16 Утилита расчета узлов

С помощью утилиты подготовки задания на фундаменты, работающей в связке со SCAD через API, на основе РСУ трехмерной модели SCAD выполняются подготовка задания на фундаменты и расчет опорных узлов в режиме сквозного проектирования. Утилита формирования заданий на фундаменты является универсальной и может работать с любой моделью SCAD. Результатом работы утилиты являются таблицы нагрузок на фундаменты, рассчитанные опорные узлы, схемы привязки и параметры фундаментных болтов.

Для использования утилиты FundamentScad необходимо в модели Scad создать группы унификации РСУ стержневых элементов, по которым будут выводиться нагрузки на фундаменты. Наименования групп должны соответствовать наименованиям опорных плит в таблице нагрузок.

В группе, во-первых, должны быть элементы, закрепленные по условиям опирания на грунт, во-вторых, эти элементы должны иметь одинаковые двутавровые сечения – либо стандартные, либо сварные. В Scad должен быть выполнен статический расчет.

Перед началом работы с утилитой необходимо задать директорию размещения результатов SCAD (папку SWORK) с помощью команды Файл → Установить путь к папке SWORK.

Выполнение расчета начинается либо с открытия файла модели SCAD командой Файл → Новый проект - открыть файл модели SCAD, либо с открытия существующего файла проекта командой Файл → Открыть проект.

После открытия файла модели SCAD конфигурация диалогового окна утилиты принимает вид, показанный на рис. 16.1

Рисунок 16.1. Панель утилиты расчета фундаментов

Перед получением нагрузок необходимо выполнить команду Инструменты → Задать комбинацию постоянных загружений с тем, чтобы скорректировать РСУ, импортированные из SCAD, в соответствии с требованиями табл. 15.1.

Пользователь также может заранее задать дополнительные комбинации загружений, назначив их по своему разумению.

Расчет выполняется для выбранной группы командой Инструменты → Выполнить расчет нагрузок. После выполнения расчета в нижней части окна выводятся РСУ для данной группы и Таблица уникальных РСУ с учетом всех загружений.

Результат расчета в формате Word выводится командой Вывод → Вывести таблицу нагрузок в файл Word:

Таблица нагрузок на фундаменты

Модель C:\Gepard_All\Gener_under\FundamentТомскРама по оси 21.SPR

Таблица РСУ с учетом всех загружений

Местоположение	Марка базы	N [кН]	±My [кНм]	±Qz [кН]	Критерии и примечания
Место 1	Фундаменты 2 группы	-466.2	172.61	-2.0	Nсж; (Nсж.+Qy)
		-436.6	325.72	-43.4	Q; Qz; (Nсж.+Qz); (Nсж.+Q)
		-436.6	325.72	-43.4	s-
		-370.5	325.72	-43.4	s+

В заключение, для группы элементов может быть выполнен расчет базы колонн с использованием команды Инструменты → Выполнить расчет опорных узлов, которая аналогична команде Гепард-А.

16.1 Критерии отбора сочетаний нагрузок

Для выбора по критериям σ+ используются номера критериев РСУ SCAD 1, 3, 5, 7, по критериям σ- используются номера критериев РСУ SCAD 2, 4, 6, 8.

Назначение и особенности формирования сочетания
№	Критерии отбора сочетаний	Обозначение	Назначение и особенности формирования сочетания
1	Максимальное растяжение в угловых точках сечения колонны.	\(\sigma+\)	Для расчета фундаментных болтов и размеров подошвы фундамента по условию отрыва подошвы и армирования подколонника. Согласно п. 7.4. СП 20.13330.2011 постоянные нагрузки необходимо принять с коэффициентом надежности \(\gamma_f = 0.9\). В РСУ постоянные нагрузки входят с коэффициентом \(\gamma_{f0} = 1.15\). Поэтому в задании на фундаменты нормальная сила корректируется по следующей формуле: \[ N_f = N_{RSU} - (\gamma_{f0} - 0.9)N_{const}/\gamma_{f0}, \] где \(N_f\) – усилие для расчета опорного узла и фундамента; \(N_{RSU}\) – усилие из РСУ; \(N_{const}\) – усилие от комбинации постоянных нагрузок
2	Максимальное сжатие в угловых точках сечения колонны.	\(\sigma-\)	Для расчета подошвы фундамента по расчетному сопротивлению грунта под подошвой, армирования подколонника, прочности подливки под опорной плитой, армирования плитной части и устойчивости основания.
3	Максимальное сжимающие усилие N в колонне	\(N_{сж}\)	Для расчета осадок фундамента.
4	Максимальное из абсолютных значений суммы N_раст+Q	\(N_{раст}+Q\)	Для расчета на сдвиг опорной плиты и необходимости установки противосдвиговых элементов. \[ N_{раст}=N_{RSU}-(\gamma_{f0}-0.9)N_{const}/\gamma_{f0} \]
5	Максимальное значение разности (Q-0,25N_сж)	\(Q-0.25N_{сж}\)	Для расчета на сдвиг опорной плиты и необходимости установки противосдвиговых элементов. \[ N_{сж}=N_{RSU}-(\gamma_{f0}-0.9)N_{const}/\gamma_{f0} \]
6	Максимальное Q_x	\(Q_x\)	В некоторых случаях может оказаться критичной при расчете на сдвиг опорной плиты и необходимости установки противосдвиговых элементов, подошвы фундамента на отрыв или по расчетному сопротивлению
7	Максимальное Q_y	\(Q_y\)	В некоторых случаях может оказаться критичной при расчете на сдвиг опорной плиты и необходимости установки противосдвиговых элементов, подошвы фундамента на отрыв или по расчетному сопротивлению
8	Максимальное	\(Q\)	В некоторых случаях может оказаться критичной при расчете на сдвиг опорной плиты и необходимости установки противосдвиговых элементов, подошвы фундамента на отрыв или по расчетному сопротивлению
9	Максимальное из абсолютных значений суммы N_раст+Q_y	\(N_{раст}+Q_y\)	Для расчета на сдвиг опорной плиты и необходимости установки противосдвиговых элементов. \[ N_{раст}=N_{RSU}-(\gamma_{f0}-0.9)N_{const}/\gamma_{f0}, \] где \(Q_y\) берется со знаком плюс
10	Максимальное из абсолютных значений суммы N_сж+Q_x N_сж со знаком +	\(N_{сж}+Q_x\)	При шарнирном опирании колонн для расчета подошвы фундамента по расчетному сопротивлению грунта под подошвой, армирования подколонника, прочности подливки под опорной плитой, армирования плитной части и устойчивости основания.
11	Максимальное из абсолютных значений суммы N_сж+Q_y N_сж со знаком +	\(N_{сж}+Q_y\)	При шарнирном опирании колонн для расчета подошвы фундамента по расчетному сопротивлению грунта под подошвой, армирования подколонника, прочности подливки под опорной плитой, армирования плитной части и устойчивости основания.
12	Максимальное из абсолютных значений суммы N_сж+Q N_сж со знаком +	\(N_{сж}+Q\)	При шарнирном опирании колонн для расчета подошвы фундамента по расчетному сопротивлению грунта под подошвой, армирования подколонника, прочности подливки под опорной плитой, армирования плитной части и устойчивости основания.