Программа для расчета лстк для строительства дома

ЛСТК профиль (Excel, Еврокод 3)

Эта статья будет интересна и наиболее полезна тем, кто работает с тонкостенными стальными профилями (ЛСТК профилями). За несколько секунд предложенная далее программа, созданная в Excel, посчитает предельные допустимые нагрузки для стержня С-образного сечения!

Медленно, но верно легкие стальные тонкостенные конструкции (ЛСТК) завоевывают строительное пространство всего мира и России в том числе. Если еще вчера всё распространение ЛСТК ограничивалось профнастилом и каркасами ненесущих межкомнатных перегородок из тонкостенных оцинкованных профилей, то сегодня из этих элементов строят жилые и общественные малоэтажные здания, торговые центры, гаражи, склады, ангары, фермы.

Каркасные строения из ЛСТК профилей экологичны и сейсмоустойчивы. Таким зданиям требуются более простые и менее материалоемкие фундаменты. Низкие затраты при транспортировке и монтаже, обусловленные отсутствием необходимости использования тяжелых и дорогих кранов в совокупности со существенно уменьшенным весом металлоконструкций и очень короткими сроками возведения, кардинально снижают общую себестоимость строительства.

Изготавливают ЛСТК профиль холодной гибкой из оцинкованной листовой стали толщиной 0,5…2,0 мм.

Странно, но в России до сих пор нет узаконенных методик расчетов ЛСТК. (03.12.2016 в РФ введен СП 260.1325800.2016 «Конструкции стальные тонкостенные из холодногнутых оцинкованных профилей и гофрированных листов» — прим. автора от 20.07.2019.) СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции» распространяется на элементы из стали толщиной не менее 4 мм. В мире существуют американские, английские и европейские нормативы, регламентирующие расчет ЛСТК. Все расчеты, выполняемые представленной в этой статье программой, производятся по европейскому регламенту – по Еврокоду 3, часть 1-3. Справедливости ради стоит заметить, что ЗАО ЦНИИПСК им. Мельникова переписало (переработало) Еврокод 3, часть 1-3, но в виде Стандарта Организации, заказавшей работу…

Методики Еврокода 3, часть 1-3 распространяются на элементы из листовой стали с толщиной от 0,45 до 15 мм.

Размеры сечений ЛСТК профилей, которые можно считать по формулам Еврокода 3, часть 1-3 ограничены диапазонами отношений размеров. Например, для рассматриваемого в статье С-образного сечения должны выполняться следующие условия:

Все стержни с размерами сечений не укладывающимися в указанные диапазоны считать по Еврокоду 3 нельзя! Использование профилей с сечениями, выходящими за рамки вышеприведенных ограничений, в Европе разрешается только после экспериментальных обоснований.

В двух словах об общей теории.

Согласно Еврокоду 3 при сжатии тонкостенных профилей могут иметь место 3 основных разновидности потери устойчивости (не считая их многочисленные комбинации):

Рассмотрим диаграмму из Еврокода 3, часть 1-3. При постепенном нагружении стержня из ЛСТК профиля осевой центральной силой для «коротких» стержней первым лимитирующим фактором будет местная потеря устойчивости (точка А), для «длинных» — общая изгибная форма потери устойчивости (точка Б). Поэтому после расчетов, по представленной далее программе, определяющей предельную силу и изгибной момент местной и дисторсионной потери устойчивости, следует выполнить проверку стержня на общую устойчивость.

В Еврокоде 3 сечение тонкостенного профиля рассматривается, как совокупность пластин с различными граничными условиями, устойчивость которых и определяется расчетами. Расчеты чрезвычайно громоздки особенно при наличии многочисленных элементов жесткости, и в реальной инженерной практике выполнять их очень сложно и трудоемко.

Суть расчетов заключается в определении эффективной (реально работающей) площади и эффективного момента сопротивления поперечного сечения ЛСТК профиля.

Желающие детально разобраться в теории могут сделать это, скачав из Интернета первоисточник — Еврокод 3, часть 1-3.

Расчет в Excel ЛСТК профиля.

Программа в Excel «Расчет сопротивления сечения стального тонкостенного С-образного профиля местной и дисторсионной потере устойчивости при сжатии и изгибе относительно оси наибольшей жесткости», получив от пользователя геометрические размеры сечения и свойства материала (всего 10 простых и понятных исходных параметров), мгновенно выполнит расчет, занимающий в печатном компактном виде более 20 страниц формата А4!
Вычисляются 61 переменная, причем некоторая часть из них участвуют в 8 итерационных циклах! Честно говоря, более громоздкий расчет приходилось делать только при вычислении координат планет на небесной сфере.

В результате сложных расчетов по геометрическим размерам сечения и характеристикам стали открытого тонкостенного С-образного профиля определяются максимально допустимые осевая нагрузка и изгибающий момент, действующие в наиболее нагруженном поперечном сечении стержня. Превышение этих нагрузок вызовет местную и/или дисторсионную потерю устойчивости полок и стенки. Эффективные характеристики сечения определяются для сжатия и изгиба раздельно. При сложном характере нагружения учет совместного воздействия сжатия и изгиба производится по специальным формулам из Еврокода 3 в зависимости от видов действующих нагрузок.

Полученные результаты говорят о том, что если бы мы воспользовались в формулах классического сопромата полной площадью сечения и полным геометрическим моментом инерции, то получили бы допустимые нагрузки в 1,1…1,6 раза большие, чем реально можно прикладывать к стержню.

Программа тестировалась на примерах и таблицах из диссертации «Конечноэлементное моделирование стальных тонкостенных перфорированных стоек» Шатова Дмитрия Сергеевича из Санкт-Петербургского государственного политехнического университета, примерах из «Руководства для проектировщиков к Еврокоду 3: Проектирование стальных конструкций EN 1993-1-1, 1993-1-3, 1993-1-8» Л. Гарднера и Д.А. Нетеркота, примерах из публикации «Расчет элементов из стальных холоднодеформированных профилей в соответствии с Еврокодом 3» Украинского Центра Стального Строительства и показала идентичные или очень близкие к таковым результаты.

Заключение.

Особенности алгоритма представленной программы:

Выполняя расчеты ферм, перегородок, рам из ЛСТК профилей, сначала (как, впрочем, и всегда) необходимо собрать нагрузки, составить общую расчетную схему, построить эпюры продольных и поперечных сил, моментов, прогибов. А далее вам очень пригодится предложенная в статье программа в Excel…. Кстати, для пользователя она не будет выглядеть столь отчаянно страшно, как на скриншоте вверху. Многочисленные промежуточные данные могут быть скрыты, на виду только — исходные данные и результаты!

ЛСТК профиль требует очень внимательного и аккуратного к себе отношения. Умелым рукам с умной головой ЛСТК профиль поможет создать дешевые долговечные надежные конструкции.

Уважающих труд автора прошу скачать файл с программой после подписки на анонсы статей в окне, размещенном в конце статьи или в окне наверху страницы!

Ссылка на скачивание файла: raschet-lstk-profilya (xls 96,5 KB) .

Источник

Лучшие строительные программы

В современной строительной сфере появляется всё больше и больше новшеств, которые призваны значительно облегчить работу архитекторам и их клиентам. В данной статье речь пойдёт о таком инструменте, как строительные программы, которые позволяют с необходимой точностью определить основные затраты, сроки строительства и множество других параметров.

Скачать бесплатно строительные программы может любой пользователь интернета. Большинство современных приложений разрабатываются и закачиваются в сеть популярными строительными компаниями, которые таким образом проводят грамотную рекламную кампанию своих услуг на отечественном рынке.

Как правило, строительные программы любого класса имеют интуитивно понятный графический интерфейс и множество обучающих пособий. Таким образом, любой пользователь персонального компьютера может самостоятельно без помощи опытного дизайнера или архитектора составить 3D модель дома своей мечты. Второстепенная программа для строительных расчётов поможет с максимальной точностью оценить стоимость предстоящих работ.

Нередко многие пользователи как частные, так и предприятия пользуются нелегальными или «пиратскими копиями». Важно помнить, что многие строительные расчётные программы из класса «взломанных» имеют неограниченный срок действия, но упрощённый и урезанный набор инструментов. Из-за этого может возникнуть множество сложностей не только с демонстрацией модели, но и с её дополнением или повторной разработкой.

Профессиональные программы для строительства

Перед тем как перевести свой взгляд на бесплатные строительные программы, следует учесть, что профессиональные приложения для моделирования и оценки дома имеют либо платный, либо ограниченный доступ. Поэтому, если у вас нет необходимости углубляться в основы архитекторской и дизайнерской профессии, можно воспользоваться бесплатными сервисами.

В данном разделе рассмотрены основные параметры, которыми должны обладать программы для строительного проектирования.

Основное требования к любому строительному софту – это простота в использовании. То есть в программной оболочке не должна использоваться сложная строительная терминология, управление должно быть максимально простым, системная обработка готовой модели не должна длиться долго, в основе интерфейса должен присутствовать русский язык.

Приложение «Моя смета 2.0» отвечает всем этим требованиям. Эта программа ориентирована для частого использования. Её основные преимущества – многофункциональность, простой интерфейс, эластичность, поддержка нескольких языков, в том числе и русского.

Программа для расчёта строительных смет «Моя Смета»

Классические приложения управляются посредством мышки, с помощью которой пользователь может переносить различные элементы будущего дома. Так же программа должна выдавать сообщения об ошибках, если пользователь совершил неверное действие.

Программа для строительного черчения

Стандартная программа для строительного черчения должна соблюдать все реальные законы физики и учитывать особенности каждого строительного материала. Упрощённый вариант программы такого типа – Home Plan Pro. С помощью этого инструмента, пользователь может создать основной чертёж дома с ювелирной точностью, а так же составить подробный план внутренних помещений. Для работы с этим приложением потребуются элементарные навыки в черчении и архитектуре. Благодаря простому интерфейсу пользователь быстро привыкнет к представленной профессиональной среде.

Чертёж дома в программе Home Plan Pro

И ещё одни немаловажный параметр любого строительного софта – богатый набор программных инструментов. Программа для строительных чертежей оснащается специальным конструктором, где каждому элементу отводится место в соответствующей категории. Так же при возведении некоторых конструкций любое приложение должно предоставить возможность пользователю увидеть, как будет вести себя реальная модель при различных погодных условиях.

При программном возведении фундамента программа строительный эксперт должна вводить особые параметры грунта, которые указывает пользователь, например повышенное содержание подземных вод, твёрдые породы грунта и другие параметры. Все эти требования учтены в программе «Фундамент», которая разработана программистами и архитекторами компании «Стройэкспертиза».

Это приложение предоставляет идеальный и простой отсчёт в виде графического файла с таблицами и дополнительной информацией. При моделировании фундамента, программное обеспечение предоставляет широкий выбор основных строительных инструментов, которые подчиняются всем законам физики и подбираются в зависимости от указанного типа грунта.

Дополнительные сервисы строительных программ

Программа «Строительные Технологии» и множество других популярных приложений нередко оснащаются дополнительными опциями, которые помогают рассчитать приблизительную стоимость строительных работ и цену на закупку необходимых материалов.

Программа «Строительные Технологии»

Так же имеется множество отдельных онлайн-сервисов и приложений, которые предназначены только для оценки, а не для проектирования. Простые строительные калькуляторы предназначены для того, чтобы максимально точно рассчитать стоимость затрат на закупку и транспортировку строительного сырья.

Аналогичную функцию имеет программа «Строительная Смета», которая находится в бесплатном доступе.

Популярные программы и сервисы для расчёта строительных материалов

Расширенная программа для расчёта строительных материалов чаще всего используется консультантами строительных компаний, чтобы дать тонную информацию клиентам относительно предстоящих затрат.

Огромной популярностью пользуется строительный калькулятор Builder, позволяющий с максимальной точностью определить необходимое количество строительных материалов. Для работы с этим приложением не требуется никаких особых навыков. Единственное, что необходимо указать при работе – площадь застройки и некоторые дополнительные параметры.

Строительный калькулятор Builder

Многие программисты рекомендуют пользоваться именно онлайн-сервисами для оценки приблизительной стоимость предстоящих работ, которые с учётом изменений в ценовой политике различных строительных компаний предоставят наиболее точную и достоверную информацию.

Самый простой вариант программы для расчёта необходимых строительных материалов – «Строительный калькулятор 3.0», сервис предоставляется в бесплатном доступе.

Рабочее окно программы «Строительный калькулятор»

Эти приложение отличается максимальной простотой и неплохой оценочной точностью. Освоить данный калькулятор можно даже не имея специальных навыков и архитектурного образования.

Источник