Порівняльний аналіз результатів розрахунку рамного вузла у програмному засобі IDEA STATICA СONNECTION та за методиками нормативних документів

Заголовок (англійською): 
Comparative analysis of the results of the calculation of the frame node in the IDEA STATICA СCONNECTION software and according to the methods of normative documents
Автор(и): 
Пискунов С.О.
Мицюк С.В.
Андрієвський В.П.
Мицюк Д.В.
Автор(и) (англ): 
Pyskunov S.O.
Mitsyuk S.V.
Andriievskyi V.P.
Mitsyuk D.V.
Ключові слова (укр): 
компонентний метод скінченних елементів, IDEA StatiCa, рамний вузол, порівняльні розрахунки ДБН та EN
Ключові слова (англ): 
component finite element method, IDEA StatiCa, frame assembly, comparative calculations of DBN and EN
Анотація (укр): 
Розвиток сучасного будівництва підвищує вимоги до достовірності і точності визначення напружено-деформованого стану (НДС) конструкцій, вузлів і деталей проектованих об'єктів. При цьому сьогодні важко уявити розрахунок будь-якої конструкції без використання сучасних програмно-обчислювальних комплексів. Проводячи розрахунок будівлі в цілому, всі стики, примикання та з’єднання, як правило, задаються спрощено. В той же час, розрахунку вузлів примикань конструкцій одна до одної потрібно приділяти особливу увагу, оскільки, в залежності від умов роботи вузла, можливе різне розподілення НДС, що в свою чергу впливає на геометричні характеристики та роботу конструкцій. Таким чином, розрахункова схема вузла має відображати його реальну поведінку в складі конструкції, що в свою чергу, може призвести до ускладнення створення моделі, значних витрат часу та помилок в розрахунках. Моделі матеріалів і окремих компонентів (болтів, зварних швів) також повинні максимально відповідати реальним. Цей процес є найбільш актуальним при проектуванні вузлів металевих конструкцій. Проектування типових вузлів виконується із використанням серійних рішень, типових методик і посібників, але у випадку нестандартних вузлів складної форми доцільним є використання відображеного в зарубіжній літературі компонентного методу скінченних елементів. Цей підхід реалізовано в програмному комплексі Idea StatiCa. Модель, що виконана в даній програмі, дає сучасному інженеру достатню кількість інформації про поведінку вузла, його напружено-деформований стан і коефіцієнти використання окремих компонентів, а також про результати спільних перевірок. Отримані результати при розрахунку рамного вузла з використанням цього комплексу було порівняно розрахунками, виконаними вручну по методикам різних нормативних документів.
Анотація (англ): 
The development of modern construction increases the requirements for the reliability and accuracy of determining the stress-strain state of structures, nodes and details of designed objects. At the same time, today it is difficult to imagine the calculation of any structure without the use of modern software. When calculating the building as a whole, all joints, abutments and connections, as a rule, are specified in a simplified manner. At the same time, the special attention should be paid to the calculation of nodes connecting structures to each other, since, depending on the operating conditions of the node, a different distribution of the stress-strain state is possible, which in turn affects the geometric characteristics and operation of the structures. Thus, the calculation scheme of the node should reflect its real behavior as part of the structure, which, in turn, can lead to the complication of model creation, significant time costs and errors in calculations. Models of materials and individual components (bolts, welds) should also match the real ones as much as possible. This process is most relevant in the design of nodes of metal structures. The design of typical nodes is carried out using serial solutions, standard methods and manuals, but in the case of non-standard nodes of a complex shape, it is advisable to use the component method of finite elements reflected in foreign literature. This approach is implemented in the Idea StatiCa software complex. The model made in this program gives the modern engineer a sufficient amount of information about the behavior of the unit, its stress-strain state and the coefficients of use of individual components, as well as about the results of joint inspections. The results obtained during the calculation of the frame unit using this complex were compared with the calculations performed manually according to the methods of various regulatory documents.
Публікатор: 
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр): 
Опір матеріалів і теорія споруд, 2022, номер 109
Назва журналу, номер, рік випуску (англ): 
Strength of Materials and Theory of Structures, 2022, number 109
Мова статті: 
Українська
Формат документа: 
application/pdf
Дата публікації: 
25 December 2022
Номер збірника: 
Університет автора: 
1 Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056 , Київський національний університет будівництва і архітектури Повітрофлотський просп., 31, м. Київ, Укра
Литература: 
  1. Металеві конструкції: Підручник / Під загальною редакцією. В.О. Пермякова та О.В. Шимановського. – К.: Видавництво «Сталь», 2008. – 812 с.
  2. Клименко Ф.Є., Барабаш В.М., Стороженко Л.I. Металеві конструкції. – Львів: Видавництво «Світ», 2002. – 312 с.
  3. Насырова И.Ю. Компонентный метод конечных элементов в BIM проектировании на примере программы Idea StatiCa / И.Ю. Насырова, Р.В. Бароев , Г.М. Бажин//Молодёжные инновации; Электронный ресурс: сборник материалов семинара молодых учёных XXII Международной научной конференции «Строительство – формирование среды жизнедеятельности» (г. Ташкент,18–21 апреля 2019 г.) - С.464.
  4. Wald F. Component based Finite Element Design of Seismically Qualified Joints / M Vild2, M Kuříková1, M Kožich1 and J Kabeláč2 F Wald1, M Vild2, M Kuříková1, M Kožich and J Kabeláč//Published under licence by IOP Publishing Ltd. Journal of Physics: Conference SeriesVolume 1425Modelling and Methods of Structural Analysis 13–15 November 2019, Moscow, Russian FederationCitation F Wald et al 2019 J. Phys.: Conf. Ser. 1425 012002.
  5. ДБН В.2.6-198:2014 Сталеві конструкції. Норми проектування.
  6. СП 16.13330.2011 Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81* (с Изменением N 1).
  7. EN 1993-1-8: Eurocode 3: Design of steel structures.
 
References: 
  1. Metalevi konstruktsii: Pidruchnyk (Metal constructions: Textbook) / Under general editorship. V.O. Permyakova and O.V. Szymanovskoho. - K.: Vidavnitstvo "Stal", 2008. - 812 p.
  2. Klymenko F.E., Barabash V.M., Storozhenko L.I. Metalevi konstruktsii (Metal structures). - Lviv: Publishing House "Svit", 2002. - 312 p
  3. Nasyrova I.Yu. Komponentnyi metod konechnykh elementov v BIM proektyrovanii na prymere prohrammy Idea StatiCa (Component finite element method in bim design on the example of the program Idea StatiCa) / I.Yu. Nasyrova, R.V. Baroev, G.M. Bazhin // Youth innovations; Electronic resource: collection of materials of the seminar of young scientists of the XXII International scientific conference "Construction - the formation of the living environment" (Tashkent, April 18-21, 2019) - P.464.
  4. Wald F. Component based Finite Element Design of Seismically Qualified Joints / M Vild2, M Kuříková1, M Kožich1 and J Kabeláč2 F Wald1, M Vild2, M Kuříková1, M Kožich and J Kabeláč//Published under licence by IOP Publishing Ltd Journal of Physics: Conference Series, Volume 1425, Modelling and Methods of Structural Analysis 13–15 November 2019, Moscow, Russian FederationCitation F Wald et al 2019 J. Phys.: Conf. Ser. 1425 012002
  5. DBN V.2.6-198: 2014 Steel structures. Design standards.
  6. SP 16.13330.2011 Stalnye konstruktsii. Aktualyzyrovannaia redaktsyia SNyP II-23-81* (s Yzmenenyem N 1). (Steel structures. Updated edition of SNiP II-23-81* (with Amendment No. 1)).
  7. EN 1993-1-8: Eurocode 3: Design of steel structures.