CADmaster

Интегрированная система прочностного анализа и проектирования конструкций SCAD Office (рис. 1) включает высокопроизводительный вычислительный комплекс SCAD++, позволяющий решать методом конечных элементов задачи любой размерности, и проектирующие программы, которые комплексно решают вопросы расчета и проектирования несущих строительных конструкций во взаимодействии с чертежно-графическими редакторами и BIM-системами. Библиотека SCAD++ API и возможность создания пользовательских расширений на JScript предоставляются бесплатно, позволяя создавать пользовательские приложения и существенно расширить функциональные возможности программного комплекса.

Рис. 1. Состав системы SCAD Office

Порядка 40% объектов капитального строительства в России, Украине, Беларуси, Казахстане и других странах СНГ, а также в Прибалтике рассчитываются с использованием SCAD Office (рис. 2).

Рис. 2. Пользователи SCAD Office

Программный комплекс SCAD Office аттестован Экспертным советом по аттестации программных средств при Федеральной службе Ростехнадзор (рис. 3), что допускает его использование при расчетах объектов атомной энергетики. Соответствие требованиям нормативных документов подтверждено сертификатом Центра сертификации программной продукции в строительстве.

Рис. 3. Аттестационный паспорт Ростехнадзора и сертификат соответствия Росстандарта на SCAD Office

В релизе 21.1.9.5 SCAD Office обновлена нормативная база с учетом изменений нормативных документов, а также введенных в действие новых норм. Реализован ряд новых функций и расчетов. Подробности о внесенных изменениях всегда можно узнать на сайте SCAD Soft по ссылке www.scadsoft.com.

Новые нормы и изменения в нормах и соответствующие расчеты (рис. 4 и 5):

• СП 14.13  330.2018 (сейсмика, РФ);
• СП РК 2.03−30−2017* (сейсмика с изменениями, Казахстан);
• ГНиП РТ 22−07−2015/2108 (сейсмика, Таджикистан);
• СП 358.1  325  800.2017 (сейсмика для гидротехнических сооружений, РФ); Рис. 4. Сейсмические нормы, реализованные в SCAD++
• СП 63.13  330.2018 (железобетонные конструкции, РФ);
• СТО 36  554  501−006−2006 (огнестойкость железобетонных конструкций, РФ);
• EN 1993−1−2:2005 (огнестойкость стальных конструкций, Eurocode);
• изменения № 1 и 2 к СП 20.13  330.2016 (нагрузки и воздействия, РФ);
• изменение № 1 к СП 16.13  330.2017 (стальные конструкции, РФ); Рис. 5. Нормы, реализованные в SCAD++
• изменение № 1 к СП 64.13  330.2011, а также изменения № 1 и 2 к СП 64.13  330.2017 (деревянные конструкции, РФ);
• СП 296.1  325  800.2017 (особые воздействия, РФ);
• СП 385.1  325  800.2018 (прогрессирующее обрушение, РФ);
• СП 427.1  325  800.2018 (усиление каменных и армокаменных конструкций, РФ);
• изменение № 2 к СП 24.13  330.2011 (свайные фундаменты, РФ).

Новые возможности по расчетам конструкций:

• при расчете элементов стальных конструкций реализованы проверки местной устойчивости стенок и полок с учетом детального анализа нормальных напряжений в сечении;
• реализация расчета устойчивости с учетом редуцированной стенки согласно п. 7.3.6 и п. 9.4.6 СП 16.13  330 позволяет обосновывать более экономичные решения в проектах стальных конструкций (рис. 6);
  Рис. 6. Настройка учета редуцированной стенки в окне задания исходных данных конструктивной группы стального элемента (SCAD++)
• для предварительных расчетов в SCAD++ предусмотрена возможность выводить критический фактор без учета местной устойчивости и предельной гибкости (рис. 7); Рис. 7. Настройка вывода результатов расчета стальных элементов без учета местной устойчивости (SCAD++)
• в SCAD++ реализован стержневой конечный элемент переменного сечения и прототип однопролетной рамы из сварных двутавров переменного сечения (рис. 8); Рис. 8. Возможности моделирования рам переменного сечения (SCAD++)
• поскольку в СП 16.13  330 отсутствуют указания по расчету элементов переменного сечения, то при дроблении стержней переменного сечения предоставлена возможность произвести замену стержнями постоянного сечения и выполнить проверку такой модели на соответствие нормам, а также выполнять проверку элементов по СП 16.13  330 с учетом рекомендаций, имеющихся в технической литературе (рис. 9); Рис. 9. Окно разбивки элементов переменного сечения и результаты проверки по СП 16.13  330 (SCAD++)
• расширен набор типов сечений при проверках элементов стальных конструкций: прокатные и параметрические тавры, в режиме «Сопротивление сечений» программы КРИСТАЛЛ — составные сечения из двух швеллеров (двутавр или короб), в режиме «Балка» и «Неразрезная балка» программы КРИСТАЛЛ — составные сечения из двух швеллеров (двутавр или короб), коробчатые прокатные и составные сечения (рис. 10); Рис. 10. Новые типы сечений в программе КРИСТАЛЛ
• добавлена возможность задавать упругие шарниры (рис. 11); Рис. 11. Окно задания шарниров в стержнях (SCAD++)
• для элементов стальных ферм добавлена возможность использования прокатных и сварных тавров и прокатных двутавров (рис. 12); Рис. 12. Окно задания данных об элементах ферм в программе КРИСТАЛЛ
• для элементов ферм добавлена возможность расчета с учетом изгибающих моментов и поперечных сил (рис. 13); Рис. 13. Окно задания исходных данных в конструктивной группе стального элемента типа «Элемент пояса фермы» с учетом изгибающих моментов и поперечных сил (SCAD++)
• расширен список прототипов ферм в SCAD++ (рис. 14); Рис. 14. Прототипы ферм в SCAD++
• предоставлен выбор коэффициента φ_b по СП 16.13  330 Приложение Ж, что позволяет выполнять более точный расчет по устойчивости плоской формы изгиба и получать более экономичные решения (рис. 15);
  Рис. 15. Выбор правил расчета коэффициента φ_b при задании исходных данных в конструктивных группах стальных элементов (SCAD++)
• реализована возможность расчета с учетом физической нелинейности (произвольный материал и железобетон) для стержневых и пластинчатых элементов (рис. 16); Рис. 16. Окна задания исходных данных о физической нелинейности (SCAD++)
• в SCAD++, АРБАТ и КРИСТАЛЛ добавлен постпроцессор анализа огнестойкости для железобетонных и стальных конструкций, а для элементов стальных конструкций выводятся также результаты расчета приведенной толщины металла (рис. 17); Рис. 17. Реализация расчета на огнестойкость
• в программе КАМИН реализован расчет армокаменных конструкций, усиленных базальтовой сеткой СТЕКЛОНиТ по рекомендациям, разработанным ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко (рис. 18); Рис. 18. Расчет стены, армированной базальтовой сеткой СТЕКЛОНиТ, в программе КАМИН

Развитие возможностей взаимодействия с проектирующими BIM-системами:

• добавлены возможности обмена данными с Revit 2019, Revit 2020, Archicad 21, Archicad 22, Tekla 2018, Tekla 2019 (рис. 19); Рис. 19. Реализация обмена данными с Revit (SCAD++)
• расширен и адаптирован к последней версии Tekla файл соответствий базы данных профилей SCAD и Tekla;
• реализована обработка формата IFC физической модели RENGA, что позволяет использовать модели, сохраненные в IFC из RENGA в режиме ФОРУМ SCAD++, в качестве заготовки для построения укрупненной аналитической модели.

Доработки, направленные на улучшение функциональных возможностей интерфейса:

• добавлена возможность перебора направления сейсмического воздействия (рис. 20); Рис. 20. Окно задания перебора направлений сейсмического воздействия (SCAD++)
• расширены возможности операции Определение центра масс: теперь можно определять центр масс не только всей модели, но и выделенных узлов и/или элементов, что может быть полезно, например, при моделировании поэтажных сейсмических моментов (рис. 21); Рис. 21. Определение центра масс для выбранных элементов (SCAD++)
• для моделирования поэтажных сейсмических моментов добавлена возможность определения центров жесткости и сдвига центра масс на заданную величину эксцентриситета (рис. 22); Рис. 22. Определение центров жесткости и задание сдвига центра масс (SCAD++)
• реализована возможность использования специальной процедуры работы с формами колебаний, соответствующими кратным частотам (выполняется поворот суммарного вектора на такой угол, при котором будет максимизирован его вклад в общую динамическую реакцию конструкции);
• для железобетонных пластинчатых элементов при наличии сейсмических воздействий добавлена возможность учета коэффициента граничной относительной высоты сжатой зоны (рис. 23); Рис. 23. Окно задания исходных данных для конструктивной группы железобетонного пластинчатого элемента с учетом коэффициента граничной относительной высоты сжатой зоны (SCAD++)
• в таблице с частотами и периодами колебаний выводятся модальные коэффициенты участия, а для сейсмических загружений можно получить матрицы инерционных характеристик модели как жесткого целого (рис. 24); Рис. 24. Окна анализа периодов и частот колебаний, а также матрицы инерции (SCAD++)
• при копировании схемы или фрагмента схемы можно отказаться от копирования групп узлов/элементов и конструктивных элементов (рис. 25); Рис. 25. Окно настроек копирования схемы с новыми возможностями (SCAD++)
• при назначении сечений по сортаментам добавлены фильтры, позволяющие ускорить выбор нужного профиля (рис. 26); Рис. 26. Окно задания профилей металлопроката с фильтрами профилей (SCAD++)
• в конструктивных элементах и группах конструктивных элементов (сталь и железобетон) добавлена возможность получать факторы по максимальным горизонтальным перемещениям, вертикальным и горизонтальным прогибам, а ввод исходных данных выведен в отдельную вкладку (рис. 27); Рис. 27. Вкладка задания информации о допускаемых перемещениях или прогибах в окне задания исходных данных стального конструктивного элемента (SCAD++)
• для конструктивных элементов доработаны проверки по относительным прогибам (рис. 28); Рис. 28. Схема к расчету прогибов конструктивного элемента (SCAD++)
• оптимизирован подбор арматуры по минимальному проценту армирования (в версии 21.1.7.1 для недогруженных элементов при подборе могло получиться завышенное армирование), увеличены шрифты в изображениях арматуры в сечении (рис. 29); Рис. 29. Улучшения по расчету и отображению арматуры (SCAD++)
• при анализе экстремальных значений факторов экспертизы стальных и железобетонных элементов стало возможным формировать отчет только с максимальными значениями факторов (рис. 30); Рис. 30. Вывод экстремальных значений факторов в отчет (SCAD++)
• расширены возможности команды Определение площади полигона: теперь выводятся также периметр и углы (рис. 31); Рис. 31. Новые возможности команды Определение площади полигона (SCAD++)
• в стержневых и пластинчатых конечных элементах реализована возможность учета касательного отпора (сдвиговой коэффициент постели), который можно использовать для задания закрепления в горизонтальной плоскости при расчетах конструкций на упругом основании (рис. 32); Рис. 32. Окно задания коэффициентов постели с возможностью ввода коэффициента постели упругого основания в плоскости (SCAD++)
• при автосохранении добавлена возможность задавать количество сохраняемых копий и интервал времени;
• операция Ввод узлов на заданном расстоянии от отмеченных дополнена возможностью связать узлы стержнями (рис. 33); Рис. 33. Окно ввода узлов на заданном расстоянии от отмеченных с возможностью связывать узлы стержнями (SCAD++)
• добавлена возможность переноса узлов на заданное расстояние в направлении вектора, заданного двумя узлами (рис. 34); Рис. 34. Окна команды переноса узлов с возможностью переноса в направлении вектора, заданного двумя узлами (SCAD++)
• в программе ВеСТ реализован режим Местность по СП 20.13  330.2016 и добавлены карты 4 и 5 с данными о максимальной и минимальной температурах (рис. 35); Рис. 35. Режим Местность по СП 20.13  330.2016 с новыми возможностями в программе ВеСТ
• добавлен расчет Ветер. Пиковая нагрузка по СП 20.13  330 (рис. 36); Рис. 36. Расчет пиковой ветровой нагрузки в программе ВеСТ
• в программе ТОНУС для произвольных сечений появилась возможность отрисовки эпюр статических секториальных моментов и статических моментов относительно главных осей инерции, а также эпюр касательных и эквивалентных напряжений; кроме того, существенно расширен набор стандартных сечений (рис. 37); Рис. 37. Расширение стандартных профилей в программе ТОНУС
• во всех приложениях появилась возможность масштабирования элементов интерфейса пользователя, предназначенная для настроек при работе на HiDPI-мониторах (рис. 38); Рис. 38. Новые возможности настройки интерфейса (SCAD++)
• реализована возможность произвести настройку и скрыть в списке результатов расчета по загружениям отдельные типы данных (например, скрыть формы колебаний, комбинации загружений и т.п.) щелчком правой кнопкой мыши на списке Выбор загружений (рис. 39); Рис. 39. Новые настройки фильтрации загружений (SCAD++)
• при выборочном расчете конструктивных групп стальных элементов стало возможным выбирать как конструктивные группы, так и группы унификации (рис. 40); Рис. 40. Новые возможности выбора групп унификации при расчете конструктивных групп стальных элементов (SCAD++)
• при упаковке данных появилась возможность удалять контуры триангуляции и траектории копирования (рис. 41);
  Рис. 41. Новые возможности упаковки данных (SCAD++)
• для режима «Монтаж» добавлена операция Управление стадиями монтажа, в которой можно в текстовом виде редактировать списки добавленных/удаленных элементов (рис. 42); Рис. 42. Управление стадиями монтажа (SCAD++)
• реализована цветовая шкала стадий монтажа (рис. 43);
  Рис. 43. Цветовая шкала стадий монтажа
• для накапливаемого загружения можно посмотреть графики изменений перемещений/усилий/напряжений из Информации об узле/элементе, а для накапливаемого загружения доступна анимация изменений состояния модели (рис. 44); Рис. 44. Графики изменения усилий и перемещений для накапливаемого загружения режима «Монтаж» (SCAD++)
• в режиме «Монтаж» реализована возможность игнорировать (начиная с определенной стадии) напряженно-деформированное состояние предыдущих стадий и тем самым получить вариации моделей монтажа (рис. 45);
  Рис. 45. Окно настроек стадии монтажа с возможностью игнорирования напряженно-деформированного состояния предыдущих стадий (SCAD++)
• в дерево проекта добавлены режимы, позволяющие удалить все результаты расчета или, удалив результаты расчета по формам колебаний, оставить только результаты суммарных перемещений/усилий/ … (рис. 46); Рис. 46. Новые возможности в дереве проекта (SCAD++)
• в настройках шрифтов появилась возможность быстрой установки единого цвета и размера шрифтов (рис. 47); Рис. 47. Возможности быстрой установки единого цвета и размера шрифтов
• плагины на JScript получили доступ к РСУ и факторам, вычисленным при экспертизе стальных и железобетонных элементов, а также к данным о результатах подбора арматуры;
• увеличена скорость работы солвера PARFES.

Скачать статью в формате PDF — 6.60 Мбайт