ЛИРА-САПР

Расчет металлических конструкций

Режим конструирования стальных конструкций реализует подбор сечений элементов стальных конструкций, таких как фермы, колонны и балки, и проверку заданных сечений и узлов в соответствии с действующими в мире нормативами.

В режиме «Железобетонные и стальные конструкции» реализованы подбор и проверка элементов стальных конструкций и их узлов по первому и второму предельным состояниям.

Подбор состоит в том, что для каждого элемента металлических конструкций, входящих в расчетную схему здания, подбирается стальное поперечное сечение минимальной площади, способное нести нагрузки, заданные в расчетной схеме. Для сокращения количества подобранных поперечных сечений могут применяться объединение элементов расчетной схемы в конструктивные и унификация.

Проверка позволяет убедиться в том, что заданные в расчетной схеме металлические конструкции несут заданную нагрузку.

Расчет стальных конструкций осуществляется на базе нормативных данных, которые содержат сведения о расчетных характеристиках сталей, размерах и геометрических характеристиках выпускаемого листового и фасонного проката. Пользователь имеет возможность дополнить или отредактировать эти данные, используя специализированный редактор РС-САПР.

Расчет элементов металлических конструкций

Расчет элементов металлических конструкций выполняется по нормам СНиП II.23-81*, СП 16.13330.2011, СНиП 2.01.07-85, Eurocode 3.1.1 ENV 1993-1-1:1992, LRFD (AISC) 2nd edition, ДБН В.2.6-198:2014


Возможен расчет элементов металлических конструкций следующих поперечных сечений:

  • двутавры прокатные, двутавры сварные, тавры прокатные,
  • уголки прокатные, сечения из пар прокатных уголков,
  • швеллеры прокатные, швеллеры сварные,
  • С-образные сечения, двойные швеллеры,
  • замкнутые сечения,
  • сквозные сечения,
  • полнотелые сечения и канаты

Все элементы металлических конструкций для расчета подразделяются на типы: колонны, балки, фермы и канаты. Колонны учитывают в расчете осевое усилие, изгибающие моменты и поперечные силы: N, My, Qz, Mz, Qy; балки – изгибающие моменты и поперечные силы: My, Qz, Mz, Qy; фермы – только осевое усилие N; канаты – только растягивающее осевое усилие N+. Это позволяет выполнять следующие расчеты:

  • расчет несущей способности балок как изгибаемых элементов;
  • расчет несущей способности ригелей как сжато-изгибаемых и растянуто-изгибаемых элементов;
  • расчет несущей способности и колонн как внецентренно-сжатых и внецентренно-растянутых элементов, а также как центрально-сжатых и центрально-растянутых элементов
  • расчет несущей способности ферм как центрально-сжатых и центрально-растянутых элементов;

Расчет несущей способности элементов металлических конструкций подразумевает получение следующих результатов:

расчет несущей способности сечения по 1-му предельному состоянию

  • расчет на прочность, в том числе на разрыв, срез, по нормальным, касательным, приведенным (октаэдрическим) напряжениям
  • расчет на устойчивость изгибаемых, центрально- и внецентренно-сжатых элементов, в том числе при действии момента в двух плоскостях

расчет несущей способности сечения по 2-му предельному состоянию:

  • расчет по прогибу изгибаемых элементов
  • расчет по предельной гибкости сжатых и растянутых элементов

расчет несущей способности сечения по местной устойчивости:

  • расчет на местную устойчивость полок и стенок

Результатами расчета элементов металлических конструкций являются мозаики и таблицы, содержащие проценты исчерпания несущей способности элементов, работающих под воздействием заданных нагрузок. Для еще более подробного исследования элемент расчетной схемы может быть экспортирован в систему СТК-САПР.

Расчет узлов металлических конструкций

Расчет узлов металлических конструкций выполняется по СНиП II.23-81* и СП 16.13330.2011


Галерея насчитывает 66 разновидностей узлов.
Узлы металлических конструкций


Возможен расчет следующих типов узлов

  • шарнирное примыкание двутавровой балки к колонне
  • жесткое примыкание двутавровой балки к колонне
  • стык двутавровых балок на накладках
  • сопряжение балок
  • стык колонн на высокопрочных болтах
  • шарнирная база двутавровых колонн
  • жесткая база двутавровых колонн
  • шарнирная база колонн коробчатого сечения
  • жесткая база колонн коробчатого сечения
  • примыкание связей
  • стык элементов на фланцевом соединении
  • примыкание балки к колонне на фланцевом соединении
  • опорные и промежуточные узлы ферм из уголков
  • опорные и промежуточные узлы ферм из труб (начиная с версии 2014).
  • опорные и промежуточные узлы ферм из прямоугольных труб по СП 16.13330.2011(начиная с версии 2016).


Результатами расчета узлов металлических конструкций являются размеры соединительных элементов узла, краткий отчет о расчете и полная трассировка расчета узла. Трехмерную модель и чертежи рассчитанного узла можно автоматически сгенерировать в системе КМ-САПР.


Имеется режим составления сложных узлов из более простых. Так на основе простых узлов «примыкание ригеля к колонне» и «примыкания связей» можно составить сложный узел примыкания трех ригелей и четырех связей к колонне, чтобы отправить такой узел для документирования в систему КМ-САПР.

Система СТК-САПР


Если режим «Железобетонные и стальные конструкции» системы ВИЗОР-САПР реализует расчет металлических конструкций всей расчетной схемы здания, то система СТК-САПР предназначена для расчета и конструирования отдельных элементов и узлов металлических конструкций. Из ВИЗОР-САПР в СТК-САПР может быть передан один элемент стального поперечного сечения или один узел для более детального рассмотрения результатов расчета.

Для поиска оптимального конструктивного решения в СТК-САПР пользователь может быстро варьировать поперечное сечение элементов и узлов, усилия, действующие на элементы и характеристики материалов. С другой стороны, СТК-САПР позволяет выполнить расчет элемента стальных конструкций или узла стальных конструкций, минуя привлечение функциональности системы ВИЗОР-САПР. В этом случае усилия, поперечные сечения и материалы для расчета элемента или узла необходимо задать непосредственно в СТК-САПР.