Kalkulator Obciążeń Normowych – ustalenie obciążenia śniegiem
Rys. Specbud
Programy Specbud są przydatne w pracy projektantów budowlanych, architektów, inspektorów nadzoru i wykonawców oraz producentów wyrobów budowlanych, a także studentów i uczniów szkół budowlanych. Znajdują zastosowanie przy projektowaniu obiektów małych i średnich oraz w analizie większych konstrukcji.
Cechuje je prostota obsługi i kompleksowość działania – w jednym programie zawarte są kolejne etapy projektowania: zestawienie obciążeń, obliczenia statyczne, wymiarowanie, szkice konstrukcyjne i zestawienie stali. Wyniki prezentowane są w tradycyjnym układzie inżynierskim, a ich zwarty i przejrzysty układ jest akceptowany przez urzędy kontrolne i firmy wykonawcze.
Rama – model ustroju, wykres momentów zginających
Rys. Specbud
Pakiet programów Specbud v. 8.0 zawiera ponad 20 programów, zestawionych w następujących grupach: Statyka (Kalkulator obciążeń normowych, Rama, Belka), Konstrukcje Żelbetowe (Kalkulator elementów żelbetowych, Belka żelbetowa, Schody żelbetowe, Płyta krzyżowo zbrojona, Płyta jednokierunkowo zbrojona, Strop Akermana), Konstrukcje Drewniane (Kalkulator elementów drewnianych, Belka drewniana, Wiązar jętkowy, Wiązar płatwiowo-kleszczowy), Konstrukcje Stalowe (Kalkulator elementów stalowych, Belka stalowa), Konstrukcje Murowe (Kalkulator elementów murowych), Geotechnika (Fundamenty bezpośrednie), Ekspert (Belka jezdna wciągników).
Poniżej przedstawiono opis poszczególnych programów.
STATYKA
Kalkulator obciążeń normowych
Program ten umożliwia tworzenie zestawień obciążeń przy wykorzystaniu tablic i procedur polskich norm obciążeń budowli: PN-82/B-02001 (obciążenia stałe) i PN-82/B-02003 (obciążenia użytkowe) oraz PN-82/B-02004 (obciążenie pojazdami), a także normy wiatrowej PN-77/B-02011 oraz nowych norm śniegowych PN-80/B-02010 ze zmianą Az1 i Eurokodu śniegowego PN-EN 1991-1-3 oraz normy PN-88/B-02014 (obciążenie gruntem). Współpracuje z innymi programami pakietu przy tworzeniu zestawień obciążeń na obliczany ustrój.
Rama
Program służy do analizy statycznej płaskich układów prętowych. Proste definiowanie geometrii ustroju i obciążeń. Wbudowane są biblioteki profili stalowych, drewnianych i dowolnych przekrojów. Można korzystać z generatora typowych ustrojów prętowych, a także wprowadzić rysunek (geometrię) ustroju z pliku AutoCAD-a. Obliczenia wykonywane są dla wielu schematów obciążeń, z pełną kombinatoryką. Wyniki prezentowane są dla poszczególnych przypadków obciążeń, kombinacji i obwiedni w postaci wykresów i tablic sił wewnętrznych, naprężeń i przemieszczeń. Po planowanym sprzęgnięciu tego programu z modułami wymiarującymi konstrukcje stalowe, drewniane i żelbetowe otrzymujemy system obliczeniowy do kompleksowego projektowania ustrojów prętowych.
Belka
Wykonuje obliczenia statyczne belek wieloprzęsłowych dla wielu schematów i kombinacji obciążeń. Wbudowane są biblioteki profili stalowych i innych przekrojów. W przypadku obciążeń zmiennych rozłożonych na przęsłach pracę ułatwia generator schematów i kombinacji. Wyniki obliczeń prezentowane są w postaci tablic i wykresów momentów zginających, sił poprzecznych i ugięć.
KONSTRUKCJE ŻELBETOWE
Kalkulator elementów żelbetowych
Opcje programu: wymiarowanie przekroju belki na zginanie, obliczenia strefy ścinania w belce (strzemiona i pręty odgięte), wymiarowanie pasma płyty na zginanie, wymiarowanie słupa mimośrodowo obciążonego oraz wykres interakcji M-N.
Rys. Specbud
Pakiet programów Specbud v. 8.0 zawiera ponad 20 programów, zestawionych w następujących grupach: Statyka (Kalkulator obciążeń normowych, Rama, Belka), Konstrukcje Żelbetowe (Kalkulator elementów żelbetowych, Belka żelbetowa, Schody żelbetowe, Płyta krzyżowo zbrojona, Płyta jednokierunkowo zbrojona, Strop Akermana), Konstrukcje Drewniane (Kalkulator elementów drewnianych, Belka drewniana, Wiązar jętkowy, Wiązar płatwiowo-kleszczowy), Konstrukcje Stalowe (Kalkulator elementów stalowych, Belka stalowa), Konstrukcje Murowe (Kalkulator elementów murowych), Geotechnika (Fundamenty bezpośrednie), Ekspert (Belka jezdna wciągników).
Poniżej przedstawiono opis poszczególnych programów.
STATYKA
Kalkulator obciążeń normowych
Program ten umożliwia tworzenie zestawień obciążeń przy wykorzystaniu tablic i procedur polskich norm obciążeń budowli: PN-82/B-02001 (obciążenia stałe) i PN-82/B-02003 (obciążenia użytkowe) oraz PN-82/B-02004 (obciążenie pojazdami), a także normy wiatrowej PN-77/B-02011 oraz nowych norm śniegowych PN-80/B-02010 ze zmianą Az1 i Eurokodu śniegowego PN-EN 1991-1-3 oraz normy PN-88/B-02014 (obciążenie gruntem). Współpracuje z innymi programami pakietu przy tworzeniu zestawień obciążeń na obliczany ustrój.
Rama
Program służy do analizy statycznej płaskich układów prętowych. Proste definiowanie geometrii ustroju i obciążeń. Wbudowane są biblioteki profili stalowych, drewnianych i dowolnych przekrojów. Można korzystać z generatora typowych ustrojów prętowych, a także wprowadzić rysunek (geometrię) ustroju z pliku AutoCAD-a. Obliczenia wykonywane są dla wielu schematów obciążeń, z pełną kombinatoryką. Wyniki prezentowane są dla poszczególnych przypadków obciążeń, kombinacji i obwiedni w postaci wykresów i tablic sił wewnętrznych, naprężeń i przemieszczeń. Po planowanym sprzęgnięciu tego programu z modułami wymiarującymi konstrukcje stalowe, drewniane i żelbetowe otrzymujemy system obliczeniowy do kompleksowego projektowania ustrojów prętowych.
Belka
Wykonuje obliczenia statyczne belek wieloprzęsłowych dla wielu schematów i kombinacji obciążeń. Wbudowane są biblioteki profili stalowych i innych przekrojów. W przypadku obciążeń zmiennych rozłożonych na przęsłach pracę ułatwia generator schematów i kombinacji. Wyniki obliczeń prezentowane są w postaci tablic i wykresów momentów zginających, sił poprzecznych i ugięć.
KONSTRUKCJE ŻELBETOWE
Kalkulator elementów żelbetowych
Opcje programu: wymiarowanie przekroju belki na zginanie, obliczenia strefy ścinania w belce (strzemiona i pręty odgięte), wymiarowanie pasma płyty na zginanie, wymiarowanie słupa mimośrodowo obciążonego oraz wykres interakcji M-N.
.jpg)
Wiązar Jętkowy - schemat obliczeniowy więźby
Rys. Specbud
Belka żelbetowa
Umożliwia kompleksowe projektowanie belek żelbetowych ciągłych. Obliczenia statyczne dla wielu schematów i kombinacji obciążeń oraz obwiedni, wymiarowanie na zginanie i ścinanie, sprawdzenie ugięcia i zarysowania. Tworzone są rysunki przekrojów poprzecznych z rozmieszczeniem zbrojenia, a także szkice wkładek zbrojeniowych i tabelaryczne zestawienie stali.
Schody płytowe
Program służy do projektowania płyty biegu i spoczników schodów oraz belek spocznikowych. Wykonuje zestawienie obciążeń, obliczenia statyczne, wymiarowanie na zginanie i ścinanie, sprawdzenie ugięcia i zarysowania, rysunki zbrojenia i zestawienie stali dla płyty schodów i belek spocznikowych.
Rys. Specbud
Belka żelbetowa
Umożliwia kompleksowe projektowanie belek żelbetowych ciągłych. Obliczenia statyczne dla wielu schematów i kombinacji obciążeń oraz obwiedni, wymiarowanie na zginanie i ścinanie, sprawdzenie ugięcia i zarysowania. Tworzone są rysunki przekrojów poprzecznych z rozmieszczeniem zbrojenia, a także szkice wkładek zbrojeniowych i tabelaryczne zestawienie stali.
Schody płytowe
Program służy do projektowania płyty biegu i spoczników schodów oraz belek spocznikowych. Wykonuje zestawienie obciążeń, obliczenia statyczne, wymiarowanie na zginanie i ścinanie, sprawdzenie ugięcia i zarysowania, rysunki zbrojenia i zestawienie stali dla płyty schodów i belek spocznikowych.
Schody Płytowe – geometria i zbrojenie biegu i spoczników
Rys. Specbud
Stropy żelbetowe
Grupa ta zawiera trzy programy: Płyta jednokierunkowo zbrojona, Płyta krzyżowo zbrojona i Strop Akermana, które służą do kompleksowego projektowania stropów żelbetowych jednopolowych. Programy tworzą także szkice układu zbrojenia i poszczególnych wkładek oraz tablicę stali zbrojeniowej.
KONSTRUKCJE DREWNIANE
Kalkulator elementów drewnianych
Program ten spełnia dwie funkcje: umożliwia obliczenia dla kilkunastu normowych przypadków wytrzymałościowych oraz służy do projektowania elementów więźb dachowych – łat, krokwi, krokwi koszowych, płatwi i słupów, przy automatycznej deklaracji obciążeń klimatycznych. Oblicza też nośność łączników trzpieniowych.
Belka drewniana
Służy do projektowania belek drewnianych ciągłych z drewna litego lub klejonego. Obliczenia statyczne są wykonywane dla wielu schematów i kombinacji obciążeń oraz obwiedni. W obliczeniach wytrzymałościowych sprawdzane są warunki nośności i ugięcia.
Wiązar jętkowy
Umożliwia projektowanie ustroju jętkowego o różnych nachyleniach połaci i różnych poziomach oparcia na murłatach, także z dodatkowymi podparciami jętki i kalenicy. Geometrię wiązara definiuje się szybko za pomocą kilku parametrów. Zestawienie obciążeń stałych, śniegiem i wiatrem oraz dodatkowych obciążeń jętki ułatwia wbudowany moduł (generator) automatycznej definicji tych obciążeń. Obliczenia statyczne wykonywane są dla poszczególnych schematów obciążeń, a kombinacje i obwiednie tworzone są automatycznie. Wymiarowanie przeprowadzane jest dla krokwi, jętki, grzędy i murłaty.
Wiązar płatwiowo-kleszczowy
Służy do projektowania więźby dachowej o ustroju płatwiowo-kleszczowym. Możliwe jest wprowadzenie dodatkowo płatwi kalenicowej oraz uwzględnienie stropu w poziomie płatwi. Podobnie jak w programie Wiązar jętkowy, definiowanie ustroju i deklarowanie obciążeń przebiega niezwykle szybko przy pomocy generatorów tych zmiennych. Obliczenia statyczne wykonywane są zarówno dla układu poprzecznego, jak i ustrojów podłużnych (ścian stolcowych). Wymiarowane są wszystkie główne elementy więźby: krokwie, płatwie i słupy, kleszcze i murłaty.
KONSTRUKCJE STALOWE
Kalkulator elementów stalowych
Program służy do projektowania różnych rodzajów elementów stalowych pojedynczych i wielogałęziowych: słupów, belek walcowanych i pełnościennych, płatwi, prętów kratownic, itp. Wbudowane są bazy kilkudziesięciu profili walcowanych i spawanych. Można wykonać obliczenia dla przypadków wymiarowania podanych w normie stalowej z uwzględnieniem wyboczenia, zwichrzenia i niestateczności miejscowej.
Belka stalowa
Obliczenia statyczne i wymiarowanie wieloprzęsłowych belek walcowanych i spawanych z uwzględnieniem zwichrzenia, pełna kombinatoryka. Analiza niestateczności miejscowej w stanie nadkrytycznym przy występowaniu żeber poprzecznych i podłużnych. Sprawdzenie lub automatyczny dobór przekroju.
KONSTRUKCJE MUROWE
Kalkulator elementów murowych
Program przeznaczony do obliczeń konstrukcji murowych wg nowej normy murowej PN-B-03002:2007. Sprawdza nośność dla podstawowych zagadnień projektowych: ścian obciążonych pionowo (model przegubowy i ciągły), ścian obciążonych siłą skupioną i ścian obciążonych głównie poziomo, a także dla ścian piwnic i słupów.
Rys. Specbud
Stropy żelbetowe
Grupa ta zawiera trzy programy: Płyta jednokierunkowo zbrojona, Płyta krzyżowo zbrojona i Strop Akermana, które służą do kompleksowego projektowania stropów żelbetowych jednopolowych. Programy tworzą także szkice układu zbrojenia i poszczególnych wkładek oraz tablicę stali zbrojeniowej.
KONSTRUKCJE DREWNIANE
Kalkulator elementów drewnianych
Program ten spełnia dwie funkcje: umożliwia obliczenia dla kilkunastu normowych przypadków wytrzymałościowych oraz służy do projektowania elementów więźb dachowych – łat, krokwi, krokwi koszowych, płatwi i słupów, przy automatycznej deklaracji obciążeń klimatycznych. Oblicza też nośność łączników trzpieniowych.
Belka drewniana
Służy do projektowania belek drewnianych ciągłych z drewna litego lub klejonego. Obliczenia statyczne są wykonywane dla wielu schematów i kombinacji obciążeń oraz obwiedni. W obliczeniach wytrzymałościowych sprawdzane są warunki nośności i ugięcia.
Wiązar jętkowy
Umożliwia projektowanie ustroju jętkowego o różnych nachyleniach połaci i różnych poziomach oparcia na murłatach, także z dodatkowymi podparciami jętki i kalenicy. Geometrię wiązara definiuje się szybko za pomocą kilku parametrów. Zestawienie obciążeń stałych, śniegiem i wiatrem oraz dodatkowych obciążeń jętki ułatwia wbudowany moduł (generator) automatycznej definicji tych obciążeń. Obliczenia statyczne wykonywane są dla poszczególnych schematów obciążeń, a kombinacje i obwiednie tworzone są automatycznie. Wymiarowanie przeprowadzane jest dla krokwi, jętki, grzędy i murłaty.
Wiązar płatwiowo-kleszczowy
Służy do projektowania więźby dachowej o ustroju płatwiowo-kleszczowym. Możliwe jest wprowadzenie dodatkowo płatwi kalenicowej oraz uwzględnienie stropu w poziomie płatwi. Podobnie jak w programie Wiązar jętkowy, definiowanie ustroju i deklarowanie obciążeń przebiega niezwykle szybko przy pomocy generatorów tych zmiennych. Obliczenia statyczne wykonywane są zarówno dla układu poprzecznego, jak i ustrojów podłużnych (ścian stolcowych). Wymiarowane są wszystkie główne elementy więźby: krokwie, płatwie i słupy, kleszcze i murłaty.
KONSTRUKCJE STALOWE
Kalkulator elementów stalowych
Program służy do projektowania różnych rodzajów elementów stalowych pojedynczych i wielogałęziowych: słupów, belek walcowanych i pełnościennych, płatwi, prętów kratownic, itp. Wbudowane są bazy kilkudziesięciu profili walcowanych i spawanych. Można wykonać obliczenia dla przypadków wymiarowania podanych w normie stalowej z uwzględnieniem wyboczenia, zwichrzenia i niestateczności miejscowej.
Belka stalowa
Obliczenia statyczne i wymiarowanie wieloprzęsłowych belek walcowanych i spawanych z uwzględnieniem zwichrzenia, pełna kombinatoryka. Analiza niestateczności miejscowej w stanie nadkrytycznym przy występowaniu żeber poprzecznych i podłużnych. Sprawdzenie lub automatyczny dobór przekroju.
KONSTRUKCJE MUROWE
Kalkulator elementów murowych
Program przeznaczony do obliczeń konstrukcji murowych wg nowej normy murowej PN-B-03002:2007. Sprawdza nośność dla podstawowych zagadnień projektowych: ścian obciążonych pionowo (model przegubowy i ciągły), ścian obciążonych siłą skupioną i ścian obciążonych głównie poziomo, a także dla ścian piwnic i słupów.
Kalkulator Elementów Murowych - opcja Ściana obciążona pionowo
Rys. Specbud
FUNDAMENTY
Fundamenty bezpośrednie
Program umożliwia kompleksowe projektowanie ław i stóp prostopadłościennych, schodkowych i trapezowych, na podłożu uwarstwionym, dla wielu schematów obciążeń, w tym parcia bocznego. Obliczenia geotechniczne wykonywane są zgodnie z normą gruntową PN-81/B-03020, zaś obliczenia wytrzymałościowe zbrojenia i na przebicie – wg normy żelbetowej. Tworzone są rysunki siatki zbrojenia w podeszwie fundamentu i poszczególnych wkładek oraz zbrojenia uzupełniającego w górnej części fundamentu, a także tablica stali zbrojeniowej. Moduł Kalkulator Parametrów Geotechnicznych Gruntów umożliwia ustalenie wartości parametrów gruntów spoistych i sypkich metodą B przy wykorzystaniu tablic i rysunków normy gruntowej oraz zależności korelacyjnych.
EKSPERT
Belka jezdna wciągnika
Ten specjalistyczny program umożliwia obliczenia statyczne wieloprzęsłowej belki jezdnej wciągników obciążonej dwoma wciągnikami i dodatkowym obciążeniem stałym. Obliczenia wytrzymałościowe wykonywane są wg normy stalowej PN-90/B-03200 dla belek o typowych przekrojach (dwuteownik walcowany lub spawany albo dwuteownik walcowany wzmocniony kątownikami, ceownikiem lub blachą). Sprawdzana jest także wytrzymałość spoin łączących profile składowe belki.
***
Programy Specbud umożliwiają kompleksowe rozwiązanie zadania projektowego, od zautomatyzowanego zestawienia obciążeń po rysunki konstrukcji – więźb dachowych, zbrojenia stropów i belek żelbetowych, schematów i przekrojów słupów i belek stalowych – co sprzyja efektywnej i przyjemnej pracy, a przez to skraca czas realizacji projektu. Projektant nie musi walczyć z zawiłościami programu, ale może poświęcić czas na myślenie koncepcyjne i optymalizację rozwiązań projektowych. Kolejne fazy nowych obliczeń uruchamiają się automatycznie prowadząc użytkownika do końcowego rozwiązania. Ustalanie obciążeń przebiega niezwykle szybko – dzięki modułowi definicji obciążeń stałych, zmiennych użytkowych i klimatycznych programy same określają ciężar własny konstrukcji czy przyjętego pokrycia dachu, zestawiają obciążenia stałe i użytkowe, ustalają wartości obciążeń klimatycznych (śnieg, wiatr) wg przedmiotowych norm. Geometrię ustroju można często opisać za pomocą kilku parametrów geometrycznych. Wyniki prezentowane są w tradycyjnym układzie inżynierskim, bez zbędnych informacji zajmujących często wiele stron papieru. Założenia i wyniki obliczeń można przekazać do dokumentu edytora tekstu, co pozwala zachować jednolitą formę całości dokumentacji projektowej. Rozszerzany jest zakres wymiany danych między poszczególnymi programami.
Rys. Specbud
FUNDAMENTY
Fundamenty bezpośrednie
Program umożliwia kompleksowe projektowanie ław i stóp prostopadłościennych, schodkowych i trapezowych, na podłożu uwarstwionym, dla wielu schematów obciążeń, w tym parcia bocznego. Obliczenia geotechniczne wykonywane są zgodnie z normą gruntową PN-81/B-03020, zaś obliczenia wytrzymałościowe zbrojenia i na przebicie – wg normy żelbetowej. Tworzone są rysunki siatki zbrojenia w podeszwie fundamentu i poszczególnych wkładek oraz zbrojenia uzupełniającego w górnej części fundamentu, a także tablica stali zbrojeniowej. Moduł Kalkulator Parametrów Geotechnicznych Gruntów umożliwia ustalenie wartości parametrów gruntów spoistych i sypkich metodą B przy wykorzystaniu tablic i rysunków normy gruntowej oraz zależności korelacyjnych.
EKSPERT
Belka jezdna wciągnika
Ten specjalistyczny program umożliwia obliczenia statyczne wieloprzęsłowej belki jezdnej wciągników obciążonej dwoma wciągnikami i dodatkowym obciążeniem stałym. Obliczenia wytrzymałościowe wykonywane są wg normy stalowej PN-90/B-03200 dla belek o typowych przekrojach (dwuteownik walcowany lub spawany albo dwuteownik walcowany wzmocniony kątownikami, ceownikiem lub blachą). Sprawdzana jest także wytrzymałość spoin łączących profile składowe belki.
***
Programy Specbud umożliwiają kompleksowe rozwiązanie zadania projektowego, od zautomatyzowanego zestawienia obciążeń po rysunki konstrukcji – więźb dachowych, zbrojenia stropów i belek żelbetowych, schematów i przekrojów słupów i belek stalowych – co sprzyja efektywnej i przyjemnej pracy, a przez to skraca czas realizacji projektu. Projektant nie musi walczyć z zawiłościami programu, ale może poświęcić czas na myślenie koncepcyjne i optymalizację rozwiązań projektowych. Kolejne fazy nowych obliczeń uruchamiają się automatycznie prowadząc użytkownika do końcowego rozwiązania. Ustalanie obciążeń przebiega niezwykle szybko – dzięki modułowi definicji obciążeń stałych, zmiennych użytkowych i klimatycznych programy same określają ciężar własny konstrukcji czy przyjętego pokrycia dachu, zestawiają obciążenia stałe i użytkowe, ustalają wartości obciążeń klimatycznych (śnieg, wiatr) wg przedmiotowych norm. Geometrię ustroju można często opisać za pomocą kilku parametrów geometrycznych. Wyniki prezentowane są w tradycyjnym układzie inżynierskim, bez zbędnych informacji zajmujących często wiele stron papieru. Założenia i wyniki obliczeń można przekazać do dokumentu edytora tekstu, co pozwala zachować jednolitą formę całości dokumentacji projektowej. Rozszerzany jest zakres wymiany danych między poszczególnymi programami.
Fundamenty Bezpośrednie – rysunek szalunkowy, zbrojenie i zestawienie stali
Rys. Specbud
Programy Specbud są opracowywane przez doświadczonych inżynierów budowlanych i pracowników naukowych przy wykorzystaniu uwag ich użytkowników. Mogą stanowić narzędzie pracy projektantów o różnym poziomie przygotowania zawodowego. Dzięki prostocie obsługi i istniejącym podpowiedziom mogą z nich korzystać początkujący projektanci – programy przeprowadzą ich przez obliczenia, a wielokrotność powtórzeń ułatwi zdobycie doświadczenia. Z kolei możliwość korzystania z zaawansowanych opcji wymiarowania może zaspokoić oczekiwania dociekliwych, wymagających konstruktorów.
(Marian Kazek
Mariusz Machej
Biuro Inżynierskie Specbud)
Rys. Specbud
Programy Specbud są opracowywane przez doświadczonych inżynierów budowlanych i pracowników naukowych przy wykorzystaniu uwag ich użytkowników. Mogą stanowić narzędzie pracy projektantów o różnym poziomie przygotowania zawodowego. Dzięki prostocie obsługi i istniejącym podpowiedziom mogą z nich korzystać początkujący projektanci – programy przeprowadzą ich przez obliczenia, a wielokrotność powtórzeń ułatwi zdobycie doświadczenia. Z kolei możliwość korzystania z zaawansowanych opcji wymiarowania może zaspokoić oczekiwania dociekliwych, wymagających konstruktorów.
(Marian Kazek
Mariusz Machej
Biuro Inżynierskie Specbud)
Źródło: Informatyka w Budownictwie, nr 3 (4) 2009