Онлайн калькуляторы и программы расчета конструкций. Программы для проектирования деревянных домов Полезные функции утилиты для проектирования домов из бруса
В наши дни программы для расчета конструкций , практически в полной мере сосредоточены на железобетонных и стальных конструкциях, что весьма оправдано: это самый распространенный материал в качестве несущих элементов. Другие материалы встречаются гораздо реже и не в самых ответственных сооружениях, что дает возможность «прикинуть» конструктивный элемент отдельно. Но что делать инженерам, столкнувшимся с необходимостью расчета деревянной конструкции, цель расчета которой подобрать элементы поясов и решетки и определится с шагом конструкций. В основном расчетном модуле программы SCAD нет норм по деревянным конструкциям, а значит определить несущую способность по расчетной модели нельзя. Можно посчитать вручную, но на сегодняшний день, считаю, это уже неактуальным.
В расчетном пакете программ SCAD есть специальная программа – Декор, позволяющая выполнять расчет деревянных конструкций и их элементов как отдельно, так и в составе конструктивных групп. Алгоритм расчета деревянной конструкции следующий: Расчетная схема будет собрана в программном комплексе МКЭ (метод конечных элементов), а дальше по полученным усилиям в Декоре будет произведен расчет деревянной конструкции и её элементов
Рассмотрим пример: требуется вычислить несущую способность верхнего пояса стропильной фермы деревянной конструкции:
Рис. 1 Конструкция фермы для расчета в программе SCAD
Модель фермы состоит из стержневых элементов (считаю более точным использование универсальных КЭ, а не ферменных). Жесткости допустимо использовать произвольные, т.к. при расчете отдельных элементов конструкций деформативность схемы на полученные усилия влияет незначительно.
Рис. 2 Расчетная модель фермы в программе SCAD
Полученные усилия анализу поддаются непросто, т. к. в поясе возникает и продольное усилие, и изгибающий момент. Здесь нам на помощь в анализе приходит Декор, а именно, модуль сопротивления деревянного сечения.
Рис. 3 Программа Декор
Программа SCAD потребует от инженера ввода габаритов сечения, расчетных характеристик, и расчётных сочетаний усилий, которые можно задать или вручную или с помощь. экспорта РСУ из SCAD:
Рис. 4 Экспорт усилий
Полученный файл расчета деревянной конструкции с усилиями легко воспринимается подпрограммами SCAD:
Вам останется лишь побрать сечение по полученным факторам. Все критерии проверок деревянного сечения будут соответствовать СП «деревянное конструкции».
Проектирование Деревянных Домов – мощная и профессиональная программа, которая поможет вам почувствовать себя конструктором и дизайнером зданий. Встроенные инструменты позволяют с лёгкостью возводить виртуальные стены, подбирать типы кровель и способы сцепки брусьев. Данная программа для проектирования деревянных домов уникальна тем, что создаёт не только визуальный каркас, но и внутренний. Используя утилиту, вы сможете оценить вид здания полностью, чтобы приступать к постройке только после того, когда всё будет устраивать. Одним кликом мыши можно вырезать проёмы для окон или дверей. При этом, уникальные параметры их размеров можно задавать самостоятельно, а не только пользоваться готовыми вариантами. Это поможет создавать не типовые проекты, а индивидуальные. Аналогичные «конструкторы» не дают подобного уровня уникализации.
Конечно, существуют целые комплексы приложений для Windows, позволяющие заниматься черчением и проектированием профессионально, однако они требуют обширных знаний, долгого изучения их инструментария. Данная же утилита имеет максимально низкий порог входа, тем более интерфейс выполнен на русском языке. Попробовать создать план может даже тот, кто ничего не понимает в строительстве. Выбирая нужные инструменты и применяя их к объекту, вы сможете создать собственный проект.
Скачать бесплатно программу проектирования деревянных домов может абсолютно каждый. Использовать её можно не только по прямому назначению, но и для развития творческих способностей. Создавать виртуальные дома достаточно интересно, на это можно потратить несколько вечеров, интересно проведя время. Тем более, утилита работает очень быстро, не требует долгого рендеринга или анализа конструкции. Всё происходит в online-режиме, и сразу после нажатия на иконку инструмента вы получите готовый результат. Единственный минус программы заключается в отсутствии кроссплатформенности. Смысл скачать программу для Проектирование Деревянных Домов есть только в том случае, если вы пользуетесь OS Windows.
Полезные функции утилиты для проектирования домов из бруса:
- Анализ и подбор оптимальных типов соединений;
- Возможность настроить размеры всех элементов;
- Встроенная библиотека элементов;
- Интерфейс, удобный для пользователей Виндовс;
- Абсолютная бесплатность;
- Высокая скорость проектирования больших зданий;
- Возможность рассмотреть будущий дом в 3d.
Программа «Проектирование и расчет деревянных конструкций
с соединениями на металлических зубчатых пластинах»
Программа разработана ЗАО «Техкомплект» совместно с ООО «Научно-технический центр АПМ» для деревянных рамных и ферменных конструкций, применяемых в жилищном и промышленном строительстве. (Совместные авторские и имущественные права на Программу подтверждены Свидетельством об официальной регистрации программ для ЭВМ №2007610917 от 27.02.2007г., выданным Российской Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам). Программа сертифицирована в системе ГОСТ Р Органом по сертификации программной продукции в строительстве (Сертификат соответствия №РОСС RU.СП15.Н00087 от 20.03.2007г.)
Соединение элементов конструкции в узлах осуществляется на металлических зубчатых пластинах (МЗП) по ТУ 5369-026-02495282-97 и прошедших испытания в ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко (Сертификат соответствия № РОСС RU.СЛ71. Н00402 от 08.02.2007г.).
Программа предназначена для создания 2-х, 3-х мерных моделей, комплексного расчета и анализа деревянных каркасных конструкций с МЗП.
В программном продукте для ускорения построения моделей деревянных конструкций используется применение параметрической библиотеки типовых наиболее часто используемых конфигураций. Система включает также библиотеку стандартных сечений брусьев и базу данных по размерам и несущим способностям МЗП с длинным зубом высотой 14 мм и мелким зубом высотой 8 мм.
Предусмотрены специальные функции отрисовки и редактирования стержней в двухмерном пространстве, которые позволяют быстро усечь, срастить, удлинить брусья для быстрого создания произвольных сложных конструкций.
Для выполнения прочностного расчета конструкции в диалоговом режиме могут задаваться статические распределенные и сосредоточенные нагрузки, а также сейсмические нагрузки и их комбинации. При расчете учитываются растягивающе-изгибные и сжимающе-изгибные напряжения, а также устойчивость сжатых брусьев; в трехмерном пространстве можно получить картину напряженно-деформированного состояния строительной конструкции. Анализируя результаты вычислений, можно принять решение по изменению и доработке проектируемого варианта модели, ввести требуемые изменения и произвести расчеты заново.
Программой реализовано два типа расчета соединений на металлических зубчатых пластинах: проектировочный и проверочный. При проектировочном расчете подбор параметров и расположение зубчатых пластин относительно узла осуществляется автоматически. При проверочном расчете пользователь устанавливает металлические зубчатые пластины в узлах соединения и выбирает их параметры из библиотеки в ручном режиме. После выполнения расчета система выдаст предупреждение о возможности использования заданных пользователем пластин. Такой расчет целесообразно проводить, когда требуется проверить пригодность для соединения уже имеющихся МЗП.
В случае, когда для обеспечения возможности транспортировки конструкция должна состоять из отдельных подконструкций с последующим их соединением на стройплощадке в единое целое, предусмотрена функция установки и расчета нагельных соединений.
Расчеты выполняются согласно нормативным документам: Стандарт организации. СТО 3654501-002-2006. Деревянные клееные и цельнодеревянные конструкции. Методы проектирования и расчета. ЦНИИСК, Москва, 2006 г.
По результатам расчета можно получить автоматическую генерацию подетальных чертежей элементов конструкции и параметров соединения в узлах металлическими зубчатыми пластинами, включая размеры и ориентацию МЗП. Технологически все это необходимо для корректного распила каждого из брусьев, входящих в состав строительного объекта; составлении спецификации на МЗП и пиломатериалы и документации по сборке деревянной конструкции.
Программа работает в качестве приложения к чертежно-графическому редактору APM Graph. Все необходимые расчеты на действующие усилия, прочность и устойчивость выполняются расчетным ядром системы APM Structure3D.
Программа позваляет импортировать файлы с расширением DXF разработанных в системе AutoCAD.
Предназначена для персональных компьютеров с частотой процессора не ниже 0,5 ГГц, с минимальным объемом оперативной памяти (RAM) 64 Мбайт. Система работает в операционных средах MS Windows 2000, ХР.
Приложение для проектирования деревянных конструкций - новый продукт НТЦ АПМ
Вадим Шелофаст, Андрей Алехин, Сергей Григорьев
Развитие коттеджного и мансардного строительства предъявляет все новые требования к проектированию строительных деревянных конструкций. Оригинальные индивидуальные архитектурные решения существенно усложняют задачу для проектировщиков и расчетчиков, а многовариантная техническая проработка пожеланий заказчиков возможна только с использованием универсальных программных комплексов для расчета строительных конструкций.
Приложение проектирования деревянных конструкций разработано в Научно-техническом центре АПМ (г.Королев Московской обл.) и входит в состав универсального комплекса для проектирования строительных объектов APM Civil Engineering. Ранее уже сообщалось о разработке продукта APM Civil Engineering, в состав которого помимо инструментов для проектирования деревянных конструкций вошли модули проектирования металлических и железобетонных конструкций.
Приложение проектирования деревянных конструкций использует в качестве базового ядра модуль APM Graph и органично дополняет уже имеющиеся системы проектирования произвольных металлических и железобетонных конструкций на базе модуля конечно-элементного анализа APM Structure3D.
Основное назначение этого приложения - прочностной расчет деревянных конструкций, автоматизированное проектирование и расчет соединений металлическими зубчатыми пластинами (МЗП), а также получение распиловки каждого элемента.
Следует отметить, что одним из инициаторов этой разработки выступила компания «Техкомплект» (г.Дубна), производящая МЗП, которые применяются для надежного крепления элементов деревянных конструкций. Кроме того, эта компания принимала участие в финансировании этого проекта. Благодаря усилиям компаний НТЦ АПМ и ЗАО «Техкомплект» в России появился оригинальный программный продукт, не имеющий отечественных аналогов. До недавнего времени российским проектировщикам предлагались только импортные программные продукты, такие как Wolf (производитель - австрийская компания Wolf SystemBau GmbH) и MiTek (производитель - международная корпорация MiTek Industries).
Деревянные конструкции представляются в приложении как ферменные либо рамные произвольной конфигурации. Создание геометрической модели осуществляется с помощью библиотеки типовых конструкций или, при создании пользовательской модели, посредством отрисовки модели инструментальными средствами приложения. Если пользовательская конструкция отличается от типовой незначительно, то наиболее быстрым построение будет в случае использования типовой модели конструкции с последующим ее редактированием. Применение параметрической библиотеки обеспечивает значительное сокращение объемов построения моделей деревянных конструкций наиболее часто используемых конфигураций (рис. 1 и 2).
Инструментарий для работы с деревянными конструкциями является дополнением к средствам APM Graph, что позволяет использовать широкие функциональные возможности чертежно-графического редактора: привязки, диалог ручного ввода, орто-режим, простановка размеров, выделение, перемещение, копирование, удаление и т.д.
Применение чертежно-графического редактора позволяет работать с геометрической моделью конструкции, как с чертежом, с учетом масштаба и пропорциональности размеров элементов (рис. 3).
Редактирование осуществляется также в среде APM Graph с помощью мыши по принципу drag&drop или ввода параметров объектов с клавиатуры. Длинные балки (более 6 м) автоматически равномерно разбиваются исходя из условия обеспечения перевозки таким образом, чтобы длина каждой из них не превышала 6 м. Например, балки длиной от 6 до 12 м делятся пополам, от 12 до 18 м - на три части и т.д.
Приложение позволяет назначать элементам различные типы материалов с применением базы данных, в которую пользователь может добавлять новые материалы, вводить их физико-механические свойства (плотность, коэффициент Пуассона, модуль упругости Юнга, предел прочности и др.) и использовать эти материалы при расчете.
В качестве нагрузок рассматриваются сосредоточенные и распределенные силы. Приложение допускает применение нескольких загружений и возможность выполнения расчета под действием комбинации загружений, а также с учетом собственного веса конструкции. Загружение может включать комбинацию нагрузок любого вида. По заданному загружению выполняется прочностной расчет модели деревянной конструкции, целью которого является вычисление действующих усилий и проверка сечений балок на прочность и устойчивость по нормам СНиП.
Выбор прямоугольного сечения осуществляется из библиотеки. Размер сечения учитывается при визуализации расчетной схемы. Широкая сторона бруса располагается в плоскости построения расчетной схемы для восприятия нагрузки в плоскости наибольшего момента инерции сечения.
В случае невыполнения условия прочности или устойчивости приложение выдаст соответствующее предупреждение, а элементы, для которых условие не выполнено, будут выделены цветом. В этом случае пользователь должен увеличить сечение таких элементов и повторить расчет. Результатом прочностного расчета деревянных конструкций является таблица осевых сил в элементах модели, на основании которой можно делать выводы о том, какие элементы конструкции работают на растяжение, а какие - на сжатие. Кроме того, анализ результатов позволяет выявить малонагруженные элементы конструкции для уменьшения их сечения, снижения материалоемкости, а следовательно, и стоимости проектируемого объекта.
После подбора сечений всех балок можно переходить к проектированию узловых соединений. Для типовых моделей конструкций соединения предопределены с учетом распиловки и редактирования не требуют. Применение параметрических моделей с учетом соединений элементов позволяет одновременно проводить и прочностной расчет, и расчет соединений с помощью металлических зубчатых пластин, что заметно сокращает время подготовки проектной документации.
Специальные функции отрисовки и редактирования балок позволяют быстро усечь, срастить, удлинить брусья для проектирования сложных узловых соединений. Помимо сечения для каждой балки может быть задано расположение относительно оси, проходящей через точки соединения: по центру, слева или справа.
Одним из наиболее распространенных способов соединения деревянных балок является применение МЗП. В приложении реализовано два типа расчета таких соединений: проектировочный и проверочный. Переключение между типами расчетов осуществляется простым включением кнопки автоматизированного подбора пластин, расположенной на панели инструментов.
В случае проектировочного расчета подбор параметров и положения зубчатых пластин в узлах соединения осуществляется автоматически, при этом необходимо соблюдение следующего условия: МЗП не должны выступать выше верхнего и ниже нижнего пояса балок. Для выполнения этого условия приложение предусматривает присвоение балкам так называемых типов верхнего или нижнего пояса (рис. 4).
Проверочный расчет предполагает задание параметров МЗП и их размещение в узлах соединения. Ширина и длина пластины выбираются из библиотеки. Кроме того, необходимо указать тип пластины: с крупным или с мелким зубом. Дальнейшее размещение пластины в узле соединения осуществляется на расчетной схеме с помощью мыши с использованием привязки или диалогового ввода параметров с клавиатуры.
После выполнения расчета приложение выдаст информацию о возможности применения заданных пользователем пластин. Такой расчет целесообразно проводить с целью проверки пригодности для соединения уже имеющихся МЗП.
В случае несоответствия условиям прочности тех или иных МЗП приложение выдаст предупреждение, а сами ПМЗ будут подсвечены. Такие пластины необходимо задать заново, увеличив поверхность перекрытия деревянных балок, и повторить расчет. В ряде случаев может потребоваться также увеличение сечения балки для обеспечения прочности соединения.
При расчете учитываются растягивающе-изгибные и сжимающе-изгибные напряжения, а также устойчивость сжатых брусьев. Все расчеты выполняются согласно действующим нормативным документам: Стандарт организации. СТО 3654501-002-2006. Деревянные клееные и цельнодеревянные конструкции. Методы проектирования и расчета. ЦНИИСК, Москва, 2006 г.
Приложение расчета и проектирования деревянных конструкций работает как приложение к чертежно-графическому редактору APM Graph. Для проведения прочностного расчета и автоматизированного подбора параметров металлических зубчатых пластин, помимо APM Graph, необходима установка ядра модуля конечно-элементного анализа APM Structure3D.
По результатам расчета, которые могут быть выведены на принтер, можно получить информацию о параметрах каждого узлового соединения МПЗ (рис. 5) и автоматическую генерацию чертежей каждого элемента конструкции - распиловку (рис. 6).
Таким образом, новое приложение полностью соответствует современным требованиям нормативных документов и позволяет в кратчайшие сроки проводить комплексное проектирование произвольных деревянных конструкций и удовлетворять требованиям самых изысканных архитектурных проектов.
В связи с востребованностью строительных программных продуктов НТЦ АПМ коллектив разработчиков непрерывно трудится над совершенствованием существующих программ. Дальнейшее развитие приложения проектирования деревянных конструкций будет направлено на расширение возможностей по расчету соединения элементов конструкций не только посредством МЗП, но и другими способами.
Одним из популярных решений для проектирования дома из дерева на персональном компьютере является комплекс специализированных программ «КЗ-Коттедж». Эти приложения значительно облегчают работу по составлению и оцилиндрованного бревна. Программа позволяет создавать подробные чертежи для разных этапов проведения строительства жилого здания.
Проект двухэтажного коттеджа из бревен с гаражом
Благодаря использованию данного софта время, потраченное на производство документов проекта и их оформление в государственном учреждении, значительно снижается.
Главной целью эксплуатации приложений на основе «КЗ-Коттедж» является создание разного рода строительных документов, которые будут использоваться во всех этапах и участках проводимой стройки. В самой программе разработан стандартный акт, позволяющий каждую часть строительства обеспечить нужными чертежами:
- проведение подготовительных работ перед монтажом строения;
- заказ или изготовление необходимого для строительства материала;
- доставка деталей и окончательная подготовка;
- строительство или сборка жилых домов.
Основным отличием программного обеспечения «КЗ-Коттедж» является её универсальность и многофункциональность.
Проектирование деревянного дома в программе К3-Коттедж
В отличие от другого софта она не только позволяет создать, кроме основных рабочих чертежей и моделей будущего здания, дополнительные спецификации и управляющее ПО для ЧПУ, но и делает большую часть работы в автоматическом режиме. Благодаря этому проектировщик может избежать большинства проблем, связанных с созданием того или иного документа. Ошибки в основном возникают из-за человеческого фактора.