Научно-технический семинар. Расчет и проектирование конструкций в среде SCAD Office. Расчет и проектирование сложных строительных объектов в с

1. к.т.н. Скорук Л.Н. «Расчет и проектирование сложных строительных объектов в среде SCAD Office »

Научно-технический семинар «Расчет и проектирование конструкций в среде SCAD Office»
г. Киев, 5 - 8 октября 2010 г.
к.т.н. Скорук Л.Н.
«Расчет и проектирование сложных строительных объектов в среде SCAD
Office »

2. 2

г. Киев, 2010 г.
Стадион «Донбасс Арена» ФК «Шахтер» (г. Донецк) www.donbass-arena.com
Этапы возведения стадиона

3. 3

г. Киев, 2010 г.
Стадион «Донбасс Арена» ФК «Шахтер» (г. Донецк) www.donbass-arena.com
Расчетные схемы несущих блоков

4. 4

г. Киев, 2010 г.
Стадион «Донбасс Арена» ФК «Шахтер» (г. Донецк) www.donbass-arena.com
Расчетные схемы несущих блоков
4

5. 5

г. Киев, 2010 г.
Стадион «Донбасс Арена» ФК «Шахтер» (г. Донецк) www.donbass-arena.com
Расчетная схема металлического покрытия

6. 6

г. Киев, 2010 г.
Стадион «Донбасс Арена» ФК «Шахтер» (г. Донецк) www.donbass-arena.com
Расчетная схема несущих стен, в местах опирания ферм покрытия
6

7. 7

г. Киев, 2010 г.
Стадион НСК «Олимпийский» ФК «Динамо» (г. Киев) www.nsc-olympic.com
Генплан-схема демонтажных работ
Принципиальная схема несущего поперечника

8. 8

г. Киев, 2010 г.
Стадион НСК «Олимпийский» ФК «Динамо» (г. Киев) www.nsc-olympic.com
Реконструкция стадиона 2009-2010 г.г.

9. 9

г. Киев, 2010 г.
Стадион НСК «Олимпийский» ФК «Динамо» (г. Киев) www.nsc-olympic.com
Расчетные схемы отдельных блоков

10. 10

г. Киев, 2010 г.
Стадион НСК «Олимпийский» ФК «Динамо» (г. Киев) www.nsc-olympic.com
Моделирование ригеля в расчетной схеме (1-й вариант)

11. 11

г. Киев, 2010 г.
Стадион НСК «Олимпийский» ФК «Динамо» (г. Киев) www.nsc-olympic.com
Варианты армирования ригелей

12. 12

г. Киев, 2010 г.
Стадион НСК «Олимпийский» ФК «Динамо» (г. Киев) www.nsc-olympic.com
Варианты армирования ригелей

13. 13

г. Киев, 2010 г.
Стадион НСК «Олимпийский» ФК «Динамо» (г. Киев) www.nsc-olympic.com
As1 = As2 = 225 cм2.
24 36 = 24х10,18 = 244,3 cм2.
As2 = 98,5 cм2.
Моделирование ригеля в расчетной схеме (1-й вариант) - стержень + пластина

14. 14

г. Киев, 2010 г.
Стадион НСК «Олимпийский» ФК «Динамо» (г. Киев) www.nsc-olympic.com
As1 = As2 = 225 cм2.
8 36 = 8х10,18 = 81,5 cм2.
As1 = As2 = 221 cм2.
Моделирование ригеля в расчетной схеме (2-й вариант) - пластина

15. 15

г. Киев, 2010 г.
Стадион НСК «Олимпийский» ФК «Динамо» (г. Киев) www.nsc-olympic.com
Узлов - 205 550, элементов – 304 050.
Rb = 1950 т/м2
NX = -1340 … +1055 т/м2
Класс бетона - B 35
NY = -222 … +290 т/м2
Узлов – 23 490 элементов – 82 105.
Rbt = 130 т/м2
NZ = -960 … +784 т/м2
Моделирование ригеля в расчетной схеме (3-й вариант) – объемные элементы

16. 16

г. Киев, 2010 г.
Стадион НСК «Олимпийский» ФК «Динамо» (г. Киев) www.nsc-olympic.com
Rs = 365 т/м2
Класс арматуры – А 400С
Rsc = 365 т/м2
36 мм (А = 10,18 см2)
25 мм (А = 4,91 см2)
20 мм (А = 3,14 см2)
N = - 0,55 … + 1,2 т
N = - 3,82… + 0,9 т
N = - 7,44 … + 5,45 т
= + 1175 т/м2 > 365 т/м2
= + 1835 т/м2 > 365 т/м2
= + 1452 т/м2 > 365 т/м2
Моделирование ригеля в расчетной схеме (3-й вариант) – стержневые элементы внутри объемных

17.

г. Москва, 2010 г.
Варианты моделирования ригеля
16

18.

г. Москва, 2010 г.
Варианты моделирования ригеля (4-й вариант)
стержневая модель
As2 = 165,5 cм2.
17

19.

г. Москва, 2010 г.
Проверка ригеля в программе АРБАТ в режиме
Однопролетная балка
18

20. 17

г. Киев, 2010 г.
Стадион «Днепр-Арена» ФК «Днепр» (г. Днепропетровск) www.fcdnipro.dp.ua
Стадии строительства

21. 18

г. Киев, 2010 г.
Стадион «Днепр-Арена» ФК «Днепр» (г. Днепропетровск) www.fcdnipro.dp.ua
18

22. 19

г. Киев, 2010 г.
Реконструкция санатория «Золотой пляж», пгт Ливадия, п. Курпаты (АР Крым)
Сейсмическое воздействие – 9 баллов.

23. 20

г. Киев, 2010 г.
Реконструкция санатория «Золотой пляж», пгт Ливадия, п. Курпаты (АР Крым)
Вариант 1
Вариант 2
Вариант 3, 3а
жесткое закрепление
на фундаментной
плите h=2,0 м
(С1=600 т/м3)
на фундаментной плите
h=2,0 м и сваях
(С1=600 т/м3)
Вариант 4
на двух плитах h=0,7 м, h=0,8 м с
прослойкой из песка h=0,1 м и
сваях в массиве грунта из
объемных эл-тов

24. 21

г. Киев, 2010 г.
Реконструкция санатория «Золотой пляж», пгт Ливадия, п. Курпаты (АР Крым)
Вариант 3
Сваи L=30 м, 1000 мм – 175 шт. (Nсв=400 т).
Вариант 4
Сваи L=12 м, 620 мм – 52 шт. (Nсв=300 т).

25. 22

г. Киев, 2010 г.
Реконструкция санатория «Золотой пляж», пгт Ливадия, п. Курпаты (АР Крым)
Вариант 1
Вариант 2
Вариант 3
Вариант 3а
Вариант 4
Т1 = 1,02 сек
Т 1= 1,43 сек
Т 1= 1,17 сек
Т1 = 1,14 сек
Т 1= 1,35 сек
Т2 = 0,79 сек
Т 2= 1,31 сек
Т2 = 0,96 сек
Т2 = 0,92 сек
Т 2= 1,16 сек
Т 3= 0,77 сек
Т3 = 0,86 сек
Т 3= 0,80 сек
Т3 = 0,80 сек
Т 3= 0,81 сек
Сравнение форм колебаний

26. 23

г. Киев, 2010 г.
Реконструкция санатория «Золотой пляж», пгт Ливадия, п. Курпаты (АР Крым)
Вариант 1
Вариант 2
Вариант 3
Вариант 3а
5,01 %
11,89 %
8,38 %
7,41 %
Процент симметричного армирования
Вариант 4
13,64 %

27. 24

г. Киев, 2010 г.
Железнодорожный вокзал «Дарница» (г. Киев)
Размер
центральной
части в плане
35х54x42 (h) м

28. 25

г. Киев, 2010 г.
Железнодорожный вокзал «Дарница» (г. Киев)
Сравнение форм колебаний
без диафрагм жесткости
с диафрагмами жесткости
Т1 = 2,53 сек
Т1 = 2,03 сек
Т2 = 2,36 сек
Т2 = 1,84 сек

29. 25

г. Киев, 2010 г.
Железнодорожный вокзал «Дарница» (г. Киев)
Нагрузки от фрагмента схемы
Поля напряжений NX (т/м2)
отрыв
Деформированная схема

30. 25

г. Киев, 2010 г.
Здание частной клиники «БОРИС»
г. Киев, пр-т Бажана, 12-а
элементов – 38 229, узлов – 54 336
25

31. 25

г. Киев, 2010 г.
Здание частной клиники «БОРИС»
г. Киев, пр-т Бажана, 12-а
25

32. 25

г. Киев, 2010 г.
Двухсекционный жилой многоэтажный дом
г. Киев, пр-т Тычины, 18-б
Секция №1
Элементов – 70 227, узлов – 95 776
25

33. 25

г. Киев, 2010 г.
Двухсекционный жилой многоэтажный дом
25
г. Киев, пр-т Тычины, 18-б
Секция №2
элементов – 51 173, узлов – 69 033

34. 25

г. Киев, 2010 г.
Жилой комплекс с подземным паркингом «Три богатыря»
г. Киев, ул. Борщаговская, 182-В
25

35. 25

г. Киев, 2010 г.
Жилой комплекс с подземным паркингом «Три богатыря»
г. Киев, ул. Борщаговская, 182-В
25
элементов – 60 065, узлов – 82 266

36. 25

г. Киев, 2010 г.
25
Жилой кирпичный дом с железобетонными двумя нижними этажами
г. Киев, ул. Почайнинская, 70

37. 25

г. Киев, 2010 г.
Жилой кирпичный дом с железобетонными двумя нижними этажами
г. Киев, ул. Почайнинская, 70
Моделирование
сваи
25
элементов – 60 065, узлов – 82 266

38. 25

г. Киев, 2010 г.
Жилой кирпичный дом с железобетонными двумя нижними этажами
25
г. Киев, ул. Герцена, 32
Секция №1, 2
Секция №3
эл-тов – 174 901, узлов – 199 28
эл-тов – 174 700, узлов – 198 948

39. 25

г. Киев, 2010 г.
Пятисекционный разновысокий жилой каркасный дом
г. Киев, ул. Копыленка, 4
Секция Г
Секция В
Секция А, Б
25

40. 25

г. Киев, 2010 г.
Пятисекционный разновысокий жилой каркасный дом
г. Киев, ул. Копыленка, 4
Секция А, Б
эл-тов – 1 178, узлов – 2 538
препроцессор «ФОРУМ»
Секция В
эл-тов – 30 203, узлов – 33 125
программа «SCAD»
эл-тов – 1 525, узлов – 2 752
презентационная графика
эл-тов – 25 877, узлов – 22 951
25

41. 25

г. Киев, 2010 г.
Пятисекционный разновысокий жилой каркасный дом
г. Киев, ул. Копыленка, 4
Секция Г
эл-тов – 2 930, узлов – 4 871
препроцессор «ФОРУМ»
Секция Д
эл-тов – 24 198, узлов – 21 001
программа «SCAD»
эл-тов – 1 358, узлов – 2 557
презентационная графика
эл-тов – 48 020, узлов – 47 634
25

42. 25

г. Киев, 2010 г.
Торгово-развлекательный комплекс «Домосфера»
25
г. Киев, Столичное шоссе, 101
75х75 м
75х75 м

43. 26

г. Киев, 2010 г.
Расчет ребристо-кольцевого купольного покрытия резервуара №867
26
АО «Укртатнафта» г. Сумы
Габаритные размеры купола в плане – диаметр 47,3 м, высота – 4,29 м.
Вес металлоконструкций – 155 т.
Опорное кольцо

44. 26

г. Киев, 2010 г.
Выставочный павильон в г. Сумы
Было промоделировано нелинейное поведение системы
на 14 стадиях ее существования

45. 27

г. Киев, 2010 г.
Выставочный павильон в г. Сумы
Этапы нагружения
Собственный вес
нитей
Собственный вес
мембран
Комбинации загружений
Снеговая и ветровая
нагрузки
1
1*(1)
2
1*(1) + 1*(2)
3
1*(1) + 1*(2) + 1*(3)
4
1*(1) + 1*(2) + 1*(3) + 1*(4)
5
1*(1) + 1*(2) + 1*(3) + 1*(4) + 1*(5)
6
1*(1) + 1*(2) + 1*(3) + 1*(4) + 1*(5) + 1*(6)
7
1*(1) + 1*(2) + 1*(3) + 1*(4) + 1*(5) + 1*(6) + 1*(7)
8
1*(1) + 1*(2) + 1*(3) + 1*(4) + 1*(5) + 1*(6) + 1*(7) + 1*(8)
9
1*(1) + 1*(2) + 1*(3) + 1*(4) + 1*(5) + 1*(6) + 1*(7) + 1*(8) + 1*(9)
10
1*(1) + 1*(2) + 1*(3) + 1*(4) + 1*(5) + 1*(6) + 1*(7) + 1*(8) + 1*(9) +
1*(10)
11
1*(1) + 1*(2) + 1*(3) + 1*(4) + 1*(5) + 1*(6) + 1*(7) + 1*(8) + 1*(9) +
1*(10) + 1*(11)
12
1*(1) + 1*(2) + 1*(3) + 1*(4) + 1*(5) + 1*(6) + 1*(7) + 1*(8) + 1*(9) +
1*(10) + 1*(11) + 1*(12)
13
1*(1) + 1*(2) + 1*(3) + 1*(4) + 1*(5) + 1*(6) + 1*(7) + 1*(8) + 1*(9) +
1*(10) + 1*(11) + 1*(13)
14
1*(1) + 1*(2) + 1*(3) + 1*(4) + 1*(5) + 1*(6) + 1*(7) + 1*(8) + 1*(9) +
1*(10) + 1*(11) + 1*(12) + 1*(14)

46. 36

г. Киев, 2010 г.
Усиление памятника
Задание нагрузки
Собственный вес
Изначально запроектированная конструкция не была способна
сопротивляться кручению. Это видно по результатам модального
анализа, где первые три частоты (две первых изгибные, третья –
крутильная) одного порядка. То есть, возникновение одной из трех
первых форм равновероятно.
Снег
Ветер

47. 36

г. Киев, 2010 г.
36
Усиление памятника
Периоды колебаний исходной конструкции
Форма 1 – изгибная, Т1 = 3,362 сек
Форма 2 – изгибная, Т2 = 3,362 сек
Форма 2 – изгибная, Т3 = 3,302 сек
Первоочередной задачей было разнести крутильные и изгибные формы колебаний (чтобы значения изгибных и
крутильных частот резко отличались).
Предложенные варианты усиления
Исх. конструкция
вариант №1
вариант №2
вариант №3
Во-вторых преследовалась задача уменьшить перемещения оболочки купола от нагрузки, которая вызывает кручение (в наших
расчетах к нижнему поясу купола была приложена абстрактная сосредоточенная нагрузка 10 тонн).
Было предложено два варианта задачи. Лучшей на наш взгляд является опирание купола в центральной части – вариант №3.

48. 36

г. Киев, 2010 г.
Усиление памятника
Периоды колебаний усиленной конструкции – вариант №1, 2
Форма 1 – изгибная, Т1 = 1,797 сек
Форма 2 – изгибная, Т2 = 1,797 сек
Форма 2 – изгибная, Т3 = 1,246 сек
Периоды колебаний усиленной конструкции – вариант №3
Форма 1 – изгибная, Т1 = 0,765 сек
Форма 2 – изгибная, Т2 = 0,765 сек
Форма 2 – изгибная, Т3 = 0,475 сек

49. 36

г. Киев, 2010 г.
Морские буровые платформы для континентального шельфа
36

50. 38

г. Киев, 2010 г.
Башни, мачты для средств связи

51. 39

г. Киев, 2010 г.
Строительство нового терминала в г. Борисполь

52. 40

г. Киев, 2010 г.
Торгово-развлекательны центры

53. 41

г. Киев, 2010 г.
Торгово-развлекательны центры

54. 42

г. Киев, 2010 г.
Жилые здания

55. 43

г. Киев, 2010 г.
Склады, ангары

56. 44

г. Киев, 2010 г.
Нелегкие будни проектировщика

57. 44

г. Киев, 2010 г.
БЛАГОДАРИМ ЗА ВНИМАНИЕ !!!