ПК ЭСПРИ содержит программы, позволяющие выполнять компьютерные расчеты достаточно обширного класса частных задач проектного, инженерного и исследовательского направлений в строительстве.
Быстрота и оперативность работы с ЭСПРИ, позволяют с успехом применять его как при создании окончательной расчетной модели конструкции, так и при анализе результатов ее расчета, как при экспертной оценке проектов, так и при техническом надзоре за возведением здания.
ЭСПРИ оказывается полезным во множестве ситуаций, требующих анализа работы реальных конструкций, как при их возведении, так и при их реконструкции, как при их проектировании, так и при надзоре за их эксплуатацией.
ПК ЭСПРИ является развитием серии программ, входивших в «Инженерный калькулятор» и «Пакеты прикладных программ» (ППП).
Применение ЭСПРИ в учебном процессе способствует более эффективному усвоению студентами лекционного материала по курсам сопромата, строительной механики, теории упругости,
стальных, деревянных и железобетонных конструкций, оснований и фундаментов, а также позволяет будущим инженерам расширить свой кругозор и получить представление о круге практических задач, которые им придется решать в будущем.
ЭСПРИ помогает пользователю в его повседневной работе и обеспечивает ему поддержку в принятии оптимальных обоснованных решений.
В настоящее время ЭСПРИ содержит серию справочных и расчетных программ. Часть программ объединена в разделы по тематическому признаку – математика, статика, железобетонные конструкции, стальные конструкции, фундаменты и т.п. Остальные программы представлены отдельно.
В состав ЭСПРИ входят разделы - Математика для инженера, Сечения, СтаДиУс, Стальные конструкции, Железобетонные конструкции, Каменные и армокаменные конструкции, Деревянные конструкции, Основания и фундаменты, Нагрузки и воздействия, Продавливание, Преднапряжение и программы - Прогибы, Эллипсоид, Шпунт, Диафрагма, Тостер, Грунт.
Раздел «Математика для инженера»
включает 6 программ
Определение площадей и объемов. Программа предназначена для вычисления с помощью геометрических формул площадей, объемов и площадей поверхностей для наиболее часто встречающихся плоских фигур и объемных тел.
Перемножение эпюр. Программа предназначена для перемножения эпюр внутренних (единичных и грузовых) усилий различного очертания в элементах конструкций при решении статически неопределимых систем методом сил.
Линейная алгебра. Программа предназначена для решения основных задач линейной алгебры.
Корни полинома. Программа предназначена для определения действительных и комплексных корней полинома. Порядок полинома n ограничен 36.
Параметрические тонкостенные сечения. Программа позволяет рассчитать геометрические характеристики для наиболее распространенных типов тонкостенных сечений. Кроме обычных геометрических характеристик определяются параметры, характерные для тонкостенного сечения: центр изгиба, центр кручения, сдвиговые площади, секториальный момент инерции, секториальные координаты.
Раздел «Сечения»
включает 4 программы
Параметрические сечения. Программа позволяет рассчитать геометрические характеристики сечения для наиболее распространенных типов сечений, которые задаются минимальным количеством параметров.
Составные сечения. Программа предназначена для определения центра жесткости составного сечения. С помощью этой программы можно вычислять центр жесткости плана здания как единого составного сечения. Определяются усилия в элементах сечения от действия внешних сил. Внешние силы могут быть приложены как в центре масс, так и в вычисленном центре жесткости, а также в точке с произвольными координатами. Внешние силы могут быть заданы в исходных или в главных осях. Привязки точки приложения также могут быть заданы в исходных или в главных осях.
Крутящие моменты инерции. Программа предназначена для вычисления моментов инерции при свободном кручении для наиболее распространенных типов сечений.
Раздел «СтаДиУс» (Статика-Динамика-Устойчивость)
включает 14 программ
Неразрезные балки. Программа предназначена для статического расчета многопролетной неразрезной балки (до пяти пролетов с двумя консолями).
Линии влияния в неразрезных балках. Программа предназначена для построения линий влияния перемещений, углов поворота, изгибающих моментов и перерезывающих сил от подвижных нагрузок в многопролетной неразрезной балке (до пяти пролетов с двумя консолями).
Фермы. Программа предназначена для определения перемещений узлов и усилий в элементах наиболее часто встречающихся в практике плоских ферм различного очертания.
Параметрические плоские рамы. Программа предназначена для статического расчета наиболее часто встречающихся в практике плоских рам различного очертания.
Плоские произвольные рамы. Программа предназначена для статического расчета плоских рам и ферм произвольного очертания.
Сортамент металлопроката. Программа предоставляет широкий набор справочных таблиц и предназначена для просмотра баз данных стальных сортаментов.
Расчет сечений элементов. Программа предназначена для подбора и проверки сечений (33 типа сечений) стержневых металлических элементов в соответствии со СНиП II-23-81* «Стальные конструкции» или Еврокод 3 «Проектирование стальных конструкций».
Главные и эквивалентные напряжения в стальных конструкциях. Программа предназначена для определения величин главных и эквивалентных напряжений по различным теориям прочности для заданного тензора напряжений.
Определение расчетных длин элементов. Программа предназначена для определения в соответствии со СНиП II-23-81* «Стальные конструкции» расчетных длин следующих элементов стальных конструкций.
Параметрические узлы стальных конструкций. Программа предназначена для проектирования металлических узлов.
newСталеБетон – Проверка сталебетонных сечений колонн. Реализована проверка на прочность сечений сталебетонных колонн прямоугольного сечения с различными профилями жесткой арматуры. Расчет выполняется по деформационной модели железобетона с использованием двухлинейной, трехлинейной и нелинейной диаграмм.
newАрмоБетон – Проверка бетонных сечений, армированных композитной арматурой. Реализовано армирование как неметаллической композитной арматурой, так и несколькими видами арматуры, в том числе и металлической. Расчет производится по теории предельных состояний и по деформационной модели железобетона в соответствии с проектом СП «Конструкции из бетона с композитной неметаллической арматурой.
newТрубоБетон – Проверка трубобетонных сечений. Реализована проверка на прочность сечений трубобетонных конструкций по деформационной модели в соответствии с СП 63.13330.2012, СП 16.13330.2011 и проектом СП «Конструкции из бетона с композитной неметаллической арматурой».
Характеристики бетона. В программе приведены справочные данные по нормативным и расчетным сопротивлениям бетона для предельных состояний первой и второй группы в соответствии со СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции».
Сортамент арматуры. В программе приведены справочные данные о расчетной площади и теоретической массе погонного метра арматуры в зависимости от количества и диаметра стержней в соответствии со СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции».
Анкеровка арматуры по ДСТУ 3760-98. Программа предназначена для определения необходимой длины заведения арматурного стержня, при которой обеспечивается восприятие действующих в рассматриваемом сечении усилий.
Расчетные сопротивления сжатию кладки из кирпича. В программе приведены справочные данные: расчетные сопротивления сжатию кладки из кирпича всех видов и из керамических камней со щелевидными вертикальными пустотами шириной до 12мм при высоте ряда кладки 50-150мм на тяжелых растворах в зависимости от марки кирпича и марки раствора в соответствии с табл.2 СНиП ІІ-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции».
Расчет кирпичного простенка. Программа предназначена для расчета каменных и армокаменных конструкций в соответствии со СНиП ІІ-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции». Простенок задается прямоугольной или тавровой формы. Реализован случай плоского внецентренного сжатия простенка. Выполняется расчет при действии растягивающих и сдвигающих усилий. В результате расчета при необходимости армирования простенка указывается количество рядов кладки, через которое необходимо устанавливать сетки с заданной ячейкой и диаметром арматуры, и/или площадь продольной арматуры. Реализованы положения СП 15.13330.2012 Каменные и армокаменные конструкции
Расчет на смятие. Программа предназначена для определения прочности каменных конструкций на местное смятие в соответствии с СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции». В программе реализован расчет для 8-ти типов опорных сечений. Реализованы положения СП 15.13330.2012 Каменные и армокаменные конструкции
Расчет на растяжение. Программа предназначена для определения прочности каменных конструкций на растяжение в соответствии с СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции». В программе реализован расчет для 8-ти типов опорных сечений. Реализованы положения СП 15.13330.2012 Каменные и армокаменные конструкции
Расчет и проверка прочности простенков и их заданного усиления по ДБН В.2.6-162:2010.
Раздел «Деревянные конструкции»
включает 3 программы
Расчет цельных сечений. Программа предназначена для расчета прямоугольных и круглых брусьев деревянных конструкций в соответствии со СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции». Расчет предполагает выдачу сокращенного и развернутого формульного вида отчета с процентами использования сечения по необходимым проверкам.
Расчет клееных сечений. Программа предназначена для расчета клееных сечений деревянных конструкций в соответствии со СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции». Расчет предполагает выдачу сокращенного и развернутого формульного вида отчета с процентами использования сечения по необходимым проверкам.
Расчет составных сечений. Программа предназначена для расчета составных сечений деревянных конструкций в соответствии со СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции». Расчет предполагает выдачу сокращенного и развернутого формульного вида отчета с процентами использования сечения по необходимым проверкам.
Раздел «Основания и фундаменты»
включает 9 программ
newНесущая способность свай по результатам полевых испытаний в соответствии с СП 24.13330.2011, СП 50-102-2003, СНиП 2.02.03-85* и ДСТУ Б В.2.1-27:2010.
Реализованы: расчет по результатам испытания забивных свай в точке зондирования; расчет по результатам статического зондирования винтовых свай при сжимающей и выдергивающей нагрузке.
Параметры упругого основания С1, С2. Программа предназначена для определения осадки и коэффициентов постели С1 и С2 под центром фундамента или фундаментной плиты по заданным грунтовым условиям и нагрузке.
newПроверка на резонансное вихревое возбуждение. Программа реализует положения СП 20.13330.2011 и ДБН В.1.2-2:201Х. Определяется критическая скорость ветра и интенсивность резонансного вихревого воздействия в соответствии с заданными частотами собственных колебаний.
Коэффициенты надежности. В программе приведены таблицы коэффициентов надежности по нагрузке для веса строительных конструкций и грунтов, а также веса оборудования в соответствии с СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия».
Собственный вес многослойного пакета. Программа предназначена для вычисления нормативной и расчетной нагрузок от собственного веса пакета, состоящего из некоторого числа слоев, и для вычисления сопротивления теплопередаче многослойного пакета.
Снеговые нагрузки. Программа предназначена для определения снеговых нагрузок на здания и сооружения.
Расчет неупругих прогибов. Программа предназначена для определения неупругих прогибов многопролетной неразрезной балки (до пяти пролетов с двумя консолями) под произвольные длительно действующие и кратковременные нагрузки. Учитываются требования: СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», Еврокод 2 «Проектирование железобетонных конструкций», Рекомендации по применению арматурного проката по ДСТУ 3760-98, ТСН 102-00 «Железобетонные конструкции с арматурой классов А500С и А400С».
Программа «Эллипсоид»
Несущая способность железобетонных элементов. Программа выполняет построение поверхности (неправильный эллипсоид) предельных усилий для заданного произвольного железобетонного сечения с произвольно расположенными арматурными стержнями различного диаметра. Каждая точка поверхности такого эллипсоида соответствует одному из множества наборов N, Мх, Мy, обуславливающих предельное состояние сечения. Пользователь может задать точку К с конкретными координатами Nк, Мхк, Мyк и получить сечения (неправильные эллипсы), проходящие через эту точку.
Программа «Шпунт»
Стена в грунте. Программа предназначена для расчета ограждающих конструкций котлована как «стены в грунте» или «шпунтового ограждения». Расчетная модель является плоской и состоит из грунтового массива, элементов стенового ограждения и анкерных креплений стен. Задаются размеры грунтового массива и характеристики грунтов в нем, размеры котлована и уровни его отрывки, нагрузки на поверхность грунта, размеры и параметры материала и сечения стеновых элементов и анкеров, а также силы натяжения в анкерных креплениях. Расчет производится последовательно по стадиям. На первой стадии производится расчет полной модели (без анкеров) на собственный вес и заданную нагрузку. Дальнейшее количество стадий определяется автоматически и зависит от заданных уровней выемки грунта и отметок установки анкеров. По ходу расчета выполняется накопление перемещений в узлах, напряжений в элементах грунта и усилий в элементах стен и анкеров по стадиям. Результаты расчета представляются в виде изополей перемещений и напряжений в грунте, а также усилий в шпунтах и анкерах по каждой стадии.
Программа «Диафрагма»
Прочность железобетонной диафрагмы при сейсмических воздействиях. Программа предназначена для оценки предельной сдвиговой прочности железобетонных диафрагм при сейсмических и циклических воздействиях. Реализован метод предельного равновесия в сочетании с эмпирическими методиками определения предельной прочности железобетонных диафрагм с трещинами:
методика UBC (Единый строительный код США) ;
зависимости Barda F., Hanson J., Corley G.(Американский институт бетона, Детройт);
зависимости Hernandez O.B., Zermeno M.E. (WCCE, Стамбул);
зависимости Tassios T., Lefas J., Lulurgas S. (Греция – СССР, совместные исследования);
зависимости Hirosawa M (Токийский университет);
зависимости АТС-3 (Временные рекомендации по проектированию сейсмостойких зданий)
зависимости из Пособия по проектированию жилых зданий (к СНиП 2.08.01-85). В расчете учитываются положения СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции» и рекомендации ЕКБ-ФИП.
Учет цикличности действия сейсмических воздействий принят по идеализированной модели гистерезиса железобетонных стен. По результатам работы программы строится область прочности диафрагмы по зависимостям N~Q и N~M.
Раздел «Продавливание»
включает 4 программы
Продавливание по произвольному контуру. Программа предназначена для расчета плит перекрытия и фундаментных плит на продавливание от действия сосредоточенной силы и сосредоточенных моментов в двух плоскостях. Форма произвольного контура продавливания определяется автоматически в зависимости от типа сечения колонны. Допускаются следующие сечения колонн: круглое, прямоугольное, тавровое, уголковое и крестовое. Размеры контура вычисляются в зависимости от заданного угла наклона граней пирамиды продавливания, который по умолчанию равен 45 градусам. Незамкнутый контур (при наличии проема в плите или при расположении колонны на краю плиты) создается при помощи отсечения от контура соответствующего участка. Участок отсечения моделируется прямой линией, проходящей через точку с заданными координатами и под заданным углом наклона к горизонтальной оси.
Продавливание по прямоугольному контуру. Программа предназначена для расчета плит перекрытия и фундаментных плит на продавливание от действия сосредоточенной силы и сосредоточенных моментов в двух плоскостях. Для прямоугольного контура продавливания рассматриваются несколько расчетных ситуаций:
колонна внутри плиты (замкнутый контур);
колонна у одного из краев плиты;
колонна у угла прямоугольной плиты (незамкнутый контур);
колонна внутри плиты вблизи отверстия (незамкнутый контур).
При взаимодействии плиты со стеной рассматриваются следующие ситуации:
торец стены внутри плиты (незамкнутый контур из трех участков);
торец стены у края плиты (незамкнутый контур из двух участков);
плита у угла стены (незамкнутый контур из трех участков).
В расчете обеих программ учитываются требования Рекомендаций по применению арматурного проката по ДСТУ 3760-98, СНиП 2.01.03-84* «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», включая положения научно-технического отчета ГУП НИИЖБ по договору № 709 от 01.10.2002, а также положения Еврокод 2 «Проектирование железобетонных конструкций». В результате расчета определяется площадь необходимой поперечной арматуры с заданным шагом. Также выводятся промежуточные результаты, полученные по ходу расчета.
newПродавливание по Еврокоду - расчет прямоугольных плит на продавливание в соответствии с требованиями EN 1992-1-1 (Еврокод 2), ДБН В.2.6-98:2009 и ДСТУ Б В.2.6-156:2010 (Украина), CH PK EN 1992-1-1:2004/2011 (Казахстан). Учитывается наличие капителей колонн. Рассматривается 8 расчетных ситуаций в 4-х возможных вариантах.
newПродавливание по нормам СНБ 5.03.01-02 - расчет прямоугольных плит на продавливание в соответствии с требованиями норм Республики Беларусь СНБ 5.03.01-02. Учитывается наличие капителей колонн. Рассматривается 8 расчетных ситуаций в 5-и возможных вариантах
Допускаются узловые нагрузки в виде сил, моментов, а также заданных перемещений и поворотов. Допускаются местные нагрузки. Принимается, что узловые нагрузки прилагаются в центре кручения (а не в центре тяжести), координаты которого являются одинаковыми для всех стержней, входящих в узел. В результате расчета вычисляются перемещения узлов, включая депланацию, и усилия в стержнях – продольная сила, изгибающие моменты, крутящий момент, перерезывающие силы, а также бимомент. Результаты расчета отображаются графически в виде деформированной схемы и эпюр усилий, а также выдаются в табличной форме.
Программа «Тостер»
Тонкостенные стержневые системы. Программа предназначена для статического расчета пространственных систем из тонкостенных стержней в условиях стесненного кручения. Каждый узел рамы имеет 7 степеней свободы – три линейных перемещения, три поворота и депланацию. Допускается расчет плоских стержневых систем. Жесткостные геометрические и секториальные характеристики вычисляются автоматически при помощи программы «Параметрические тонкостенные сечения».
Раздел «Преднапряжение»
включает 2 программы
Преднапряжение. Программа предназначена для подбора и проверки несущей способности железобетонных сечений стержней с предварительно напряженной арматурой. В режиме проверки определяется коэффициент обеспеченности сечения на прочность. В режиме подбора определяется площадь нижней или верхней арматуры и соответствующее предельное напряжение натяжения.
newПроверка сечений железобетонных опор (стоек). Программа предназначена для проверки на прочность сечений железобетонных стоек (опор) кольцевого сечения с предварительно напряженной арматурой. Реализованы положения ДБН В.2.6-98:2009 и ДСТУ Б В.2.6-156:2010. Проверка производится на основании деформационной модели.
Программа «ГРУНТ»
Определение С1 и С2 на основе модели грунтового основания. Программа предназначена для определения коэффициентов постели С1 и С2 исходя из трехмерной модели грунта. Грунтовый массив моделируется по заданному набору скважин, их геологии и расположению.
Выполняется построение изополей осадок, коэффициентов постели и других вспомогательных характеристик. Определение С1 и С2 может производиться по нескольким методикам для моделей грунта Винклера-Фусса и Пастернака. Выполняется учет влияния проектируемых зданий на существующие сооружения. Определяются перекосы фундаментов существующих зданий. Расчеты выполняются по СП 22.13330.2011 и СП 24.13330.2011, а также ДБН В.2.1-10:2009.
Контуры заданных нагрузок на естественное и/или свайное основание от проектируемых и/или существующих зданий как от фундаментов проектируемого здания, так и от близлежащих зданий могут иметь произвольные очертания. Для куста свай осадка определяется как для условного фундамента. Глубина сжимаемой толщи, коэффициенты постели С1 и С2 определяется в пределах заданных контуров нагрузок.
Раздел «Математика для инженера»
Определение площадей и объемов. Программа предназначена для вычисления с помощью геометрических формул площадей, объемов и площадей поверхностей для наиболее часто встречающихся плоских фигур и объемных тел.
Раздел «Сечения»
Раздел «СтаДиУс» (Статика-Динамика-Устойчивость)
Раздел «Стальные конструкции»
Раздел «Железобетонные конструкции»
Раздел «Каменные и армокаменные конструкции»
Раздел «Деревянные конструкции»
Раздел «Основания и фундаменты»
Раздел «Нагрузки и воздействия»
Программа «Прогибы»
Программа «Эллипсоид»
Программа «Шпунт»
Программа «Диафрагма»
Раздел «Продавливание»
Программа «Тостер»
Раздел «Преднапряжение»
Программа «ГРУНТ»
