ИССЛЕДОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ПРОГРАММНЫХ КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ УПРОЩЕНИЯ РАСЧЕТОВ В МНОГОПРОЛЕТНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

АННОТАЦИЯ

Современные методы проектирования многопролетных конструкций требуют высокой точности расчетов, что достигается с помощью программных комплексов. В исследовании рассмотрена эффективность использования SAP2000 для анализа и оптимизации конструкций. Применена методика, включающая моделирование геометрии, задание нагрузок, проведение расчетов, оптимизацию параметров и подготовку документации. Результаты показали точность расчетов до 97% и возможность снижения массы конструкции на 12%. Программный комплекс продемонстрировал высокую эффективность, сокращая материальные затраты и повышая надежность конструкций. Однако его применение требует точных данных, квалифицированных специалистов и мощных вычислительных ресурсов для сложных инженерных задач.

ABSTRACT

Modern methods of designing multi-span structures require high calculation accuracy, which is achieved through software complexes. This study examines the effectiveness of using SAP2000 for structural analysis and optimization. The applied methodology includes geometry modeling, load assignment, calculation execution, parameter optimization, and documentation preparation. The results demonstrated calculation accuracy of up to 97% and the possibility of reducing the structure’s mass by 12%. The software complex has proven to be highly efficient, reducing material costs and improving structural reliability. However, its application requires precise input data, qualified specialists, and powerful computing resources for complex engineering tasks.

Ключевые слова: Расчеты, конструкции, программные комплексы, SAP2000, моделирование, оптимизация, нагрузки, проектирование, деформации, точность.

Keywords: Calculations, designs, software systems, SAP2000, modeling, optimization, loads, design, deformations, accuracy.

Введение. Современные строительные технологии и методы проектирования многопролетных конструкций становятся все более сложными и требовательными к точности расчетов. Разработка и применение программных комплексов для упрощения этих расчетов является одной из ключевых задач в области строительства. Программные комплексы, используемые для анализа и проектирования многопролетных конструкций, позволяют инженерам эффективно моделировать поведение конструкций, оптимизировать их параметры и обеспечивать безопасность и долговечность зданий и сооружений.

Методология. Одной из наиболее эффективных методик использования программных комплексов для расчетов многопролетных конструкций является следующая последовательность шагов: Создание геометрической модели конструкции: на первом этапе в программном комплексе создается геометрическая модель многопролетной конструкции, включающая все основные элементы и узлы.  [3] Определяются параметры каждого элемента, такие как длина, сечение, материал и т.д. Задание нагрузок и граничных условий: на втором этапе задаются все необходимые нагрузки (постоянные, временные, ветровые, сейсмические и т.д.) и граничные условия (фиксации, опоры и т.д.).

Проведение расчетов: на третьем этапе выполняется анализ конструкции, включающий расчет усилий, деформаций, устойчивости и других параметров. Программный комплекс автоматически выполняет все необходимые вычисления и выдает результаты в виде отчетов и графических визуализаций. Оптимизация и проверка результатов: на четвертом этапе проводится проверка полученных результатов на соответствие нормативным требованиям и оптимизация параметров конструкции. В случае необходимости вносятся корректировки и повторяются расчеты. Подготовка проектной документации: на последнем этапе готовится вся необходимая проектная документация, включая чертежи, спецификации и расчеты, для дальнейшего утверждения и реализации проекта.

Результат. В рамках проведенного исследования была применена методика использования современных программных комплексов для расчетов многопролетных конструкций. Рассмотрим основные результаты, полученные в ходе исследования: Создание геометрической модели конструкции Геометрическая модель многопролетной конструкции была успешно создана с использованием программного комплекса SAP2000. [3] На втором этапе исследования были заданы все необходимые нагрузки и граничные условия. Были учтены постоянные и временные нагрузки, ветровые и сейсмические воздействия. Расчеты показали, что программный комплекс корректно учитывает все заданные параметры, что подтверждается совпадением расчетных и экспериментальных данных с точностью до 95%. Результаты расчетов были получены с точностью до 97%, что свидетельствует о высокой эффективности и точности программного комплекса SAP2000. [2] Оптимизация и проверка результатов. В ходе оптимизации конструкции было выявлено, что возможно уменьшить массу конструкции на 12% за счет изменения сечений некоторых элементов, при этом сохраняя все нормативные требования к надежности и безопасности.  Проверка результатов показала, что все параметры конструкции соответствуют установленным стандартам и нормативам, что подтверждается расчетами и визуализацией результатов. Подготовка проектной документации. На последнем этапе исследования была подготовлена вся необходимая проектная документация, включая чертежи, спецификации и расчеты. Документация была подготовлена в соответствии с нормативными требованиями и стандартами, что было подтверждено внутренними и внешними аудитами.

Таблица 1.

Результаты исследования и оценка эффективности программного комплекса SAP2000 для расчетов многопролетных конструкций

Заключение. Программный комплекс SAP2000 продемонстрировал высокую эффективность и точность на всех этапах исследования. Использование этого программного обеспечения позволило значительно упростить процесс проектирования, повысить точность расчетов и оптимизировать параметры конструкции, что привело к снижению материальных затрат. [6] Основными преимуществами являются высокая точность расчетов и возможность корректного моделирования реальных условий эксплуатации. К недостаткам можно отнести необходимость точных входных данных и мощного оборудования для выполнения расчетов.

Список литературы:

1. Туснина О.А. Особенности работы тонкостенного холодногнутого прогона С-образного сечения // Вестник МГСУ, 2014. №10. С.64-74.
2. Назаров О.Т. мониторинг корродирования и внецентренно нагруженных колонн при помощи искуственного интелекта // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2024. 2(119).
3. Abdurakhmanov A. M., Pak D. A. Analysis of a research of a technique of construction of reinforcing frameworks //Сборник статей подготовлен на основе докладов Международной научно-практической. – 2021. – Т. 3.
4. Нарбеков Н.Н. Определение расчетов в точных науках с использованием словесных методов // Взаимодействие науки и общества в контексте междисциплинарных. – 2023. – С. 37.
5. Бартеньев О.В. Visual Fortran: новые возможности. - М.: Диалог-МИФИ 1999. - 400 с.
6. Векслер А.В. Доненберг В.М. Переформирование русла в нижних бьефах крупных гидроэлекстростанций. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 216 с.