и раскладку арматуры. Для этого используется программа ввода, которая для каждого вводимого значения предлагает соответствующие разъяснения и иллюстрации.
Программа ввода позволяет сохранять стандартные значения параметров, сокращая объем ввода для создания чертежа нового изделия. Можно создать чертеж конструкции, рассчитанной с помощью пакета ПРУСК.
Для уже созданных с помощью VarCon чертежей можно запустить программу ввода с целью изменения значений параметров и обновления чертежа.

Для окончательной доводки чертежа можно использовать средства AutoCAD. Параметры, необходимые для работы пакета VarCon, сохраняются в DWG-файле. При этом они не препятствуют работе AutoCAD в случае, если пакет VarCon не установлен. Созданные чертежи можно перемещать на другое рабочее место для просмотра и продолжения работы средствами AutoCAD и (или) VarCon.
В числе разработок ООО “СофтКомпас”, касающихся строительного конструирования, — программный комплекс “Лира-Windows”.
Данный ПК предназначен для численного исследования прочности и устойчивости конструкций, а также для автоматизированного выполнения ряда процессов конструирования. “ЛИРА-Windows” обеспечивает исследование широкого класса конструкций, включающего пространственные стержневые и оболочечные системы, массивные тела, комбинированные системы — рамно-связевые конструкции высотных зданий, плиты на грунтовом основании, ребристые плиты, многослойные конструкции. В каждый комплект входит: импорт/экспорт DXF-файлов; русский и английский язык интерфейса и/или документирования; различные системы единиц измерения и их комбинации; руководство пользователя.

Подготовил Владимир ДАНИЛОВ

www.nestor.minsk.by