Программный комплекс для расчета конструкций зданий и сооружений на прочность, устойчивость и колебания на основе метода конечных элементов.
Соответствие российским строительным нормам и правилам подтверждено сертификатом № РОСС RU.СП15.Н00899 от 26.02.2016 ("СТАРКОН" в составе программ "STARK_ES", "МЕТАЛЛ", "СпИн") подробнее...
Программный комплекс используется для численного моделирования и расчета конструкций зданий и сооружений при различных статических и динамических силовых и кинематических воздействиях на основе метода конечных элементов.
Пользователи STARK ES приобретают:
Возможность выполнения расчётного обоснования строительных проектов с соблюдением современных требований, содержащихся в «Техническом регламенте о безопасности зданий и сооружений» и в строительных нормах и правилах (сводах правил):
применение пространственных расчетных моделей конструкций и воздействий как при статическом, так и при динамическом анализе;
учет совместной работы несущих конструкций, фундамента и основания здания;
учет нелинейности работы конструкций;
учет истории возведения и нагружения конструкций;
рассмотрение аварийных воздействий и ситуаций с целью предотвращения «прогрессирующего» разрушения сооружений;
использование разных расчетных схем для исследования различных состояний конструкции и учет возможной изменчивости (вариации) параметров расчетной схемы;
применение только обоснованных и апробированных методик расчета;
выполнение параллельных расчетов с использованием альтернативных расчетных методик и программ.
Уверенность в обеспечении надежности и безопасности проектируемых конструкций и в отсутствии перерасхода строительных материалов. Приоритетной задачей разработчиков программы является достижение высокой точности результатов решения задач строительной механики даже на достаточно крупных и нерегулярных конечно-элементных сетках, а также грамотная реализация указаний нормативных документов. Новые версии программы обязательно проходят не только тестирование, сертификацию и внутреннюю верификацию, но и опытную эксплуатацию в ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко.
Незамедлительное решение наиболее востребованных задач. Развитие комплекса осуществляется непрерывно по заданию инженеров-практиков, имеющих богатый опыт выполнения расчетов реальных объектов, с учетом замечаний и пожеланий пользователей программы.
Возможность получения консультационно-технической и экспертной поддержки в течение всего срока действия лицензии на использование программного обеспечения не только по вопросам использования программы, но и по широкому кругу вопросов от специалистов НИЦ «Строительство».
Возможность применения технологии совместного использования независимо разработанных программных комплексов STARK ES и ЛИРА-САПРблагодаря наличию автоматической передачи расчетной схемы из одной программы в другую с минимальной потерей данных.
Независимость от текущей политической ситуации и антироссийских санкций. Фирма-разработчик программного комплекса, будучи полностью российским предприятием, не меняет свою деятельность и ценовую политику в зависимости от политической обстановки и колебаний на мировых финансовых рынках.
Список функциональных возможностей ПК STARK ES
Возможности комплекса:
Расчеты на основе метода конечных элементов
линейный и нелинейный статический расчет;
расчет на собственные колебания в произвольном диапазоне частот, а также относительно деформированного состояния с учетом односторонней работы канатов, связей, шарниров;
расчет на вынужденные колебания при силовой динамической нагрузке и кинематическом возбуждении основания землетрясении) с учетом работы вязкоупругих демпферов;
расчет на устойчивость с учетом растянутых элементов, в т.ч. при сложном нагружении и с учетом односторонней работы канатов, связей, шарниров;
спектральный анализ матрицы жесткости;
предельный жестко-пластический анализ;
оценка точности расчета.
Конструктивные расчеты
определение опасных расчетных сочетаний усилий в сечениях элементов и опорных реакций по различным критериям, в т.ч. с учетом возможной изменчивости расчетной схемы (вариации модели) и с учетом последовательности возведения/монтажа конструкции;
расчет армирования и проверка элементов железобетонных конструкций в соответствии с СП 63.13330.2012, СНиП 52-01-2003, СП 52-101-2003, СП 52-103-2007 и СНиП 2.03.01-84*, в т.ч. с учетом требований по трещиностойкости и ограничению ширины раскрытия трещин;
расчет ребер железобетонных плит и стен в соответствии с СП 63.13330.2012, СНиП 52-01-2003, СП 52-101-2003 и СНиП 2.03.01-84*;
расчет плоских бетонных и железобетонных плит на продавливание колоннами в соответствии с СП 63.13330.2012 и СП 52-101-2003;
обработка и унификация конструктивных стержневых железобетонных элементов (колонн, балок и др.);
расчет элементов стальных конструкций на прочность, общую и местную устойчивость, расчет сварных швов в соответствии со СНиП II-23-81*;
подбор сечений прокатных элементов по напряжениям;
проверка прочности и устойчивости трубожелезобетонных элементов;
оценка прочности стержневых и пластинчатых элементов при статических и динамических воздействиях, в т.ч. проверочный сейсмический анализ конструкций с использованием акселерограмм сейсмического движения грунта.
Расчеты на сейсмические воздействия
определение сейсмических нагрузок линейно-спектральным методом для произвольного спектра ответа и произвольного направления сейсмического воздействия в соответствии с нормами России, Азербайджана, Армении, Казахстана,Узбекистана, Украины, а также «Рекомендациями по определению расчетной сейсмической нагрузки для сооружений с учетом пространственного характера воздействия и работы конструкций» ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко;
учет поступательного и вращательного движения основания на основе применения интегральной модели воздействия;
учет взаимных перемещений опор пространственных и линейно-протяженных сооружений на основе применения дифференцированной модели воздействия;
учет геометрической и конструктивной нелинейности;
динамический расчет во времени на многокомпонентные акселерограммы, в т.ч. с учетом ротации основания и работы демпфирующих элементов, с анализом несущей способности конструкций;
определение опасного направления сейсмического воздействия;
определение значимых форм колебаний, обеспечивающих требуемую сумму модальных масс, и исключение несущественных форм на этапе расчета на собственные колебания и на этапе расчета сейсмических нагрузок;
учет вклада ненайденных (отброшенных) форм собственных колебаний при расчете как линейно-спектральным методом, так и во временной области по акселерограммам.
Расчет на действие пульсационной составляющей ветровой нагрузки
расчет в соответствии со СП 20.13330.2011, СНиП 2.01.07-85* и "Рекомендациями по уточненному динамическому расчету зданий и сооружений на действие пульсационной составляющей ветровой нагрузки" ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко;
учет геометрической и конструктивной нелинейности;
определение ускорений колебаний конструкции
Возможности моделирования
автоматическая генерация конечно-элементных моделей многоэтажных зданий на естественном и свайном основании, ферм, рам, поверхностей вращения и поверхностей, заданных аналитически;
стержневые конечные элементы для плоских и пространственных задач, в т.ч. с учетом поперечного сдвига;
специальные стержневые элементы для моделирования ребер жесткости и канатов;
вязкоупругие стержневые элементы – демпферы для динамических расчетов во временной области;
высокоточные изотропные и ортотропные пластинчатые и объемные конечные элементы (гибридные и метода перемещений);
универсальные элементы для расчета тонких и толстых плит;
многослойные стержневые и пластинчатые элементы;
жесткие и упругоподатливые опоры в произвольно ориентированных системах координат, в т.ч. односторонние;
одно- и двухпараметрические упругие основания, включая односторонние;
моделирование грунтового и свайного оснований по данным инженерной геологии с построением модели упругого основания или пространственной модели массива грунта из объемных конечных элементов;
моделирование естественного грунтового основания на основании данных инженерной геологии с построением модели упругого основания или пространственной модели массива грунта из объемных конечных элементов;
идеальные и упругие шарниры в стержневых и пластинчатых элементах, в т.ч. односторонние и нелинейные;
учет физической нелинейности работы материалов пластинчатых элементов по билинейной и криволинейной диаграммам, в т.ч. в железобетонных плитах и стенах;
формирование произвольных, в т.ч. тонкостенных сечений элементов и расчет их характеристик;
возможность выполнять расчеты пофрагментно и с учетом изменения расчетной схемы в процессе нагружения;
возможность учета различных свойств конструкций и оснований при статических и динамических воздействиях;
различные способы моделирования работы конструкций в узлах сопряжений, в т.ч. несоосных;
абсолютно твердые тела и объединение перемещений узлов;
учет начального искривления осей стержней;
силовые и кинематические сосредоточенные и распределенные нагрузки по любому направлению, в т.ч. независимые от КЭ сетки;
температурные нагрузки и нагрузки предварительного напряжения.
Возможности интерфейса
формирование сложных расчетных моделей путем сборки из отдельных частей;
графический или табличный ввод модели и вывод результатов расчета;
преобразование плоских и пространственных изображений из DXF-файлов в КЭ модель;
оценка качества КЭ сетки и ее оптимизация;
работа со всей расчетной схемой или с ее фрагментом;
широкий набор средств графического контроля характеристик расчетной схемы;
передача перемещений, реакций и нагружений из проекта в проект, интерполяция деформационных нагрузок;
изображение результатов посредством деформированных схем, изолиний, изоповерхностей, цифровых значений или эпюр по произвольным сечениям;
поиск экстремальных значений расчетных параметров внутри определенного фрагмента расчетной схемы как при отдельном нагружении, так и среди заданных комбинаций нагружений;
анимация форм колебаний и потери устойчивости;
вывод исходных данных и результатов расчета в MS Word и файлы формата dxf, csv;
связь с программами ПРУСК,Металл, СпИн, Одиссей, ЛИРА, ЛИРА-САПР, БЕТА, ArCon, AutoCAD, ArchiCAD, Glaser -isb cad, Конструктор здания, Revit Structure.
В состав ПК STARK ES входят интегрированные модули:
•TouchAt
– управление проектами и построение расчетных схем зданий;
• StarkMetallic – расчет элементов стальных конструкций по прочности, устойчивости и гибкости по методикам СП 16.13330.2011
• PlatePunch – расчет плоских бетонных и железобетонных плит на продавливание колоннами;
• StrengthRegion – построение и трехмерная визуализация области прочности железобетонных элементов по нормальным сечениям;
• ProfilMaker – формирование и расчет произвольных сечений стержневых элементов;
• ProfilTool – создание, просмотр и редактирование баз сечений прокатных профилей;
• StarLi – совместное использование программных комплексов STARK ES и ЛИРА-САПР с целью повышения качества расчетных обоснований строительных проектов.
StarkMetallic
StarkMetallic – расчет элементов стальных конструкций по прочности, устойчивости и гибкости по методикам СП 16.13330.2011
работа с «конструктивными» элементами, представляющими собой цепочку стержневых конечных элементов, образующих непрерывную прямую линию;
автоматическая или «ручная» унификация однотипных конструктивных элементов с учетом или без учета уровня нагружения конструктивных элементов;
расчетный случай определяется автоматически в зависимости от сочетаний усилий (нет необходимости указывать то, что рассчитываемый элемент - «стойка» или «балка»);
вывод результатов осуществляется в виде коэффициентов использования по необходимым проверкам в табличном виде в файле формата DOCX;
наибольшие значения коэффициентов использования прочности, устойчивости и гибкости для каждого конструктивного элемента выводятся в рабочем окне головного модуля STARK ES в цветовом и/или числовом виде;
в случае изменения по результатам расчета формы и размеров сечений элементов это изменение автоматически учитывается в конечно-элементной модели для последующего пересчета.
TouchAt
TouchAt – управление проектами и построение расчетных схем зданий;
НОВОЕ В ВЕРСИИ 2.0
создание проекта;
копирование проекта;
полное или частичное удаление проекта;
запуск исполняющего модуля для работы с соответствующей моделью проекта;
создание архивной копии проекта (с результатами расчетов или без них);
импорт архивной копии проекта;
создание архивной копии проекта и ее пересылка по e-mail;
создание архивной копии проекта и ее пересылка по e-mail в адрес технической поддержки ЕВРОСОФТ.
DXFModel – построение геометрической модели здания путем
распознавания чертежей поэтажных планов в формате DXF
загрузка чертежа в формате DXF;
автоматическое распознавание осей, колонн, прямолинейных стен, оконных и дверных проемов в стенах;
ввод плит, отверстий в плитах, криволинейных стен;
задание функций стен (несущие или поэтажно опертые).
Poseidon – построение конструктивной модели здания на основе
геометрической модели, созданой в модуле DXFModel
НОВОЕ В ВЕРСИИ 2.0
импорт геометрической модели;
задание материалов конструктивных элементов здания;
задание равномерно-распределенных постоянных и временных нагрузок в помещениях;
редактирование размеров сечений и свойств конструктивных элементов;
копирование, удаление и редактирование этажей здания;
экспорт конструктивной модели в формат POS для работы с ней в головном модуле STARK ES;
ввод и редактирование колонн, балок постоянного сечения, стен, плит, проемов в стенах и отверстий в плитах;
задание и редактирование свойств материала балок;
ввод точечных, распределенных по линиям (линейных) и по горизонтальным плоскостям (поверхностных) опор в осях глобальной системы координат, задание жесткости и признака односторонней работы опоры по каждому направлению опирания;
ввод и редактирование сосредоточенных нагрузок (сил и моментов) в заданных точках модели, равномерно распределенных и трапециевидных нагрузок, приложенных вдоль заданной линии (линейных нагрузок), равномерно распределенных и линейно-переменных нагрузок, приложенных на заданной плоскости (поверхностных нагрузок) в осях глобальной системы координат;
использование подложки из DXF-файла чертежа, на основе которого была создана геометрическая модель в модуле DXFModel
Презентация: новые возможности TouchAt/Poseidon 2.0
Видеоролик демонстрирует новые возможности TouchAt/Poseidon 2.0. Посмотреть видеоролик
Презентация: возможности TouchAt/Poseidon 1.0
Видеоролик демонстрирует возможности TouchAt, DXFModel и Poseidon версии 1.0 (2012). Посмотреть видеоролик
Презентация: позиционная модель ПК STARK ES
Видеоролик демонстрирует процесс создания и редактирования позиционной модели офисного здания в ПК STARK ES. Посмотреть видеоролик
PlatePunch
PlatePunch – расчет плоских бетонных и железобетонных плит на продавливание колоннами
расчет требуемого количества и схематичное конструирование поперечного армирования плиты при основных и особых сочетаниях нагрузок в соответствии с СП 63.13330.2012, СП 52-101-2003;
9 вариантов расположения колонны относительно края плиты;
круглое или прямоугольное сечение колонны;
равномерная или крестообразная схема поперечного армирования;
импорт расчетных усилий в узле из конечно-элементной модели;
возможность использования модуля как самостоятельной программы.
RCDiagra
RCDiagra – нелинейный расчет напряженно-деформированного состояния нормальных сечений железобетонных элементов
проверка прочности сечений, определение напряжений, деформаций и жест-кости сечений при основных и особых сочетаниях нагрузок в соответствии с СП 63.13330.2012, СП 52-101-2003;
семь форм сечений: прямоугольное, двутавровое, тавровое с полкой вверху или внизу, круговое, кольцевое и произ-вольное полигональное;
криволинейная, двух- или трехлинейная диаграмма деформирования бетона;
импорт расчетных усилий в элементах, а также расчетных сечений ребер плит/стен из конечно-элементной моде-ли;
возможность использования модуля как самостоятельной программы.
StrengthRegion
StrengthRegion – построение и 3D-визуализация области прочности железобетонных элементов по нормальным сечениям
два типа элементов: стержень, пластина;
семь форм сечений стержней: прямоугольное, двутавровое, тавровое с полкой вверху или внизу, круговое, кольцевое и произвольное полигональное;
расчет в соответствии с СП 63.13330.2012, СП 52-101-2003 и СНиП 2.03.01-84*;
возможность использования модуля как самостоятельной программы.
Profilmaker
Profilmaker - программа для работы с сечениями
Программа Profilmaker предназначена для формирования произвольных составных сечений балок, расчета их геометрических, предельных и прочих характеристик, анализа распределения напряжений в сечении и его несущей способности в упругом состоянии и состоянии пластического шарнира, подбора профиля, удовлетворяющего заданным пользователем требованиям. Расчеты проводятся численными методами теорий упругости и пластичности, поэтому программа может рассчитывать как тонкостенные сечения, так и сечения общего вида односвязные и многосвязные, открытого и закрытого профилей.
Графический интерактивный редактор позволяет загружать стандартные профили из баз данных, в том числе созданные программой Profilmaker, и элементарные геометрические фигуры (прямоугольники, сегменты, галтели, многоугольники, и т.п.). Большое количество средств управления фрагментами (функции выравнивания, объединения, отражения, дублирования и т.п.) облегчает и упрощает процесс формирования составного сечения. При этом никаких ограничений на тип сечения (тонкостенность, связанность и пр.) не ставится – программа рассчитывает все характеристики для любого сечения.
Для сформированного сечения рассчитываются: площадь, моменты и радиусы инерции, характеристики свободного и стесненного кручения, пластические моменты сопротивления изгибу, эффективные площади сдвига, положение главных центральных осей и центра изгиба (кручения), статические моменты половин сечения, предельные изгибающие моменты и силы (продольная и поперечные) в состоянии пластического течения, конфигурация ядра сечения.
Внутренние силовые факторы (крутящие моменты свободного и стесненного кручения и бимомент, продольная и поперечные силы, изгибающие моменты) для анализа напряженного состояния сечения и его несущей способности либо задаются непосредственно в программе, либо могут быть прочитаны из файла результатов расчета программы STARK ES. В последнем случае автоматически выбирается наиболее опасное сечение и РСУ. Для заданных внутренних силовых факторов определяются положения нейтральных линий и коэффициентов запаса прочности в упругом состоянии и состоянии пластического шарнира. Распределение нормальных, касательных и эквивалентных напряжений по сечению могут быть представлены либо в цвете с градацией по яркости либо линиями уровня и, кроме того, отображается в точке, на которую указывает курсор мыши.
Сформированные профили могут хранится в файлах документов программы Profilmaker, или в файлах базы данных по профилям, в последнем случае эти профили могут быть использованы другими продуктами фирмы “ЕВРОСОФТ”: STARK ES, СпИн, ПРУСК. Возможен экспорт графического изображения сформированного профиля в формате HPGL.
Результаты работы программы Profilmaker выводятся в специальную просмотровую программу Viewer, откуда возможен экспорт RTF-файла для использования в MS Word или непосредственно на печать. Протокол содержит эскизы сформированного профиля и его составных частей с указанием размеров, их геометрические и прочие расчетные характеристики, а при задании внутренних силовых факторов – поля распределения соответствующих напряжений.
ProfilTool
ProfilTool – создание, просмотр и редактирование баз сечений прокатных профилей
табличная форма редактора сечений;
работа в двух независимых режимах: редактирование и чтение;
сортировка профилей по различным критериям;
создание пользовательской базы сечений стального проката;
передача геометрических характеристик сечений в конечно-элементную модель;
возможность использования модуля как самостоятельной программы.
StarLi
StarLi-Технология повышения качества расчетных обоснований в проектировании строительных конструкций при совместном использовании программных комплексов STARK ES и ЛИРА
Технология заключается в совместном использовании двух программных комплексов
STARK ES и ЛИРА, разработанных независимо и проверенных многолетней практикой применения,
при проектном и экспертном расчете несущих конструкций зданий и сооружений.
Актуальность разработки
Численные методы, положенные в основу
современных программных комплексов, позволяют получить не точное, а
некоторое приближенное решение. В программных комплексах, разработанных
независимо друг от друга, применены различные модификации численных
методов и алгоритмов, что обуславливает различие результатов расчета,
получаемых с их помощью. Это различие, как правило, возрастает при
недостаточно корректном использовании программного комплекса, при
применении расчетных схем, не соответствующих его возможностям и
особенностям. При этом для большинства практических расчетных задач,
встречающихся при строительном проектировании, оценка точности
получаемых приближенных решений затруднена в связи с отсутствием точного
аналитического либо аналогичного, проверенного практикой, решения.
Преимущества технологии
Технология совместного использования двух
программных комплексов STARK ES
и ЛИРА при строительном проектировании позволяет повысить качество
проектирования, предотвратить получение неверных результатов расчета
конструкций и, как следствие, недостаточно надежных и экономичных
конструктивных решений. Это обеспечивается тем, что технология
позволяет:
объединить разные возможности двух программных комплексов по расчету, диагностике исходных данных и анализу результатов расчета в использовании их при проектировании одного и того же объекта;
обратить внимание на обнаруженные отличия в результатах расчета, полученных по двум программным комплексам, выявить допущенные ошибки;
оценить на основе анализа численных результатов особенности и пределы применимости различных методик, реализованных в программных комплексах.
Реализация технологии
Проектным, экспертным,
научно-исследовательским и учебным организациям строительного профиля
предлагаются:
программные средства (конверторы) для передачи расчетных моделей из ПК ЛИРА в ПК STARK ES и обратно, обеспечивающие максимально возможную полноту передачи данных о геометрии, нагрузках и материалах конструкций;
консультационно-методическая помощь инженерам-расчетчикам, использующим программные комплексы STARK ES и ЛИРА при расчете строительных объектов;
льготные условия поставки недостающего программного комплекса официальному пользователю ПК ЛИРА или ПК STARK ES.
Расчетная модель в ПК STARK ES
Передача данных
Расчетная модель в ПК ЛИРА
Центральный стадион на 40 тыс. мест в г. Сочи
Футбольный стадион на 62 тыс. мест в западной части Крестовского острова в г. С.-Петербурге
Морская ледостойкая стационарная платформа (проект ЦКБ «Коралл», г. Севастополь)
В STARK ES передаются следующие элементы аналитической модели Autodesk Revit:
- вертикальные и наклонные колонны
- горизонтальные и наклонные балки
- раскосы
- шарниры на концах балок, колонн, раскосов
- эксцентриситеты по высоте сечения балок
- горизонтальные и наклонные плиты
- прямоугольные и непрямоугольные стены
- отверстия в плитах и стенах, в том числе под архитектурные двери и окна
- сосредоточенные, линейные и распределенные нагрузки
- граничные условия - сосредоточенные, линейные и распределенные опоры