Инженерный курс 3.4
Основы расчета решетчатых металлических башен и мачт с использованием программного комплекса SCAD Office и пакета плагинов РешК

Общая направленность курса: обзор вопросов расчета и проектирования высотных металлических сооружений, профессиональные прочностные расчеты и проектирование решетчатых металлических башен в среде программного комплекса SCAD Office, анализ требований норм и рекомендаций по расчетам и проектированию металлических высотных сооружений. Курс рассчитан на использование начальных приемов построения и расчета башен и мачт.

Преподаватели:

· общее методическое руководство и ведение курса: Каракозова Валентина Ивановна – инженер-проектировщик с многолетним опытом расчета и проектирования металлических высотных сооружений в том числе и уникальных в отделе расчета высотных сооружений ЦНИИПСК им. Мельникова;
· построение моделей и техническая поддержка при проведении курса: Резяпкин Владимир Викторович – ведущий инженер-программист ООО НПФ «СКАД СОФТ», соавтор и разработчик пакета плагинов РешК.

Уровень предварительной подготовки:

· уверенное владение интерфейсом SCAD++ (не ниже уровня базового курса);
· необходимые знания по сопротивлению материалов и нормативной базы по проектированию стальных конструкций;
· владение навыками работы в среде Microsoft Word, Excel.

Основные учебно-методические задачи:

· практическое применение программ среды SCAD Office в качестве инструментов для выполнения расчетов и обоснования проектных решений инженерами-проектировщиками, непосредственно принимающими проектные решения и выпускающими проектную и рабочую документацию КР, КМ, КМД для металлических высотных сооружений;
· практическое применение требований СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия», СП 14.13330.2018 «Строительство в сейсмических районах», СП 16.13330.2017 «Стальные конструкции» при построении расчетных моделей и выполнении расчетов.

Методические материалы: по завершению курса слушателям предоставляются примеры расчетных моделей, методические материалы, перечень литературы.

Программа курса:

1-й день
Занятие 1. Обзор современных высотных металлических сооружений, их назначение, последствия ошибок при расчетах и возможности безопасного проектирования с помощью SCAD Office.
Занятие 2. Построение расчетной модели решетчатой стальной решетчатой башни в SCAD++ с целью получения динамических параметров собственных колебаний (от собственного веса сооружения). А именно – частоты и формы изгибных колебаний.
Занятие 3. Нагрузки расчетные и нормативные в соответствии с СП 20.13330 и их вычисление в Excel.

2-й день
Занятие 4. Расчет в SCAD++ с учетом ветровых и весовых воздействий
Занятие 5. Анализ основных результатов расчета башни в SCAD++ на ветровое воздействие.
Занятие 6. Анализ основных результатов расчета башни в SCAD++ на ветровое и гололедное воздействие.

3-й день
Занятие 7. Сейсмические нагрузки.
Занятие 8. Расчет башни с учетом сейсмических и весовых воздействий.
Занятие 9. Анализ основных результатов расчета в SCAD++ на сейсмическое и весовое воздействие.
Занятие 10. Получение наибольших напряжений в основных конструктивных элементах башни в SCAD++ (в Excel) и оценка их прочности, согласно СП 16.13330.
Занятие 11. Проверка несущей способности конструктивных элементов башни средствами SCAD++. Анализ и сравнение с результатами расчета в Excel.

4-й день
Занятие 12. Получение нагрузок на фундаменты в SCAD++
Занятие 13. Проверка на прочность стыков основных элементов с фундаментом и между собой в Excel.
Занятие 14. Обзор необходимости и возможностей моделирования при расчете сложных узлов сопряжения элементов решетчатой башни для детального рассмотрения картины их напряженного состояния под воздействием различных факторов (во время монтажа или в случае аварийных ситуаций).
Занятие 15. Мачты.
Занятие 16. Необходимость расчета металлических высотных сооружений на резонансное вихревое возбуждение.
Занятие 17. Пакет плагинов РешК.

Подробнее:

1-й день

Занятие 1
Тема: Обзор современных высотных металлических сооружений, их назначение, последствия ошибок при расчетах и возможности безопасного проектирования с помощью SCAD Office.
· Башни связи. Наземные и крышные конструкции.
· Мачты связи. Наземные и крышные конструкции.
· Вытяжные трубы.
· Осветительные опоры.
· Опоры молниезащиты.
· Опоры линий электропередачи.
· Рекламные уличные сооружения.
· Памятники, монументы и флагштоки.

Занятие 2
Тема: Построение расчетной модели решетчатой стальной решетчатой башни в SCAD++ с целью получения динамических параметров собственных колебаний (от собственного веса сооружения). А именно – частоты и формы изгибных колебаний.
· Построение расчетной модели.
· Приложение весовых нагрузок.
· Анализ частот и форм собственных колебаний.

Занятие 3
Тема: Нагрузки расчетные и нормативные в соответствии с СП 20.13330 и их вычисление в Excel.
· Ветровые.
· Гололедные весовые.
· Ветровые при гололеде.

2-й день

Занятие 4
Тема: Расчет в SCAD++ с учетом ветровых и весовых воздействий
· На ветровое воздействие.
· На действие ветра при гололеде.

Занятие 5
Тема: Анализ основных результатов расчета башни в SCAD++ на ветровое воздействие.
· На отметке 0.00 м. при ветровой нагрузке: полный изгибный момент, полная поперечная сила, полная весовая нагрузка и деформации опоры.

Занятие 6
Тема: Анализ основных результатов расчета башни в SCAD++ на ветровое и гололедное воздействие.
· На отметке 0.00 м. при ветре с гололедом: полный изгибный момент, полная поперечная сила, полная весовая нагрузка и деформации башни.

3-й день

Занятие 7
Тема: Сейсмические нагрузки.
· Методика расчета сейсмических нагрузок по СП 14.13330.
· Расчет сейсмических нагрузок в Excel.

Занятие 8
Тема: Расчет башни с учетом сейсмических и весовых воздействий.
· Задание сейсмической нагрузки в SCAD++.
· Расчет на сейсмическое воздействие в SCAD++.

Занятие 9
Тема: Анализ основных результатов расчета в SCAD++ на сейсмическое и весовое воздействие.
· На отметке 0.00 м. при сейсмической нагрузке: полный изгибный момент, полная поперечная сила, полная весовая нагрузка и деформации опоры.

Занятие 10
Тема: Получение наибольших напряжений в основных конструктивных элементах башни в SCAD++ (в Excel) и оценка их прочности, согласно СП 16.13330.
· Пояса – при действии горизонтальных воздействий под углом 45 град к грани.
· Раскосы и распорки – при действии горизонтальных воздействий под углом 90 град к грани.

Занятие 11
Тема: Проверка несущей способности конструктивных элементов башни средствами SCAD++. Анализ и сравнение с результатами расчета в Excel.
· Задание исходных данных для автоматического выбора РСУ.
· Создание конструктивных групп.
· Расчет и анализ результатов.
· Расчет на общую устойчивость согласно требованиям СП 16.13330.

4-й день

Занятие 12
Тема: Получение нагрузок на фундаменты в SCAD++
· Получение нагрузок на фундаменты в SCAD++.
· Заполнение таблиц с нагрузками на фундаменты (Word).

Занятие 13
Тема: Проверка на прочность стыков основных элементов с фундаментом и между собой в Excel.
· Получение усилий для расчета стыков в SCAD++.
· Проверка несущей способности стыков.

Занятие 14
Тема: Обзор необходимости и возможностей моделирования при расчете сложных узлов сопряжения элементов решетчатой башни для детального рассмотрения картины их напряженного состояния под воздействием различных факторов (во время монтажа или в случае аварийных ситуаций).
· Обзор возможностей моделирования сложных узлов с применением оболочечных элементов.
· Рассмотрение и анализ готового примера.

Занятие 15
Тема: Мачты.
· Особенности создания расчетной схемы.
· Расчет и анализ результатов.

Занятие 16
Тема: Необходимость расчета металлических высотных сооружений на резонансное вихревое возбуждение.
· Обзор проблемы по расчету на резонансное вихревое возбуждение.
· Сооружения, подлежащие расчету на резонансное вихревое возбуждение.

Занятие 17
Тема: Пакет плагинов РешК.
· Знакомство с автоматизацией расчета решетчатых конструкций с помощью пакета плагинов РешК.
· Расчет и приложение к расчетной модели решетчатых башен и любых других решетчатых конструкций ветровых и гололедных нагрузок.

Продолжительность: 4 рабочих дня - 24 академических часа (Уровень 3.4).