Инженерный курс (расчет МК)
Расчет и проектирование стальных конструкций с использованием программного комплекса «SCAD Office» и программы «Гепард-А»

48 академических часов. (Уровень 3.2)
Автор и ведущий курса: Теплых Андрей Владимирович, ООО НПФ «СКАД СОФТ».

Общая направленность курса: профессиональные прочностные расчеты и проектирование стальных конструкций в среде SCAD Office с применением традиционных и современных конструктивных систем, а также анализ требований норм и рекомендаций по расчету, оформлению отчетов, текстовой и графической частей проектной документации раздела КР.
Продолжительность: 6 дней (48 академических часов).

Уровень предварительной подготовки:

· уверенное владение интерфейсом SCAD++ (не ниже уровня базового курса),
· хорошие знания по сопротивлению материалов и нормативной базы по проектированию стальных конструкций;
· владение навыками работы в среде Microsoft Word, Excel.

Основная учебно-методическая задача: практическое применение программ среды «SCAD Office» и программы «Гепард-А» в качестве инструментов для обоснования проектных решений инженерами-проектировщиками, непосредственно принимающими проектные решения и выпускающими проектную и рабочую документацию КР, КМ, КМД.
Методические материалы: по завершению курса слушателям предоставляются примеры расчетных моделей, пользовательские расширения (плагины), методические материалы, доступ к видеозаписи сроком на один месяц.

Программа курса - Рабочий план проведения занятий:

1-й день
Занятие 1. Анализ некоторых требований современных нормативных документов к расчетному обоснованию и конструктивным решениям стальных конструкций и возможности их реализации в SCAD Office.
Занятие 2. Особенности реализации проверок элементов стальных конструкций в SCAD Office.
Занятие 3. Построение и расчет моделей разрезных прогонов покрытия в SCAD++.
Занятие 4. Построение и расчет моделей неразрезных прогонов покрытия в SCAD++.

2-й день
Занятие 5. Построение и расчет модели поперечной плоской рамы из прокатных профилей в программе SCAD++ с учетом крановых нагрузок, пульсационной составляющей ветровой нагрузки, сейсмических воздействий.

3-й день
Занятие 6. Приемы построения и расчета пространственной модели стального каркаса в программе SCAD++ с учетом крановых нагрузок, пульсационной составляющей ветровой нагрузки, сейсмических воздействий.
Занятие 7. Подготовка заданий на фундаменты и расчет опорных узлов.
Занятие 8. Расчеты стальных конструкций на устойчивость.
Занятие 9. Подготовка отчетных документов по результатам расчета.

4-й день
Занятие 10. Методы определения расчетных длин.
Занятие 11. Расчет стальных конструкций на гармонические воздействия.
Занятие 12. Расчет стальных конструкций на прогрессирующее обрушение.

5-й день
Занятие 13. Расчет стальных конструкций на сейсмическое воздействие прямым динамическим методом в линейной и нелинейной постановках (контрольное землетрясение по СП 14.13330.2018).
Занятие 14. Применение оболочечных элементов для расчета стальных конструкций.

6-й день
Занятие 15. Расчет рам из сварных двутавров с переменной высотой стенки.
Занятие 16. Обзор приемов моделирования и специальных возможности SCAD++.

Подробнее:

1-й день

Занятие 1
Тема: Анализ некоторых требований современных нормативных документов к расчетному обоснованию и конструктивным решениям стальных конструкций и возможности их реализации в SCAD Office.
· 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».
· ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету»
· СП 20.13330 «Нагрузки и воздействия».
· СП 16.13330 «Стальные конструкции».
· СП 294.1325800 «Конструкции стальные. Правила проектирования».
· EN 1993-1-1:2005 «Проектирование стальных конструкций. Часть 1-1. Общие правила для стальных конструкций».

Занятие 2
Тема: Особенности реализации проверок элементов стальных конструкций в SCAD Office.
· Определение коэффициента устойчивости при изгибе φb.
· Учет неупругой работы.
· Расчет центрально и внецентренно сжатых элементов с учетом редуцирования при потере местной устойчивости стенки.
· Особенности реализации по отдельным проверкам.
· Особенности использования расчетных длин и коэффициентов расчетных длин в конструктивных элементах и группах конструктивных элементов.

Занятие 3
Тема: Построение и расчет моделей разрезных прогонов покрытия в SCAD++.
· Построение и анализ стержневой модели разрезного прогона с уклоном, раскрепленного тяжом.
· Особенности приложения снеговой нагрузки по СП 20.13330.
· Оценка напряженного состояния разрезного прогона с использованием оболочечной модели.

Занятие 4
Тема: Построение и расчет моделей неразрезных прогонов покрытия в SCAD++.
· Построение и анализ стержневой модели неразрезных прогонов с уклоном, раскрепленных тяжами.
· Особенности приложения снеговой нагрузки по СП 20.13330.
· Использование нагрузок от фрагмента схема и реакций в связах для определения нагрузок на основные рамы с учетом неразрезности прогонов.

2-й день

Занятие 5
Тема: Построение и расчет модели поперечной плоской рамы из прокатных профилей в программе SCAD++ с учетом крановых нагрузок, пульсационной составляющей ветровой нагрузки, сейсмических воздействий.
· Использование подосновы в формате dxf для построения модели плоской рамы.
· Моделирование двухветвевых колонн.
· Применение твердых тел при моделировании связевой решетки и опорных узлов двухветвевых колонн.
· Особенности моделирования ферм из гнутосварных профилей квадратного и прямоугольного сечений.
· Применение жесткой вставки в узле опирания фермы на колонну.
· Задание ветровых нагрузок с учетом пульсационной составляющей.
· Задание инерционных характеристик сейсмических воздействий с учетом особенностей крановых нагрузок.
· Задание исходных данных по РСУ, использование столбцов коэффициентов РСУ и групп РСУ для учета особенностей по учету пульсационной составляющей и понижающего коэффициента надежности для постоянных нагрузок от веса конструкций.
· Задание групп конструктивных элементов при проверке элементов стальных конструкций.
· Расчет вертикальных и горизонтальных прогибов, оформление результатов расчета по прогибам в текстовой части раздела КР.

3-й день

Занятие 6
Тема: Приемы построения и расчета пространственной модели стального каркаса в программе SCAD++ с учетом крановых нагрузок, пульсационной составляющей ветровой нагрузки, сейсмических воздействий.
· Обзор способов построения пространственной модели.
· Использование объединений перемещений при моделировании шарнирных соединений.
· Особенности моделирования связей, работающих только на растяжение.
· Задание ветровых нагрузок с учетом пульсационной составляющей, особенности учета пульсационной составляющей в зданиях с каркасами из стальных конструкций.
· Задание инерционных характеристик сейсмических воздействий с учетом особенностей крановых нагрузок.
· Определение центра тяжести модели или ее части.
· Определение центра жесткости одноэтажного здания или этажа многоэтажного здания.
· Моделирование сейсмического момента.
· Задание исходных данных по РСУ, использование столбцов коэффициентов РСУ и групп РСУ для учета особенностей по учету пульсационной составляющей и понижающего коэффициента надежности для постоянных нагрузок от веса конструкций.
· Особенности расчета связей, работающих на растяжение.

Занятие 7
Тема: Подготовка заданий на фундаменты и расчет опорных узлов.
· Возможности получения нагрузок на фундаменты с использованием нагрузок от фрагмента схемы и реакций в связях.
· Получение нагрузок на фундаменты и таблицы нагрузок для расчета опорных узлов в программе КОМЕТА с помощью пользовательского расширения (плагина) KMF с открытым программным кодом на JScript;
· Расчет опорных узлов в программе КОМЕТА по таблицам усилий, полученных с помощью плагина KMF.
· Расчет противосдвиговых упоров. Возможность применения программы «Арбат» при расчете анкеровки противосдвиговых упоров.

Занятие 8
Тема: Расчеты стальных конструкций на устойчивость.
· Оценка общей устойчивости пространственных схем согласно требований СП 16.13330.
· Рекомендации по доработке модели при расчетах на общую устойчивость.
· Особенности моделирования крестовых связей, работающих только на растяжение при расчетах на устойчивость.

Занятие 9
Тема: Подготовка отчетных документов по результатам расчета.
· Визуализация модели и результатов в SCAD++.
· Возможности по формированию отчетов в SCAD++.
· Вставка изображений в отчетные документы.
· Рекомендации по созданию отчетных документов.
· Рекомендации по подготовке текстовой и графической частей проектной документации раздела КР.

4-й день

Занятие 10
Тема: Методы определения расчетных длин.
· Определение расчетных длин элементов стальных конструкций с использованием модуля устойчивости SCAD++.
· Применение программы «Кристалл» для определения расчетных длин.
· Использование энергетического постпроцессора для анализа вклада элементов в потерю устойчивости и необходимости уточнения расчетных длин.
· Приемы уточнения больших расчетных длин.
· Определение расчетных длин из плоскости с учетом жесткости опорных узлов.

Занятие 11
Тема: Расчет стальных конструкций на гармонические воздействия.
· Исходные данные для расчета на гармонические воздействия.
· Особенности нормативных проверок при гармоническом воздействии.
· Расчет на усталость согласно СП 16.13330.
· Расчет на гармонические воздействия с учетом возможной ошибки при определении частот собственных колебаний и переходных режимов при запуске и остановке методом прямого интегрирования уравнений движения.
· Расчет на ограничение виброперемещений по санитарным требованиям.

Занятие 12
Тема: Расчет стальных конструкций на прогрессирующее обрушение.
· Основы расчета на прогрессирующее обрушение.
· Нормативные требования к расчетам на прогрессирующее обрушение.
· Расчет на прогрессирующее обрушение статическим методом.

5-й день

Занятие 13
Тема: Расчет стальных конструкций на сейсмическое воздействие прямым динамическим методом в линейной и нелинейной постановках (контрольное землетрясение по СП 14.13330.2018).
· Моделирование сейсмического воздействия с применением акселерограмм в режиме прямого интегрирования уравнений движения. Линейный расчет. Анализ результатов.
· Влияние и задание начальных несовершенств.
· Задание исходных данных для выполнения нелинейного расчета с учетом физической и геометрической нелинейностей.
· Применение как нелинейного деформационного анализа (прямого или общего метода), так и расчета по нелинейным РСУ с экспертизой по СП 16.13330 для принятия решения об обеспечении несущей способности.

Занятие 14
Тема: Применение оболочечных элементов для расчета стальных конструкций.
· Обзор приемов построения.
· Анализ напряженного состояния.
· Возможности нелинейных расчетов в SCAD++ для расчета узловых соединений (физическая нелинейность, односторонние связи).

6-й день

Занятие 15
Тема: Расчет рам из сварных двутавров с переменной высотой стенки.
· Особенности расчета рам из сварных двутавров с переменной высотой стенки.
· Возможности SCAD++ для расчета рам из сварных двутавров с переменной высотой стенки.
· Построение и расчет рам из сварных двутавров с переменной высотой стенки в программе «Гепард-А».
· Экспорт модели из программы «Гепард-А» в SCAD++.

Занятие 16
Тема: Обзор приемов моделирования и специальных возможности SCAD++.
· Использование программы «Конструктор сечений» для формирования и расчета геометрических характеристик произвольных сечений и передача их в SCAD++. Особенности расчета.
· Необходимость и приемы моделирования разности осадок фундаментов.
· Использование температурных нагрузок для моделирования гибких преднапряженных связей.
· Моделирование сдвиговой жесткости (железобетонные плиты, профнастил и т.п.).
· Особенности применения жестких вставок, твердых тел, объединения перемещений.
· Применение оболочечных элементов с нулевой жесткостью для приведения нагрузок.