Международный
научный журнал

К вопросу о необходимости расчёта строительных конструкций с использованием независимых вычислительных комплексов


To the question of the necessity of calculation of construction structures with the use of independent computing complexes

Цитировать:
Шкода И.В., Облетов Е.Н., Хазов П.А. К вопросу о необходимости расчёта строительных конструкций с использованием независимых вычислительных комплексов // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2019. № 1(58). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6852 (дата обращения: 16.12.2019).
 
Прочитать статью:


АННОТАЦИЯ

В данной работе рассмотрена необходимость расчёта строительных конструкций с использованием нескольких программно-вычислительных комплексов, приведён сравнительный анализ расчёта сварной балки переменного сечения в двух программах: Structure CAD и ANSYS, сделаны выводы.

ABSTRACT

In this paper we consider the need for the calculation of building structures using several software and computer systems, a comparative analysis of the calculation of the welded beam of variable cross-section in two programs: structure CAD and ANSYS, conclusions.

 

Ключевые слова: параллельный расчёт, сравнительный анализ, нормативные документы, сварная балка переменного сечения.

Keywords: parallel calculation, comparative analysis, normative documents, welded beam of variable cross-section.

 

При расчете зданий и сооружений, элементов конструкций и узлов встаёт вопрос о необходимости использования нескольких программно-вычислительных комплексов, проведения параллельного расчёта в независимых программах и сопоставления полученных результатов. Приведённая нормативная литература позволяет ответить на поставленный вопрос.

Федеральный закон [1] гласит, что обеспечение требований механической безопасности в проектной документации здания или сооружения должно быть обосновано расчетами и иными способами. Необходимо учесть факторы, определяющие напряженно – деформированное состояние, особенности взаимодействия элементов строительных конструкций между собой и основанием, пространственная работа строительных конструкций, геометрическая и физическая нелинейность, возможность образования трещин и др.

В пункте 12.4 [2] нормативного документа сказано, что при проектировании должны использоваться адекватные расчетные модели, а сами расчеты проведены с обеспеченной точностью; поэтому рекомендуется проведение параллельных расчетов, в которых используются независимо разработанные, сертифицированные программные средства, сравнительный анализ расчетных схем и полученных результатов расчета.

Согласно [4] приведённому нормативному документу: «Для приведения уровня качества расчетных обоснований проектных решений современных сложных объектов строительства проектным организациям рекомендуется осуществлять расчеты не менее чем по двум сертифицированным, независимо разработанным и проверенным в практике ПК, проводить сопоставительный анализ полученных результатов».

Пункт 7.3.17 [5] говорит: «Расчет оснований высотных зданий следует, как правило, выполнять не менее, чем по двум сертифицированным, независимо разработанным расчетным программам с использованием разных расчетных моделей»

При анализе нормативных документов видно, что требование о расчёте строительных конструкций, элементов и узлов в нескольких расчётных программах и ПК носит лишь рекомендательный характер, однако органы экспертизы в необходимых случаях могут требовать выполнение расчета сооружения по двум независимым сертифицированным расчетным комплексам независимо от сложности здания, ссылаясь на вышеприведённые нормативные документы.

В данной работе сравниваются результаты расчёта сварной балки переменного сечения с трапециевидная профилем двух программно-вычислительных комплексов: Structure CAD [6] и ANSYS. Была создана модель балки, произведено экспортирование в сравниваемые расчётные комплексы, проведена разбивка конечно-элементной сетки, заданы граничные условия, смоделировано нагружение равномерно-распределённой нагрузкой. Результаты расчёта сведены в таблицу 1.

Таблица 1.

Результаты расчета


Выводы: анализируя полученные результаты расчёта, видны некоторые отличия в значениях. Наибольшие вертикальные перемещения отличаются не значительно (0,55%), а вот нормальные напряжения максимальные и минимальные (21,47%!) и (13,3%!) соответственно значительно. Такая серьёзная погрешность может быть вызвана рядом причин: ошибки в моделировании, неверное чтение результатов расчёта, ошибки программных комплексов.

Используя два расчетных комплекса при расчете зданий и сооружений, элементов и узлов строительных конструкций, можно качественнее проанализировать расчетную схему, выявить неточности и ошибки на ранней стадии, повысить качество выдаваемого результата и принять обоснованные конструктивные решения. Немаловажным является тот факт, что многие локальные расчеты по-разному реализованы в различных программных комплексах (расчет на продавливание и др.), поэтому выполнять расчет удобней в разных программах.

 

Список литературы:
1. Федеральный закон РФ от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://base.garant.ru/12172032/ - (Дата обращения 12.11.2018)
2. ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения и требования» [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://vsegost.com/Catalog/58/58469.shtml - (Дата обращения 12.11.2018)
3. Постановление от 26 декабря 2014 года № 1521 "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://base.garant.ru/70835592/ (Дата обращения 13.11.2018)
4. ГЛАВГОСЭКСПЕРТИЗА РОССИИ ПИСЬМО от 28 июня 2004 года № 24 – 10 – 3/1281 «О повышении качества расчетных обоснований проектных решений строительных конструкций» [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/901917231 (Дата обращения 13.11.2018)
5. ТСН 31 – 332 – 2006. Санкт – Петербург «Жилые и общественные высотные здания» [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200043846 (Дата обращения 13.11.2018)
6. Шкода, И.В. Сравнительный анализ стержневой и пластинчатой расчетных схем сварной двутавровой балки переменного сечения/ И.В. Шкода // VI Всероссийский фестиваль науки [Электронный ресурс]: сборник докладов в 2 т. Т 1./ Нижегород. гос. архитектур.-строит. ун-т; редкол.: И.С. Соболь, Н.Д. Жилина [и др.] – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016 – С. 108-112.
7. Лампси, Б.Б. Анализ напряженно-деформированного состояния перфорированной балки: учебное пособие / Б.Б. Лампси, П.А. Хазов, Б.Б. Лампси, Н.Ю. Трянина. – Н. Новгород : ННГАСУ, 2013. – 17 с.

 

Информация об авторах:

Шкода Ирина Васильевна Irina Shkoda

магистрант ННГАСУ, РФ, г. Нижний Новгород

student, NNGASU, Russia, Nizhny Novgorod


Облетов Евгений Николаевич Eugene Obletov

магистрант ННГАСУ, РФ, г. Нижний Новгород

student, NNGASU, Russia, Nizhny Novgorod


Хазов Павел Алексеевич Pavel Khazov

канд тех. наук. ННГАСУ, РФ, г. Нижний Новгород

candidate of technical sciences, NNGASU,Russia, Nizhny Novgorod


Читателям

Информация о журнале

Выходит с 2013 года

ISSN: 2311-5122

Св-во о регистрации СМИ: 

ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013

ПИ №ФС77-66236 от 01.07.2016

Скачать информационное письмо

Включен в перечень ВАК Республики Узбекистан

Размещается в: 

doi:

The agreement with the Russian SCI:

cyberleninka

google scholar

Ulrich's Periodicals Directory

socionet

Base

 

OpenAirediscovery

CiteFactor

Поделиться

Лицензия Creative CommonsЯндекс.Метрика© Научные журналы Universum, 2013-2019
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Непортированная.