коэффициент использования в скаде что значит
Назначение
Программа Кристалл предназначена для выполнения конструктивных расчетов и проверок элементов и соединений стальных конструкций на соответствие требованиям одного из следующих нормативных документов
Предполагается, что расчетные усилия соответствуют нагрузкам, определенным по СНиП «Нагрузки и воздействия» (или ДСТУ Б В.1.2-3:2006 при работе по ДБН B.2.6-163:2010 или ДБН B.2.6-198:2014), требованиям этого же документа соответствуют реализованные программой правила выбора расчетных сочетаний усилий. Если в качестве норм проектирования выбран СП 16.13330, то комбинирование нагрузок производится в соответствии с требованиями СП 20.13330.
При создании программы использовались связанные со СНиП, СП и ДБН государственные стандарты, а также
Отдельная ветвь программы Кристалл позволяет выполнить проверки элементов и соединений в соответствии с требованиями Eurocode 3. Она может быть полезна специалистам, выпускающим проектную документацию по заказам европейских фирм. EN 1993-1-1. Eurocode 3: Design of Steel Structures. — Part 1.1: General rules and rules for buildings [98] и EN 1993-1-5. Eurocode 3: Design of Steel Structures. — Part 1.5: Plated structural elements [135] предназначены для выполнения проверок элементов стальных конструкций, в то время как EN 1993-1-8. Eurocode 3: Design of Steel Structures. — Part 1.8: Design of joints [115] используется для проверок узлов и соединений стальных конструкций. Описанию этой ветки программы посвящена отдельная глава книги (см. раздел 5).
В программе предусмотрена возможность получения справочных данных относительно сортаментов металлопроката и болтов, а также рекомендаций норм. Для этого в состав программы включены специальные справочные режимы (см. ниже). В некоторых случаях диалоговое окно имеет кнопку 
, нажав на которую можно получить дополнительную информацию справочного характера.
Поскольку в строительных нормах приводятся рекомендации не для всех возможных проектных решений, то в некоторых случаях программа не может выполнить необходимую проверку. В большинстве таких случаев система управления не допускает создания подобного запроса. На экране появляется соответствующее предупреждение, а в отчетном документе — сообщение о возникшей ситуации.
По построению, заложенным предпосылкам, выполняемым проверкам, конструктивным ограничениям и рекомендациям СНиП, СП и ДБН являются весьма близкими документами. Поскольку в программе Кристалл набор решаемых задач одинаков для всех этих документов, то везде в тексте общие смысловые ссылки на СНиП II-23-81* следует понимать расширительно, как такие же смысловые ссылки и на СП 53-102-2004, СП 16.13330.2011, СП 16.13330.2017, ДБН B.2.6-163:2010 или ДБН B.2.6-198:2014.
Оценка конструктивного решения
Прямая и обратная задачи
Нормы проектирования строительных конструкций построены как система проверок известного конструктивного решения, т.е. они решают задачу оценки конструкций, а не проблему ее синтеза. Программа Кристалл нацелена на решение обеих упомянутых проблем – задачи оценки и задачи подбора. Но последняя проблема (подбор) решается в ограниченной постановке как целенаправленный перебор по списку возможных конструктивных решений.
Так, например, при проектировании стальных конструкций в программе Кристалл подбираются сечения из указанного сортамента профилей и производится выбор сечения с наименьшим расходом стали.
Описанный подход к подбору (синтезу) поперечного сечения приводит к решениям, которые по той или иной причине (конструктивным соображениям, унификации и др.) могут не удовлетворить проектировщика. Он имеет возможность скорректировать решение, предлагаемое программой, и оперативно провести его проверку в режиме экспертизы.
Область несущей способности элементов конструкций и оценка конструктивного решения
где \(К_j\) – левая часть расчетного неравенства \[ f_ >,\vec<
включающего нормативные проверки. Само значение Кj при этом определяет для элемента конструкции (сечения, соединения, узла и т.п.) имеющийся запас прочности, устойчивости или другого нормируемого параметра обеспечения несущей способности. Если требование норм выполняется с запасом, то коэффициент Кj равен относительной величине исчерпания нормативного требования (например, Кj = 0,7 соответствует 30%-му запасу). При невыполнении требований норм значение Кj > 1 свидетельствует о нарушении того или иного требования, т.е. характеризует степень перегрузки.
Рис. 1. Геометрическая иллюстрация формирования области несущей способности в двухмерном пространстве внутренних усилий
Как правило, нормативные ограничения записывают как:
Однако не всегда эти требования можно или нужно переписать в виде:
Чтобы проиллюстрировать сказанное рассмотрим в качестве примера формулу (8.78) СП 63.13330.2012:
Если бы в качестве значения коэффициента использования данной нормативной проверки вычислялось отношение:
то в расчетной ситуации, когда M M 0, мы в знаменателе получали бы корень из отрицательного числа и не смогли бы получить количественную оценку превышения несущей способности, чего удается избежать преобразовав формулу (8.78) следующим образом:
Численное значение фактора (значение коэффициента использования нормативного ограничения) является мерой того, на сколько полно использована (или превышена) несущая способность элемента конструкции, и, как следствие, позволяет проектировщику принять правильное решение о типе необходимой модификации конструкции и только! К примеру, вряд ли имеет смысл принимать другую марку стали с большим расчетным сопротивлением в том случае, когда критической оказалась проверка устойчивости.
Все полученные в результате проверок значения коэффициентов Кj доступны для анализа в диалоговом окне Диаграмма факторов или же в полном отчете о проведенной проверке. В рабочих диалоговых окнах выводится значение Кmax – максимального (т.е. наиболее опасного) из обнаруженных значений Кj и указывается тип проверки (например, прочность, устойчивость), при которой этот максимум реализовался.
Данные, приведенные в диаграмме факторов, позволяют проектировщику принять правильное решение о типе необходимой модификации конструкции. Например, вряд ли имеет смысл увеличение расчетного сопротивления стали, если критической оказалась проверка устойчивости.
Генерация области несущей способности и ее свойства
Для стержневых элементов строительных конструкций, в сечениях которых под нагрузкой могут возникать шесть внутренних усилий (продольная сила, изгибающие моменты, поперечные силы, а также крутящий момент), область несущей способности представляет собой шестимерный геометрический объект, который трудно анализировать. Наиболее наглядно отобразить область несущей способности сечений можно с помощью ее ортогонального проецирования на некоторую плоскость (пару) внутренних усилий. Автоматизированное построение двумерной проекции области несущей способности сечения выполняется следующим образом.
Представленный способ автоматизированного построения области несущей способности предполагает, что область обладает свойством звездности, что является гипотезой, с одной стороны, и ограничением программной реализации, с другой стороны.
Одним из важнейших свойств области несущей способности является выпуклость. Заметим, что именно выпуклость области несущей способности сечения дает нам право в линейном расчете ограничиться проверками такого сечения на действие только тех сочетаний внутренних усилий в сечении, для которых характерны экстремальные (минимальные или максимальные) значения. Положительный результат таких проверок автоматически означает, что и все другие мыслимые комбинации нагрузок окажутся допустимыми.
Отсутствие свойства выпуклости области несущей способности для рассматриваемого сечения может привести ко многим неприятным последствиям, связанным с тем обстоятельством, что по традиции оценивая невыгодные сочетания внутренних усилий, инженеры либо вообще не рассматривают некоторые воздействия (в том случае, когда они оказывают разгружающее действие), либо учитывают их полностью. Это правило целиком справедливо для выпуклой области несущей способности, в то время, как для невыпуклой области невыгодным может оказаться сочетание с промежуточными (не экстремальными) значениями внутренних усилий.
Область несущей способности сечений как инструмент анализа норм проектирования
При автоматизированном построении области несущей способности сечения выполняется несколько тысяч расчетов, что является, по-видимому, наиболее массовой проверкой рассматриваемого сечения. Кроме того, форма области несущей способности сечения, а также характер ее границ позволяет во многих случаях более детально проанализировать требования норм проектирования, нежели это удается сделать другими способами. Анализ формы области позволяет выполнить проверку непротиворечивости, согласованности и полноты нормативных требований. При этом легко выявляются противоречивость отдельных положений нормативного документа, а также их нестыковки, в частности негладкость сопряжения используемых аппроксимаций.
СП 16.13330 Металлические конструкции
Рис. 2. Область несущей способности стального сечения:
Ω СНиП – по СП 16.13330; Ω ЕС – по EN 1993-1-1:2005
Граница области несущей способности Ω СНиП на участке DEFGH определяется условием прочности при совместном действии растяжения и изгиба, на участках CD и IH – условием устойчивости плоской формы изгиба, а на участке IKABC – условием устойчивости из плоскости действия изгибающего момента.
Невыпуклость области несущей способности Ω СНиП в районе участка IKABC связана со сменой типа зависимости коэффициента с от величины относительного эксцентриситета m, входящего в условие проверки устойчивости сжато-изгибаемого стержня из плоскости изгиба. Графики с = с ( mх ) для трех значений расчетной длины рассматриваемого стержня из плоскости изгиба приведены на рис. 3, на котором виден характерный излом при значении относительного эксцентриситета mх = 10, где функция с ( mх ) меняется с линейной на гиперболическую. Указанный излом соответствует точкам K и B области несущей способности Ω СНиП (рис. 2).
Рис 3. Зависимость коэффициента с от относительного эксцентриситета m
Необходимо заметить, что невыпуклость области несущей способности Ω СНиП в районе участка IKABC не проявляется при малых гибкостях элемента из плоскости изгиба, несмотря на то, что излом кривой с = с ( m ) не исчезает, но для таких расчетных случаев условие устойчивости из плоскости действия изгибающего момента не является определяющим.
Конфигурация участков CDE и IHG области несущей способности Ω СНиП определяется указанием норм на то, что устойчивость плоской формы изгиба стержня надлежит проверять только при значениях относительного эксцентриситета mх > 20, когда проверка устойчивости такого стержня должна выполнятся как для изгибаемого элемента. Этим значениям mх соответствуют участки границы DС и JK области несущей способности Ω СНиП (рис. 2).
EN 1993-1-1:2005. Eurocode 3. Design ofSteel Structures
На рис. 2 пунктиром показана область несущей способности Ω ЕС поперечного сечения, вычисленная в соответствии с требованиями EN 1993-1-1:2005. Область несущей способности для указанного сечения оказывается выпуклой, поскольку сечение работает в границах упругих деформаций стали.
Рис. 4. Область несущей способности стального сечения по EN 1993-1-1
Число примеров можно было бы увеличить, но и приведенные свидетельствуют о вполне реальной ситуации, когда область несущей способности сечений может оказаться невыпуклой. Как показывает анализ, во многих случаях здесь сказываются нестыковки в части формулирования требований к стержневым элементам несущих конструкций, обусловленные, скорее всего, недостаточной отладкой самих формулировок.
– если пользователем заданы усилия, то нажатие этой кнопки приведет к отрисовке всего множества заданных сочетаний усилий в виде точек, каждая из которых соответствует проекции одного из вариантов сочетаний усилий на плоскость выбранной пары усилий (рис. 5).
– отрисовка выпуклой оболочки указанных выше точек, т.е. всего множества точек, которые могут быть результатом линейной комбинации заданных усилий, в том числе и их неполных значений.
Несмотря на то, что эти комбинации не подвергались прямой проверке, в том случае, когда выпуклая оболочка нагружений не выходит из области несущей способности сечения, можно гарантировать, что и разнообразные нагружения, скомбинированные из заданных, не являются опасными.
Рис. 5. Заданные (базовые) нагружения и их выпуклая оболочка, совмещенная с областью несущей способности сечения
Рис. 6. Иллюстрация возможных расчетных ситуаций
Следует отметить, что представленный механизм является мощным инструментом анализа условий нагружений, но пользоваться им следует аккуратно.
Оперируя только с двухмерными ортогональными проекциями области несущей способности можно «увидеть» как проекции некоторых точек (сочетаний внутренних усилий), принадлежащих этой области (для которых максимальный коэффициент использования ограничений не превышает единицы K max m кр > 1. А автоматизированное построение области несущей способности (кривых взаимодействия) производится без учета коэффициента m кр.
Возможно ошибочное «видение» и обратного рода, когда проекция точки лежит в границах проекции области несущей способности, а сама точка не принадлежит области (см., например точка 6 на рис. 6).
Для идентификации описанных ситуаций, проекции точек, в которых коэффициент использования ограничений превышает единицу, отображаются на проекциях области несущей способности окрашенными в красный цвет, в противном случае — в зеленый.
Поверхности взаимодействия
В этом состоянии можно используя расположенные в левой части окна элементы управления
Для смены цвета или фонта следует сделать двойной щелчок мыши на соответствующей ячейке и выбрать нужные параметры.
Маркер Каркасная модель позволяет получить изображение поверхности в виде каркаса.
Нажатие правой кнопки мыши приводит к появлению контекстного меню, в котором можно выбрать нужную проекцию.
Программа обеспечивает также следующие операции с мышью:
Назначение коэффициентов расчётной длины при расчёте металлических элементов в СКАДе
Помогите разобраться в проблеме. Делаю расчёт пространственной решётчатой металлической конструкции из трубчатых элементов в СКАДе. Собрал расчётную схему, просчитал. Застопорился на этапе проверки сечений.
Там есть две опции: назначение конструктивных элементов и назначение групп конструктивных элементов. Как я понял, конструктивный элемент, это непрерывная цепочка из КЭ одинаковой жесткости. В группы можно включать разрозненные элементы одинаковой жесткости (или я неправ?).
В своей конструкции я создал группы из поясов, раскосов и распорок. Но при создании группы, там надо назначать коэффициенты расчётной длины. Заглянул в СНиП, там получается, что в зависимости от соотношения длин и жесткостей раскосов и поясов этот коэффициент может быть разный. Что же делать с группой элементов? Или группой элементов могут быть только элементы одинаковой длины? Как решают вопрос уважаемые металлисты. Сам я не специалист по металлу, поэтому прошу помощи. В приложении картинка конструкции и файл расчетной схемы.
А для грубого расчёта с запасом будет ли корректно просто задаться максимальным мю, взяв, к примеру его равным 1,14 (табл 15* СНиП). Будет ли такое действо корректным?
В данном случае большой разницы нет. Если посмотрите усилия, то моменты и в этой системе близки к нулю. А вот в распорках, которые очень короткие, моменты возникают и мне показалось лучшим их учесть.
| Почему решили от шарнирно-стержневой системы для решетчатых конструкций отказаться? У вас же сейчас все соединения жесткие |
подскажите пожалуйста, правильно ли я понимаю принцип назначения расчетной длины в «назначении конструктивных элементов» и «назначение групп конструктивных элементов»??
подскажите пожалуйста, правильно ли я понимаю принцип назначения расчетной длины в «назначении конструктивных элементов» и «назначение групп конструктивных элементов»??
Сараи, эстакады, этажерки и прочий металлолом
Сараи, эстакады, этажерки и прочий металлолом
нет, это именно расчетная длина по СП, совпадение этой длины с «наибольшая длина стержня из составляющих выделенных стержней» скорее исключение, чем правило.
Сараи, эстакады, этажерки и прочий металлолом
Добрый день всем. Пишу сюда, так как это ближайшая по смыслу тема.
Решил все-таки разобраться с полным циклом расчета КМ в Scad. Для этого собрал пробную площадку.
Собрал схему, установил шарниры (для упрощения проверки моментов и сил через ручной счет), задал комбинации и РСУ, в общем, добился что эпюры совпадают с ручным счетом. (рис. 1-5)
2. Назначение колонн. (обратные вопросы) (рис. 8)
а. Верно ли определен коэффиц расчетной длины колонны?
б. Надо ли заполнять пункт «раскрепление из плоскости», если уже введен коэффиц расчетной длины?
в. Ставить или не ставить прогибы?
3. Прогибы (рис. 9-11)
а. При сравнении расчетов на прогиб 2х балок (одинаковой жесткости), с нагрузкой, отличающейся в 2 раза (средняя балка и крайняя), результат расчета так же, примерно должен отличаться в 2
раза. Цифры в факторах говорят о обратном. (рис. 9 и 10)
Пошел дальше. Решил посмотреть эпюры прогибов. Так как на эпюрах показан общий прогиб элемента относительно всей конструкции, а не прогиб одного элемента, взял средний стержень
(чтобы парабола была симметричная) и посмотрел разницу на концах и в середине балки. 4,09мм. (рис. 11) По ручному счету, по формуле 5/384. получается порядка 18мм.
В итоге вопрос: объясните пожалуйста что считает Scad и как правильно задавать прогибы?
Применение коэффициента Кs=1,3 при расчете на устойчивость на SCADе
| Допускается выполнять проверку устойчивости стержневых конструкций (в том числе пространственных) с использованием сертифицированных вычислительных комплексов как идеализированных систем в предположении упругих деформаций стали по недеформированной схеме. |
Закон Гука. И то что лежит уже за его пределом.
Интереснее мысль как посчитать
| идеализированную систему в предположении упругих деформаций стали по недеформированной схеме( |
Кандидат непонятных наук
Jeka, а вот из СП: «. для стержневых конструкций, рассчитываемых как идеализированные пространственные системы с использованием сертифицированных вычислительных комплексов (согласно 5.2.4), на него следует умножать значения расчетных нагрузок;
5.2.5 Рассматриваются следующие расчетные модели несущих конструкций:
— отдельные конструктивные элементы (например, растянутые и сжатые стержни, балки, стойки и колонны сплошного сечения и др.);. »
Так как проверить сжатый раскос на устойчивость, с 1,3 или без?
В принципе же, под расчетом на устойчивость можно понимать определение расчетных длин, эйлеровскую устойчивость, устойчивость 1-го рода, устойчивость 2-го рода. Поэтому документ должен бы уточнять этот момент. В конкретной формулировке СП можно смело отброс ить только устойчивость 2-го рода (недеформированнная схема).
Назначение коэффициентов расчётной длины при расчёте металлических элементов в СКАДе
Помогите разобраться в проблеме. Делаю расчёт пространственной решётчатой металлической конструкции из трубчатых элементов в СКАДе. Собрал расчётную схему, просчитал. Застопорился на этапе проверки сечений.
Там есть две опции: назначение конструктивных элементов и назначение групп конструктивных элементов. Как я понял, конструктивный элемент, это непрерывная цепочка из КЭ одинаковой жесткости. В группы можно включать разрозненные элементы одинаковой жесткости (или я неправ?).
В своей конструкции я создал группы из поясов, раскосов и распорок. Но при создании группы, там надо назначать коэффициенты расчётной длины. Заглянул в СНиП, там получается, что в зависимости от соотношения длин и жесткостей раскосов и поясов этот коэффициент может быть разный. Что же делать с группой элементов? Или группой элементов могут быть только элементы одинаковой длины? Как решают вопрос уважаемые металлисты. Сам я не специалист по металлу, поэтому прошу помощи. В приложении картинка конструкции и файл расчетной схемы.
А для грубого расчёта с запасом будет ли корректно просто задаться максимальным мю, взяв, к примеру его равным 1,14 (табл 15* СНиП). Будет ли такое действо корректным?
В данном случае большой разницы нет. Если посмотрите усилия, то моменты и в этой системе близки к нулю. А вот в распорках, которые очень короткие, моменты возникают и мне показалось лучшим их учесть.
| Почему решили от шарнирно-стержневой системы для решетчатых конструкций отказаться? У вас же сейчас все соединения жесткие |
подскажите пожалуйста, правильно ли я понимаю принцип назначения расчетной длины в «назначении конструктивных элементов» и «назначение групп конструктивных элементов»??
подскажите пожалуйста, правильно ли я понимаю принцип назначения расчетной длины в «назначении конструктивных элементов» и «назначение групп конструктивных элементов»??
Сараи, эстакады, этажерки и прочий металлолом
Сараи, эстакады, этажерки и прочий металлолом
нет, это именно расчетная длина по СП, совпадение этой длины с «наибольшая длина стержня из составляющих выделенных стержней» скорее исключение, чем правило.
Сараи, эстакады, этажерки и прочий металлолом
Добрый день всем. Пишу сюда, так как это ближайшая по смыслу тема.
Решил все-таки разобраться с полным циклом расчета КМ в Scad. Для этого собрал пробную площадку.
Собрал схему, установил шарниры (для упрощения проверки моментов и сил через ручной счет), задал комбинации и РСУ, в общем, добился что эпюры совпадают с ручным счетом. (рис. 1-5)
2. Назначение колонн. (обратные вопросы) (рис. 8)
а. Верно ли определен коэффиц расчетной длины колонны?
б. Надо ли заполнять пункт «раскрепление из плоскости», если уже введен коэффиц расчетной длины?
в. Ставить или не ставить прогибы?
3. Прогибы (рис. 9-11)
а. При сравнении расчетов на прогиб 2х балок (одинаковой жесткости), с нагрузкой, отличающейся в 2 раза (средняя балка и крайняя), результат расчета так же, примерно должен отличаться в 2
раза. Цифры в факторах говорят о обратном. (рис. 9 и 10)
Пошел дальше. Решил посмотреть эпюры прогибов. Так как на эпюрах показан общий прогиб элемента относительно всей конструкции, а не прогиб одного элемента, взял средний стержень
(чтобы парабола была симметричная) и посмотрел разницу на концах и в середине балки. 4,09мм. (рис. 11) По ручному счету, по формуле 5/384. получается порядка 18мм.
В итоге вопрос: объясните пожалуйста что считает Scad и как правильно задавать прогибы?
Коэффициент включения собственного веса в SCAD
Расчеты и конструирование. А также прочая лабуда
Я наверное здесь самый непонятливый, но мне все равно неясно для чего это сделано (всегда ставлю 1) ведь коэффициент надежности по нагрузке присутствует в РСУ(что его учитывать 2 раза?) а к примеру для определения деформаций нужно насколько я знаю расчитывать с нормативными нагрузками (коэфициент надежности =1), к тому же коэфициент этот можно учесть составляя загружение из нагрузок (там есть возможность учитывать коэфициент). Я понимаю что запутался окончательно в этом вопросе, быть может кто нибудь объяснит?
например для себя решил так
— есть смысл коэфициент при задании собственного веса принимать 1
— есть смысл в РСУ включать коэфициент надежности по нагрузке (чтобы она стала расчетной)
— есть смысл в РСН оставлять коэфициент 1 для расчета по 2 ГПС при нормативных нагрузках
Дело в том, что ГаммаФ задаётся в РСУ с целью получить из расчётных нагрузок нормативные, т.е. для расчёта и конструирования по 2ГПС (в частности, по трещиностойкости). То есть целесообразно, мне кажется, задавать в загружениях расчётные значения нагрузок, а потом, если надобно, состряпать пару комбинаций для проверки трещин и прогибов, с ГаммаФ
т.е. если я передаю в РСУ нормативную нагрузку и говорю что коэффциент гама Ф такой то, то компьютер вместо того чтобы умножать на него, на него делит и получает вообще бред.
но к чему такая заморочка? где то же должна быть логика.
компьютер способен определить свобственный вес самостоятельно это и получается нормативная нагрузка, далее в ручную переводим ее в расчетную, а компьютер при расчете самостоятельно переводит ее опять в нормативную. чувствую себя блондинкой, но что то здесь не так.
а в РСН SCAD то же «делит» на коэфициент?
а вот этого не надо, никого я не обнадеживал чтобы кого то разочаровывать
Определять вес конструкции умножать на коэфициент неучтенных элементов получать НОРМАТИВНУЮ НАГРУЗКУ
далее оперируя нагрузками вводя коэфициент надежности получать РАСЧЕТНУЮ нагрузку и из ТЕХ же коэфициентов потом заимствовать значения в РСУ (чтобы из них получать НОРМАТИВНУЮ )
просто с точки зрения программирования это дебильная схема 
(сам когда то немного составлял алгоритмы) не настаиваю на своем мнении, быть может я чего то опять не понимаю, но если пойму и осознаю то попрошу прощения у разработчиков, но пока.
даже просто человеческий фактор.
тут поставил один коэфициент тут поставил другой, где нибудь запутался. короче. 