Общая направленность курса — повышение профессионального образования в области расчетного обоснования и конструирования многоэтажных монолитных железобетонных зданий с применением ПК SCAD Office.
Продолжительность — 5 рабочих дней (40 академических часов).
Уровень предварительной подготовки:
- начальные навыки работы в среде Windows;
- знания основ курсов «Сопротивление материалов», «Строительная механика», «Железобетонные конструкции» (базовый курс) в объеме ВУЗа;
- знание базового курса SCAD Office.
Основная учебно-методическая задача — совершенствование профессиональных знаний и навыков при расчетном анализе и разработке конструктивных решений монолитных железобетонных зданий по результатам конечно-элементных расчетов.
Курс разработан на основе материалов «Спецкурса по расчету и конструированию многоэтажных монолитных железобетонных зданий» НИУ МГСУ (для квалификации «специалист»).
Курс ведут О.В. Кабанцев (к.т.н., профессор кафедры железобетонных и каменных конструкций НИУ МГСУ) и сотрудники ООО НПФ «СКАД СОФТ» — Москва.
Рабочий план проведения занятий
1-й день
Лекция 1
Тема: Принципы формирования схем несущих конструкций железобетонных зданий.
- Основные виды железобетонных несущих систем: стеновые, рамные и рамно-связевые.
- Сборные железобетонные каркасные и крупнопанельные системы.
- Монолитные несущие системы.
- Здания с развитым стилобатом.
- Здания с нерегулярными вертикальными несущими конструкциями.
- Несущие системы высотных зданий.
- Примеры формирования несущих систем монолитных железобетонных зданий.
Лекция 2
Тема: Базовые положения расчетного анализа несущих систем зданий и сооружений.
- Важнейшие нормативные документы (ФЗ-384, ГОСТ 27751-2014). Ключевые положения.
- Цели расчетного анализа (СП 52-103-2007). Основные элементы расчетного анализа.
Лекция 3
Тема: Геометрическая модель конструкции
- Важнейшие особенности метода конечных элементов для корректного геометрического моделирования конструкций.
- Методы формирования геометрической модели конструкций.
Практическое занятие 1
Тема:" Геометрическое моделирование»: Модели колонн. Модели ребристых перекрытий. Модели балок в составе перекрытий (стержни, пластины).”
2-й день
Лекция 4
Тема: Модель воздействия. Принцип комбинации загружений и расчетные сочетания.
- Виды нагружений – постоянные, временные (длительные и кратковременные), особые.
- Виды воздействий: силовые, деформационные, динамические.
- Понятия о загружениях в вычислительных комплексах строительного профиля и особенности их реализация в SCAD.
- Некоторые аспекты модели воздействий: ветровые воздействия на здания повышенной этажности, нагрузки от пожарной техники и др.
- Расчетные сочетания усилий и комбинации загружений.
Лекция 5-6
Тема: Особенности формирования модели внешних связей.
- Виды внешних связей.
- Параметры внешних связей при воздействиях различного вида.
- Основные методы моделирования деформационных свойств оснований (модель Винклера, модель Пастернака, модель Федоровского).
- Особенности деформационных характеристик оснований при нагрузках различной длительности.
- Особенности модели внешних связей при температурных воздействиях.
- Особенности моделирования деформационных свойств свайных фундаментов.
- Примеры формирования моделей внешних связей.
- Технологии и методы КЭ моделирования внешних связей (связи конечной жесткости, технология формирования коэффициентов постели).
Практическое занятие 2
Тема " Методы и технология формирования модели внешних связей ВК SCAD»: Технология формирования связей конечной жесткости: столбчатые фундаменты, свайные кусты (ЗАПРОС). Технология формирования коэффициентов постели для плитных фундаментов и свайных полей по модели Федоровского (КРОСС).
3-й день
Лекция 7
Тема: Моделирование физически нелинейной работы железобетона
- Краткий анализ процессов, приводящих к реализации физически нелинейной работы железобетонных конструкций.
- Практические методы расчетного анализа железобетонных конструкций с учетом физической нелинейности.
- Примеры технологических приемов расчетов в ВК SCAD железобетонных конструкций с учетом физической нелинейности.
Практическое занятие 3
Тема «Методы и технологии расчета несущих систем с учетом физической нелинейности железобетона»: Технология формирования групп КЭ железобетонных конструкций для учета Еred. Определение деформаций железобетонных конструкций с учетом физической нелинейности.
Лекция 8-9
Тема: Особенности расчетного анализа несущих систем в рамках жизненного цикла
- Различные режимы работы конструкций и соответствующие им модели.
- Особенности моделирования процесса изменения расчетной схемы.
- Учет деградации механических свойств конструкций и модели внешних связей.
- Примеры моделей конструкций с изменяющейся расчетной схемой.
- Технология формирования моделей в SCAD для выполнения расчетного анализа изменяющихся систем.
- Базовые инструменты для расчетного анализа изменяющихся систем. Анализ результатов расчета изменяющихся систем различного вида.
4-й день
Практическое занятие 4
Тема "Методы и технологии расчета несущих систем в режиме многоэтапного расчета”: Расчетная технология «МОНТАЖ». Формирование модели конструкций. Формирование модели воздействия.Формирование модели связей. Учет деградации расчетной системы.
Лекция 10
Тема: Анализ проблемы прогрессирующего обрушения несущих систем.
- Явление «прогрессирующее обрушение», модель воздействия.
- Анализ работы несущей системы в условиях моделирования «прогрессирующего обрушения».
- Некоторые конструктивные приемы защиты несущей системы от «прогрессирующего обрушения» и анализ их эффективности.
Лекция 11
Тема: Конструктивные требования при проектировании железобетонных элементов.
- Размеры сечений и защитные слои.
- Продольное армирование и Поперечное армирование.
- Анкеровка арматуры. Сварные соединения арматуры.
Лекция 12
Тема: Принципы конструирования монолитных железобетонных балочных перекрытий.
- Балочные перекрытия. Принципиальные схемы конструктивных решений.
- Принцип конструирования арматурных каркасов ригелей. Узлы. Детали. Примеры, анализ.
- Принципиальные решения армирования балочных плит. Схемы раскладки арматурных стержней. Примеры конструктивных решений, анализ.
- Основные узлы и детали монолитных железобетонных перекрытий (анкеровка стержней, анкерные выпуски, стыковка с элементами лестниц и т.п.).
Лекция 13
Тема: Принципы конструирования монолитных железобетонных безбалочных перекрытий.
- Безбалочные перекрытия. Принципиальные схемы конструктивных решений.
- Принцип основного (фонового) и дополнительного армирования. Схемы раскладки арматурных стержней. Примеры конструктивных решений, анализ.
- Принцип конструирования безригельного стыка колонны (пилона) и перекрытия. Армирование по критерию продавливания. Узлы. Детали. Примеры, анализ.
5-й день
Лекция 14
Тема: Принципы конструирования монолитных железобетонных вертикальных несущих конструкций
- Конструктивные решения армирования колонн (пилонов). Примеры.
- Конструктивные решения армирования стен. Примеры.
- Особые случаи армирования колонн (колонна + стена, анкеровка арматуры колонны в зоне покрытия и т.п.). Примеры, анализ.
- Особые случаи армирования стен («висячие» стены, стены с локальным увеличением армирования, отверстия в стенах и т.п.). Примеры, анализ.
Лекция 15
Тема: Принципы конструирования монолитных железобетонных фундаментных конструкций
- Принцип основного (фонового) и дополнительного армирования. Схемы раскладки арматурных каркасов и стержней. Примеры, анализ.
- Армирование по критерию продавливания. Арматурные каркасы. Узлы. Детали. Примеры, анализ.
- Анкерные блоки и анкерные выпуски арматуры.
- Основные узлы и детали монолитных железобетонных фундаментных конструкций (приямки, перепады уровней, анкеровка свай, анкеровка стержней и т.п.). Примеры, анализ.
Практическое занятие 5
Тема: Ответы на вопросы слушателей по курсу. Консультации по вопросам.