Переваги

Чому StatiCAD пропонує локалізованіший та безпечніший підхід у проєктах з деревини?

У сфері деревини головна відмінність полягає не лише в можливості побудувати модель: ідеться про можливість виконувати розрахунок відповідно до логіки місцевих норм і детально перевіряти елементи всередині стін.

• Підхід до розрахунку, узгоджений з ABTHYE (Кодекс дерев'яних будівель), створює локальнішу основу, ніж універсальні рішення закордонного походження.
• Докладна перевірка проміжних балок і стояків усередині стін робить гнучкі та небезпечні рішення видимими вже на ранніх стадіях.
• Варіанти аналізу без діафрагми та з напівжорсткою діафрагмою полегшують реалістичніше розуміння поведінки системи.

У програмі елементи дерев'яної, мурованої та залізобетонної конструкції можуть розв'язуватися комплексно в межах одного проєкту та єдиного набору даних. Це надає програмі унікальної гнучкості.

Однією з ключових переваг програми порівняно із закордонними програмами для деревини є здатність виконувати розрахунок дерев'яних будівель відповідно до регламенту «Принципи проєктування, розрахунку та будівництва дерев'яних будівель» (ABTHYE), опублікованого в офіційній газеті 24.03.2024 за № 32499. Хоча наш регламент частково збігається з Єврокодом 5, він розходиться з ним у багатьох пунктах. У зв'язку з цим важко очікувати від закордонних програм результатів, що повністю відповідають нашим нормам.

У StatiCAD виконуються всі перевірки кожного стрижневого елемента всередині дерев'яної стіни, включно зі слабкою віссю, втратою стійкості та крученням. Це дозволяє уникнути надмірно гнучких і небезпечних рішень у дерев'яній конструкції та, на нашу думку, суттєво підвищує експлуатаційні та сейсмічні характеристики будівлі.

Завдяки варіантам аналізу без діафрагми та з напівжорсткою діафрагмою в StatiCAD може враховуватися реальніша поведінка всіх компонентів конструкції, і усувається потреба в додаткових перевірках, пов'язаних із гіпотезою жорсткої діафрагми (які надзвичайно складно виконувати вручну).

Чому для проєктів із цегляної кладки потрібна окрема компетенція?

Муровані будівлі можуть бути економічними; однак через сейсмічну поведінку, напруження в стінах і конструктивні правила вони потребують окремої дисципліни. Особливість StatiCAD — у тому, що ця дисципліна перетворюється на практичний проєктний процес.

• Автоматично виконує перевірки на зсув, стиск і контролі деталювання, передбачені регламентом цегляної кладки.
• У межах однієї продуктової родини розглядає як нове проєктування цегляної кладки, так і аналіз експлуатаційних характеристик наявних будівель.
• Графічний екран, звіти та формування креслень дозволяють швидше виявляти недостатності.

Муровані будівлі — це найдавніший і найтрадиційніший тип будівель. Оскільки вертикальні навантаження та горизонтальні навантаження, такі як сейсмічні, передаються через стіни, можна будувати будівлі значно економічніші, ніж залізобетонні та сталеві. Муровані стіни менш пластичні, ніж залізобетонні та сталеві елементи, тому їхня здатність поглинати сейсмічну енергію нижча. Тим не менш, за умови проєктування відповідно до сейсмічного кодексу вони можуть виявляти меншу чутливість до дефектів будівництва.

Моделювання у StatiCAD таке ж просте, як розрахунок плити перекриття для мурованої будівлі у програмі розрахунку та креслення залізобетону. У разі недостатності в будівлі невідповідні конструктивні елементи відображаються на графічному екрані різними кольорами залежно від типу недостатності.

У програмі передача навантажень від плит перекриття до горизонтальних антисейсмічних поясів і стін, а також від верхніх поверхів до нижніх виконується з високою точністю методом скінченних елементів або класичним методом. Горизонтальні навантаження, що діють на поверхи, розподіляються на конструктивні елементи пропорційно їхній жорсткості з урахуванням кручення.

Перевірка того, що напруження стиску в стінах не перевищує міцності на стиск, а зсувне зусилля — міцності на зсув, виконується індивідуально для кожної стіни.

Навантаження передаються від стін до фундаменту, і на рівні фундаменту виконується перевірка напружень у ґрунті та несучої здатності перерізу фундаменту.

Програма може за один етап підготувати паралельно проєктні креслення, включно з титульним аркушем.

Коли аналіз виконується для наявної будівлі з введенням реальних характеристик матеріалів, розраховується рівень сейсмічних експлуатаційних характеристик будівлі. Підсилення може виконуватися за допомогою електрозварної сітки та торкретбетону або із застосуванням FRP (ПКМ — полімерних композиційних матеріалів). Достатність підсилення може бути перевірена аналізом експлуатаційних характеристик у підсиленому стані, перевіркою опору зсуву шару обойми або з використанням формули 15C.4 сейсмічного кодексу.

Щоб мурована будівля була сейсмостійкою, мають бути виконані всі розрахунки, передбачені сейсмічним кодексом для цегляної кладки, і задоволені всі передбачені перевірки (напруження зсуву, напруження стиску, конструктивні правила). StatiCAD виконує їх автоматично та дуже детально.

Критична різниця між мурованою будівлею, розрахованою за сейсмічним кодексом, і будівлею без такого розрахунку

Цей розділ підкреслює, що різниця між «проєктом із виконаним розрахунком» і «будівлею, зведеною без дотримання правил», — це не формальність, а безпосередньо питання безпеки людей.

• Напруження зсуву та міцність стін є критичними чинниками під час землетрусу.
• Нормативний розрахунок не позбавляє будівлю економічності; навпаки, допомагає звести одночасно безпечне та економічне рішення.
• Мурована будівля, зведена за участі справжньої інженерної служби, дає відчутну перевагу з точки зору безпеки мешканців.

Муровані будівлі, як і будівлі інших типів, потребують інженерного супроводу під час будівництва та мають зводитися відповідно до правил, передбачених сейсмічним кодексом. Завдання нашої професії — проєктувати будівлі, що залишаються безпечними під час і після землетрусу.

Розрахунок напружень зсуву, яких стіни зазнають під час землетрусу, і проєктування стін мурованих будівель так, щоб вони витримували ці навантаження відповідно до решти правил сейсмічного кодексу, має таке значення, що здатне зберегти життя людей, які перебувають усередині будівлі.

Чому StatiCAD швидший і надійніший за ручні або Excel-процеси?

Це не лише питання швидкості. Точність передачі навантажень, потреба в повторних розрахунках і можливість отримувати прийнятні результати у складній геометрії — усе це також частина рівняння.

• Підхід на основі оболонкових скінченних елементів і трикутних/трапецієподібних розподілів дає реалістичніші результати, ніж усереднені припущення.
• У випадках, коли потрібен перегляд проєкту, нові рішення можуть бути отримані за кілька годин, а не за тижні.
• У неортогональних і складних системах створює переконливішу мову аналізу там, де ручний підхід зазнає труднощів.

StatiCAD, за вибором користувача, виконує аналіз передачі навантажень від плит перекриття до решти елементів за допомогою оболонкових скінченних елементів або трикутних/трапецієподібних розподілів. Ці методи дають значно реалістичніші результати, ніж передача навантажень на основі середніх напружень, як це може виконуватися в Excel.

За ручного розрахунку аналіз навантажень за трикутним/трапецієподібним розподілом займає дуже багато часу, а передача за допомогою оболонкових скінченних елементів практично неможлива, тому зазвичай обмежуються усередненими значеннями навантажень. Тим часом у мурованих будівлях розподіл вертикальних навантажень по стінах суттєво впливає на систему.

У неортогональних системах виконання реалістичного та прийнятного розрахунку за допомогою таблиць Excel стає значно трудомісткішим.

Оскільки результати аналізу StatiCAD багаторазово перевірені розробниками та користувачами, ризик помилок у розрахунках суттєво знижується.

Підхід StatiCAD порівняно з іншими рішеннями

Головна відмінність тут — не у швидких результатах, що полегшують підбір перерізів, а в проєктній мові, якою відповідність нормативам можна відстоювати, документувати та переводити у виробництво.

• Підходить до розрахунків так, щоб зберегти логіку нормативів, а не послабити вимоги до перерізів.
• Збереження зв'язку між шарами аналізу, звітів і креслень посилює якість здачі проєкту.
• Створює переконливіші результати особливо в нішевих галузях, таких як цегляна кладка, деревина та криволінійні конструкції.

Помічено, що деякі програми для полегшення проходження перерізів за перевірками не виконують розрахунки належним чином. У StatiCAD розробка триває з пріоритетом на відповідність нормативам.