Вычислительный комплекс scad office+кряк. Scad расчет фундамента

Расчет фундаментной плиты в SCAD.

Попробуем рассчитать фундаментную плиту под небольшое гражданское здание, нам ассистирует программа SCAD и КРОСС

Считаем что у нас все готово, а именно мы знаем что давит на нее сверху и что сопротивляется этому давлению снизу.

Шаг 1. Создаем очертание плиты. Создаем контур, отступая от габаритов колонн или стен здания. Вылет консоли плиты желательно делать не менее ширины плиты. Теперь контур необходимо разбить на определенной количество пластинчатых элементов. В SCAD существует как минимум два способа:

Первый

На вкладке "узлы и элементы" выбираем элементы(1), затем создаем элементы(2) и после разбиваем(3). Минусы - постоянно необходимо просчитывать на какое количество элементов ты хочешь разбить и в обоих направлениях, при это неусыпно следить за направлениями собственных осей. Если у вас сетка 6х6 - хорошо. А если нет, а если кривое здание и треугольные элементы? Для треугольных элементов есть своя кнопка, аналог (3), но ей лучше никогда не пользоваться, как и треугольными элементами. Это окно будет сниться, если будете делать это впервые для плиты как в этом примере.

Второй

На вкладке "схема" находим кнопку (1), затем определяем контур при помощи кнопки (2). Окончанием определения контура должно служить двукратное нажатие левой кнопки мыши. После кнопка (3) и появится окно для выбора параметров разбивки.

Я обычно в этом окне выбираю метод "В", "создание ортогональной сетки с заданным максимальным размером элемента", "шаг триангуляции" назначаю в зависимости от толщины (как правило шаг 0,3 - 0,4) и ставлю галочку "объединить 3-х узловые элементы в 4-х узловые". Можно и сразу назначит жесткости.

Эффективным, как и должно быть, является смешанный метод. Первым методом задаешь количество в том или ином направлении, а вторым затем разбиваем с тем же шагом. Так же не забываем изменить/задать тип элементов фундаментной плиты - это должен быть 44 тип КЭ (вкладка "назначение" - "назначение типов конечных элементов"). Ранее у нас колонны/стены были защемлены якобы в фундаменте. Сейчас вместо него плита и если мы уберем защемление, то все наше "добро" "провалится" и расчет не будет выполнен. Есть несколько подходов к решению этой проблемы. Некоторые защемляют несколько узлов по краям и в середине, или полосами вдоль и поперек. Некоторые используют 51 тип КЭ. Я пробовал и тот и другой вариант. При использовании защемления в этих местах получим пиковое армирование, а в случае 51 КЭ - нет. В остальном разницы не нашел, поэтому я за 51 КЭ. Все узлы фундаментной плиты выделяем и задаем "связи конечной жесткости" ("узлы и элементы" - "специальные элементы").

Шаг 2. Расчет при помощи КРОСС.

То, что будет описано ниже - воистину танец с бубном! Если нет времени лучше неуклонно следовать инструкции, но сначала дочитайте до конца.

Для первоначального расчета нам необходимо значение равномерно распределенной нагрузки на поверхность плиты. Взять ее можно из протокола решения задачи, сложив суммарные нагрузки по Z, и разделив на площадь фундаментной плиты. Площадь фундаментной плиты можно попытаться измерить инструментом "определении площади полигона" на вкладке "управления". Если даже объект смоделирован в SCAD и хотелось бы рассчитать "так как есть", то все равно придется первый раз пробежаться с равномерно распределенной, потому что во так вот. При передачи данных в КРОСС нас будут спрашивать постоянно "открыть ли существующую площадку". Первый раз все-таки "нет", а потом возможно что "да". Увлекательный процесс задания грунтов и скважин не описывается, о нем можно прочитать здесь. Задаем равномерно распределенную нагрузку и отметку фундаментной плиты. Рассчитываем и предаем данные в SCAD. В окне "назначения коэффициентов упругого основания" можно изменить количество коэффициентов, а можно и не менять. После коэффициенты применяются к плите. Результат можно увидеть нажав правой кнопкой мыши на иконку "номера типов жесткости" панели "фильтры отображения и выполнив ряд манипуляций.

Выполняем расчет. На этом можно закончить, но если есть желание посидеть еще пару часов, то после расчета опять выделяем элементы фундаментной плиты и пытаем передать данные в КРОСС. Вот оно, окно.

Соглашаемся и выбираем загружение или комбинацию

Данные передаются в КРОСС. Далее по идеи необходимо зайти в "настройки" - "нагрузки получены из SCAD" и убрать равномерно распределенную нагрузку (сделать ее равной нулю). Можно считать. После расчета (если получилось), передаем снова данный в SCAD, пересчитываем, снова передаем в КРОСС и т.д. пока не надоест. Если что-то не получилось я отметил ниже, то с чем столкнулся сам, может поможет:

- Если задать грунт, а потом редактировать номера скважин, то усилия могут пойти прахом, грунты могу исчезнуть (как у меня) и придется заполнять заново.- Менее важно, но все же - при заполнении таблицы “грунты”, если вы забыл какой-то слой ввести в порядке очереди, для порядку, то вставить его в нужное место потом уже не получиться (как у меня).- Тоже пустяк - если грунт водонасыщенный, то надо бы задать его отдельным слоем, со своими параметрами, другого механизма нет.- И еще, уже подсказка - при заполнении скважин лучше давать отметки как есть в геологии, абсолютные, а то запутаться можно. - В окне "назначения коэффициентов упругого основания" лучше всего ограничивать число коэффициентов, хотя бы до 100, по двум причинам: читать результат будет легче и есть подозрение, что если ничего не трогать коэффициенты не присваиваются.- Очень важное наблюдение - если вы, вдруг, захотели изменить геометрию плиты и засунуть в существующую площадку, то вам не повезло. Конечно можно создать новую, но экспорта ни грунтов ни скважин я не нашел, то есть геологию придется вводить по новый. Если не хочется вводить по новый, а геометрию все-таки изменили, то путь решения проблемы следующий:- создаем новую площадку и выписываем от туда ее габариты (можно больше), чтобы в точности (можно не в точности) вставить их в существующую- есть кнопка удалить, воспользуемся ее и удалим существующий контур фундаментной плиты (возможно, что операция и лишняя, и достаточно выполнить пункт ниже)- этот пункт сложнее всего выполнить. из SCAD передаем в существующую площадку КРОСС новую геометрию (с измененным габаритом и уделенным контуром). теперь самое интересное. контур новой плиты отображен на площадке, а его очертание привязано к курсору мыши и перемещается по экрану вместе с ним. если нажать правую кнопку - результата не будет, все пропадет. остается один способ - левая кнопка. но(!) нужно попасть очертанием на контур (чтобы синие линии стали желтыми!), причем чуть-чуть промахнуться можно, но на сколько, только КРОСС знает. если что-то пойдет не так - он (КРОСС) остановит сообщением “ошибка импорта”Для выполнения итераций КРОСС - SCAD пришлось своим умом пройти тернистый не логичный путь, чтобы данные из SCAD все-таки учитывались в КРОСС (потрясающая программа отняла у меня два дня жизни). Разработанный мною алгоритм не совпадает с описанным в руководстве пользователя. Там (в руководстве) предлагают просто передать нагрузку в существующую площадку, затем удалить нагрузку равномерно распределенную, затем в меню “настройки” поставить галочку “нагрузки полученные из SCAD”. Схема преобразится, но если нажать расчет выскочит сообщение о нулевых осадках. Лечится созданием схемы только с геологией и отметкой подошвы (с нулевой нагрузкой на плиту). Вставляя в эту схему и щелкая “нагрузки полученные из SCAD” действительно все работает.Шаг 3. Расчет средствами SCAD Как бы хорош не был КРОСС, возможности в этом направлении у SCAD еще хуже. Одно то чувство при работе с КРОСС - серьезная программа, дружественный интерфейс, почти все функции работают и почти все понятно. Когда делаешь то же самое в SCAD такие чувства не возникают. Возникает одно - а стоит ли делать это в SCAD? Я проверил - ответ между строк. Во такое диалоговое окно, после того как мы прошлись по вкладке "назначения" - "назначения коэффициентов упругого основания"

Я выбирал "расчет коэффициентов деформированности основания" руководствуясь те, что имею в качестве исходных данных именно модуль деформации, который там и требуется (если выбрать "расчет коэффициентов упругого основания" то с нас потребуют модуль упругости). На самом деле меня ввели в заблуждение или я сам заблудился. Расчет необходимо вести по упругому основанию, а так результат сопоставим с разницей в 10 раз. Появляется окно с характеристиками. Вводим данные слоя, сохраняем, вводим новый и т.д. Затем расчет и применяем к элементам. Очень утомительно, если на площадке больше одной скважины

Вывод.

Сначала по делу. При итерациях КРОСС - SCAD изменения можно увидеть и не только при смене равномерно распределенной нагрузки на результаты реакции грунта. Только на результат в итоге это не сильно повлияло, возможно у меня был такой "неудачный" пример. А вот если рассмотреть методическое пособие, на которое ссылался выше, то там различия мне найти не удалось, сколько не всматривался. Результат полученный собственно SCAD сопоставим с КРОССом.

Чтобы не быть голословным вот таблица

Давление грунта под подошвой (расположение соответственно таблице)

Спасибо создателем КРОСС, что не бросили нас в беде вместе со SCAD, только один вопрос -

создатели SCAD и КРОСС, кто вы? Мне казалось что эти люди если не одни и те же, то хотя бы сидят рядом.

www.half-science.com

Расчёт фундаментной плиты под свинарник (SCAD 21)

Фундаментная плита, толщиной 200 мм, на почти (стабилизированный грунт) естественном основании под свинарник в новом SCAD

Начало стандартное - схема в AutoCAD. Экспорт в новый SCAD срабатывает исключительно, если чертёж в dxf формате

Форма плиты сложная, много пересечений. Воспользуемся "генерацией сетки произвольной формы на плоскости" и выделим сразу вес контур (ведь есть же новая функция "улучшение качество триангуляции").

В который раз убеждаюсь, что эта функции в новом SCADе работает! (в первый раз плита была разбита на элементы с длиной стороны 0,2 м, что вылилось в 40 минут расчёта, вторая попытка с длиной стороны 0,5 м сократила время расчёта до 9 минут)

Добавляем жесткости для стоек и балок и получаем в итоге готовую схему вот такого вида:

(балки 150х150 мм, столбики 300 мм в диаметре)

Вводим данные по нагрузкам. Процедур отличается от предыдущей версии только тем, что мы сразу назначаем тип и вид нагрузки, что упрощает в последствии ввод РСУ

Зададим коэффициенты постели при помощи экспорта в "Кросс". Для начала необходимо узнать давление на плиту. Для этого в протоколе решения задачи находим таблицу суммарных внешних нагрузо и складываем все значения в столбце Z. В последствии делим на площадь плиты

Плита 79,4х25,7, делим на суммарную нагрузку и получаем 2,2 т/м²

Для передачи в "Кросс" выделяем элементы плиты и нажимаем на "экспорт данных в Кросс" на вкладке "Назначение". В самом "Кросс" задаём скважину (сколько необходимо), грунты и соответствующее их расположение в скважине. Последним шагом перед расчётом задаём давление на плиту и отмету низа.

Почему нагрузка ноль? Потому что, как и в прошлой версии, если в дальнейшем будет

необходимо передать нагрузки из SCAD, необходимо будет в существующей площадке равномерно распределённую нагрузку задать нулю и "Кросс" может выдаст ошибку.Чтобы избежать этого лучше иметь под рукой готовую площадку со скважинами и геологией, и с нулевой распределённой нагрузкой на плиту. В этом случае, при передачи нагрузки из SCAD проблем с расчётом быть не должно. Что такое М10? Это стабилизированный грунт - грунт, физико-механические характеристики которого значительно увеличены, относительно его же в природном состоянии, благодаря добавлению химических веществ. Целью использования стаб грунта в качестве основания плиты - оправдать минимальное армирование (цель не была достигнута). Выполняем расчёт, сохраняем данные и закрываем окно "Кросс" - стандартный способ передачи данных обратно в SCAD. Выбираем количество значения (очевидным является тот факт, что если выбрать значений более 100, то время расчёта значительно увеличиться).

Чтобы увидеть коэффициенты постели необходимо нажать правой кнопкой на иконке "номера типов жесткости" и в появившемся окне поставить галочку на "цветовом отображении" и выбрать необходимый для отображения коэффициент упругого основания.

Перед расчётом необходимо закрепить плиту. Есть множество способов и каждый из них был опробован и исходя из опыта, на мой взгляд, самый простой - этот (см. картинку)

Целью этой задачи было проверить армирование и поэтому мы может прибегнуть к нововведению в SCAD - зададим схемы армирования пластинчатых элементов

Для начала выберем тем элементы, которые необходимо проверить. В данном случае нижняя арматура диаметром 10 с шагом 200 мм лежит только под несущими стенами и частично под столбами между ними.

Также изначально мы можем сформировать группы армирования, так как это делалось в предыдущей версией с единственным отличием в том, что в новой версии группы армирования можно сформировать до расчёта.

После расчёта проверяем заданное армирование - вкладка "железобетон" - "экспертиза железобетона" - "расчёт". Информационное окно с номерами элементов, армирование которых не требуется - как использовать эту информацию мне пока не понятно.

Сам же результат расчёта неутешителен

Заданное армирование не проходит

Требуемое армирование вычисленное (не по СНиП)

Замечал ранее, что нужен был проверочный расчёт, который и показал, что армирование данной плиты только под несущими стенами является некорректным. Данную плиту, как и вообще плиты, необходимо армировать в обоих зонах, несмотря на то что основанием является стабилизированный грунт с 45 МПа и вся плита рассечена на почти ровные квадраты со стороной 6 м противоусадочными швами.

www.half-science.com

Расчет железобетонного монолитного здания в SCAD

Монолитное железобетонное здание - далее просто здание - действительно здание. Формы и очертания взяты с картинки из интернета и ничего общего с реальностью не имеют. Заточим карандаши, положим перед собой лист бумаги и в бой.

Вот такая картина в первом приближении и рядом картина во втором. На второй картине нанесены вспомогательные линии, они помогут сделать хорошую сетку.

Импортируем в SCAD, выбираем масштаб и получаем схему.

Иногда бывает, что схема ориентирована не верно. Исправить можно функцией "геометрические преобразования".

Если все сделали правильно, то картина расчетный схемы при виде сверху будет соответствовать той, что была нарисована в AutoCAD.

Далее разбиваем сетку. Две мне известных функции есть в SCAD:

Узлы и элементы - Элементы - Добавление пластин. Алгоритм работы инструмента - выбираем 4 узла, создаем элемент, затем разбиваем ее на нужное нам количество элементов инструментом "Дробление 4-х узловых пластин" в той же линейке. При дроблении надо следить за направлением местных осей, что делает это способ очень утомительным.

Схема - Генерация сетки произвольной формы. Здесь немного сложнее. Надо создать контур из любого количества точек, затем "Генерация треугольной сетки КЭ на плоскости". В появившемся меню выбираем необходимые нам параметры. У обоих есть свои плюсы и минусы. Идеально они работает компенсирую друг друга. Неважно каким из способов создавать сетке, главное результат.

Ну вот и прошли эти 5-6 часов жизни (в какой-то сторонней программе на создание всей схемы с нагрузками ушло бы столько же). Результат ниже.

Этажи у нас типовые (такое часто встречается), поэтому лучше всего отработать это перекрытие на все 100%:

найти и исправить все ошибки (инструментов для этого на этой стадии, наверное, и нет, кроме визуального)
задать нагрузки
направить вектора выдачи усилий в одну сторону (Назначение - Переход к напряжениям вдоль заданного направления для пластин) для корректного отображения усилий и результатов подбора арматуры
задать типы элементов (в данном случае лучше оперировать 44 и 43 типами пластинчатых элементов)
задать оси здания и отметки перекрытий для удобства чтения схемы и т.д.
вставить АЖТ (Узлы и элементы - Специальные элементы - Твердые тела) в местах прохождения колонн через перекрытия. Тем самым мы снимем (хотя бы частично) пики усилий и как следствия армирования в этих местах (ставить из вовсе не обязательно, на усмотрение)

Вот что я имел ввиду

Это типовой этаж, с типовыми колонами, типовыми стенами лифта и типовыми лестницами (окрашенными в типовой приятный цвет © Ширвиндт). Оси только так, SCAD не умеет рисовать их под углом. Вектора все направлены как следует (поверьте мне на слово). Нагрузки... Скорее всего список загружений будет следующим:Постоянные - собственный вес; - вес конструкции пола; - вес ограждающих конструкций; - вес конструкции кровли; - вес перегородок.

Временные

- технологическая нагрузка и ее разновидности и варианты приложения;

- снеговая нагрузка;

- ветровая нагрузка.

Для ускорения процесса моделирования на типовую плиту можем задать нагрузку от пола, ограждающих конструкций, перегородок, технологическую нагрузку. Остальные (я привык) задаю после сборки всей схемы. Колонны для четырехэтажного здания скорее всего не будут большого сечения, 400х400 достаточно. Говорят, что балки при таких колоннах, для простого решения узла примыкания, целесообразно делать на 100 мм меньше. Высоту балок (сделаем ее тоже 300 для начала) будем корректировать позже. Толщина плиты подбирается исходя из конструктивного условия 1:30 пролета. Пролеты в данном случае везде разные, максимальный 6700 мм, то есть толщина плита 220 мм. Толщина стен шахты лифта 200 мм (это самодеятельность, так как классическая толщина 180 мм, на которой настаивает СП). Лестница - сборные ступени по стальным Z-образным косоурам, опирающимся на промежуточные стальные и этажные железобетонные балки. Лестница нужна исключительно для нагрузки (чтоб не высчитывать), ну и если понадобится, то ее можно легко превратить в монолитную. Чтобы лестница не оказывала влияние на остальные конструкции надо добавить шарниры и проконтролировать, лестница не имела общих узлов с перекрытием. Так же обращаем внимание куда попадает наш первый косоур. Если в основании у нас фундаментная плита, то просто опираем на нее, но если у нас столбчатый фундамент, придется либо добавлять дополнительные элементы, приводящие нагрузки в узлы колонн, или убирать первый марш и заменять его сосредоточенной нагрузкой. Есть и еще момент - в нормах есть разница между коэффициентами по нагрузке бетона и металла. И это может означает два загружения собственного веса. Задали загружение (можно одно), задали защемление колонн в фундаменте (Назначение - установка связей в узлах) и можно запускать расчет. Уверен, что ошибок масса. У меня всегда так. Есть программный контроль и нахождение ошибок - Управление - Экспресс контроль расчетной схемы. Но прежде для профилактики рекомендуется - Узлы и элементы - Узлы/Элементы - Объединение совпадающих узлов/элементов и Упаковка данных(!) Если ошибки остались - смотрим на какой узел или элемент ругается, находим и стараемся понять что не так.

Когда все ошибки в типовом этаже будут исправлены, копируем его столько раз, сколько необходимо. В данном случае 4 раза.

Четвертый и пятые этажи будут отличаться, над ними придется поработать, откорректировать. После каждой корректировки лучше проверять все загружение. Обязательно проверить условия прикрепления. Мы копировали этаж, который был закреплен (условия примыкания/закрепления копируются по умолчанию), и теперь в уровне каждого этажа колонны жестко закреплены, это надо исправить. Последний этаж меньшей высота, стало быть можно не без основательно полагать, что верхний узел предпоследнего этажа не совпадет с нижним последнего. Тоже лучше исправить. Подобных ситуация может быть больше в любом другом случае.

Далее продолжаем работу со всей схемой - задаем оставшиеся нагрузки. Список загружений выглядит следующим образом:

Несколько технологических загружений объясняется требованием руководства по расчету безбалочных перекрытий. Как собирались нагрузки: Шаг второй - расчет. Прежде чем приступить к расчету сформируем исходные данные для него: РСУ, комбинации, данные для анализа устойчивости.

По завершению расчета приступаем к анализу полученных результатовШаг третий - анализ Многие ограничиваются записью в протоколе расчета "Расчет выполнен". Надпись крупная, буквы заглавные, можно ставить точку. Но мы пойдем дальше. Нас будут интересовать деформации и прочность элементов, так как именно это интересует тех, кто идет далее по цепочке: заказчик, строители, эксперты, наконец. Деформации каркаса здания и прочность его элементов мы будем рассматривать исходя из жесткого защемления в фундаменте, то есть без учета совместной работы, так как не известно, что за фундамент будет в итоге: сваи, столбчатый, плита. (В действительности были разработаны все виды: столбчатые и сваи в ФОКе, плита здесь, в SCADe). С плитой все понятно, моделируем плиту, считаем, проверяем, все здесь, в одной программе (кстати, расчет плиты под это здание здесь). С ФОКом как быть? Поясню: посчитать в ФОКе, несмотря на то, что он чудит не хуже SCADa, а иногда и превосходит его, можно. Мы получим осадку, которую можно попробовать задать в расчетной схеме, но это осадка от всех нагрузок и так сказать "разом". В реальной жизни, здание будет садится плавно, от собственного веса, который, между прочим, чуть ли не 50% всех нагрузок. То есть такой подход не совсем верен, мягко говоря и, возможно даст не совсем адекватный результат армирования. То же можно и сказать о свайном фундаменте, хотя и осадка будет в разы меньше, а у нашего здания вообще вряд ли превысит одного сантиметра. Можно пойти на следующую хитрость - сделать два варианта каждого фундамента. Первый - собственный вес, второй - все загружения. Разницу между осадками задать в расчетной схеме. Подход грубый, но может дать некое представление о совместной работе и удовлетворить просящего или требующего такой расчет. Что нас может интересовать в анализе здания по деформациям? Деформации не должны превышать допустимых, формы собственных колебаний, по крайней мере первые две не должны быть крутильными (не знаю откуда растут ноги у этого утверждения, но оно используется настолько часто, что стало неким догматом при расчете на устойчивость). Прежде чем, позволю себе напомнить, что проверяем мы на нормативные нагрузки с учетом коэффициентов сочетания нагрузок и(!) с пониженным модулем бетона (это требование СП 52-103-2007 п.6.2.7).

Возможно лучшим вариантом будет сделать отдельную схему с пониженными модулями и удалить из нее что-нибудь не относящиеся анализу на устойчивость, например - лестницы по стальным косоурам или еще что-нибудь, что может дать большие деформации и ввести в смуту. При таких исходных данных даже в таком здании, как в этом примере, мы получим перемещения вертикальные более допустимых, но как бы не хотелось для примера, крутильную форму так и не получили. В любом случае каркас необходимо ужесточать. Как можно это сделать - конечно это диафрагмы. По своему опыту могу сказать, что мне не удалось указать на лучшее для этого место в здании. Был проведен не один десяток экспериментов для выявления лучшего места. Миссия по анализу деформаций на этом заканчиваться - наши горизонтальные и вертикальные прогибы не превышают максимально допустимых и здание не крутит, по крайней мере в двух первых формах собственных колебания. Красота теперь выглядит так:

Прочность элементов. При расчете прочности железобетонный или стальных элементов я всегда проверяю результат в "сторонней" программе, например "Арбат" или "Кристалл" для объективности (но ведь это программы одной и той же компании - скажете вы и будете правы, вот только как выяснилось, люди, работающие над одним продуктом, не знаю, что делаю люди, работающие над другим). Всегда результаты отличаются как минимум не порядок. Это явление нормальное и не стоит драматизировать. Берем, естественно, в большую сторону. Но если разница более, то надо искать ошибку или прибегать к литературе. Такое возможно, например, если SCAD или "Арбат" или "Кристалл" рассматривает элемент на действие момента, а он на самом деле его не воспринимает. Эти десятые, а порой и сотые доли момента, эта точность вычислений, которая, кончено же идет в плюс SCADу, способна влиять таким образом. Есть пример, он приведен тут. В этом примере нас будет интересовать армирование колонн, плит, диафрагм и шахты лифтов. Как задается армирование в построцессоре SCAD я описывать не буду, с этом не должно возникнуть проблем. Как проверять в "Арбат" - "сопротивление сечения". Так можно проверить на РСУ из SCAD стержневые элементы - колонны, балки. Можно выписать усилия худшие на наш взгляд и посчитать как колонну или балку, но такой способ не практикуется массами и результат такой проверки я не могу комментировать. Проверить плиту в "Арбат" - я не делал ни разу и вам не советую. Тоже касается стен. Хотя есть вариант проверки плиты по классической теории - необходимо отсечь все не нужно, а места , где плита опиралась на колонны заменить жесткими опорами и считать, что на всех типовых этажах будет одно и тоже армирование. Хочу добавить полезность ориентации векторов выдачи усилий и ориентации собственных осей, о которых написано здесь, и ещё... при расчете армирование плит вы упретесь в красненькие элементы в области опоры плиты на колонну. Решить эту проблему можно здесь при помощи капителей. Это был анализ, которого вполне достаточно для выдачи задания, выполнения чертежей и для экспертизы. Но, мы снова пойдем дальше и на волне этой темы проследуем: - монтаж, на примере этого здания; - расчет столбчатых фундаментов в ФОК; - расчет свайных фундаментов в ФОК; - анализ совместной работы каркаса здания с фундаментом (плита, сваи, столбы).

www.half-science.com

Расчет фундаментов в scad для windows 8

Вычислительный комплекс scad это комплекс программ для расчёта и проектирования стальных и железобетонных конструкций

Делайте расчет конструкций в scad

Скачать программу scad office

Особенности установки

Для комплекса программ scad установка и работа возможна на любых операционных системах windowsScad пособие для расчёта может иметь русский или английский интерфейсИмеется для активации программы scad office крякИмеется официальный сайт scad officeВ архиве содержатся следующие файлы и папкиФайл Кардаенко А.П. — Учебное пособие. SCAD Office. Шаг за шагом — 2011Папка SCAD OfficeПапка scad эмулятор, драйвера, видео как установить SCAD Office

Особенности программы

Программный комплекс scad состоит из следующих программ

SCADЭто база конечных элементов с помощью которой строится графическое моделирование различных конструкций и ведется расчёт для подбора арматуры и проверки прочности сечений элементов стальных конструкций
КристаллScad кристалл производит проверку на соответствие СНиП для различных элементов и соединений стальных конструкций
АРБАТУтилита scad Арбат производит расчёт на прогиб железобетонные балки, а также делает подбор и проверяет арматуру в элементах железобетонных конструкций
КАМИНПроверяет конструкции из камня на соответствии СНиП
ДЕКОРПроизводит расчёт на соответствии требованиям СНиП у различных элементов деревянных конструкций
ЗАПРОСПроизводит расчет фундаментов в scad, а также проверяет на соответствие требованиям СНиП различных элементов у конструкции фундаментов и оснований
ОТКОСПроизводит расчёт запаса устойчивости для откосов и склонов
ВеСТПроизводит расчёт на соответствие СНиП при воздействии нагрузок на строительные конструкции
МонолитПроизводит монолит scad расчет плиты и создаёт проекты для железобетонных ребристых перекрытий
КРОССПрограммка scad кросс определяет коэффициент постели при расчёте фундаментных конструкций
КОНСТРУКТОР СЕЧЕНИЙФормирует произвольные составные сечения из стальных прокатных профилей и листов, а также производит расчет их геометрических характеристик которые необходимы для выполнения расчета конструкций
КОНСУЛПроектирует сечения и производит расчёт геометрических характеристик этих сечений для сплошных стержней
ТОНУСПроектирует сечения и производит расчет в scad геометрических характеристик этих сечений для тонкостенных стержней
СЕЗАМПроизводит поиск сечений на подобие коробка, двутавр или швеллер которые имеют близко аппроксимирующее заданное пользователем сечение по геометрическим характеристикам.
КОМЕТА-2Производит экспертизу у принятых проектов и при проектировании узлов стержневых металлических конструкций
КоКонЭто электронный справочник с помощью которого определяют коэффициент концентрации напряжения для вырезов, выточек, галтелей, круглых и некруглых отверстий
КУСТПроизводит многие расчёты не создавая расчётных схем

Scad учебник имеет 88 отсканированных страниц на которых показано с чего надо начинать проект и как его рассчитыватьЭто scad office обучение Кардаенко специально создал как scad самоучитель для начинающих и как памятку для опытных пользователей

Расчет УШП методами того же SCAD

УШП - Утепленная Шведская Плита - модное и новое веяние в строительстве и проектировании. Постараемся разобраться как с этим бороться, поговорим о подводных камнях и по рассуждаем.

Сначала пойдут мои рассуждения по этому конкретному объекту. Это моё сугубо личное мнение и оно совсем не означает истину в последней инстанции. С ним можно соглашаться, можно не соглашаться, можно и нужно критиковать. Для удобство я выделю его курсивом, чтобы можно было просто прокрутить с до особенностей расчета, которые следом за ним.

Перед нами предстал кирпичный двухэтажный дом (разреза не прилагаю, поверьте на слово). Кровля плоская, пролеты для жб плит совсем не маленькие. Опустим полное отсутствие архитектурного замысла, каналы в стене 250 мм, расположение проемов (оценить без плана второго этажа вам невозможно, но поверьте мне на слово, проемы второго этажа находятся где угодно, но не над проемами первого), ширину несущих простенков и многое другое. Углубимся в анализ конструкции с точки зрения оценки целесообразности устройства под нее УШП. Мы привыкли к тому, что если здание с несущими кирпичными стенами, то это как правило ленточный фундаменте. Причин много: и удаление стен друг от друга и локализация нагрузок и может быть что-нибудь ещё. Вес здание сконцентрирован по отдельным участкам, несоизмеримо малым, чем площадь всего здания. Исходя из этого фундаментная плита здесь явно проигрывает. Но что если мы сделаем её переменного сечения? Что если в местах локализации нагрузок сделать некое подобие ленты, а между - плиту, более тонкую, пол то все равно делать. По идеи - звучит логично.

Принцип УШП - она еще и утеплена снизу, то есть не надо зацикливаться на глубине промерзания. Подумать только, а где мы раньше были? Положил утеплитель, залил ленту и соединил её сразу полом - красота. Но, обязательно есть "но". Что если грунт достаточно слабый (а мы не закапываем плиту глубоко) и под нагрузкой утолщенная часть УШП, та, что служит вместо ленты, начнет садиться относительно не нагруженной части, той, что служит полом? Место стыка этих двух зон УШП может стать интересным, не правда ли? Из рассуждений выше можно предположить два варианта, при которых использование УШП имеет смысл: мало ненесущего грунта и можно выполнить песчано-гравийную подушку под домом или нагрузка на участки, выполняющие роль ленточного фундамента, не должна сильно превосходить нагрузку на участки плиты, выполняющие роль пола. Если ещё немного поразмыслить, то скорее всего и тот и другой вариант должны бы сочетаться вместе. Как задать и посчитать фундаментную плиты подробно изложено аж в трех статьях: здесь, здесь и здесь. Ниже рассмотрим особенности данного случая. Во-первых, необходимо сделать так, чтобы "Кросс" понял, что на грунт опирается лишь какая-то часть плиты, а не вся. Решается очень просто - мы передаем в "Кросс" только эту часть, просто сняв выделения с части плиты, которая служит в качестве пола. Во-вторых, после расчета в "Кросс" мы добавляем 51 элементы только в узлы той части плиты, что служит в качестве ленточного фундамента.

Часть под гараж выполнена без разбиение на части а-ля лента и а-ля пол. Трудно угадать как будет поставлен автомобиль, не делать же колесоотбойник под колею каждого автомобиля.

Это главное отличие от предыдущих расчетов фундаментных плит. Немного подробнее о первом шаге. Нам необходимо что-то задать в качестве исходных данных по грунтам в "Кросс" как в данном примере. В примере многоквартирный жилой дом и строят его не два человека с лопатами, здесь же частный дом и желание использовать УШП в качестве фундамента надо читать как "желание сэкономить". Если мы уплотним щебеночное основание (а оно уплотняется с коэффициентом 1,4, то есть для метровой подушки щебня надо вдавить в грунт 40% сверху), и песчаную подушку с модулем 15МПа, то у нас нет возникнут проблемы. Мы получим в некоторых местах 1,3 кг/см2 давление грунта и в тех же местах максимальную осадку плиты.

Но если мы начнем уменьшать модуль песчаной подушки (да даже без этого армирование плиты под пол уже требуется и не обойтись конструктивным) у нас сразу начнет расти верхняя арматура на участках, используемых в качестве пола. В идеале эти участи должны армироваться конструктивно, одной сеткой Вр сверху, чтобы бетон не отслаивался, но осадка участков, выполняющих роль ленточного фундамента, негативно влияет и армирование участок под пол появляется уже не конструктивное. Другими словами, когда мы ставим на УШП то, что на ней не должно стоять, а именно этот кирпичный дом или вообщ что-то тяжелое, то мы неминуемо движемся в сторону полноценной плиты. Можно варьировать толщиной защитного слоя, чтобы максимально уменьшить толщину плиты под пол (разместить в толще 120 мм верхнюю и нижнюю арматуру 8 уже проблематично), но на армирование это никак не повлияет. 6-ку, а скорее всего 8-ку нам придется класть в нижней и верхней части плиты.

Мораль очевидна - УШП необходимо использовать там, где она действительно актуальна. По-моему мнению - это не тот случай. Вот, взгляните на армирование ниже:

явно что-то не то, не рациональное решение

www.half-science.com

Расчет фундаментной плиты в сложных геологических условиях (песчанная и щебеночная подушки) SCAD

Крен. Я предлагаю победить его следующим образом:

Посмотрим что мы имеем под подошвой фундамента

Есть локальные пики, около 3,5 кг/см², но если их соотнести к площади элементов, они пропадут. В среднем давление под подошвой 2 - 2,5 кг/см². Расчетное давление грунта на этой отметке 2,3 кг/см².

В расчете мы сделали допущение - посадили плиту на отметку 93,5 метра. На самом деле отметка низа плиты 95,1. Весь насыпной грунт с этой отметки (95,1) до материкового грунта будет выбран и заменен на искусственное основание, в данном случае не щебеночную подушку, так как высокий уровень грунтовых вод. И не забываем выполнить проверку слабого подстилающего слоя.

Подушки из крупнообломочных материалов используют для дренажа, почему бы их не использовать в качестве оснований в местах, где грунтовые воды высоко. В странах Балтии и не только такое практикуется достаточно широко. В нашей же стране и как следствие в нашей нормативной и технической литературе нет примеров и описаний использования щебеночных, гравийных или подушек из шлака (у Сорочана можно найти упоминание о их существовании но не более того). Такое впечатление, что и не строят так вовсе. Или, наверное для русского ума это тривиальное решение и не требует специальных мероприятий, расчетов.

Но прошло немного времени и мы вновь возвращаемся к этой теме, чтобы закрыть белые все белые пятна и добавить еще немного информации по искусственным основаниям. Сначала немного в другую сторону - про песок, про песчаную подушку. В этом примере мы могли ее использовать, но побоялись, так как здание находится на пути напорных грунтовых вод и песок будет вымывать. Но если воды безнапорные, песчаную подушку можно устраивать прямо во воде, причем нет необходимости трамбовать ее, песок ложится сам. Одно условие - фундаменты класть не с уровня воды, а выше. Это и позволит работать не в воде и можно уплотнить техникой и проверить характеристики подушки.У Сорочана в главе про искусственные основания есть ссылка на литературу. В одном из источнике есть те данные, которые нам необходимы для проектирования песчаной подушки. Они ниже, источник - "Руководство по устройству обратных засыпок котлованов с подготовкой оснований под технологическое оборудование и полы на просадочных грунта", к тому же еще и действующий.

Пользуясь этими данными мы можем выполнить расчет. Если есть необходимость модем удостовериться в характеристиках искусственного основания, проведя лабораторные испытания и скорректировать решения.

Теперь вернемся к щебеночной/гравийной/как угодной подушке. Что мы можем сказать о характеристиках грунта - трудно сжимаемый грунт с огромным расчетным сопротивлением. Вот оно, взятое из СП

Если посмотреть на таблицу модулей деформации уплотненных грунтов, то видим, скажем для среднего песка минимум 25 МПа. При таком модуле и на расчетную нагрузку до 3-х килограммов узкое место только подстилающий слой, его расчетное сопротивление и осадка будут основными. Тоже и с щебеночной подушкой если мы ее уплотнили - она не даст осадку вовсе. Опять же - только подстилающий слой.

Из опыта этого объекта говорящий факт - если посмотреть на геологические разрезы, а именно на скважину 2, то мы обнаружим самый тонкий слой ИГЭ2. Подстилающий его слой ИГЭ4 с модулем в двое больше. При устройстве щебеночной подушки в этом месте при проходе техники слой выдавливался через поры наверх и постепенно замещался вновь и вновь уплотненным щебнем. Он оказался в тисках между подушкой и ИГЭ4.

Осталось одно белое пятно - как уплотнить щебеночную подушку. Выше я писал о том, что информации для строителей нет, есть для авто дорожников и в СНиПе III-46-79 "Аэродромы", в той версии, которая давно отменена и, к сожалению, эти рекомендации более нигде не фигурируют (я не нашел). Ниже выдержка о производстве работ:

Белых пятен нет больше.

В довесок- ниже расчет фундаментной плиты на песчаной подушке, и на этом тема расчета

плитных фундаментов в SCAD будет считаться закрытой.

Очень большая модульная котельная могла стоять на ленточных фундаментах, но оказалось что в основании присутствую остатки строительного мусора и придется разрабатывать котлован вместо траншее. "А раз копать котлован, почему бы не сделать плиту" - так звучало задание. Приступим. Габарит в плане котельной 18х9,5 метров и плюс еще блок сбоку 6х3 метра. Плита не маленькая и единственный аргумент, который мы можем привести, чтобы не считать на температуру - это таблица 3 из пособия к старому СНиП 2.03.01-84, статус которого не определен.

Далее как здесь. Если захочется изменить модель деформации подушку, то не забудьте пересчитать самостоятельно модуль упругости (он рассчитывается КРОССОм только при первом вводе). Данный пример не очень хорош и нагляден в плане армирования и деформаций. Нагрузка всего тонна на метр квадратный. Но на данном примере можно испытать функцию монтаж, чем и займемся здесь

www.half-science.com

Goal! SCAD » Фундаментная плита

, SCAD Office, SCAD » Примеры расчётов

Здание имеет прямоугольную конфигурацию в плане размерами в осях 62,4х21м с выступающими объемами лестничных клеток со стороны главного фасада (см. рис.1).

Здание - трехэтажное с холодным чердачным помещением и техническим подпольем. Высота этажа 3,3 м, высота технического подполья (от пола до потолка) – 2,43 м.

За относительную отметку 0,000 принят уровень чистого пола лестничной площадки первого этажа, что соответствует абсолютной отметке +214.18 м

Конструктивная схема здания – каркасная.

Каркас здания запроектирован металлическим с перекрытиями из легких стальных профилей и с легкими ограждающими конструкциями стен. Основными несущими конструкциями каркаса являются стальные колоны, объединенные системой вертикальных и горизонтальных связей.

Колонны каркаса имеют постоянное по высоте здания сечение и запроектированы из гнуто-сварных стальных труб квадратного сечения.

Связи (горизонтальные и вертикальные) запроектированы из гнуто-сварных стальных труб квадратного сечения.

Каркас перекрытий представляет собой массив из балок С-профиля, которые опираются на главные балки перекрытия, расположенные вдоль цифровых осей. Крепление балок из С-профиля осуществляется с помощью самонарезающих шурупов SD4 диаметром 5.5 мм по 8 шт. на соединение.

Лестничные марши лестниц запроектированы сборными. Основой служат косоуры с опиранием на стальные балки каркаса двутаврового профиля. Межэтажные площадки лестниц выполнены в виде монолитных железобетонных плит по несъёмной опалубке из профилированного листа.

Устойчивость здания и его пространственная жесткость обеспечиваются совместной работой вертикальных и горизонтальных стержней каркаса, объединенных посредством наклонных связей во всех плоскостях, а также жесткими узловыми сопряжениями колонн с ригелями и фундаментом.

В проекте принят шаг поперечных рам – 3,0; 4,2; 3,0; 4,2; 3,0 м; продольных – 2,4; 7,8; 3,0; 7,8 м. Высота этажа составляет 3,30 м. Здание 3-х этажное с техническим подпольем (в габаритах санитарного узла) высотой 2,43 м

Здание казармы запроектировано II класса ответственности, II степени огнестойкости.

Рис.1 Модель здания

Рис. 2 Модель фундаментной плиты в SCAD Office 11.5

На основании данных инженерно-геологических изысканий, выполненных подрядной организацией, фундаменты казармы выполняют в виде мелкозаглублённой монолитной железобетонной плиты, толщиной 400 мм. Во избежание эффекта морозного пучения грунта основания фундаментов предусмотрено утепление отмостки и стен цокольной части плитами Пеноплекс.

Наружные стены выполнены из сборных панелей, собираемых на заводе. Стеновая панель представляет собой многослойную конструкцию, состоящую из каркаса - оцинкованный термопрофиль, заполнения – эффективный утеплитель, обшивок – листы гипсокартона, пароизоляции и ветрогидрозащиты. Конструкция стеновых панелей предусматривает устройство системы вентилируемого фасада с облицовкой фиброцементными плитами «Нечиха» (Япония).

Внутренние стены – каркасные с обшивкой из двух слоев гипсокартонных листов, являются не несущими и выполняют роль огнезащиты каркаса.

Крыша – четырехскатная, с неэксплуатируемым чердаком. Водосток наружный организованный через дождеприёмные воронки и водосточные трубы, устанавливаемые на фасадах. Конструкция стропильной части представлена в виде ферм покрытия раскрепленных прогонами по верхнему поясу. Кровля выполнена из профилированного листа высотой 20 мм по прогонам из Z профиля.

В проектируемом здании предусмотрено техническое подполье, стены которого выполнены из монолитного железобетона 400 мм. Перекрытие над подпольем представлено в виде монолитной ж.б. плиты толщиной 200 мм (см.рис.2).

Для защиты фундамента от поверхностных вод запроектирована бетонная отмостка.

Указания по железобетонным конструкциям:

1. Все работы по устройству монолитных конструкций выполнять с соблюдением требований СНиП 52-02-2003, СНиП 3.03.01-87, СНиП 12-04-2002 и согласно проекту производства работ;

2. Перечень видов работ, для которых необходимо составление актов освидетельствования скрытых работ, - согласно СНиП 12-01-2004 "Организация строительства": армирование монолитных железобетонных конструкций;

3. Конструкции - монолитные из бетона класса В20, F75, W4;

4. Арматура - классов А-III(А400) и А-I(А240) по ГОСТ 5781-82;

5. Все арматурные изделия и отдельные стержни перед установкой в опалубку выпрямить и очистить от ржавчины и грязи;

6. Категория бетонной поверхности А3 по ГОСТ 13015-2003;

7. Укладку бетона производить послойно с обязательным уплотнением вибрированием;

8. Проектом предусмотрено производство работ в теплый период года.

Климатический район строительства - II, подрайон II-В по СНиП 23-01-99* «Строительная климатология».

Климат района умеренно-континентальный, характеризуется умеренно теплым летом и длительной умеренно холодной зимой с оттепелями в декабре.

Среднегодовая температура воздуха 4,1°С. Наиболее холодный месяц – январь со средней температурой -10,2°С.

Наиболее теплый месяц – июль со средней температурой 18,1°С. Максимальные колебания температур от -42°С до +37°С.

Продолжительность периода отрицательных температур –145 суток. Среднее количество осадков в год составляет 600-700 мм.

Средняя скорость ветра за зимний период составляет 4,9 м/с.

Согласно СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» для района строительства приняты следующие расчетные параметры:

1. расчетная зимняя температура наружного воздуха – -28 0С;

2. расчетная снеговая нагрузка – 180 кгс/м2;

3. нормативный скоростной напор ветра – 23 кгс/м2;

4. сейсмичность района до 6 баллов.

При проектировании учтены нагрузки, которые представлены в таблице №1:

Табл.1 Нагрузки и воздействия

№	Наименование	Нормат.	γ	Расчет.	Примечание
		тс/м2		тс/м2
1	2		3	4	5
	Нагрузки на покрытие
	Постоянные
1	Металлочерепица	0.005	1.20	0.006
2	Минераловатные плиты толщ. 250 мм	0.040	1.20	0.050
3	Обрешетка S45 «Lindab»	0.006	1.05	0.007
4	2 листа гипсокартона 25 мм	0.025	1.10	0.026
5	Собственный вес металлоконструкций	0.030	1.05	0.031
		0.103		0.120
	Нагрузка снеговая на покрытие	0.130	1.40	0.180
	ИТОГО:			0.300
	Нагрузки на перекрытие
	Постоянные
1	Конструкция пола	0.037	1.20	0,045
2	2 листа ГВЛ 25 мм	0.025	1.20	0.030
3	Собственный вес перегородок	0.050	1.10	0.055
4	Технологическая нагрузка	0.050	1.30	0.065
5	Профнастил LLP20	0.006	1.10	0.007
6	Обрешетка S45 «Lindab»	0.006	1.05	0.007
7	2 листа гипсокартона 25 мм	0.025	1.20	0.030
8	Собственный вес металлоконструкций	0.020	1.05	0.021
		0.219		0.260
	Полезная	0.300	1.40	0.420
	ИТОГО:			0.680