Автоматизация проектирования железобетонных конструкций

 

Современный технический прогресс вызывает постоянное усложнение проектируемых объектов и рост их числа. Это, в свою очередь, приводит к усложнению проектных работ и увеличению их объемов. В таких условиях решение задач выбора оптимального конструктивного решения становится все более трудоемким. Основным способом повышения производительности труда проектировщиков и повышения качества проектирования является переход от традиционной, ручной технологии проектирования к машинной, использующей ЭВМ, средства машинной графики и т. п. Такая технология получила название САПР (системы автоматизированного проектирования). При применении САПР возможна как автоматизация всего процесса проектирования, так и включение ручных методов на определенных этапах.

Последовательность получения конструктивного решения при автоматизированном проектировании показана на схеме рис. 8.3, а. Наиболее разработанными этапами являются расчет и конструирование несущих систем зданий и сооружений.

В настоящее время существуют две основные технологии автоматизированного расчета и конструирования железобетонных несущих систем и их элементов: пакетная и диалоговая. Первая из них применяется в основном на ЕС ЭВМ, вторая — на СМ ЭВМ и более поздних моделях, а также на персональных ЭВМ.

● При пакетной технологии расчет и конструирование проводится в автоматическом режиме (рис. 8.3, б) без вмешательства проектировщика, который должен лишь ввести исходные данные для расчета. Примером такой технологии может служить пакет прикладных программ (ППП) «ЛИРА». Он позволяет проводить расчет и конструирование каркасов промышленных зданий, тонкостенных пространственных покрытий, инженерных сооружений. В ППП «ЛИРА» расчетная модель здания рассчитывается методом конечных элементов в перемещениях, выбираются опасные комбинации усилий в сечениях путем анализа напряжений в характерных точках поперечного сечения, а затем подбирается армирование. Для стержневых элементов (балок и колонн) размеры поперечного сечения задаются, а армирование циклически наращивается от минимального до отвечающего требованиям I и II групп предельных состояний для всех комбинаций усилий. Предусмотрена возможность унификации сечений.

Аналогично устроены другие ППП, разработанные в СССР для расчета и конструирования железобетон­ных конструкций, элементов и узлов («АВРОРА», «ФЕНИКС» и др.).

Рис. 8.3. Этапы автоматизированного проектирования (а) и пакетная

технология автоматизированного проектирования (б)

 

Ряд программ в пакетном режиме предназначен для расчета отдельных элементов. К их числу относится программа «БАЛКАН» («балка напрягаемая»), которая решает задачи проверки несущей способности и подбора сечения продольной и поперечной арматуры при заданных геометрических параметрах поперечного сечения путем перебора известных вариантов армирования.

● В отличие от пакетной диалоговая технология предполагает участие инженера в процессе расчета и конструирования. Этапы, изображенные на рис. 8.3, а, разукрупняются; из них выделяются более мелкие участки, каждый из которых контролируется конструктором в процессе проектирования. Примером диалоговой технологии расчета и конструирования изгибаемых железобетонных элементов может служить программа BID для расчета предварительно напряженных скатных балок покрытия. Программа вычисляет: усилие предварительного обжатия; прочность нормальных сечений в стадиях изготовления и эксплуатации; прочность наклонных сечений; образование и раскрытие нормальных трещин в стадиях изготовления и эксплуатации; закрытие нормальных трещин; образование наклонных трещин; перемещения конструкции. На каждом этапе расчета осуществляется диалог пользователя с машиной с помощью алфавитно-цифрового дисплея, в процессе которого инженер может изменить исходные данные или выбрать дальнейшее действие. Такой режим является более гибким, нежели пакетный, и получает в последнее время большее распространение.

Дальнейшее развитие автоматизированных методов расчета и конструирования и их применение в проектной практике связано с развитием персональных ЭВМ. В режиме персональных вычислений конструктор, не ограниченный дефицитом времени, характерным для больших ЭВМ, может сам формулировать для ЭВМ стоящую перед ним задачу и решать ее с использованием готовых наборов программ, а при необходимости добавлять в эти наборы собственные разработки. При таком подходе сначала автоматизируются наиболее употребительные проектные операции, а затем — остальные. Результатом автоматизации является перевод большинства рутинных процессов на ЭВМ и высвобождение времени на вариантное проектирование.

В системах автоматизированного проектирования на основе полученных конструктивных решений предусматривается автоматизированное выполнение рабочих чертежей конструкций с помощью средств графического представления и машинной графики (графические дисплеи, графопостроители).

 

 

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ:

 

1. Какими путями осуществляется индустриализация сборных и монолитных железобетонных конструкций?

2. С какой целью производится унификация и типизация конструкций?

3. Каковы особенности проектирования сборных железобетонных

конструкций?

4. Что понимается под реконструкцией зданий?

5. Основные пути реконструкции зданий и сооружений.

6. Способы усиления железобетонных элементов.

7. Как осуществляется частичная или полная замена конструкций?

8. Как производится выбор наиболее эффективных конструктивных

решений?

9. Какие технологии автоматизированного проектирования вы знаете?

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: