Методические указания по курсовому проектированию Рабочая версия от 10. 03. 2006 02: 57 все замечания и предложения принимаются на vatin@mail ru (стр. 2 из 5)
- используя динамическую панель,
выбирать режим ограничения возможности построения только горизонтальными и вертикальными линиями;
- дуги окружности, непрямые линии в плане заменять отрезками прямых линий.
Эти приемы обеспечивает передачу модели из Allplan в SCAD с минимальными искажениями.
2. Экспорт модели из Allplan в ФОРУМ
2.1. Экспорт модели из Allplan
Для передачи модели из Allplan Junior в SCAD необходимо скачать (если этот файл отсутствует на установочном диске) и инсталлировать файл передачи test.exe. Из Allplan в SCAD (www.scadgroup.com) следует передавать архитектурную (не опалубочную) модель, и только несущие элементы. Модель передается в препроцессор ФОРУМ. Формирование модели выполняется по нажатию кнопки с изображением символа SCADа (стилизованной красной буквы S) на инструментальной панели.
Для использования функции экспорта в SCAD эту кнопку следует предварительно разместить на какой-либо панели инструментов Allplan. Для этого:
- Запустите Allplan
- Перейдите в меню "Вид" -> "Панели инструментов" -> "Настроить"
- В списке "Категории" выберите "Остальные функции с символом"
- Перетащите символ "SCAD" на требуемую панель инструментов
- Нажмите на кнопку "Закрыть".
После начала экспорта модели появляется диалоговое окно Сохранить как…, в котором задается имя файла с проектом с расширением opr. Затем появляется окно «Управления экспортом данныз в SCAD». В нем необходимо задать параметр привязки стен по их осям и задать автоматическое сведение стен и перекрытий. По данным окна «Результаты экспорта» рекомендуется проверить полноту передачи данных в SCAD. Желательно сверить количество переданных стен, перекрытий, колонн, балок с имеющимися в Allplan-модели.
В ФОРУМе необходимо проверить правильность формирования модели, по необходимости откорректировать ее. Контроль выполняется функцией Контроль модели на вкладке Управление, а также визуально.
При визуальном контроле следует проверить вертикальность и горизонтальность элементов и из граней, совпадение узлов модели ФОРУМа в местах сопряжения элементов. При несовпадении, отклонении узлов модели ФОРУМа производят «перенос узлов в заданном направлении» на вкладке Операции с узлами.
Далее приведен пример передачи в ФОРУМ стыка под прямым углом двух монолитных стен, накрытых монолитным перекрытием. В первом случае (слева) перекрытие создавалась, как мы рекомендуем, с привязкой к узлам сетки Allplan, во втором (справа) - с привязкой к наружному углу стен.
 |  |
На правом рисунке видны последствия несоблюдения привязки перекрытия к узлам сетки Allplan. В ФОРУМе создается два узла модели ФОРУМа (вместо одного узла): узел стыка стен и узел угла перекрытия.
Затем на вкладке Схема производится генерация проекта SCAD (экспорт модели). На этом этапе задаются шаги разбиения модели на конечные элементы. Для учебного проекта рекомендуется начальный шаг разбиения 2 м, сгущение сеток под колоннами и минимальная площадь обрабатываемого элемента 0.2 м.
При генерации проекта SCAD, как видно на рисунках ниже, из модели ФОРУМ во втором случае создается «карнизик» из малых конечных элементов. Эти элементы искажают модель и могут явиться источником ошибок при расчетах в SCAD.
 |  |
Подробное описание работы препроцессора ФОРУМ имеется в книге: SCAD Office. Вычислительный комплекс SCAD: Учебное пособие/ В.С. Карпиловский, Э.З. Криксунов, А.А.Маляренко, М.А.Микитаренко, А.В.Перельмутер, М.А.Перельмутер. - 592 стр.
2.3. Контроль модели в SCADе
В SCADе выполняется визуальный контроль модели, экспресс-контроль модели на вкладке Управление, удаление дублирующихся типов жесткостей (вкладка Назначение), объединение совпадающих узлов и объединение совпадающих элементов (вкладка Узлы и Элементы).
По необходимости производится выравнивание узлов по вертикали и по горизонтали.
2.4. Подготовка модели к расчету
2.4.1. Выравнивание осей для вывода напряжений
При первичном построении расчетной схемы каждый конечный элемент имеет свою собственную систему координат.
Необходимо задать оси вычисления напряжений элементов, отличные от местной системы координат элемента (на вкладке Назначения). Это особенно важно, когда предполагается выполнять подбор арматуры.
Рекомендуется задать оси вычисления напряжений в направлении продольной оси здания (осей его секции), вертикальных – в направлении оси Oz.
2.4.2. Назначение связей в узлах
Граничные условия для модели задаются в форме назначение связей в узлах. Например, при предварительном расчете типового этажа с перекрытием предполагают его жесткое опирание на нижележащие конструкции. Это опирание моделируется запретом всех шести степеней свободы нижних узлов стен этажа. Иными словами, на узлы накладываются связи по x, y, z, Ux, Uy, и Uz.
2.4.3. Пробный расчет
С целью обнаружения ошибок модели рекомендуется сделать пробный расчет. Для этого необходимо задать какую-либо нагрузку. Проще всего задается нагрузка от собственного веса конструкций, которая в формируется автоматически. После этого проводится пробный линейный расчет и анализируется протокол расчета. При обнаружении ошибок их следует исправить, исправляя модель в Allplan.
При отсутствии ошибок следует переходить к заданию воздействий и нагрузок.
2.4.4. Проверки модели по мере ее построения
Рекомендуется производить контроль безошибочности модели по мере ее построения.
Построение модели обычно начинают с монолитных стен типового этажа. Стены типового этажа передаются в Форум, где контролируется отсутствие ошибок (несовпадение узлов и т.п.).
После построения перекрытия, накрывающего стены типового этажа, перекрытие и монолитные стены передают в Форум и далее в.
По результатам расчета в SCAD (предполагая его жесткое опирание на нижележащие конструкции) уточняют конфигурацию стен, обеспечивая разумные прогибы плиты перекрытия.
Затем выполняют проемы в плите для лестницы и лифтов. Качество выполнения проемов контролируют, передавая в Форум только перекрытие без стен.
3. Задание воздействий и нагрузок
СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» подробно описывает процесс задания нагрузок. Проиллюстрируем его на примере монолитного жилого здания, возводимого в Санкт-Петербурге.
3.1. Виды воздействий и нагрузок
Расчет начинается с задания нагрузок согласно СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» и ГОСТ 27751-88 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету».
Строительные конструкции и основания следует рассчитывать по методу предельных состояний. Предельные состояния подразделяются на две группы.
Первая группа включает предельные состояния, которые ведут к полной непригодности к эксплуатации конструкций, оснований (зданий или сооружений в целом) или к полной (частичной) потере несущей способности зданий и сооружений в целом;
Вторая группа включает предельные состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию конструкций (оснований) или уменьшающие долговечность зданий (сооружений) по сравнению с предусматриваемым сроком службы.
При проектировании следует учитывать нагрузки, возникающие при возведении и эксплуатации сооружений, а также при изготовлении, хранении и перевозке строительных конструкций.
Основными характеристиками нагрузок являются их нормативные значения. Нагрузка определенного вида характеризуется, как правило, одним нормативным значением.
Для нагрузок от людей, животных, оборудования на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий, от мостовых и подвесных кранов, снеговых, температурных климатических воздействий устанавливаются два нормативных значения: полное и пониженное (вводится в расчет при необходимости учета влияния длительности нагрузок, проверке на выносливость и в других случаях, оговоренных в нормах проектирования конструкций и оснований).
Нормативные значения нагрузок определяются:
для нагрузок от собственного веса - по проектным значениям геометрических и конструктивных параметров и плотности;
для атмосферных нагрузок и воздействий - по наибольшим годовым значениям, соответствующим определенному среднему периоду их превышения;
для технологических статических нагрузок (например, от оборудования, приборов, материалов, обстановки, людей) - по ожидаемым наибольшим.
Возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную (большую или меньшую) сторону от их нормативных значений учитывается коэффициентами надежности по нагрузке. Значения коэффициентов могут быть различными для различных предельных состояний и различных ситуаций. Расчетное значение нагрузки следует определять как произведение ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке
, соответствующий рассматриваемому предельному состоянию. В зависимости от продолжительности действия нагрузок следует различать постоянные и временные (длительные, кратковременные, особые) нагрузки.