1 Гепард-А. Проектирование металлоконструкций на основе параметризованных моделей Рычков С.П. 8-917-819-3644, rychkov@sama.ru Теплых А.В. 8-917017-0061, - презентация

1 1 Гепард-А. Проектирование металлоконструкций на основе параметризованных моделей Рычков С.П , Теплых А.В , www. Kbtsamara.ru ООО КБТ, Самара

2 Основные функции Гепард-А Быстрое создание параметризованной расчетной модели, в том числе задание типовых загружений Генерация сетки конечных элементов, либо на изгибаемых стержнях, либо на оболочках Экспорт КЭМ либо в формате SCAD либо NASTRAN для дальнейшего анализа Анализ модели в Гепард-А, вычисление РСУ Выполнение проверок прочности, устойчивости, прогибов по действующим нормам Подбор рациональных сечений конструктивных элементов рам Экспорт в формате SCAD для выполнения анализа в составе модели здания Импорт результатов анализа из SCAD и уточнение параметров сечений с учетом силовой работы рамы в составе здания Автоматизированное проектирование узловых соединений рам Автоматическое формирование документов в формате Word процесса сбора нагрузок, выполнения проверок, проектирования узлов и т.п. 2

3 3 Объекты проектирования Гепард-А Плоские рамы из сварных двутавров переменного сечения и стандартных профилей: Типовые рамы: Однопролетные - с шарнирным и жестким сопряжением колонн с фундаментом Многопролетные с комбинированным опиранием колонн на фундамент Многоконьковые Многоэтажные Сегментные рамы Рамы произвольной конфигурации Узловые соединения рам: Геометрия и РСУ - из расчетной модели рамы Изолированные узлы

4 4 Рама с шарнирным опиранием колонн на фундамент Параметры задания модели типовой рамы: количество коньков и размеры пролетов; привязка наружных, внутренних колонн и коньков относительно разбивочных осей; уклоны ригелей и внешних колонн; размеры основных и дополнительных сечений колонн, ригелей и балок уровней; параметры ребер жесткости

5 5 Рама с жестким опиранием колонн на фундамент

6 6 Многопролетная рама

7 7 Многоконьковая рама

8 8 Многоэтажная рама

9 9 Рама произвольной конфигурации Модель рамы произвольной конфигурации строится из совокупности конструктивных элементов (КОЭ), соединяющихся между собой в узлах сопряжения Расположение КОЭ в пространстве определятся положением его узлов Координаты узлов служат параметрами рамы Параметрами КОЭ являются концевые и дополнительные сечения, поперечные ребра Нагрузки, закрепления, шарниры и сосредоточенные массы задаются в терминах КОЭ

10 10 Базы колонн

11 11 Оголовки колонн

12 12 Прямой фланцевый стык Выполняется компоновка и подбор диаметра болтов Определяются размеры катетов сварных швов Вычисляются коэффициенты использования

13 13 Косой фланцевый стык с поперечным ребром

14 14 Автоматизация задания нагрузок Нагрузки задаются в терминах геометрической модели рамы Автоматизировано задание нагрузок: Веса конструкции и постоянных составляющих Снеговых Ветровых Крановых Снеговые, ветровые и крановые загружения формируются в соответствии с требованиями СП Предусмотрено задание нагрузок произвольного вида

15 15 Параметризация расчетной модели Изменение любого параметра расчетной модели приводит к автоматической перестройке всей геометрии и нагрузок Производится вычисление текущей массы конструкции

16 16 Автоматическое создание сетки конечных элементов Сетка изгибаемых стержней Элементы с постоянными параметрами по длине Линейное изменение параметров по длине Учет податливости на сдвиг Сетка на основе оболочечных элементов Разбиение с учетом заданных поперечных и продольных ребер

17 17 Задание шарниров и закреплений На типовых рамах шарниры и закрепления создаются автоматически Предусмотрено задание дополнительных шарниров и закреплений пользователем в произвольных сечениях рамы Автоматическое преобразование нагрузок с геометрии в конечно-элементные нагрузки

18 18 Выполнение анализа модели Анализ выполняется для стержневой модели Виды анализа Линейный статический Анализ устойчивости по Эйлеру Расчет собственных форм и частот Вычисление РСУ методами линейного программирования По линейным критериям в пяти точках профиля По нелинейным критериям в двух точках профиля В соответствии с п. 6.4 СП Автоматический выбор комбинаций загружений В комбинации загружения достигается максимум по одному из критериев РСУ в одном из конечных элементов Выполнение анализа устойчивости для выбранной комбинации загружений

19 19 Отображение результатов Результаты выводятся для загружений и комбинаций загружений В графическом виде В листинг Форматы вывода результатов на конечных элементах Продольные и поперечные силы Изгибающие моменты Напряжения в точках вычисления РСУ РСУ на элементе

20 20 Проверки ограничений по СНиП Для отдельных комбинаций загружений По огибающей всех комбинаций проверки прочности; проверки местной устойчивости стенок отсеков изгибаемых элементов; проверки устойчивости колонн постоянного сечения; проверки несущей способности ригеля с гибкой стенкой; проверки прогибов Вывод коэффициентов использования по критериям проверки Автоматическое формирование отчетов в формате Word

21 Проверки прочности по критическому фактору при совместном действии M и N (ф. 50) по касательным напряжениям (ф. 29) по эквивалентным напряжениям в стенке (ф. 33) по касательным напряжениям в опорных сечениях (ф. 41) 21

22 Проверка местной устойчивости стенок отсеков 22

23 23 Проверки ограничений по СНиП Проверка устойчивости колонн постоянного сечения по критическому фактору устойчивость в плоскости рамы устойчивость из плоскости рамы устойчивость стенки свес поясных листов предельная гибкость в плоскости действия момента предельная гибкость из плоскости действия момента устойчивость плоской формы изгиба

24 24 Функции проектирования Автоматизированный подбор сечений по условиям прочности и устойчивости Для изгибаемых элементов Для колонн постоянного сечения Применение аппарата групп сечений

25 25 Функции проектирования Узловые соединения рам Автоматическое определение РСУ для узлов Автоматическое формирование геометрии узла – размеров сечений и углов Изолированные узлы Рациональный подбор параметров узла, при заданных ограничениях Контроль коэффициентов использования по всем параметрам Возможность интерактивного изменения параметров узла пользователем Вывод отчета по проектированию узла в формате Word

26 26 Функции проектирования, базы колонн

27 27 Функции проектирования, фланцевые соединения

28 28 Функции проектирования Автоматическое формирование нагрузок на фундамент Расчет поясных сварных швов

29 29 Совместная работа со SCAD и Nastran Экспорт конечно-элементной модели, условий нагружения, расчетных длин в текстовом формате SCAD Стержневая модель Оболочечная модель – анализ местной устойчивости в SCAD Модификация модели в SCAD и последующий импорт результатов анализа Возможность использования результатов в операциях проверок, подбора сечений, проектирования узлов. Экспорт в текстовом формате NASTRAN Стержневая модель Оболочечная модель – анализ местной устойчивости и нелинейный анализ

30 30 Экспорт моделей в SCAD

31 31 Назначение Гепард-А Вариантное проектирование рам на основе просмотра большого количества конструктивных решений Автоматизированное проектирование типовых узлов Автоматическое документирование процесса проектирования Генерация конечно-элементных моделей рам переменного сечения с последующим экспортом в SCAD и сборкой модели каркаса здания Возможность оперативного, в течении 1 часа, определения массы конструкции типовой рамы и оценка стоимости проекта