Введение
1. Архитектурный раздел
1.1 Общие данные
1.2 Генплан и его ТЭП
1.3 Объемно - планировочное решение здания
1.4 Конструктивное решение здания
1.5 Гидроизоляция и пароизоляция помещений
1.6 Санитарно - гигиенические условия
1.7 Пожарная безопасность
1.8 Характеристика конструкций полов, кровли, подвесных
потолков, перегородок, а также отделки помещений
1.9 Спецификация элементов заполнения проемов
1.10 Спецификация элементов перемычек
1.11 Ведомость перемычек
1.12 Водоснабжение и канализация
1.13 Отопление и вентиляция
2. Информационное моделирование
2.1. Общие данные
2.2. Программный комплекс Autodesk Revit
3. Автоматизированный расчет
3.1. Сбор нагрузок
3.1.1. Комбинации нагружений
3.1.2. Ветровая нагрузка
3.1.3. Линейная нагрузка
3.2. Автоматизированный расчет в ПК Лира
3.3. Автоматизированный расчет в ПК STARK ES
3.4. Выводы
4. Список литературы
В настоящее время в Российской Федерации увеличивается объем каркасного монолитного домостроения. Вызвано это рядом причин, основными из которых являются:
- увеличение этажности зданий;
- повышенные требования к потребительским качествам, таким как
неограниченное разнообразие объемно-планировочных решений и возможность изменения планировочных решений при строительстве и эксплуатации зданий.
Немаловажным фактором является также устойчивая тенденция роста конкуренции на строительном рынке.
Методики расчета таких зданий интенсивно развиваются. Благодаря воз-росшим вычислительным мощностям ЭВМ часть современных программных комплексов уже позволяет учесть специфику последовательности возведения здания, физическую и геометрическую нелинейности, включая геологические свойства материалов и грунтов.
В большинстве случаев расчеты строительных конструкций выполняют с помощью специальных программных комплексов, являющихся важнейшим звеном технологии автоматизированного проектирования.
Специалистам хорошо известно, что результаты расчёта с применением программных комплексов не являются однозначными. Применяя один и тот же программный комплекс, различные проектировщики могут получить различные результаты, т.к. в этих программных комплексах заложены разнообразные средства перехода от реальной конструкции к её математической модели. В то же время, один и тот же проектировщик получит различные результаты расчёта, применяя различные программные комплексы, так как в программных комплексах реализованы приближенные численные методы - метод конечных элементов, методы решения физически и геометрически нелинейных задач, задач динамики и другое.
В мировой и отечественной практике нередко используют сравнение результатов расчета на прочность, устойчивость и колебаний одного и того же объекта по независимо разработанным и проверенным практикой программных комплексах.
Однако применение этой технологии требует:
■ наличия не менее двух программных комплексов и умение квалифицированно использовать оба из них;
■ повторного описания расчётной модели для второго программного комплекса;
■ правильной интерпретации расхождений результатов расчета, которые могут возникнуть, в том числе, из-за субъективных ошибок при задании исходных данных.
Учитывая вышеизложенное, актуальным вопросом является исследование и анализ расчета строительных конструкций, численными методами и разными вариантами реализации метода конечно-элементного подхода в программных комплексах STARK ES и ПК Лира.
Цели исследования:
Цель работы составляет анализ результатов расчёта многоэтажного железобетонного каркаса жилого дома, на двух коммерческих, независимо разработанных друг от друга, программах, на примере STARK ES и ПК Лира:
• объединить разные возможности программ, используя их при расчете одного и того же объекта;
• на основе численных результатов оценить особенности различных методик, реализованных в программных комплексах;
• оценить устойчивость полученных решений.
1. Лебедев В.В. Влияние начальных горизонтальных отклонений колонн и диафрагм на напряженно-деформированное состояние н несущую способность монолитных железобетонных каркасных зданий: Автореф.дис.канд. техн. наук.-Красноярск, 2011.-27с.
2. Боголюбов А.Н., Красильникова А.В., Минаев Д.В., Свешников А.Г. Метод конечных разностей для решения задач синтеза волноведущих систем. // Математическое моделирование. - М.: РАН, 2000. - Т. 12, № 1 - С. 13 - 24.
3. Трощиев В.Е., Шагалиев P.M. Проблема совмещения конечно¬разностных и конечно-элементных схем в задачах газовой динамики с теплопроводностью. // Математическое моделирование. - М.: РАН, 2000. - Т. 12, № 1 - С. 4 - 11.
4. Васидзу К. Вариационные принципы в теории упругости и пластичности. - М.: Мир, 1987. - 542 с.
5. Михлин С. Г. Вариационные методы в математической физике. - М.: Наука, 1970. - 512 с.
6. Бреббия К., Теллес Ж., Вроубел Л. Методы граничных элементов: пер. с англ. - М.: Мир, 1987. - 524 с.
7. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике: Пер. с англ. - М.: Мир, 1976. - 545 с.
8. Безволев С. Г. Программные средства для проектирования фундаментных плит и перекрестных лент. // Промышленное и гражданское строительство. - 2003. - № 1. - С. 39 - 40.
9. Письмо главгосэкспертизы России ГУП ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко от 24.06.2004 № 13-103.
10. А.С. Городецкий. Ю.П. Назаров. Ю.Н. Жук, В.Н. Симбиркин. Повышение качества расчетов строительных конструкций на основе совместного использования программных комплексов STARK ES н ЛИРА // Информационный вестник Мособлгосэкспертизы. - 2005. - № 1(8). - С. 42-49.
11. Новацкий В. Теория упругости. - М.: Мир, 1975. - 872 с.
12. Бреббия К., Теллес Ж., Вроубел Л. Методы граничных элементов: пер.с англ. - М.: Мир, 1987. - 524 с.
13. Алейников С. М, Бахтин А. А. Генерация пространственных гранично-элементных сеток для осесимметричных фундаментных конструкций. // Тез. докл. науч.-тех. конф. Новосибирск: НГАСУ, 2004. - Вып. 61. - С. 91 - 92.
14. Бахтин А. А. Автоматизация построения гранично-элементных сеток для решения статических задач теории упругости. // Мат. междун. науч. конф. образование, наука, производство и управление в XXI веке. С. Оскол: СОТИ, 2004.-Т. I.-C. 274-278.
15. Бахтин А. А. Алгоритмы автоматического моделирования многогранников. // Межвузовский сб. науч. тр. Математическое обеспечение ЭВМ. Воронеж: ВГУ, 2002. - Вып. 4. - С. 27 - 31.
16. Модели и методы АПР - [Электронный ресурс] -URL: http://www.twirpx.com
17. Ильин В.П., Карпов В.В., Маслен-ников А.М. Численные методы решения задач строительной механики: Справ. пособие / Под общ. ред. В. П. Ильина,— Мн.: Выш. шк., 1990.— 349 с.: ил.
18. Михлин С. Г. Проблема минимума квадратичного функционала. М.: Гостехиздат, 1952.
19. Белухина И. Г. Разностные схемы для решения некоторых статических задач теории упругости // ЖВМ и МФ. 1968. Т. 8, № 4. С. 808¬823.
20. Победря Б.Е. Численные методы в теории упругости и пластичности: Учеб. пособие. — 2-е изд. — М.: Изд-во МГУ 1995. — 366 с.
21. Городецкий А.С. и др. Расчет и проектирование конструкций высотных зданий из монолитного железобетона (проблемы, опыт, возможные решения и рекомендации, компьютерные модели, информационные технологии). — К.: издательство «Факт», 2004. - 106 с.: ил.
22. Программный комплекс для расчета строительных конструкций на прочность устойчивость и колебания STARK ES. Версия 4.2 (2006). Руководство пользователя. - М. ЕВРОСОФТ, 2006. - 383 с.
23. А.С. Городецкий. Ю.П. Назаров. Ю.Н. Жук. В.Н. Симбиркин. Повышение качества расчетов строительных конструкций на основе совместного использования программных комплексов STARK ES и ЛИРА // Информационный вестник Мособлгосэкспертизы. - 2005. - № 1(8). - С. 42-49.
24. Пояснительная записка. 16 этажный жилой дом со встроенными помещениями г. Набережные Челны, 2008. -69 с.
25. Гвоздев А.А. О развитии теории расчета железобетонных конструкции в СССР // Труды IV Всесоюзной конференции по бетону и железобетонным конструкциям. Часть II-М.: Стройиздат, 1949, -с.3-19.
26. Келдыш В.М., Гольденблат И.И. Некоторые вопросы метода предельного состояния // Материалы к теории расчета конструкций по предельному состоянию. Выпуск II-М.: Стройиздат, 1949, -с.6-17.
27. Ржаницин А.Р. Статистическое обоснование расчетных коэффициентов // Материалы к теории расчета конструкций по предельному состоянию. Выпуск II-М.: Стройиздат, 1949, -с.18-52.
28. Применение анализа риска к исследованию хрупкого разрушения и усталости стальных конструкций // Механика разрушения. Разрушение конструкций. «Мир».:М.:1980,-с.7-30.
29. Синицин А.П. Расчет конструкций на основе теории риска.- М.:Стройиздат, 1985.-304с.
30. Ю.И. Кудишин, Д.Ю. Дробот. Методика расчета строительных конструкций на единичную живучесть. М.: 2009.
31. Рабинович И.М. Основы динамического расчета сооружений на действие мгновенных или кратковременных сил. - М.-Л.: Стройиздат наркомстроя, 1945. - 83 с.
32. Попов Н.Н., Расторгуев Б.С. Расчет конструкций специальных сооружений. М.: Стройиздат 1990. с. 207.
33. Попов Н.Н., Расторгуев Б.С. Вопросы расчета и конструирования специальных сооружений. М.: Стройиздат 1980. с. 190.
34. СНиП П-1 1-77*. Защитные сооружения гражданской обороны. /Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. - 60 с.
35. Попов Н.Н., Расторгуев Б.С. Забегаев А.Б. Расчет конструкции на динамические специальные нагрузки. - М.: Высшая школа, 1992. - 319 с.
36. Гвоздев А.А. К расчету конструкций на действие взрывной волны // Строительная промышленность, 1943, Ля 1-2. - С. 18-21.
37. Тихий М., Ракосник И. Расчет рамных железобетонных конструкций в пластической стадии. Москава : Стройиздат 1976. с. 195.
38. Кодекс - образец ЕКБ-ФИП для норм по железобетонным конструкциям. М: НИИЖБ , 1984. 284с.
39. Гончаров А.А. Внецентренко сжатые железобетонные элементы с косвенным армированием при кратковременном динамическом нагружении: Автореф. дисс. канд.техн.наук. - М., 1988. - 16 с.
40. Трекин Н.Н. Несущая способность колонн, армированных высокопрочной сталью, при динамическом воздействии: Дисс.
канд.техн.наук. - М., 1987. - 150 с.
41. Баженов Ю. М. Бетон при динамическом нагружении. - М. Стройиздат, 1970.-272 с.
42. Котляревский В.А. Влияние скоростных эффектов на поведение импульсивно нагруженных конструкций // Бетон и железобетон, 1978, №10.- с. 31-34.
43. Попов Г.И. Железобетонные конструкции, подверженные действию импульсных нагрузок. - М.: Стройиздат, 1986. - 128 с.
44. Попов Г.И. Механические свойства арматурных сталей при динамическом нагружении: научное сообщение на конгрессе федерации преднапряженого железобетона (ФИП) - Москва-Лондон ,1978. 30 с.
45. Щербин В.И. Прочность железобетонных изгибаемых элементов при импульсивных нагрузках. // Бетон и железобетон, 1968, No 2, с.38-41.
46. Пугачев В.И. Расчет внецентренно сжатых гибких железобетонных элементов на действие кратковременных динамических нагрузок: Автореф. дисс. канд. техн. наук. - М., 1987. - 21 с.
47. Дмитриев А.В. Динамический расчет изгибаемых железобетонных элементов с учетом скорости деформирования. Дисс. канд. техн. наук. - МИСИ, М., 1983, 168 с.
48. Горев Ю.Г. О динамическом расчете железобетонных конструкций методом конечных элементов. // Известия Вузов. Сер. Строительство и Архитектура. М.: 1983,№ 7 , с. 7-10.
49. Расторгуев Б.С. Прочность железобетонных конструкций зданий взрывоопасных производств и специальных сооружений, подверженных кратковременным динамическим воздействиям: Дисс. докт. техн. наук. - М, 1987. - 360 с. 84. Рекомендации по защите жилых каркасных зданий при чрезвычайных ситуациях. // Москомархитектура. -М: ГУП "НИАЦ " , 2002, 20с.
50. Котляревский В.А, и др. Убежища гражданской обороны, конструкция и расчет, М.: Стройиздат, 1989.
51. Котляревский В.А, К учету влияния эффектов скорости деформации в динамике сооружений //совершенствование расчета и проектирования зданий и сооружений, подвергающихся динамическим воздействиям, - М,:ЦНИИСК Госстроя СССР, 1978, - с. 129-131.
52. Попов Н.Н., Расторгуев Б.С. Расчет железобетонных конструкций на импульсные воздействия. - Известия ВУЗов. Строительство и архитектура, 1972, № 12. - с.3-9.
53. Мамедов Т.И. Расчет прочности нормальных сечений элементов с использованием диаграмм арматуры //Бетон и Железобетон ,1988, №8 ,с.22- 25.
54. Расторгуев Б.С. Упрощенная методика получения диаграмм деформирования стержневых элементов в стадии с трещинами. //Бетон и железобетон, 1993, №5 , с.22-24.
55. Шахин Х.Х. Некоторые вопросы расчета железобетонных конструкций на действие кратковременных динамических нагрузок: Автореф. Дисс. канд. техн. наук. - М., 1975. - 19 с.
56. Карпенко Н.И., Мухамедиев Т.А., Петров А.Н. Исходные и трансформированные диаграммы деформирования бетона и арматуры //Напряженно- деформированное состояние бетонных и железобетонных конструкций. М.: НИИЖБ, 1986, с.7-25.
57. СНиП 2.03.01.84. Бетонные и железобетонные конструкции // Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. - 79 с.
58. Расторгуев Б.С., Павлинов В.В, Модель режимного деформирования бетона при многократных повторных нагружениях. //Сейсмостойкое Строительство. Безопасность Сооружений,2000 , №3 с, 18¬20. -123.
59. Крылов А,Н, Вибрация судов, - Сборник трудов, -Изд,АН СССРД948. - 403 с, 40,Леонтьев Н,Н., Леонтьев А.Н.,Соболев Д.Н., Травуш В.И. Аналитические и численные методы расчета прямоугольных пластинок. М,: Из-во МГСУ, 1986. 88 с.
60. Рабинович И.М. К динамическому расчету сооружений за пределом упругости // Исследования по динамике сооружений. - Москва: Стройиздат, 1947. -с.100-132.
61. Рабинович И.М. Приближенный расчет сжатых и сжато¬изогнутых стержней на действие мгновенного поперечного импульса. //Общая прочность и устойчивость сооружений при действии взрывной нагрузки. Вып.1. - Москва, 1944. - с.30-44.
62. Тимошенко СП. Колебания в инженерном деле. - Москва Физ- матгиз, 1959.-439 с.
63. Рабинович И.М., Синицын А.П., Лужин О.В., Теренин В.М.
Расчет сооружений на импульсные воздействия. Москва : Стройиздат 1970. с.
304.
64. Снитко Н.К. Устойчивость сжатых и сжато-изогнутых стержневых систем. - Л.-М.: Госстройиздат, 1956. - 207 с.
65. Болотин В. В. Динамическая устойчивость упругих систем. Госиздат Технико-теоретической Литературы 1956. с. 600.
66. Гвоздев А.А. Расчет несущей способности конструкций по методу предельного равновесия.-М.:Госстройиздат,1949.-280 с.
67. Лужин 0.В, Исследование работы купольных защитных конструкций на действие динамических нагрузок, как в пределах упругости деформации, так и за их пределами, - М.: ВИА, 1962.
68. Дикович И.Л. Динамика упруго-пластических балок. Судпромгиз 1962. с.292.
69. Комаров К.Л., Немировский Ю.В. Динамика жесткопластических элементов конструкций.- Новосибирск: Наука, 1984. - 234 с.
70. Ржаницын А.Р. Расчет сооружений с учетом пластических свойств материалов.- М.: Госстройиздат, 1954. - 287 с.
71. Ерхов М.И. Теория идеально-пластических тел и конструкций. М.: Наука, 1978.-352 с.
72. Попов Н.Н., Забегаев А.В. О применимости жестко¬пластического метода при расчете железобетонных конструкций на действие динамических нагрузок // Известия ВУЗОв: Строительство и архитектура, 1975. - № 12.-с. 33-38.
73. Качанов Л.М. Основы теории пластичности. - М: Наука,: 1969. 420 с.
74. Мазалов В.Н., Немировский Ю,В. Динамика тонкостенных пластических конструкций // Механика, - М: Мир, 1975, №5, - с. 155-247.
75. Дикович И.Л. Динамический изгиб упругопластической балки- полоски с осевым закреплением //Расчет пространственных конструкций - Вып.17. - М.: Стройиздат, 1977. - С.79-86.
76. Боданский М.Д., Горшков Л.М., Морозов В. И., Расторгуев Б.С. Расчет конструкций убежищ. Москва Стройиздат 1974. с.208.
77. Лужин О.В., Попов Н.Н., Расторгуев Б.С. Расчет конструкций сооружений на действие взрывных волн // Динамический расчет сооружений на специальные воздействия. Справочник проектировщика. -М.: Стройиздат, 1981, - с. 5-28.
78. Коренев Б.Г., Рабинович И.М. Справочник по динамике сооружений. Москва Стройиздат 1972.с.512.
79. Попов Н.Н., Расторгуев Б.С. Расчет железобетонных конструкций на действие кратковременных динамических нагрузок. М.: Стройиздат 1964.
- с. 150.
80. Попов Н.Н. Расчет железобетонных конструкций на кратковременную динамическую нагрузку. // Бетон и железобетон, 1973,№ 7, с.42-43.
81. Попов Н.Н., Расторгуев Б.С. Динамический расчет висячих конструкций. - М.: Стройиздат, 1966. - 83 с.
82. Попов Н.Н., Расторгуев Б.С, Динамический расчет железобетонных конструкций. Москва : Стройиздат 1974. с.206.
83. Расторгуев Б.С. Динамика железобетонных плит при взрывных нагрузках,// Аварии и Катастрофы. Предупреждение и ликвидация последствии ,том 6. М: издательство Ассоциации строительных ВУзов, 2003, с. 343-365.
84. Расторгуев Б.С. Предельные динамические нагрузки для каркасных производственных зданий при внешних взрывах // Труды МИСИ - Динамика железобетонных конструкций и сооружений при интенсивных кратковременных воздействиях- М: МИСИ, 1992, с. 18-37.
85. 3абегаев А.В. Расчет железобетонных конструкций на действие кратковременных динамических нагрузок с учетом смещений опор. Автореф. дисс. канд.техн.наук. - М., 1977. - 19 с.
86. Виноградова Т.Н. Влияние распора на работу железобетонных балочных конструкций при кратковременных динамических воздействиях. Автореф. дисс. канд.техн.наук. - М., 1977. - 20 с.
87. ЧарыевМ. Сопротивление железобетонных конструкций с
комбинированным армированием статическим и динамическим воздействиям. М.: Информэнерго, 1993. - с.90.
88. Мамедов С.С. Исследование прочности и деформаций в стадиях, близких к разрушению, сжатых железобетонных элементов: Авто-дисс. канд, техн, наук, - М. 1968. - 18 с.
89. Ржашщын А.Р. Колонны под действием бокового импульса// Исследование по строительной механике. - М.: Госстройиздат, 1962. -с. 6-22.
90. Снитко Н.К. Устойчивость стержневых систем в упруго- пластитической области. Л.: СтроЙиздат, 1968. - 248 с.
91. Черкесов Г. Н. Методы и модели оценки живучести сложных систем. Знание 1987. -116 с.
92. Перельмутер А.В. Об оценке живучести несущих конструкций.
93. Горшков В.В. Логико-вероятностный метод расчета живучести сложных систем. //Кибернетика АН УССР.-1982, № 1-с.104-107.
94. Рябинин И.А.,Парфенов Ю.Н. Надежность и эффективность структуры сложных технических систем. // в книге Основные вопросы теории и практики надежности.-Минск : Наука и Техника, 1982, с.25-40.
95. Труды РААСН. Строительная наука, том II. М.: 1995.
96. Расторгуев Б.С. Обеспечение живучести зданий при особых динамических воздействиях, // Сейсмостойкое Строительство. Безопасность Сооружений, 2003, №4. - с. 45-48.
97. И.Н.Тихонов. Армирование элементов монолитных железобетонных зданий. Пособие по проектированию. / ФГУП «НИЦ «Строительство». — М.: 2007. — 169 с.
98. Prevention of progressive collapse in multistory concrete buildings. SCI. 2006 г.