Structure CAD (SCAD) — основа вычислительного комплекса SCAD Office, в которой реализована система прочностного анализа и проектирования конструкций на основе метода конечных элементов и позволяет определить напряженно-деформированное состояние конструкций от статических и динамических воздействий, а также выполнить ряд функций проектирования элементов конструкций.

(рис. 1)

Единая графическая среда синтеза расчетной схемы и анализа результатов обеспечивает неограниченные возможности моделирования расчетных схем от самых простых до самых сложных конструкций, удовлетворяя потребностям опытных профессионалов и оставаясь при этом доступной для начинающих.

Высокопроизводительный процессор позволяет решать задачи большой размерности (несколько миллионов степеней свободы) в линейной и геометрически нелинейной постановке. Комплекс реализован в 32-х и 64-х разрядной средах с использованием технологии MDI (Multiple Document Interface).

(рис. 2)

Развитая библиотека конечных элементов для моделирования стержневых, пластинчатых, твердотельных и комбинированных конструкций. Модули анализа устойчивости, формирования расчетных сочетаний усилий, проверки напряженного состояния элементов конструкций по различным теориям прочности, определения усилий взаимодействия фрагмента с остальной конструкцией, вычисления усилий и перемещений от комбинаций загружений, построения амплитудно-частотных характеристик. В системе реализован режим вариации моделей для совместного анализа нескольких вариантов расчетной схемы и возможность определения напряженно-деформированного состояния конструкции с учетом очередности возведения сооружения (монтаж).

Виды проводимых расчётов в SCAD:

• Статический расчет
1. Линейная статика
2. Расчет нагрузок от фрагмента схемы
3. Определение главных и приведенных напряжений
4. Напряженно-деформированное состояние от комбинаций нагружений
5. Определение расчетных сочетаний внутренних усилий (РСУ)
6. Оценка влияния изменчивости параметров расчетных моделей (вариация моделей)
7. Геометрическая нелинейность
8. Конструктивная нелинейность (односторонние связи)
9. Учет генетической нелинейности (монтаж)
10. Расчет на прогрессирующее разрушение
• Устойчивость равновесия
• Динамический расчет
• Модальный анализ
1. Расчет на удар и на действие импульса
2. Расчет на гармоническое возбуждение и пусковой резонанс
3. Расчет на сейсмику по спектральной теории
4. Определение поэтажных спектров ответа
5. Определение амплитудно-частотной характеристики
6. Редактирование акселерограмм
7. Расчет на ветровые пульсации
8. Прямой динамический анализ

Проектирование

Модули подбора арматуры в элементах железобетонных конструкций (СНиП 2.03.01–84*, СНиП 52–01–2003, СП 63.13330.2012), а также проверки и подбора сечений элементов стальных конструкций (СНиП 11–23–81*).

Графические средства формирования расчетных схем включают набор параметрических прототипов конструкций, позволяют автоматически сгенерировать сетку конечных элементов на плоскости, задать описания физико-механических свойств материалов, условий опирания и примыкания, а также нагрузок.

Связь с другими САПР

Предусмотрена возможность сборки расчетных моделей из различных схем, а также широкий выбор средств графического контроля всех характеристик схемы. Для связи с САПР от сторонних разработчиков реализован импорт геометрии расчетных схем из систем ALLPLAN, ArchiCAD, HyperSteel, RealSteel, StruCAD, AutoCAD, 3ds Max, Маэстро, Revit Structure и др.

(рис. 3)

Результаты расчета могут экспортироваться в редактор MS Word или электронные таблицы MS Excel, а также выводятся в виде деформированной схемы и схемы прогибов, цветовой и цифровой индикации значений перемещений в узлах, а также изополей и изолиний перемещений для пластинчатых и объемных элементов. Выполняется анимация форм колебаний для динамических и процесса деформирования — для статических загружений. Усилия в стержневых элементах представляются в виде эпюр, а также цветовой индикацией максимальных значений выбранного силового фактора. Усилия и напряжения в пластинчатых и объемных элементах выводятся в виде изополей или изолиний в указанном диапазоне цветовой шкалы с возможностью одновременного отображения числовых значений в центрах и узлах элементов. Графическое представление результатов работы постпроцессора подбора арматуры в элементах железобетонных конструкций в виде эпюр для стержневых и изополей или изолиний распределения арматуры для пластинчатых элементов. Возможность локализации результатов расчета в заданном диапазоне значений перемещений и силовых факторов.

Справочная информация

Программа снабжена подробной справочной информацией, которая включает описание пользовательского интерфейса и правил работы с программой.

Список нормативных документов

Соответствие СНиП подтверждено сертификатом Госстроя России и Федеральным надзором России по ядерной и радиационной безопасности:

• СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия;
• СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*;
• СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции;
• СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции;
• СП 63.13330.2012 "Бетонные и железобетонные конструкции. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003;
• СП 52-103-2007 Железобетонные монолитные конструкции зданий;
• СНиП II-23-81* Стальные конструкции;
• СП 16.13330.2011 Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*;
• СП 53-102-2004 Общие правила проектирования стальных конструкций;
• СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений;
• СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений (актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*);
• СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85;
• СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов;
• СНиП II-7-81 Строительство в сейсмических районах;
• СП 14.13330.2011 Строительство в сейсмических районах. Актуализированная редакция СНиП II-7-81*;
• СП 14.13330.2014 Строительство в сейсмических районах СНиП II-7-81* (актуализированного СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах (СП 14.13330.2011));
• СНиП II-25-80 Деревянные конструкции;
• СП 64.13330.2011 Деревянные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-25-80;
• СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений;
• ГОСТ Р ИСО 9127-94 Системы обработки информации. Документация пользователя и информация на упаковке для потребительских программных пакетов;
• ГОСТ Р ИСО/МЭК 12119-2000 Информационная технология. Пакеты программ. Требования к качеству и тестирование;