1 Гепард-А. Проектирование металлоконструкций на основе параметризованных моделей Рычков С.П , Теплых А.В , www. Kbtsamara.ru ООО КБТ, Самара

Основные функции Гепард-А Быстрое создание параметризованной расчетной модели, в том числе задание типовых загружений Генерация сетки конечных элементов, либо на изгибаемых стержнях, либо на оболочках Экспорт КЭМ либо в формате SCAD либо NASTRAN для дальнейшего анализа Анализ модели в Гепард-А, вычисление РСУ Выполнение проверок прочности, устойчивости, прогибов по действующим нормам Подбор рациональных сечений конструктивных элементов рам Экспорт в формате SCAD для выполнения анализа в составе модели здания Импорт результатов анализа из SCAD и уточнение параметров сечений с учетом силовой работы рамы в составе здания Автоматизированное проектирование узловых соединений рам Автоматическое формирование документов в формате Word процесса сбора нагрузок, выполнения проверок, проектирования узлов и т.п. 2

3 Объекты проектирования Гепард-А Плоские рамы из сварных двутавров переменного сечения и стандартных профилей: Типовые рамы: Однопролетные - с шарнирным и жестким сопряжением колонн с фундаментом Многопролетные с комбинированным опиранием колонн на фундамент Многоконьковые Многоэтажные Сегментные рамы Рамы произвольной конфигурации Узловые соединения рам: Геометрия и РСУ - из расчетной модели рамы Изолированные узлы

4 Рама с шарнирным опиранием колонн на фундамент Параметры задания модели типовой рамы: количество коньков и размеры пролетов; привязка наружных, внутренних колонн и коньков относительно разбивочных осей; уклоны ригелей и внешних колонн; размеры основных и дополнительных сечений колонн, ригелей и балок уровней; параметры ребер жесткости

5 Рама с жестким опиранием колонн на фундамент

6 Многопролетная рама

7 Многоконьковая рама

8 Многоэтажная рама

9 Рама произвольной конфигурации Модель рамы произвольной конфигурации строится из совокупности конструктивных элементов (КОЭ), соединяющихся между собой в узлах сопряжения Расположение КОЭ в пространстве определятся положением его узлов Координаты узлов служат параметрами рамы Параметрами КОЭ являются концевые и дополнительные сечения, поперечные ребра Нагрузки, закрепления, шарниры и сосредоточенные массы задаются в терминах КОЭ

10 Базы колонн

11 Оголовки колонн

12 Прямой фланцевый стык Выполняется компоновка и подбор диаметра болтов Определяются размеры катетов сварных швов Вычисляются коэффициенты использования

13 Косой фланцевый стык с поперечным ребром

14 Автоматизация задания нагрузок Нагрузки задаются в терминах геометрической модели рамы Автоматизировано задание нагрузок: Веса конструкции и постоянных составляющих Снеговых Ветровых Крановых Снеговые, ветровые и крановые загружения формируются в соответствии с требованиями СП Предусмотрено задание нагрузок произвольного вида

15 Параметризация расчетной модели Изменение любого параметра расчетной модели приводит к автоматической перестройке всей геометрии и нагрузок Производится вычисление текущей массы конструкции

16 Автоматическое создание сетки конечных элементов Сетка изгибаемых стержней Элементы с постоянными параметрами по длине Линейное изменение параметров по длине Учет податливости на сдвиг Сетка на основе оболочечных элементов Разбиение с учетом заданных поперечных и продольных ребер

17 Задание шарниров и закреплений На типовых рамах шарниры и закрепления создаются автоматически Предусмотрено задание дополнительных шарниров и закреплений пользователем в произвольных сечениях рамы Автоматическое преобразование нагрузок с геометрии в конечно-элементные нагрузки

18 Выполнение анализа модели Анализ выполняется для стержневой модели Виды анализа Линейный статический Анализ устойчивости по Эйлеру Расчет собственных форм и частот Вычисление РСУ методами линейного программирования По линейным критериям в пяти точках профиля По нелинейным критериям в двух точках профиля В соответствии с п. 6.4 СП Автоматический выбор комбинаций загружений В комбинации загружения достигается максимум по одному из критериев РСУ в одном из конечных элементов Выполнение анализа устойчивости для выбранной комбинации загружений

19 Отображение результатов Результаты выводятся для загружений и комбинаций загружений В графическом виде В листинг Форматы вывода результатов на конечных элементах Продольные и поперечные силы Изгибающие моменты Напряжения в точках вычисления РСУ РСУ на элементе

20 Проверки ограничений по СНиП Для отдельных комбинаций загружений По огибающей всех комбинаций проверки прочности; проверки местной устойчивости стенок отсеков изгибаемых элементов; проверки устойчивости колонн постоянного сечения; проверки несущей способности ригеля с гибкой стенкой; проверки прогибов Вывод коэффициентов использования по критериям проверки Автоматическое формирование отчетов в формате Word

Проверки прочности по критическому фактору при совместном действии M и N (ф. 50) по касательным напряжениям (ф. 29) по эквивалентным напряжениям в стенке (ф. 33) по касательным напряжениям в опорных сечениях (ф. 41) 21

Проверка местной устойчивости стенок отсеков 22

23 Проверки ограничений по СНиП Проверка устойчивости колонн постоянного сечения по критическому фактору устойчивость в плоскости рамы устойчивость из плоскости рамы устойчивость стенки свес поясных листов предельная гибкость в плоскости действия момента предельная гибкость из плоскости действия момента устойчивость плоской формы изгиба

24 Функции проектирования Автоматизированный подбор сечений по условиям прочности и устойчивости Для изгибаемых элементов Для колонн постоянного сечения Применение аппарата групп сечений

25 Функции проектирования Узловые соединения рам Автоматическое определение РСУ для узлов Автоматическое формирование геометрии узла – размеров сечений и углов Изолированные узлы Рациональный подбор параметров узла, при заданных ограничениях Контроль коэффициентов использования по всем параметрам Возможность интерактивного изменения параметров узла пользователем Вывод отчета по проектированию узла в формате Word

26 Функции проектирования, базы колонн

27 Функции проектирования, фланцевые соединения

28 Функции проектирования Автоматическое формирование нагрузок на фундамент Расчет поясных сварных швов

29 Совместная работа со SCAD и Nastran Экспорт конечно-элементной модели, условий нагружения, расчетных длин в текстовом формате SCAD Стержневая модель Оболочечная модель – анализ местной устойчивости в SCAD Модификация модели в SCAD и последующий импорт результатов анализа Возможность использования результатов в операциях проверок, подбора сечений, проектирования узлов. Экспорт в текстовом формате NASTRAN Стержневая модель Оболочечная модель – анализ местной устойчивости и нелинейный анализ

30 Экспорт моделей в SCAD

31 Назначение Гепард-А Вариантное проектирование рам на основе просмотра большого количества конструктивных решений Автоматизированное проектирование типовых узлов Автоматическое документирование процесса проектирования Генерация конечно-элементных моделей рам переменного сечения с последующим экспортом в SCAD и сборкой модели каркаса здания Возможность оперативного, в течении 1 часа, определения массы конструкции типовой рамы и оценка стоимости проекта