20.03.2020

ПК ЛИРА-САПР 2020

Интероперабельность. Компоненты технологии BIM

Autodesk Revit

В новой версии расширены возможности двусторонней связки с Autodesk Revit:

BIM_Revit-LIRASAPR.png
Новые возможности двусторонней связки Revit и ЛИРА-САПР
  • реализован экспорт из Revit с возможностью выбора части модели, необходимой для передачи в ЛИРА-САПР. Данная возможность существенно экономит время при разработке проекта комбинированных систем, а также многосекционных зданий/сооружений. Также она будет полезна при выполнении каких-либо локальных расчетов;
  • добавлена возможность передачи распределенных нагрузок по площади с отверстиями, а также с разными вариантами вложенности контуров нагрузок (например, полезная нагрузка на перекрытие задана по всей площади, а внутренний контур нагрузок для лестнично-лифтового узла, который находится внутри, задан нагрузкой другой интенсивности);
  • реализован импорт криволинейных стен;
  • реализована возможность экспорта результатов подобранной арматуры только для части расчетной модели;

Tekla Structures 2020

Двусторонний конвертер Tekla Structures — ЛИРА-САПР — Tekla Structures актуализирован для версий Tekla Structures 2019, 2019i и 2020. Конвертер позволяет в полном объеме выполнять расчет и проектирование металлических и железобетонных конструкций.

*.SLI

В алгоритм импорта/экспорта файлов в формате *.SLI добавлены нагрузки на пластинчатые элементы, распределенные по трапеции.

*.SAF

Реализован импорт аналитической модели в формате *.SAF. SAF формат является открытым форматом, все данные отображаются в виде таблицы Excel и структурированы по вкладкам, что позволяет пользователю проанализировать какие данные были сохранены исходной программой. Импортируется геометрия схемы, толщины и сечения элементов, параметры элементов, названия материалов.

*.IFC

Усовершенствован импорт моделей *.IFC, в том числе моделей IFC 4 из AllPlan.

Таблицы ввода

Реализованы новые возможности таблиц ввода данных:

  • перенос данных между активными файлами задач;
  • добавлены новые таблицы ввода параметров упругого основания (коэффициенты постели для пластинчатых КЭ, стрежневых КЭ и спецэлементов для моделирования отпора грунта за пределами фундаментной плиты);
  • добавлены таблицы для описания жесткостей элементов схемы (стандартные, стальные, сталежелезобетонные и численные типы жесткостей) и параметры, описывающие нелинейные законы деформирования для основного и армирующего материалов;
  • все реализованные таблицы снабжены инструментами API, описания работы с ними даны в справке.

Единая графическая среда ВИЗОР-САПР

Существенно расширены возможности задания и корректировки нагрузок на основе связки ВИЗОР — САПФИР — ВИЗОР. Благодаря этой связке, появилась возможность передавать часть схемы или целую модель для создания новых или корректировке существующих нагрузок средствами САПФИР. Новый инструмент также может быть использован для сбора ветровой и снеговой нагрузок, давления грунта на любую расчетную модель созданную средствами ВИЗОР или импортированную из любого доступного формата. Теперь все нагрузки штамп, заданные на стержни и пластины, сохраняют информацию о вершинах контура (линию проекции), геометрию и положение которого можно изменить в любой момент при работе с расчетной моделью. Отображение контура нагрузок упрощает анализ заданных в модели нагрузок в виде мозаик, а также существенно повышает качество документирования исходных данных для расчета.

Для анализа результатов расчета добавлены мозаики и изополя полных поступательных перемещений (вектор перемещений).

Угол согласования осей для выдачи напряжений и осей для ортотропных пластин теперь работает как свойство. Т.е. при корректировке сети пластинчатых КЭ или изменении геометрии пластин угол согласования сохраняет свое положение.

Visor_Shtamp.png
Представление границ для нагрузок-штамп

Исходные данные таблиц РСУ/РСН для норм (СНиП 2.01.07-85*, СП 20.13330.2016, ДБН В.1.2-2:2006) расширены коэффициентами надежности по ответственности зданий и сооружений. Данная возможность упрощает подготовку расчетных схем, целью расчета которых стоит выполнение конструктивных проверок несущих конструкций.

Visor_K_nadezhnosti.png
Коэффициенты надежности по ответственности зданий и сооружений

В новой версии поддерживается интерактивный протокол расчета. Информация из протокола расчета, в случае возникновения каких-либо предупреждений, ошибок или невязок в ходе решения автоматически переносится в служебное окно «Ошибки и предупреждения». На основании этого появилась возможность выполнять отметку узлов и элементов, не прибегая к поиску нужных объектов через «Полифильтр выбора». Например, можно быстро выполнить отметку узлов, в которых получилась большая невязка или отметить разрушенные элементы схемы и т.д. путем одиночного или группового указывания строк в соответствующем окне.

Visor_Interaktiv_protokol.png
Интерактивный протокол расчета

Добавлена возможность копировать и вставлять отмеченный фрагмент из одной схемы в другую, не указывая реперные узлы для сборки. При использовании данной команды сборка схемы осуществляется в глобальной системе координат. Данная возможность упрощает совместную работу смежных исполнителей, которые работают над одним проектом. Вставка необходимого фрагмента схемы также может быть выполнена с автоматическим поиском пересечений.

Реализована возможность создавать шарниры в стержнях, место установки которых определяется не на основании направления ЛСК, а на основании отмеченных узлов принадлежащих этим стержням. Также добавлена возможность создания шарниров на концах конструктивных элементов. Для контроля расчетной модели и документирования реализована «мозаика параметров шарниров», которая в цвете представляет все назначенные комбинации.

Visor_sharniry_sterzhn.png
Новые возможности создания шарниров для стержневых КЭ

Добавилась возможность сохранять все установленные размерные цепочки при использовании диалогового окна «Информация о размерах». Размерные линии не исчезают после перерисовки схемы. Реализована возможность отменить задание последней размерной линии, либо очистить все проставленные размеры. Добавлена возможность вывода значений размерных линий с учетом проекции вида.

Для плоской задачи содержащей физически нелинейные грунтовые КЭ (281-284) появилась возможность выполнять расчет коэффициентов запаса устойчивости для каждого КЭ. Расчет выполняется на основании главных напряжений и прочностных характеристик заданных в жесткостях ИГЭ.

Добавлена возможность задания имён для историй нелинейного нагружения. При выводе промежуточных результатов нелинейного расчета на экране выводится значение величины суммарного коэффициента к нагрузке.

Для стандартных типов сечения стержневых КЭ добавлена возможность задания коэффициента Пуассона. Ранее для данных типов сечения при расчете на сдвиг в расчете использовалась величина равная 0.25.

Добавлена возможность сохранять параметры редактирования в диалогах. Соответствующая опция добавлена в диалоговое окно «Параметры редактирования и визуализации», вкладка «Общие».

Добавлена возможность одновременной работы диалогов «Формирование динамических загружений из статических» и «Редактор загружений». В первом появилась сортировка строк таблицы по необходимым критериям.

Сняты ограничения на обязательные условия формирования исходных данных для задач «Динамики во времени». В прежних версиях необходимо было придерживаться строгого правила формирования загружений в расчетной схеме (первое загружение — предыстория, второе — загружение с массами, третье — динамические нагрузки, и четвертое необязательное загружение — демпфирующие силы). Теперь пользователь указывает номера этих загружений.

Для динамических задач реализованы мозаики весов масс, которые могут быть использованы как для анализа результатов расчета, так и для документирования.

В номер групп объединений перемещений добавлена информация о количестве узлов входящих в неё.

Для стрежней добавлена мозаика «Количество расчетных сечений».

Расширены возможности работы диалогового окна «Эпюра по сечению»:

  • добавлена настройка отображений максимальных значений, отображение значения в каждом КЭ;
  • добавлено вращение в окне «Эпюра по сечению» при помощи правой клавиши мыши.

Для строительных осей добавлена возможность управлять их видимостью при фрагментации схемы.

Для удобства чтения исходных данных для расчета огнестойкости железобетонных конструкций добавлена подсветка граней сечений стержней подверженных нагреву. В режиме просмотра пространственной модели (3D-графика) с учетом назначенных сечений также можно контролировать условия пожара для пластинчатых элементов.

Препроцессор САПФИР-конструкции

Сбор нагрузок

В дополнение к ранее созданным возможностям автоматизированного сбора ветровой нагрузки, формирования пульсационных загружений, задания сейсмики и генерации подвижной нагрузки в версии 2020 появилась возможность в автоматизированном режиме задать снеговые мешки, задать гололедную нагрузку, создать давление грунта на стены подвала, расширились опции по формированию ветровой нагрузки, добавилась возможность сформировать нагрузки согласно Eurocode EN 1991-1-4:2005 и НП 2.2.1 к СП РК EN 1991-1-4:2005/2011, а также появилась возможность выполнить автоматизированный сбор нагрузки на балки.

Расчет нагрузки от снегового мешка выполняется для плоских покрытий с парапетами и участков покрытий, примыкающих к возвышающимся над кровлей вентиляционным шахтам и другим надстройкам согласно нормативных документов СНиП 2.01.07-85, СП 20.13330.2016, ДБН В.2.1.2-2006 3.1(2007), НП к СП РК EN 1991-1-1:2003/2011 в зависимости от снегового района, высоты выступающей конструкции, коэффициента учитывающего снос снега и термического коэффициента. Выполняется автоматическое вычисление ширины снегового мешка. Опционально можно заполнить снеговой нагрузкой пространство по всей площадке, ограниченной контуром и снеговым мешком. Контуры выступающих конструкций могут быть произвольными. Нагрузка от снеговых мешков автоматически трансформируется в штамп.

Sapfir_sneg.png
Задание снеговых мешков в САПФИР

Значение гололедной нагрузки вычисляется согласно СП 20.13330.2016 исходя из толщины стенки гололеда, высоты сооружения и сечения элементов. Гололедная нагрузка автоматически прикладывается к стержневым элементам конструкции при создании расчетной модели и автоматически обновляется при изменении параметров гололедной нагрузки или геометрии физической модели.

Sapfir_gololed.png
Задание параметров для гололедной нагрузки

Вычисление интенсивности давления грунта происходит согласно Пособию по проектированию подпорных стен и стен подвалов (Справочное пособие к СНиП 2.09.03-85) в соответствии с заданными параметрами: удельным весом грунта засыпки, углом внутреннего трения, удельным сцеплением грунта засыпки, углами наклона расчетной плоскости (стены, шпунта), поверхности грунта и углом трения грунта на контакте с расчетной плоскостью, планировочной отметкой, уровнем грунтовых вод и равномерно-распределенной нагрузки, расположенной на поверхности. В результате вычислений формируется 3 загружения, которые включают в себя интенсивность активного давления грунта, интенсивность дополнительного горизонтального давления грунта, обусловленного наличием грунтовых вод и интенсивность горизонтального давления грунта от равномерно-распределенной нагрузки расположенной на поверхности призмы обрушения. Вычисленное давление грунта прикладывается к предварительно отмеченным стенам подземной части здания. Опционально можно сформировать 1 загружение со всеми 3 нагрузками. При необходимости внести корректировки в нагрузку от грунта достаточно изменить параметры давления и выполнить обновление расчетной модели — нагрузка от грунта обновится автоматически. Существует возможность сформировать несколько наборов исходных данных для вычисления давлений грунта.

Sapfir_davlenie_grunta.png
Задание параметров для создания нагрузки от давления грунта

Реализован инструмент, позволяющий выполнить сбор нагрузок с поверхности плиты и перераспределить ее на балки. В качестве исходных данных задается нагрузка, которую необходимо трансформировать в линейную и приложить ее на несущие балки. Указываются опоры балок, указывается загружение из которого собирать нагрузку и загружение в которое определить уже перераспределенные нагрузки, настраивается способ представления нагрузок – линейные нагрузки или эквивалентные сосредоточенные силы. Перераспределенные нагрузки можно приложить не только к расчетной модели, но и как исходные данные для физической модели, что дает возможность выполнить такой расчет и не потерять созданную нагрузку на балки при последующих обновлениях расчетной схемы. Балочная клетка может иметь произвольную конструкцию.

Для ветровой нагрузки, в дополнение к существующей возможности собрать и приложить нагрузку в уровне дисков плит перекрытия, добавилась еще возможность приложить объемно-пространственное ветровое давление на всю конструкцию.

Триангуляция

Выполнено значительное ускорение всех способов триангуляции за счет многопоточности. Ускорение зависит от количества физических ядер процессора. Триангуляция каждой новой пластины происходит отдельным процессом и таким образом загружаются все ядра компьютера. Также для способа триангуляции «Четырехугольная» добавлен новый параметр «Быстрая разбивка», который дает еще дополнительное ускорение.

В ранних версиях существенно падала скорость триангуляции для плит большой площади. В версии 2020 для таких случаев появилась новая опция в свойствах пользовательской линии триангуляции – линия разреза. Данная опция предполагает, что вдоль такой линии триангуляции произойдет разрез плиты на отдельные части, триангуляция которых уже произойдет на порядок быстрее.

Для пользовательских линий триангуляции появилась возможность задать разбивку (шаг аппроксимации) внутри линии. Для линий триангуляции расширены команды копирования, тиражирования, симметрии, как в пределах одной плиты перекрытия, так и для других плит здания. Таким образом можно набрать из линий триангуляции шаблон, который можно сохранить в библиотеку САПФИР и в дальнейшем использовать как в текущем, так и в других проектах.

В свойствах проемов (окон и дверей) добавились опции "Создавать горизонтальные и вертикальные линии триангуляции". Данная опция позволяет создать лучи от проема до краев стен из определяющих линий, которые впоследствии будут служить как выравнивающие линии для триангуляции.

Реализована возможность выполнить сгущение шага триангуляции для приопорной зоны, например, сопряжения плит перекрытия с колоннами. В свойствах колонн теперь можно задать шаг точек триангуляции, которые будут использоваться вблизи опоры, количество рядов точек с фиксированным шагом и общее количество рядов точек триангуляции. После рядов с фиксированным шагом триангуляции программа создает несколько рядов с переходным шагом, чтобы смягчить переход от мелкой сетки над опорой к более крупной в пролете.

Sapfir_triangul_opory.png
Триангуляция зоны вблизи опоры

Конечные элементы

В САПФИР 2020 сделан еще один шаг к созданию полной расчетной схемы без привлечения ВИЗОР-САПР. Задание в явном виде КЭ55 для моделирования упругой связи, КЭ 62 для элементов демпфирования, КЭ 10 численного для моделирования стержня общего положения (универсального стержня), задание одноузловых элементов КЭ 56. Для всех специальных КЭ задается жесткость и уже автоматически формируется пересечение при создании расчетной модели.

Sapfir_KE55.png
Задание КЭ55 для элементов

Для объектов типа стена и плита реализован выбор типа КЭ, которые будут этот объект моделировать: КЭ 44/42 — оболочка, КЭ 19/12 — плита, КЭ 27/24 — балка стенка универсальная, КЭ 30/22 — балка-стенка, КЭ 47/46 — толстая оболочка, КЭ 17/16 — толстая плита, КЭ 59/58 (КЭ 258/259) — линейные и нелинейные элементы платформенного стыка, КЭ 344/342 — геометрически нелинейная оболочка, а также ортотропные КЭ оболочки, плиты, балки-стенки. Для объектов типа колонна и балка реализован выбор следующих КЭ: КЭ 1, 2, 3, 4, стержневые КЭ плоской фермы, рамы, ростверка и пространственной фермы, КЭ 7 — пространственный стержневой тонкостенный КЭ с учетом депланации сечения, КЭ 10 — универсальный пространственный стержневой КЭ, КЭ 207-208 — физически нелинейные двухузловые КЭ предварительного обжатия (домкрат) и натяжения, КЭ 310 — геометрически нелинейный универсальный пространственный стержневой КЭ (нить). Выбранному типу КЭ можно задать жесткость в явном виде в терминах ВИЗОР-САПР, а также комментарий к жесткости.

Sapfir_tip_KE_kolonn.png
Задание типа КЭ для колонн и коэффициентов к жесткостям

Sapfir_tip_KE_sten.png
Задание типа КЭ для стен и коэффициентов к жесткостям

Для фундаментной плиты на естественном основании появилась возможность задать жесткость горизонтальных связей или вычислить ее в автоматизированном режиме. В результате в узлах фундаментной плиты сформируются КЭ 56, моделирующие трение бетона по грунту. Для вычисления жесткости КЭ 56 задается коэффициент трения бетона по грунту и допустимая деформация покоя. Существует возможность ограничить количество вычисляемых жесткостей. В качестве отпора грунта Pz может использоваться либо численно заданное значение, либо вычисляемое значение на основе РСН.

Sapfir_KE56.png
Задание КЭ 56 с автоматизированным вычислением жесткости

Аналитическая модель

Реализовано выравнивание одних объектов под другие. Команда позволяет сделать точную и аккуратную аналитическую модель, если физическая (архитектурная) модель была построена с определенными неточностями.

Добавлено автоматическое согласование криволинейных объектов, например криволинейной плиты по криволинейной стене, что позволяет получить одинаковый согласованный шаг аппроксимации объектов при создании расчетной модели. А соответственно, впоследствии и регулярную триангуляционную сеть.

Реализовано создание параметрической балочной системы (массива балок). Задается шаг и сечение балок в одном и другом направлении. Для каждой группы балок доступен полный набор параметров, присущих балкам. Балочная система может быть произвольной формы, горизонтальной или наклонной. Вектор направления позволяет управлять углом наклона балочной системы. Имеется возможность в регулярном шаге задать индивидуальный, отличный от общего шага. Опционально можно задать нагрузки на балки. Нагрузка может быть как распределенная по контуру и потом может собираться на балки с помощью алгоритма сбора нагрузок, так и линейно-распределенная на каждую балку.

Создана возможность выполнить пересечение элементов в расчетной модели по реальным объемам объектов. Новая настройка пересечений позволяет не задумываться про такие параметры как соотношение сторон пилона, точность поиска пересечений и прочих детализированных настройках пересечений.

Добавлена возможность задать количество расчетных сечений стержней для колонн, балок и элементов ферм. Можно настроить количество сечений как для всех проектов в настройках САПФИР, так и индивидуально в каждом объекте.

Реализовано автоматизированное задание перемычек над проемом для стен. Можно задать все необходимые данные для более точного моделирования данного фрагмента модели (сечение перемычки, материал, отступы от проема) При редактировании габаритов проема перемычка автоматически обновляется.

Sapfir_peremychki.png
Задание перемычки над проемами

Добавлена возможность моделирования ленточного фундамента при помощи инструментов Стена и Балка. Для выделенных стен указывается ширина, высота ленты, материал и необходимые расчетные характеристики. По кнопке "Создать" формируется ленточный фундамент, который связан с существующей стеной и при редактировании стены, фундамент автоматически обновляется.

Результаты расчета в САПФИР

С версии 2020 появилась возможность запустить готовую расчетную модель САПФИР на расчет в процессор напрямую из системы САПФИР. В результате расчета становится возможным выполнить просмотр и анализ результатов, а именно: мозаики перемещений в узлах по всем 6 направлениям, мозаики напряжений в пластинах (нормальные, касательные напряжения, моменты, перерезывающие силы и отпор грунта), мозаики усилий в стержнях (продольные, поперечные силы, моменты и отпор грунта Ry, Rz) и мозаики усилий в одноузловых элементах по всем 6 направлениям. Начальный анализ НДС конструкции позволяет избежать ошибок в расчетной схеме и устранить их еще на этапе работы в САПФИР. Расчетную схему можно отобразить как в исходном, так и в деформированном виде, настраиваются масштаб деформаций, размеры узлов, толщины линий на мозаиках и число диапазонов шкалы. Возможен вывод результатов по сформированным комбинациям РСН и загружениям.

Sapfir_rezult_mozaika_perem.png
Мозаика перемещений по Z в расчетной схеме

Sapfir_rezult_mozaika_napryazhen.png
Мозаика напряжений Мy в расчетной схеме

САПФИР-Генератор

Добавлен нод "Блок моделей", который дает доступ к технологии создания так называемого Типового блока. В такой блок можно добавить объекты из графического пространства САПФИР или любые объекты, созданные нодами. Далее Блок моделей можно тиражировать по этажам, копировать, выполнять симметрию и др. При внесении изменений в начальный блок все остальные копии блока обновляются автоматически. Такие изменения могут относиться как к операциям редактирования (добавить новый объект в блок, перенести объект, удалить) так и к изменениям свойств объектов, входящих в блок.

Добавлены новые ноды: нод формирования ленточного фундамента под стенами, нод формирования перемычек над проемами, нод создания осей.

Добавлено диалоговое окно Обновление подложек Dxf и Obj, чтобы оперативно обновлять выбранные подложки, не заходя в диалоговое окно САПФИР-Генератора.

Создан нод фильтра по критериям. В качестве критерия могут быть заданы длина, высота объекта, толщина, материал, смещение от уровня, тип объекта, слой, маркировка.

Реализован нод импорта ifc модели. В самом ноде указывается путь к файлу ifc. Нод импорта ifc является динамически обновляемым. Изменения, внесенные в ifc файл, появляются в файле САПФИРа автоматически при нажатии на кнопку Обновить модель. Измененные, удаленные или добавленные объекты окрашиваются в САПФИР в разные цвета. Измененные в зеленый, добавленные в синий, удаленные в красный. Таким образом можно уже непосредственно в файле САПФИР отследить изменения, которые были внесены в ifc файл.

САПФИР-ЖБК

В дополнение к ранее разработанным системам Плита, Диафрагма, Колонна, Балка и Выпуски из фундаментной плиты в САПФИР-ЖБК добавлено конструирование прямых железобетонных лестниц. На основе импортируемой из ВИЗОР-САПР информации об армировании может быть выполнена унификация лестниц.

Конструирование лестниц выполняется в автоматизированном режиме. Создается вид армирования, который содержит продольный разрез лестничного марша с отображением основной продольной рабочей арматуры и вспомогательной арматуры. Для лестницы создается рабочий чертеж армирования со спецификацией, ведомостью деталей и ведомостью расхода стали.

Sapfir_konstruirovanie_lestnitsy.png
Конструирование лестницы

Панельные здания

Для расчета жесткости горизонтального стыка добавлена возможность задать вручную исходные данные для вычисления жесткости (как альтернатива получению исходных данных из физической модели). Таким образом можно задать нужные значения кубиковой прочности раствора, толщины верхнего и нижнего растворного шва и толщину стены. На основе заданных данных будут вычисляться значения диаграммы сигма-эпсилон.

Для горизонтального стыка добавился способ опирания панелей перекрытия с учетом эксцентриситета с использованием КЭ 10.

Добавился способ визуализации моделей в виде этажей со сдвижкой. Можно управлять смещением вдоль осей X, Y или Z с помощью специальных слайдеров.

Добавлен визуальный контроль корректности введенных данных в диалоговое окно "Расчет жесткости стыка".

МКЭ процессор

В новой версии ПК ЛИРА-САПР реализованы высокоточные (с узлами на сторонах) линейные конечные элементы (пластинчатые и объемные), которые позволяют существенно повысить точность решения даже при использовании грубых сеток.

Реализована шестая степень свободы для КЭ оболочки — поворот вокруг оси перпендикулярной плоскости пластины, которая позволяет улучшить качество конечно-элементной модели при решении некоторых задач (моделирование эксцентриситетов масс, борьба с геометрической изменяемостью схемы, и др.) без обязательного использования специальных приемов моделирования. Соответствующая настройка добавлена в параметры расчета.

Для решения задач динамики спектральным методом реализован алгоритм конденсации масс, который позволяет существенно сократить время поиска форм колебаний. Данный подход заключается в том, что при поиске форм колебаний рассматриваются только массы основной конструкции, а массы от гибкой части (собственные колебания которой в данной задаче не интересуют пользователя) сосредотачиваются в ее опорные узлы.

Kondensatsiya_mass.png
Конденсация масс для расчета на динамические воздействия

Vysokotochnye_KE.png
Расширенные настройки управления расчетом

Реализован альтернативный способ суммирования составляющих при расчете на сейсмические воздействия. Данный алгоритм позволяет учесть близость частот и учесть рекомендации многих нормативных документов в области проектирования сейсмостойкого строительства, например, формула (5.9) изложенная в п. 5.11 СП 14.13330.2018.

Реализован новый модуль динамики по спектрам НТП РК 08-01.1-2017 «Проектирование сейсмостойких зданий и сооружений», на которые ссылается НП к СП РК EN 1998-1:2004/2012 (R2).

Реализована возможность расчета «Динамики во времени» после использования системы «Монтаж» или «Шаговая нелинейность». Т.е. можно учесть НДС конструкций предшествующие динамическому воздействию за счет формирования истории нагружения/возведения.

Verif_vysokotochnye_KE.jpg
Верификационный пример для анализа точности решения при использовании высокоточных КЭ

Verif_obychnye_KE.JPG
Верификационный пример для анализа точности решения при использовании классических КЭ

Sopostavlenie_rezultatov_rascheta.png
Сопоставление результатов расчета для высокоточных и классических КЭ

Patalogicheskiy_test.png
Патологический тест из верификационного отчета ПК ЛИРА-САПР (том II)

Реализован вариант итерационной работы КЭ стыка, позволяющий избежать недостатков шагового метода расчета (например, выключение при отрыве, и включение обратно при изменении направления нагрузки)

Для итерационных и шаговых КЭ платформенного стыка реализована корректировка сдвиговой жесткости в зависимости от вертикальной деформации.

Для задач «Динамики во времени» снято ограничение на привязку к фиксированным загружениям с номерами «2», «3» и «4». Порядок загружений с динамическими нагрузками, массами и демпфирующими силами может быть произвольным.

Реализована возможность задавать отказ (локальное разрушение) элементов для задач «Динамики во времени» (доступно при наличии новой системы «ПРОГРЕССИРУЮЩЕЕ ОБРУШЕНИЕ»).

Расширены возможности процессора для решения задач итерационным методом. В расчетах можно использовать:

  • «Метод 1» — классический метод компенсирующих нагрузок;
  • «Метод 2» — модифицированный метод компенсирующих нагрузок, рекомендуется использовать в задачах конструктивной нелинейности;
  • «Автоматический выбор» — во время расчета выполняется анализ скорости сходимости, и выбирается подходящий метод решения.

Работа стальных сечений (прокатных и составных) в физически нелинейной постановке (R2).

Итерационный вариант решения КЭ стержней и оболочек в физически нелинейной постановке (нелинейность ЖБК и стальных конструкций) — расчет с учетом пластических деформаций (нелинейная пластичность) (R2).

Система Грунт

В системе «ГРУНТ» разработан интерфейс «Лента». Для полной преемственности версии сохранен классический интерфейс в виде ниспадающего меню и панелей инструментов.

Реализован расчет коэффициентов упругого основания в соответствии с нормами СП РК EN 1997-1:2004/2011 по схеме линейно упругого полупространства методом послойного суммирования. Коэффициенты постели могут быть вычислены по трем методикам («метод 1» — Пастернак, «метод 2» — Винклер, «метод 3» — модифицированная модель Пастернака с корректировкой модуля деформаций по глубине). По желанию пользователя в автоматическом режиме может быть организован итерационный процесс, уточняющий активное давление на грунт под подошвой проектируемой фундаментной плиты.

В основных диалоговых окнах, таких как характеристики ИГЭ, скважины/таблица скважин, сеть построения, обновлены визуальные компоненты для редактирования таблиц исходных данных.

В новой версии для модели условного фундамента Нс (глубина сжимаемой толщи) отсчитывается от подошвы условного фундамента, а построение эпюры давления грунта изъятого из котлована строится от подошвы ростверка при задании не нулевого значения K1 и/или К2.

Grunt_interface.png
Новый интерфейс системы ГРУНТ

Grunt_primer_rascheta.png
Пример расчета осадки условного фундамента с использованием системы ГРУНТ

Каменные и армокаменные конструкции

В новой версии разработан альтернативный алгоритм расчета армокаменных конструкций в «строгом соответствии с нормами» СП 15.13330.2012 (изменение №3). Соответствующая настройка помещена в набор свойств для вариантов конструирования. Для описания расчетных параметров кладки и армирования сетками создан новый интерфейс пользователя. Реализован подбор армирования композитными сетками.

Усовершенствован расчет простенков произвольного поперечного сечения. Определение площади сжатой зоны сечения производится по деформационной модели.

Усовершенствован расчет простенков с учётом усиления стальной обоймой, железобетонной обоймой и армированной растворной обоймой. Расчёт усиления производится в соответствии с Пособие по проектированию каменных и армокаменных конструкций к СНиП ІІ-22-81 (раздел 5).

Armokamennye.png
Выбор алгоритма расчета для армокаменных конструкций

Железобетоннные конструкции

В новой версии ПК ЛИРА-САПР 2020 дальнейшее развитие получили расчеты ж/б конструкций из условий огнестойкости.

  • В стержневых и пластинчатых элементах реализован подбор необходимой площади поперечной арматуры из условий огнестойкости.
  • Для стержневых элементов реализован подбор продольной арматуры для всех видов поперечных сечений.
Armirovanie_s_uchetom_ognestoykosti.png
Стандартные типы сечений для которых поддерживается подбор армирования с учетом огнестойкости

Для «безмоментных» диафрагм реализован подбор арматуры по середине элемента. Это очень актуально для объемно-блочного домостроения (очень тонкая стенка, предполагающая центральное армирование).

Armirovanie_po_seredine.png
Пример задания привязки продольной арматуры по середине

Для проверки заданного армирования реализован вывод результатов (коэффициентов запаса) по 5-ти различным проверкам.

Res_proverki_ZA_dlya_plastin.png
Результаты проверки заданного армирования для пластинчатых элементов

Значительно ускорены все проверки коэффициентов запаса, для чего реализована возможность указывать диапазоны поиска.

Для норм Eurocode и им подобным реализован подбор арматуры продавливания с учетом продольной рабочей арматуры.

Armirovanie_prodavlivanie.png
Пример задания исходных данных для подбора поперечной арматуры продавливания с учетом продольного армирования

Все выше перечисленные функции также реализованы и в подсистеме «ЛАрм» — локального армирования отдельных элементов расчетной модели здания.

При выводе результатов расчета поперечного армирования в виде цветных мозаик, реализован гибкий инструмент настройки шкалы. Использование этого инструмента значительно упрощает анализ, и ускоряет выдачу результатов на конструирование:

Nastroyka_shkaly_armirovaniya.png
Настройка шкалы армирования

Стальные конструкции

Реализован расчет двутаврового стержня переменного сечения. Алгоритм подбора поперечных сечений основан на условии получения минимально возможного по материалоемкости профиля. Все поперечные сечения в пределах конструктивного элемента сохраняют линейную зависимость между габаритами сечений в начале и конце стержня. Результаты подбора сечений с указанием процента использования по каждой из проверок представлены в графическом и табличном видах.

Расширен набор поперечных сечений доступных для выполнения проверки и подбора тонкостенных профилей в соответствии с требованиями СП 260.1325800.2016.

Tonkostennye_profili.png
Новые типы тонкостенных холодногнутых профилей

При расчете элементов в локальном режиме для анализа так же выводится определяющая комбинация усилий, которая дала максимальный вклад по каждой из проверок.

Увеличена скорость подбора и проверки стальных сечений за счет оптимизации алгоритмов расчета.

Стержневые аналоги

Новая система

Данная система позволяет решить задачу расчета конструирования комбинированных конструктивных элементов (железобетонный пилон, сборная железобетонная стеновая панель, железобетонная балка-стенка, армокаменный простенок, железобетонная перемычка) без модификаций существующих расчетных процедур ЛИРА-САПР. Зачастую, все перечисленные выше типы конструкций представлены в расчетной модели набором пластинчатых КЭ. Это связано с тем, что практически все комплексы, которые используют для создания архитектурной/физической модели, оперируют такими объектами как стена/стеновая панель/пластина. Если для учета работы такого элемента в составе каркаса выбранный способ аппроксимации вполне годится, то учесть все особенности прочностного анализа удается не всегда. Например, для анализа напряжений требуется более мелкая сетка триангуляции, т.к. в расчете используются напряжения, вычисленные в центре тяжести КЭ. Так же одной из часто встречающихся ошибок является моделирование изгибаемых и внецентренно-сжатых/растянутых элементов одним КЭ по высоте сечения.

Sterznevoy_analog.png
Пример создания СА для проверки стальных конструкций смоделированных с помощью пластинчатых КЭ

В ПК ЛИРА-САПР 2020 решение такой задачи реализуется путем создания для КЭ комбинированных конструктивных элементов стержневых аналогов (СА) — аналогичных им стержневых элементов, с аналогичными сечениями и материалами. СА не участвуют в расчете процессора: усилия в их сечениях вычисляются на основе усилий в исходных КЭ. Набор элементов для определения усилий может быть совершенно разнообразным: стержневые, пластинчатые, объемные, спецэлементы, а также все возможные их комбинации. Далее расчет конструирования (подбор/проверка армирования, проверка/подбор стальных сечений) стержневых аналогов выполняется как и для основных элементов модели.

Так же стержням СА можно назначить сечение произвольного очертания и состава из КСу (Конструктор сечений универсальный). А затем из результатов расчета вернуть в КСу действующие усилия, чтобы сделать поверочный расчет несущей способности такого сечения по нелинейной деформационной модели (НДМ).

Прогрессирующее обрушение

Новая система

В ПК ЛИРА-САПР реализована новая специализированная система, которая соответствует действующим рекомендациям для моделирования поведения конструкций зданий и сооружений в случае аварийных воздействий, вызвавших локальные разрушения отдельных несущих элементов.

Расчет может быть произведен:

  • Квазистатическим методом в линейной и нелинейной постановках. С использованием системы «Монтаж» для получения корректного напряженно-деформированного состояния конструкций на момент времени перед отказом элемента, и последующим автоматическим приложением вычисленных реакций от удаляемого элемента (с обратным знаком) с учетом заданного коэффициента динамичности.
  • Динамическим методом прямого интегрирования уравнений движения во времени в линейной и нелинейной постановках. Расчет можно произвести с учетом истории нагружения/возведения, завершающей стадией которого является автоматическая генерация и приложение импульсной нагрузки в указанный промежуток времени. Данный метод позволяет учесть и эффекты демпфирования.

Одним из результатов расчета является вычисленные усилия во всех элементах схемы, которые можно использовать для выполнения конструктивных расчетов. Для линейных расчетных моделей, кроме возможности выполнить проверку несущей способности сечений, также доступен подбор армирования и подбор стальных сечений.

Таким образом, в результате численного моделирования можно получить качественную оценку устойчивости конструкции к прогрессирующему обрушению, а также сопоставить между собой различные сценарии обрушения с целью выявления слабых мест.

Документирование и контекстная справка

Система документирования «Книга Отчетов» расширена для всех новых возможностей ПК ЛИРА-САПР 2020.

В свойства «Книги отчетов» добавлена опция «Восстановить схему по объемам» по аналогии с настройками обновления изображений.

Создана контекстная справка для новых возможностей ПК ЛИРА-САПР 2020.


Другие новости
18.05.2020 Видеопрезентация ПК ЛИРА-САПР 2020
На канале Liraland опубликована видеопрезентация новой версии ПК ЛИРА-САПР 2020
27.04.2020 Финал международного конкурса BIM-проектов «Мастер-Renga»
30 апреля состоится онлайн-мероприятие, посвященное подведению итогов V ежегодного международного конкурса по созданию BIM-проектов «Мастер-Renga»
14.04.2020 Все равно сидим дома. Давайте учиться!
Есть предложение потратить это время с пользой
03.04.2020 Удаленная работа с ПК ЛИРА-САПР
ПК ЛИРА-САПР поддерживает возможность удаленной работы
23.03.2020 Презентация ЛИРА-САПР 2020 этой весной
Онлайн презентация новых возможностей ПК ЛИРА-САПР 2020 этой весной
САПФИР 2020
САПФИР 2020
Система параметрического 3D моделирования жилых и общественных многоэтажных зданий, коттеджей, сооружений произвольного назначения, на стадиях от ПП до РД; документирования и получения чертежей с учёт…
База знаний
Все статьи