Как оптимизировать расчет строительных конструкций

Проектирование строительных конструкций — ключевой этап инженерной деятельности, требующий не только создания удобных и функциональных решений, но и обеспечения максимальной надежности. При этом важно избегать избыточного закладывания запасов прочности, что ведет к неоправданным расходам. В любой вычислительной задаче необходим точный и обоснованный расчет с учетом реальных нагрузок и условий эксплуатации.

Пакет прикладных программ ГИПРО (GIPRO) позволяет оптимизировать процесс проектирования, повысить точность расчетов и упростить учет нормативных требований.

Структурно пакет состоит из девяти программ:

• Расчет свайных кустов и ростверков 
• Расчет железобетонных конструкций 
• Расчет монолитных железобетонных фундаментов 
• Вычисление осадки и крена оснований 
• Расчет монолитных железобетонных подпорных стен 
• Расчет подземных монолитных железобетонных тоннелей 
• Комбинатор нагрузок для анализа наихудших сочетаний 
• Автоматизированная спецификация АС 
• Расчет стоимости строительства 

 Рассмотрим ключевые функции каждого модуля.

Расчет свайных кустов и ростверков

Модуль обеспечивает работу с произвольно размещенными сваями, позволяет редактировать их количество и расположение. В автоматическом режиме программа подбирает оптимальный свайный куст под заданные нагрузки. Ростверк проверяется на продавливание, воздействия поперечных сил и моментов, а также на анкеровку арматуры в подошве с учетом трещинообразования. Дополнительно выполняется расчет армирования, проверка несущей способности свай в грунте с учетом устойчивости основания, а также расчет осадок с учетом взаимодействия соседних ростверков и карстовых деформаций. Возможно экспортирование результатов в программные среды, такие как Revit.

Расчет железобетонных конструкций

Этот модуль предназначен для глубокого анализа железобетонных элементов в соответствии со стандартами СП63, СП295 и СП29.

Среди функций: расчет изгибаемых, внецентренно сжатых и растянутых элементов, проверка на продавливание, расчет анкерной длины, сопротивления и деформационных характеристик с применением нелинейных моделей.

Программа также учитывает совместное действие крутящего момента, изгибающего момента и поперечной силы, а также поддерживает расчет конструкций с армированием композитной полимерной арматурой по ГОСТ 31938. Проводит расчет предела огнестойкости фактического по потере несущей способности плит перекрытий и делает расчет жесткого подстилающего слоя на упругом основании

Визуализация армированных сечений и подбор оптимального армирования значительно повышают удобство и точность проектирования.

Вычисление осадки основания

Модуль позволяет провести расчет осадки фундаментов и ростверков по нескольким методикам: с использованием модели линейно деформируемого полупространства методом послойного суммирования и модели линейно деформируемого слоя.

Расчеты производятся согласно требований пособия по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83), СП 50-101-2004 'Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений', СНиП 2.02.03-85 'Свайные фундаменты', СП 50-102-2003 'Проектирование и устройство свайных фундаментов', а также СП 22 'Основания зданий и сооружений' и СП 24 'Свайные фундаменты'

Расчет монолитных железобетонных подпорных стен

 Расчет монолитных железобетонных подпорных стен, расчет тоннелей и другие модули обеспечивают комплексный анализ конструкций с учетом нагрузок и условий эксплуатации.

Расчет подземных монолитных железобетонных тоннелей

Расчет подземных монолитных железобетонных тоннелей с возможностью подбора. Программа позволяет по заданным критериям автоматически подобрать толщины конструкций тоннеля и выполнить расчет армирования. 
Весь расчет выводится в текстовое окно. В программе реализована два способа расчета:

1. поэлементный расчет
2. расчет согласно требованиям СП43.13330.2012 п.5.3.9.

Также реализован расчет расстояния между температурными швами.

Комбинатор нагрузок

Комбинатор нагрузок позволяет отобрать из группы заданных загружений (ветер, снег, полезная и т.д.) или из РСУ (полученные в результате расчета в SCAD, ЛИРА и т.д.) наихудшие комбинации нагрузок для расчета основания фундамента, а также расчета самого фундамента по материалу. Комбинатор позволяет экспортировать отобранные сочетания в программы ГИПРО-Фундамент и ГИПРО-Ростверк, также программа создает в CAD таблицу нагрузок на фундамент.

Спецификация АС

Для разработчиков проектов марок АС, КЖ и АР — автоматическое заполнение спецификаций на большинство строительных материалов и ее размещение в CAD с возможностью подсчета арматуры, создания таблиц ведомости деталей и т.д. Основное назначение программы облегчить труд проектировщика при заказе строительных материалов и изделий, при этом ускорить процесс проектирования, свести к нулю процент арифметических ошибок при подсчете материалов. Принцип работы с программой: проектировщик выбирает из базы данных нужный материал и указывает какое количество нужно заказать в спецификацию. Программа сама заполнит спецификации, после чего таблица вставляется в готовом виде в CAD. В CAD таблицу спецификации также можно вручную редактировать. Дополнительно реализована возможность просмотра ГОСТов и типовых серий на представленные материалы, схем, рисунков и дополнительной помощи, рекомендаций по выбору материалов.

Расчет стоимости строительства

Программа предназначена для самостоятельного расчета стоимости строительства здания и позволяет выполнить расчет при минимально заданном объеме исходных данных. Практически все параметры (объемы работ, расход материалов) программа может вычислить самостоятельно, т.е. даже не имея на руках проекта можно довольно точно рассчитать затраты на будущее строительство. Кроме этого, можно провести сравнение вариантов конструктивных решений и выбрать наиболее экономичное.

Учтены не только нормы СНиПов и СП, но и методических рекомендаций в тех расчетах, где нормативная документация не регламентирует порядок расчета.

Так же важно отметить связь расчетного комплекса с CAD. Специалист всегда может интегрировать расчеты и их результаты в проектную или рабочую документацию.