Расчет конструкций в программе SCAD
В век информационных технологий строительная отрасль как одна из ключевых отраслей экономики не могла не пойти по пути цифровизации. Собственно, цифровизация строительной сферы стартовала еще в начале нашего века, процесс перехода от ручных методов расчетов и проектирования к использованию компьютеров и машин занял почти 20 лет, но при этом развитие шло максимально естественно. Те специалисты, которые овладевали современными программами, работали лучше и быстрее, что стало катализатором изменений.
При проектировании всегда необходимо делать выбор и рассматривать несколько вариантов. Программные комплексы позволяют найти наилучший из вариантов, сокращая время работы проектировщиков.
Одной из самых востребованных программ для расчетов в сфере строительства является программа SCAD, которая включена в пакет программ SCAD Office. К числу программ этого комплекса относятся:
Решим твою учебную задачу всего за 30 минут
Попробовать прямо сейчас
Курс обучения SCAD Office. Занятие 1.
- SCAD — позволяет выполнять вычисления для прочностного анализа конструкций (метод конечных элементов);
- ЗАПРОС — выполняет расчет деревянных конструкций;
- КРОСС — позволяет выполнять расчеты оснований и фундаментов;
- АРБАТ- выполняет подбор арматуры;
- КОМЕТА — позволяет проектировать стальные конструкции.
Все эти программы-сателлиты входят в программный комплекс Structure CAD или коротко SCAD. Программа использует метод конечных элементов для определения напряженно-деформированного состояния, которое возникает в конструкциях от статических и динамических воздействий. Для выполнения расчета создается проект, информационная среда которого содержит сведения о расчетной схеме. Функциональные модули программы включают графический процессор, процессор, документирование расчетов и проектирующие постпроцессоры. Производственно-информационная среда программы удобна для визуализации графики, расчетов, аналитики, оценки нескольких вариантов.
Программа позволяет оценивать как динамические, так и статические воздействия.
Подобрали для написания работы по теме «Расчет конструкций в программе SCAD»
Готовые курсовые работы и рефераты
Консультации эксперта по предмету
Помощь в написании учебной работы
В качестве помощи начинающим проектировщикам в программу встроен модуль справочной литературы, в котором приведена вся необходимая информация о работе различных видов конструкций (в том числе твердотельных, пластинчатых, стержневых и комбинированных).
Определение 1
Расчетная схема – это упрощенное изображение конструкции в виде узлов, линий, опор и нагрузок.
Рисунок 1. Интерфейс программы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Расчет конструкций в программе SCAD
Рассмотрим алгоритм расчета конструкций в программе SCAD на примере расчета стержневых конструкций:
- на первом этапе производится запуск программы и создание нового проекта;
- на следующем этапе открывают окно «Расчетная схема». С помощью программы создается графическое представление расчетной схемы конструкции с соблюдением нумерации узлов и элементов, для каждого входящего в систему элемента. Затем назначаются конечные элементы, жесткость элементов, опорные связи, шарниры в узлах элементов;
- на основании созданной расчетной схемы задаются узловые нагрузки, нагрузки на элемент;
- выполняется линейный расчет, в котором используется метод конечных элементов для определения перемещений узлов и усилий в сечениях, конечные результаты расчета представляются в виде эпюр. Также после заверения расчета создается таблица с усилиями в намеченных сечениях.
Суть метод конечных элементов состоит в разбиении конструкции на малые подобласти с конечным замером. Связывание меду конечными элементами происходит в узлах. Ключевым искомым будут неизвестные перемещения узлов. Точность расчета будет зависеть от количества элементов, степени свободы. Метод конечных элементов применяется не только в строительстве, но и в машиностроении, горном деле, аэродинамики, в решении задач математической физики.
Обзор SCAD++. Расчет простой балки
Рисунок 2. Программа SCAD используется для проведения расчетов. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Программно-вычислительный комплекс позволяет выполнять сложные расчеты, анализировать уникальные объекты в напряженно-деформированном состоянии, проверять конструкции на прочность с помощью различных инструментов.
В результате проведения расчета создаются таблица и схема, имеющая различную цветовую индикацию в зависимости от характеристик узлов. Удобством программы являет то, что результаты расчета можно представить как для всей схемы, так и для отдельного участка. За счет встроенных модулей программа SCAD легко обменивается данными с программами Ансис, Ревит, Аркикад, Олплан.
Источник: spravochnick.ru
СКАД: программы, сфера применения и особенности
Основной компонент системы – вычислительный комплекс. Однако для работы требуются еще и дополнительные программы, позволяющие решать различные производственные задачи. Всего разработчик предлагает около 20 программ. Рассмотрим, какие программы разработала компания и для каких целей они используются.
Кристалл. Эта программа используется для расчета металлических конструкций. С помощью программы проводится проверка на соответствие конструкций требованиям СНИП, осуществляется проверка сечений и узлов. По результатам проверки формируется иллюстрированный отчет.
Арбат. Программа предназначена для подбора арматуры, кроме того, с ее помощью проводят экспертизу элементов конструкций и вычисление прогибов балок и колонн. Программа Арбат также может использоваться в качестве справочника по сортаменту арматуры и допустимых прогибах.
Скад-Камин используют для проверки несущих нагрузок каменных и бетонных конструкций, дополнительно возможно проведение экспертизы конструктивных элементов, в том числе, имеющих трещины и прочие повреждения.
Скад-Декор. Эта программа предназначается для расчета деревянных конструкций и элементов. Имеется справочник по сортаменту древесины, допустимым прогибам, деформации, предельной гибкости.
Scad Запрос. С помощью этой программы проводят расчеты по фундаментам и основаниям. Рассчитывается наличие крена, уровень давления, коэффициенты жесткости элементов и прочие параметры.
Scad-Откос. С помощью этой программы проводится анализ откосов и склонов. Коэффициент устойчивости определяется с учетом характеристики грунта, наличия оползней, положения и характеристики скважины, глубины закола и т.д.
Scad-Вест позволяет рассчитывать нагрузки на строительные конструкции. В справочном разделе содержится информация о плотности строительных материалов, особенностях географического положения объекта, сроках эксплуатации зданий и сооружений и т.д.
Scad-Монолит. С помощью этой программы проектируют покрытия из блоков и балок, разрабатывают схемы перекрытия и армирования конструкций.
Скад-Комате-2. Эта программа используется для проектирования узлов стержневых металлических конструкций. Кроме того, Комета-2 позволяет проводить экспертизу уже готовых сооружений.
Scad-Кросс. Программа используется для расчета фундамента на многослойном грунтовом массиве. В процессе расчетов учитываются особенности строительной площадки, расположенные в непосредственной близости объекты, результаты геодезических исследований и геологических изысканий.
Конструктор сечений. Программа позволяет проектировать произвольные сечения прокатных профилей и листов, определяет геометрические характеристики, важные для расчета конструкций и сооружений.
Scad-Консул. Консул используют для расчета сечений сплошных стержней.
Scad-Тонус. Тонус применяют для формирования сечений тонкостенных стержней.
Scad-Сезам. Применяется для поиска эквивалентных сечений. Исходное сечение задается в виде файла, полученного из другой программы, например, из Консула.
Scad-Магнум. Программа Scad-Магнум обеспечивает расчет несущих элементов, изготовленных из холодногнутых профилей. Магнум позволяет проводить расчеты, проверять несущие элементы. Встроенный справочник помогает получать сведения о нормативном и расчетном сопротивлении материала. Все расчеты могут быть получены в виде иллюстрированного отчета.
Отчет может быть предоставлен в формате, поддерживаемом Windows.
Scad-КоКон. КоКон представляет собой электронный справочник, с помощью которого рассчитывается коэффициент концентрации напряжений. В справочник занесены следующие источники напряжений: отверстия различной конфигурации, вытачки, галтели. Дополнительно имеется возможность производить расчет напряжения для элементов с трещинами и прочими повреждениями.
Scad-Куст.Куст – еще один электронный справочник от разработчика. Куст позволяет получать решения без предварительных расчетов. Программа позволяет работать с задачами по следующим группам:
- устойчивость равновесия;
- частоты собственных колебаний;
- прочие виды задач, связанные с колебаниями;
- статические расчеты;
- дополнительные вычисления.
Практически все программы корректно работают в среде Word. Кроме того, в каждой программе имеется справочная информация, позволяющая пользователю ознакомиться с интерфейсом и функциями, получить справку по работе с программой.
Преимущества программ и вычислительного центра SCAD
Scad активно внедряют на предприятиях в российских городах. Это вычислительный комплекс позволяет оптимизировать расчеты, экономить время, снизить риски ошибок. К преимуществам Scad также относят:
- единую графическую среду, что обеспечивает пользователям рассчитывать любые сооружения;
- высокую производительность, позволяющую быстро обрабатывать данные и проводить расчеты любой сложности;
- встроенную библиотеку конечных элементов, что позволяет ускорить и облегчить проведение расчетов;
- простой обмен данными с другими программами;
- формирование иллюстрированных отчетов в автоматическом режиме.
Scad является универсальной системой, которая будет одинаково удобна как для новичков, так и для продвинутых пользователей. Однако стоит учитывать, что эта программа достаточно сложна в использовании, чтобы успешно использовать все возможности СКАД, рекомендуется пройти предварительное обучение.
Источник: samstroy.com
СКАД: сфера применения, особенности и плюсы
СКАД Офис – это разработка нового поколения. Она создана программистами и инженерами для различных нужд инженеров. В составе системы находится вычислительный комплекс с одноименным названием. Но кроме этой разработки с высокой производительностью тут есть ряд программ для решения вспомогательных вопросов.
В комплексе все эти системы дают возможность решать большую часть задач производства. Понятно, что обучение СКАД Офис довольно популярно. Предлагают курсы многие компании, но прежде чем выбрать подходящую необходимо удостовериться в профессионализме преподавателей.
Где применяется СКАД Офис?
СКАД Офис – разработка для инженеров. Вычислительный комплекс и около двадцати программ позволяют решить вопросы, связанные со стальными и железобетонными конструкциями. Среди них: расчет, проектирование, решение возникающих проблем.
Удобно то, что СКАД постоянно обновляется, разрабатываются новые решения, выявляются некоторые несовершенства. Интерфейс программы также меняется, поэтому необходимо обновлять программу. Появляются новые возможности, благодаря которым разработка и проектирования проводятся проще.
Программы
СКАД работает на специально разработанном программистами вычислительном комплексе. Но это только основной компонент. Без вспомогательных программ работать не получится.
Присутствует в СКАД множество вычислительных программ с различным уклоном. К их числу относятся, к примеру, SCAD, предназначенный для анализа прочности методикой конечных элементов. Проводится экспертиза разработанных конструкций при помощи программы АРБАТ.
Если требуется рассчитать особенности конструкции из стали, то оптимальна программа КРИСТАЛЛ. Также в СКАД можно проводить анализ деталей из дерева, применяя программу ДЕКОР. Если требуется посчитать, будут ли устойчивыми склоны или откосы, то используют ОТКОС.
Это только малый список программ, которые подключены к СКАД. Их около двадцати. Периодически программы обновляются, появляются новые решения, позволяющие упростить работу пользователя.
Преимущества СКАД
СКАД отлично зарекомендовал себя в различных российских городах. Многие инженеры уже отметили положительные моменты, которые предоставляют программы и вычислительные элементы. Многие владельцы предприятий направляют персонал на обучение на курсы СКАД, к примеру, в https://www.pss.spb.ru/, которая является одним из крупнейших центров по комплексной подготовке специалистов по работе с новыми инструментами.
СКАД – единственный комплекс в своем роде. Он заменяет ряд однотипных программ. Среди основных преимуществ можно отметить следующие:
- Графическая среда единая. Это дает возможность пользователю проводить расчеты в одной программе практически любых сооружений. Ему не нужно будет переключаться, чтоб создать макет простого сооружения или проверить прочность конструкции очень сложного. Это делает СКАД лучшим вариантов как для новичков, так и для профессионалов.
- Производительность на высоком уровне. Это обеспечивается установкой высокопроизводительно процессора. Установлено, что СКАД может решать сотни тысяч степеней при разных действиях.
- Наличие библиотеки конечных элементов. Есть специальные расчетные данные, которые позволяют проводить моделирование намного проще и быстрей.
- Обмен информацией. Через СКАД можно проводить обмен данными с другими программами.
Как видно, СКАД – система универсальная. Ее выбирают как новички, так и профессионалы. Первым понадобится обучение, чтоб овладеть хотя бы начальными навыками.
Источник: abuzov.ru
Что должен знать каждый пользователь SCAD Office?
Современное проектирование невозможно представить без компьютерных программ. Инструментарий программ специфичен, требует досконального изучения всех «нюансов» работы. Перед изучением программных комплексов инженер выбирает: осваивать программу своими силами (методическая литература, видеоролики, форумы) или за 4-5 дней пройти обучение в специализированном центре у профессионалов.
При изучении программ расчетного назначения следует быть особенно внимательным, поскольку самая незначительная, на первый взгляд, команда, может изменить результаты расчета в несколько раз. Как следствие – неправильное конструктивное решение. Я, как преподаватель по расчетным программам в строительстве, в том числе курсов SCAD office, рекомендую комбинировать оба метода: всех знаний на курсе не получишь, но без курсов и практического опыта преподавателей разобраться в инструментарии и тонкостях современных программных продуктов будет трудно и продолжительно по времени.
Пример 1: Нагрузка
При задании нагрузки в SCAD 21.1 пользователю предоставляется выбор, ввести значение нормативной или расчетной нагрузки.
В примере используется стойка, на которую сосредоточенно задается нагрузка в 4,8тс как нормативная нагрузка, при этом коэффициент надежности устанавливается равным 1,3. Результат следующий: при выводе продольного усилия в колонне программа умножает значение нагрузки на коэффициент надежности, и усилие в стойке будет равно N=4,8*1,3=6,24тс. Причем, это же правило работает и при комбинации нагрузок, достаточно учесть усилие в комбинации (значение 1), а в расчетное значение нагрузка конвертируется сама.
При определении прогиба балок используются нормативные нагрузки. Задавая нагрузку в любом значении (нормативном или расчетном) программа SCAD сама конвертирует ее в нужное (в этом случае нормативное) значение. На примере ниже показан расчет балки на прогиб с включенной галочкой «нормативная нагрузка» и без нее. Изменившийся результат, а он изменился в очевидную сторону (при выключенной галочке значение нагрузки было разделено на коэффициент надежности, а значит, прогиб в первом случае оказался меньшим), дает право утверждать о влиянии вида нагрузки на полученное значение прогиба.
Не зная этих особенностей, пользователю программы будет очевидно, что значение выводиться исключительно по заданному значению. Результат: введение повышающих или понижающих коэффициентов в комбинации приводит к неверному выводу результатов.
Пример 2: Вектор выдачи напряжений
Пластинчатые конечные элементы позволяют смоделировать плиты перекрытия, стены, фундаментные плиты, подпорные стенки и многое другое. Собрав схему, приложив нагрузку, инженер переходит к анализу результатов.
Продольные усилия, поперечные усилия, изгибающие моменты необходимо анализировать по изополям и мозаике, которые строятся согласно специальному вектору – вектору выравнивания напряжений. В SCADе он назван вектором N. Направление этого вектора в каждом пластинчатом элементе совпадает с направлением местной оси X, т.е. усилие Nx, Qx, Mx будет иметь направление идентичное направлению вектору N. Вектор выравнивания напряжений может быть настроен пользователем, или выровнен автоматически (только в версии SCAD 21.1). Таким образом, усилие будет выведено в таком направлении, в котором будет удобно пользователю. Или же пользователь попросту не убедится в синхронном направлении вектора N, результат – неправильный вывод о несущей способности плиты.
На рисунке выше в первом случае показано синхронное направление вектора выравнивания напряжений, по которому можно анализировать усилие, например, изгибающего момента всей плиты, а не конкретного конечного элемента. Во втором случае синхронность элементов нарушена, картина усилий плиты искажена, а значит. Вектор также влияет на армирование:
Интенсивность армирования S1 и S2 будет направлена в том же направлении, что и вектор N, S3 и S4 в перпендикулярном направлении вектору N.
Эти примеры лишь малая часть всех тех «нюансов», которые рассматриваются на нашем учебном курсе SCAD. Не зная специфики работы программы, инженер рискует получить искаженные результаты, исправление которых выливается, как минимум, в трудозатраты по нахождению и исправлению ошибок.
Источник: infars.ru
SCAD Office (СКАД ОФИС) 21.1
В SCAD Office (СКАД ОФИС) 21.1 реализован расчет пространственных металлических конструкций и их оптимизации, проверка и подбор арматуры в ж/б конструкциях . Комплекс реализует линейный и нелинейный статический расчет, проверку устойчивости и колебаний конструкции для всех видов напряженно-деформированного состояния (изгиб стержней, пластин и оболочек, сжатие-растяжение стержней и балки-стенки, объемное напряженное состояние).
В состав СКАД ОФИС входит основной модуль ВК SCAD и программы-сателлиты, предназначенные для анализа определенных элементов конструкций по СНиП.
После снятия ограничения на числе неизвестных в матрице жесткости с помощью ВК SCAD можно рассчитать конструкцию любой сложности.
Проектно-аналитические программы-сателлиты (КАМИН , КРИСТАЛЛ, АРБАТ, ДЕКОР) реализуют проверку отдельных элементов конструкций. Проектно-конструкторские программы-сателлиты (МОНОЛИТ, КОМЕТА) кроме расчета выполняют автоматическую генерацию чертежей.
Вспомогательные программы подготавливают исходные данные для анализа в ВК SCAD.
Единая графическая среда создания расчетной схемы включает самые разные варианты моделирования строительного объекта. Алгоритм PARFES решает задачи размерностью более миллиона степеней свободы в линейной и геометрически нелинейной постановке.
ВК SCAD поставляется с обширной библиотекой конечных элементов для моделирования стержневых, пластинчатых, твердотельных и комбинированных конструкций в линейной и нелинейной постановке.
Разделы ВК SCAD: статика, динамика, устойчивость, анализ сейсмического воздействия, колебания, учет геометрической нелинейности .
Опция «Монтаж» учитывает влияние процесса возведения объекта на деформации и напряженное состояние.
Расчет металлических конструкций выполняется по СНиП II-23-81, СП 53-102-2004, СП 16.13330.2011 и СП 16.13330.2017 с помощью специального постпроцессора Сталь, определяющего коэффициент использования каждого элемента.
Подбор и расчет арматуры в ж/б конструкциях производится по выбранному варианту нормативного документа: СНиП 2.03.01-84, СНиП 52-01-2003 и СП 63.13330.2012. Подбор арматуры в элементах оболочек, плит, и.т.п. выполняется в SCAD на основе методики Н.И. Карпенко.
Средства препроцессора Форума включены в состав ВК SCAD. В Форуме модель формируется из строительных элементов (колонн, балок, стен и крыш). После создания можно ее разбить на элементы заданного размера.
В 2022 году поставляется SCAD Office (СКАД ОФИС) 21.1.9.11
Основные отличия SCAD Office 21.1
- Многооконный (MDI) интерфейс.
- Одновременная поставка версии для 32-х и 64-х разрядных ОС
- Включение режима экспертизы подобранной арматуры.
- Двухсторонняя связь между таблицами и графической моделью. Редактирование данных в таблице или в графике.
- Зуммирование и панорамирование с помощью клавиш мыши.
- Расширено количество прототипов ферм до 43
- Удобные средства поиска ошибок в расчетной схеме.
- Вывод изополей и изолиний на деформированной или недеформированной схеме
- Упрощен расчет реакций опор
- Добавление анализа качества построенной сетки элементов.
- Прямой вызов Арбата и Кристалла из ВК SCAD для импорта результатов расчета
- Выгодное для клиента помодульное лицензирование. Теперь при обращении к сетевой лицензии учитывается только используемый в данный момент модуль, а не все компоненты сетевой лицензии.
- Дополнительно в версию 21.1.9.3 включен расчет огнестойкости
- В версии 21.1.9.3 расчет с учетом физической нелинейности.
Комета предназначена для расчета, подбора и проектирования узлов металлоконструкций. Используется набор параметризованных конструктивных решений узлов (прототипов). В процессе проектирования определяются параметры узлов в зависимости от усилий, материала и. т. п.
Результатом работы является значение коэффициента использования узла, который должен быть < 1 и чертеж узла в формате DXF. Комета охватывает жесткие, шарнирные и полужесткие соединения балок с колоннами, шарнирные и жесткие базы колонн, болтовые и фланцевые соединения балок, узлы ферм и типовые узлы.
Кристалл выполняет подбор и проверку элементов и соединений металлических конструкций (например, расчет ферм) на соответствие требованиям СНиП II-23-81, СП 53-102-2004, СП 16.13330.2011, СП 16.13330.2017 и Eurocode 3. Реализованы следующие режимы.
- Стали
- Сортамент металлопроката
- Сортамент болтов
- Предельные гибкости по СНиП
- Коэффициенты условий работы
- Огибающие
- Геометрические характеристики сечения (расчет)
- Расчетные длины
- Сопротивление сечений
- Болтовые, фрикционные и сварные соединения
- Местная устойчивость
- Расчет ферм, балки и стойки.
- Опорные плиты
- Линии влияния
- Листовые конструкции
Арбат выполняет проверку и подбор арматуры для ж/б балок, колонн и плит.
Программа автоматически запрещает работу с конструктивно неудачными сечениями, где не выполнены конструктивные ограничения СНиП (например, правило расстановки арматурных стержней).
Расчеты могут выполняться в соответствии со СНиП 2.03.01-84, СНиП 52-01-2003, СП 63.13330.2012
Декор выполняет проверку элементов деревянных строительных конструкций (прогоны, балки, стойки, фермы, арки) по СНиП II-25-80, СП 64.13330.2011 и СП 64.13330.2017.
Камин предназначен для экспертизы элементов каменных и армокаменных конструкций. Экспертиза выполняется как для неповрежденных конструктивных элементов, так и для элементов, имеющих трещины и огневые повреждения вследствие воздействия температуры. В программе предусмотрен анализ конструкций из различного вида кирпичей, а также из естественных и искусственных камней. Программа выполняет проверку столбов, стен подвалов, перемычек и местной прочности.
Расчеты выполняются по предельным состояниям первой и второй групп по СНиП II.22-81 и СП 15.13330.2012. Также программа содержит все необходимые справочные данные.
Вест производит вычисление нагрузок в соответствии с СП 20.13330.2016. Ветровая и снеговая нагрузка определяются в соответствии с географическим положением.
Кросс определяет коэффициенты постели по результатам геологических исследований методом послойного суммирования осадок, предложенным В.Г. Федоровским (НИИОСП). Задаются контуры проектируемого фундамента и фундаментов соседних зданий с приложенными распределенными нагрузками. Вводятся результаты геологических исследований по скважинам. Результаты расчета коэффициентов постели формируются в виде изополей .
Предусмотрен итерационный режим, включающий передачу рассчитанных в основном модуле давлений на грунт в Кросс и последующий импорт из Кросс рассчитанных коэффициентов постели.
SCAD Office является непрерывно развивающейся системой. Поэтому скачивайте программу с сайта компании SCAD Soft хотя бы раз в полгода. В планах на ближайшее будущее реализация физической нелинейности.
*Видеоролик создан в ООО «Автоматизация Проектных Работ»
Купить SCAD Office (СКАД Офис)
Купить СКАД ОФИС можно у официального дилера ООО «Хайтек». Годовая техническая поддержка и доставка экспресс-почтой входит в стоимость. При большом заказе допускается рассрочка платежа.
В настоящее время продается релиз SCAD Office 21.1.9.11
Стоимость основного модуля ВК SCAD от 85 200 руб.
Источник: haitek.ru