Scadsoft - SCAD Office - интегрированная система прочностного анализа и проектирования конструкций

SCAD Office - система нового поколения, разработанная инженерами для инженеров и реализованная коллективом опытных программистов. В состав системы входит высокопроизводительный вычислительный комплекс SCAD версия 11.5, а также ряд проектирующих и вспомогательных программ, которые позволяют комплексно решать вопросы расчета и проектирования стальных и железобетонных конструкций. Система постоянно развивается, совершенствуются интерфейс пользователя и вычислительные возможности, включаются новые проектирующие компоненты. SCAD Office сертифицирован на соответствие ГОСТ Р ИСО/МЭК 9126-93, ГОСТ 28195-89, ГОСТ Р ИСО 9127-94, РД 50-34.698-90

Соответствие СНиП подтверждено сертификатом (для версий 11.5 и 21.1) Госстроя России.

SCAD Office включает следующие программы:

  • SCAD - вычислительный комплекс для прочностного анализа конструкций методом конечных элементов
  • КРИСТАЛЛ - расчет элементов стальных конструкций
  • АРБАТ - подбор арматуры и экспертиза элементов железобетонных конструкций
  • КАМИН - расчет каменных и армокаменных конструкций
  • ДЕКОР - расчет деревянных конструкций
  • ЗАПРОС - расчет элементов оснований и фундаментов
  • ОТКОС - анализ устойчивости откосов и склонов
  • ВЕСТ - расчет нагрузок по СНиП "Нагрузки и воздействия" и ДБН
  • МОНОЛИТ - проектирование монолитных ребристых перекрытий
  • КОМЕТА-2 - расчет и проектирование узлов стальных конструкций
  • КРОСС - расчет коэффициентов постели зданий и сооружений на упругом основании
  • КОНСТРУКТОР СЕЧЕНИЙ - формирование и расчет геометрических характеристик сечений из прокатных профилей и листов
  • КОНСУЛ - построение произвольных сечений и расчет их геометрических характеристик на основе теории сплошных стержней
  • ТОНУС - построение произвольных сечений и расчет их геометрических характеристик на основе теории тонкостенных стержней
  • СЕЗАМ - поиск эквивалентных сечений
  • КоКон - справочник по коэффициентам концентрации напряжений и коэффициентам интенсивности напряжений
  • КУСТ - расчетно-теоретический справочник проектировщика

 

КРОСС

Программа КРОСС предназначена для определения коэффициентов постели для расчета фундаментных конструкций на упругом винклеровском основании на основе моделирования работы многослойного грунтового массива. Геологическая структура грунтового массива предполагается произвольной и восстанавливается по данным инженерно-геологических изысканий. В основу расчета положен предложенный в НИИОСП (В.Г.Федоровским) метод расчета осадок, основанный на послойном суммировании с учетом структурной прочности грунта. Рассматривается площадка строительства, на которой расположено проектируемое сооружение и другие объекты (существующие здания, котлованы), влияющие на него в том смысле, что нагрузки на грунт, передаваемые этими объектами, могут привести к осадкам проектируемого фундамента. Кроме того, считается, что известны результаты геологических изысканий, которые представлены в виде информации о характеристиках грунта в пробуренных скважинах. Графические интерактивные средства обеспечивают формирование произвольных конфигураций зданий на площадке строительства. Информация о расположении пробуренных скважин и характеристиках грунта позволяет построить на экране разрез грунтового массива. Результатом работы программы являются значения коэффициентов постели в любой точке основания проектируемого сооружения.

КОНСТРУКТОР СЕЧЕНИЙ

Конструктор сечений предназначен для формирования произвольных составных сечений из стальных прокатных профилей и листов, а также расчета их геометрических характеристик, необходимых для выполнения расчета конструкций. Для сконструированного сечения определяются:

  • площадь поперечного сечения А;
  • значения моментов инерции Iy и Iz относительно центральных осей, параллельных координатным осям сечения правой декартовой системы координат Y и Z;
  • радиусы инерции iy и iz относительно тех же осей;
  • момент инерции при свободном кручении It;
  • координаты центра тяжести;
  • значение угла наклона главных центральных осей инерции (угол a между осями U и Y);
  • максимальный Iu и минимальный Iv моменты инерции;
  • максимальный iu и минимальный iv радиусы инерции;
  • максимальный Wu+ и минимальный Wu- моменты сопротивления относительно оси U;
  • максимальный Wv+ и минимальный Wv- моменты сопротивления относительно оси V;
  • ядровое расстояние от оси U, отсчитываемое вдоль положительного (аu+) и отрицательного (аu-) направления оси V;
  • ядровое расстояние от оси V, отсчитываемое вдоль положительного (av+) и отрицательного (av-) направления оси U;
  • периметры сечения: полный - P, внешний - Pe и внутренний - Pi;
  • условные площади среза (Av,y, Av,z).

 

Вычисления выполняются по обычным правилам сопротивления материалов, при этом момент инерции при свободном кручении приближенно определен как сумма моментов инерции свободного кручения профилей, составляющих сечение.

КОНСУЛ

Программа Консул предназначена для формирования сечений, а также расчета их геометрических характеристик, исходя из теории сплошных стержней. Графические интерактивные средства обеспечивают формирование сложных сечений произвольной формы с отверстиями и включают функции сглаживания углов, корректировки контура сечения и координат вершин, переноса группы выбранных вершин и др. В программе предусмотрен импорт сечений из файлов форматов DXF и DWG, а также работа с параметрическими сечениями, заданными пользователем. В результате расчета могут быть получены следующие характеристики: площадь поперечного сечения, значения моментов инерции, радиусы инерции, моменты сопротивления, крутильные и секториальные характеристики, координата центра изгиба. Программа позволяет получить поля нормальных напряжений, если заданы внутренние усилия в сечении. Вычисленные геометрические характеристики могут быть использованы в комплексе SCAD при задании жесткостных характеристик элементов.

ТОНУС

Программа Тонус предназначена для формирования сечений, а также расчета их геометрических характеристик, исходя из теории тонкостенных стержней. Графические интерактивные средства обеспечивают формирование произвольных (в том числе открыто-замкнутых) тонкостенных сечений. В программе предусмотрен импорт сечений из файлов форматов DXF и DWG, а также работа с параметрическими сечениями, заданными пользователем. В результате расчета могут быть получены следующие характеристики: площадь поперечного сечения, значения моментов инерции, радиусы инерции, моменты сопротивления, крутильные и секториальные характеристики, координата центра изгиба. Программа позволяет получить поля нормальных напряжений, если заданы внутренние усилия в сечении. Вычисленные геометрические характеристики могут быть использованы в комплексе SCAD при задании жесткостных характеристик элементов.

СЕЗАМ

Программа Сезам предназначена для поиска сечения типа коробка, двутавр или швеллер, наиболее близко аппроксимирующего заданное пользователем произвольное сечение по геометрическим характеристикам. Исходное сечение может быть задано как файл, полученный в результате работы программ Консул, Тонус и Конструктор сечений, набором геометрических характеристик или как составное сечение из предлагаемого в программе набора прототипов (например, два швеллера, два двутавра, и т.д.). Для заданного сечения аппроксимируются следующие характеристики: площадь, главные моменты инерции и моменты сопротивления. При этом учитываются указанные пользователем значения весовых коэффициентов.

КОМЕТА-2

Программа КОМЕТА-2 предназначена для экспертизы принятых проектных решений и проектирования наиболее распространенных типов узлов стержневых металлических конструкций зданий и сооружений в промышленном и гражданском строительстве. Программа включает информационные режимы, выполняющие справочные и вспомогательные операции, и расчетные режимы, реализующие экспертизу и проектирование узлов. С помощью программы можно выполнить как экспертизу принятого ранее проектного решения в соответствии с требованиями СНиП II-23-81*, СП 53-102-2004, СП 16.13330.2011, ДБН В.2.6-163:2010, так и запроектировать узел на основе выбранного прототипа. В программе реализован подход, в котором при проектировании используется набор параметризованных конструктивных решений узлов (прототипов). Параметры прототипа зависят от заданных условий проектирования (материала, внутренних усилий и т. д.). В режиме проектирования для принятого технического решения узла определяются все его параметры, удовлетворяющие нормативным требованиям, а также ряду конструктивных и сортаментных ограничений. Исходными данными для автоматизированного проектирования узлов являются конфигурация или тип узла, тип и размеры поперечных сечений несущих элементов, сходящихся в данном узле, а также усилия, действующие в этих элементах. Результатом работы является чертеж узла (в том числе и в формате DXF) и данные о прочности его отдельных элементов (деталей конструкции, сварных швов, болтов и т.д.), представленные в виде набора коэффициентов использования ограничений. Последние дают возможность оценить качество полученного технического решения и, при желании, принять решение об изменении некоторых из параметров конструкции. В предлагаемую версию программы вошли различные прототипы узлов, включая жесткие базы колонн, реализующие жесткое закрепление колонны в фундаменте, шарнирные базы, стыки балок, выполненные с помощью накладок или на фланцах, узлы ферм из парных уголков и прямоугольных (квадратных) труб, шарнирные и жесткие узлы сопряжения ригеля с колонной, типовые узлы сопряжения балок в одном уровне, выполненные на болтах или при помощи опорного уголка.

КоКон

Программа предсталяет собой электронный справочник для определения коэффициентов концентрации напряжений. Рассмотрены следующие источники концентрации напряжений

  • Вырезы и выточки
  • Галтели
  • Круглые отверстия
  • Некруглые отверстия

 

Кроме того, в программе предусмотрена возможность вычисления коэффициентов интенсивности напряжений для различных случаев напряженно-деформированного состояния при наличии трещин.

КУСТ

Программа-справочник КУСТ разработана фирмой SCAD Soft и входит в систему SCAD Office. Она предназначена для решения определенного класса задач механики, для которых в литературе приведены аналитические или достаточно точные приближенные решения. Несмотря на то, что большинство этих задач могут быть решены с помощью программы SCAD, использование программы КУСТ позволяет получить решение без построения расчетных схем. Кроме того, часть результатов может быть использована для задания данных при построении конечно-элементных моделей (например, коэффициенты расчетной длины, оценки собственных частот и т.п.). Все решаемые программой задачи объединены в следующие группы:

  • устойчивость равновесия;
  • частоты собственных колебаний;
  • другие задачи о колебаниях;
  • статические расчеты;
  • вспомогательные вычисления.

 

АРБАТ

Программа АРБАТ предназначена для подбора и проверки существующей арматуры в элементах железобетонных конструкций (неразрезные балки и колонны), а также для вычисления прогибов в железобетонных балках согласно требованиям СНиП 2.03.01-84* или СП 52-101-03. Расчет выполняется по предельным состояниям первой и второй группы для расчетных сочетаний усилий (РСУ), выбираемых автоматически в зависимости от заданных нагрузок в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействияСоответствие СНиП подтверждено сертификатом Госстроя России. Подбор и проверки выполняются для железобетонных конструкций из тяжелого, мелкозернистого и легкого бетонов с применением арматурной стали класса А-I, A-II, A-III, A-IV, A-V, A-VI, A400C, A500C, а также арматурной проволоки класса ВР-IКроме указанных функций АРБАТ выполняет в определенной степени и роль справочника, с помощью которого можно уточнить некоторые данные относительно сортамента и характеристик арматуры, нормативного и расчетного сопротивления, а также коэффициентов условий работы бетона.

КАМИН

Программа предназначена для проверок несущей способности конструктивных элементов каменных и армокаменных конструкций в соответствии с требованиями СНиП II-22-81 и документов, выпущенных в развитие и дополнение этих норм. Соответствие СНиП подтверждено сертификатом Госстроя России. В состав проверяемых элементов включены центрально и внецентренно нагруженные столбы различного поперечного сечения в плане, рядовые, клинчатые и арочные перемычки, наружные и внутренние стены здания с проемами и без проемов, стены подвалов. Кроме проверки общей прочности и устойчивости элементов выполняется экспертиза местной прочности в местах опирания балок, прогонов и других элементов на стены и столбы. Проверки выполняются как для неповрежденных конструктивных элементов, так и для элементов, имеющих трещины в каменной кладке и огневые повреждения вследствие воздействия температуры (например, в результате пожара). При проверках поврежденных конструкций использован документ "Рекомендации по усилению каменных конструкций зданий сооружений. ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко Госстроя СССР". Также проверяется несущая способность центрально и внецентренно нагруженных элементов, усиленных стальными обоймами, и стен, ослабленных дополнительно образованными проемами. Режимы работы программы можно условно разделить на четыре группы, в трех из них выполняется экспертиза (Каменные конструкции, Армокаменные конструкции, Реконструируемые конструкции), а четвертая - является справочной (Справочная информация).

ДЕКОР

Программа предназначена для выполнения расчетов и проверок элементов деревянных конструкций на соответствие требованиям СНиП II-25-80 или СП 64.13330.2011. Кроме того, в программе предусмотрена возможность получения справочных данных, наиболее часто используемых при проектировании деревянных конструкций. Реализованные в программе расчетные и информационные режимы объединены в две группы - Информация и Расчет. Группа Информация включает следующие разделы:

Предельные прогибы и деформации - приведены данные по предельным прогибам элементов деревянных конструкций различного назначения, а также величины предельных деформаций соединений;
Плотности - данные по плотности древесины различной породы при различных условиях эксплуатации;
Сортамент древисины - данные по пиломатерилам хвойных пород (ГОСТ 24454-80);
Расчетные сопротивления - определяются расчетные сопротивления элементов деревянных конструкций в зависимости от условий эксплуатации, породы древесины и др. факторов;
Древесина - приводятся данные о максимально допустимой влажности древесины, а также типы и марки требуемых клеев (для клееной древесины);
Предельные гибкости - определяется предельная гибкость для различного вида элементов деревянных конструкций.
Группа Расчет включает режимы:
Геометрические характеристики - определяются геометрические характеристики деревянных сечений трех видов - прямоугольного, круглого и двутавра;
Расчетные длины - вычисляются расчетные длины для отдельно стоящих колонн и стоек,
Сопротивление соединений - определяется несущая способность соединений из различных сортов древесины на врубках или нагелях;
Сопротивление сечений - анализ несущей способности сечений из клееной и неклееной древесины;
Неразрезные прогоны и Консольно-балочные прогоны - проверка прогонов различного вида прямоугольного и круглого сечений из клееной и неклееной древесины по прочности, устойчивости и прогибу;
Балки - проверка обычных и двускатных балок по прочности, устойчивости и прогибу;
Стойки - реализован весь комплекс проверок конструкции стоек и колонн по прочности, устойчивости и предельной гибкости;
Элемент фермы - анализ несущей способности элементов фермы по гибкости, прочности и устойчивости;
Фермы - расчет и проверка ферм различной конфигурации по прочности, устойчивости и гибкости.
 

ЗАПРОС

Программа предназначена для выполнения расчетов и проверок элементов оснований и фундаментов на соответствие требованиям СНиП 2.02.01-83*, СП 50-101-2004, СНиП 2.02.03-85 и СП 50-102-2003, СП 22.13330.2011 и СП 24.13330.2011, ДБН В.2.1-10:2009. Кроме того, в программе предусмотрена возможность получения справочных данных, наиболее часто используемых при проектировании оснований и фундаментов. Реализованные в программе расчетные и информационные функции объединены в группы по следующим разделам: Фундаменты, Сваи, Полевые испытания свай, ИнформацияВ разделе Фундаменты выполняются следующие операции: определение кренапрямоугольного в плане фундамента от действующих на него нагрузок; расчет основания по деформациям прямоугольных в плане столбчатых и ленточных фундаментов, а также жестких плит; определение коэффициентов жесткости основания, состоящего из конечного числа слоев, каждый из которых является линейно-деформируемым и постоянным по толщине; вычисление предельного давления под подошвой фундамента (расчетного сопротивления грунта). В раздел Сваи включено два информационных режима - Коэффициенты условий работы сваи и Номенклатура свай, а также следующие расчетные режимы: определение несущей способности сваи, работающей на вертикальную нагрузку; определение коэффициента запаса устойчивости основания, минимального и максимального изгибающего момента и поперечной силы в сечении сваи, а также ряда других характеристик сваи;определение осадки сваи, работающей на вертикальную нагрузку. Раздел Полевые испытания свай включает расчет на определение несущей способности свай по результатам их динамических испытаний; определение несущей способности забивной (натурной) висячей сваи, работающей на сжимающую нагрузку, по результатам испытаний грунтов эталонной сваей; определение несущей способности забивной (натурной) висячей сваи, работающей на сжимающую нагрузку, по результатам испытаний грунтов сваей-зондом; определение несущей способности забивной (натурной) висячей сваи, работающей на сжимающую нагрузку, по результатам испытаний грунтов статическим зондированиемСправочные режимы обеспечивают просмотр предельных значений относительной разности осадок, крена и средней или максимальной осадки для сооружений различного типа; дают информацию о: расчетных сопротивлениях грунтов различного вида, приведенную в нормативных документах; характеристиках грунтов, приведенную в СНиП, СП и ДБН; а также коэффициентах условий работы.

ОТКОС

Программа предназначена для определения коэффициента запаса устойчивости откосов и склонов. В качестве механизма потери устойчивости принимается механизм скольжения оползающего массива относительно неподвижной части откоса. Сопротивление сдвигу по поверхности скольжения рассчитывается для статических условий. Вдоль всей поверхности выдерживается критерий разрушения грунта, принимаемый в виде закона Кулона. Реальное сдвигающее напряжение, получаемое расчетом, сопоставляется с предельным сопротивлением сдвигу, и результат этого сравнения выражается в виде коэффициента запаса устойчивости K. Коэффициент запаса устойчивости склона (откоса) - это минимальный из коэффициентов запаса устойчивости по всем возможным поверхностям скольжения, удовлетворяющим заданным ограничениям, заложенным в методе расчета. Исходные данные включают:

  • размеры оползневого участка склона;
  • глубину закола (если активен маркер наличия закола);
  • характеристики грунтов;
  • положение и характеристики скважин;
  • нагрузки, действующие на указанные участки склона.

 

По результатам расчета может быть сформирован отчет в формате RTF.

 

ВеСТ

Программа ВеСТ предназначена для выполнения расчетов, связанных с определением нагрузок и воздействий на строительные конструкции в соответствии с рекомендациями СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия», СП 20.13330.2011 и ДБН Украины В.1.2-2:2006 <Нагрузки и воздействия> с учетом изменения № 1 от 1 октября 2007. В программе реализованы лишь наиболее часто встречающиеся случаи нагружения, а также те случаи, для которых выполнение требований СНиП связано с достаточно сложной логикой и которые, как свидетельствует опыт, наиболее часто приводят к ошибкам. Соответствие СНиП подтверждено сертификатом Госстроя России. Кроме указанной функции ВеСТ в определенной мере играет роль справочника, с помощью которого можно уточнить некоторые фактические данные о районировании территории по нагрузкам и воздействиям или получить другие конкретные данные справочного характера. Информационно-справочный раздел программы включает следующие режимы:

Плотности — содержит данные о плотностях основных строительных материалов;
Местность — используется для определения параметров нагрузок, которые зависят от географического положения площадки строительства;
Коэффициенты — справочные данные о значениях коэффициента надежности по нагрузке γf
Расчетные режимы представлены следующим набором:
Собственный вес — режим дает возможность определить значения нагрузки от собственного веса многослойного пакета из различных материалов, приходящейся на единицу площади;
Временные — определяются значения равномерно распределенных временных нагрузок (полные и пониженные значения) в различных помещениях в соответствии с указаниями СНиП, СП или ДБН;
Ветер — режим предназначен для вычисления статической компоненты ветровых нагрузок для сооружений различного типа;
Снег — режим предназначен для вычисления снеговых нагрузок для сооружений различного типа из числа предусмотренных нормами проектирования;
Температура — режим предназначен для определения температурных воздействий.
 

Монолит

Программа Монолит предназначена для проектирования железобетонных монолитных ребристых перекрытий, образованных системой плит и балок, опирающихся на колонны и(или) стены. Система разработана в соответствии с требованиями действующих норм (СНиП 2.03.01-84*. "Бетонные и железобетонные конструкции", ГОСТ 21.501 - 93 (ДСТУ Б А.2.4-7-95). Система проектной документации для строительства. "Правила выполнения архитектурно-строительных рабочих чертежей", ГОСТ 21.101 - 97 (ДСТУ Б А.2.4-4-99). Система проектной документации для строительства. "Основные требования к проектной и рабочей документации").

SCAD

Единая графическая среда синтеза расчетной схемы и анализа результатов обеспечивает неограниченные возможности моделирования расчетных схем от самых простых до самых сложных конструкций, удовлетворяя потребностям опытных профессионалов и оставаясь при этом доступной для начинающих. Высокопроизводительный процессор позволяет решать задачи большой размерности (сотни тысяч степеней свободы при статических и динамических воздействиях). SCAD включает развитую библиотеку конечных элементов для моделирования стержневых, пластинчатых, твердотельных и комбинированных конструкций, модули анализа устойчивости, формирования расчетных сочетаний усилий, проверки напряженного состояния элементов конструкций по различным теориям прочности, определения усилий взаимодействия фрагмента с остальной конструкцией, вычисления усилий и перемещений от комбинаций загружений. В состав комплекса включены программы подбора арматуры в элементах железобетонных конструкций и проверки сечений элементов металлоконструкций. Система постоянно развивается, совершенствуются интерфейс пользователя и вычислительные возможности, включаются новые проектирующие компоненты.

Кристалл

Программа предназначена для выполнения проверок элементов и соединений стальных конструкций на соответствие требованиям СНиП II-23-81* "Стальные конструкции. Нормы проектирования", а также СП 53-101-96, СП 16.13330.2011, ДБН В.2.6-163:2010. Кроме того, при создании программы использовались связанные со СНиП II-23-81* государственные стандарты, "Пособие по проектированию стальных конструкций (к СНиП II-23-81*) / ЦНИИСК им. Кучеренко" и некоторые методологические положения подготовленных, но еще не введенных в действие проектов новых норм СНиП 53-1-96 "Стальные конструкции. Нормы проектирования". Соответствие СНиП подтверждено сертификатом Госстроя России.