лира сапр что такое
История создания ПК Лира
Краткая хронология создания программных комплексов
Это была одна из первых программ, позволяющих заменить физический эксперимент математическим. Инженерам и исследователям впервые в истории представилась возможность моделировать процесс нагружения конструкций, а для железобетонных конструкций моделировать процессы развития трещин, ползучести, изменение схемы конструкции вплоть до мгновенно изменяемой, т.е. до разрушения.
В отличие от существующих тогда программ, в которых реализовывался только метод сил, в программе МОДЕЛЬ впервые был использован метод перемещений и автоматизирована вся процедура статического расчета: задание и диагностика исходных данных, составление уравнений, решение уравнений, вычисление усилий и напряжений в стержневых и пластинчатых элементах.
Программа МОДЕЛЬ имела входной язык, который определил структуру входного языка для всего семейства программ ЛИРА. Основные принципы построения программы МОДЕЛЬ сегодня практически без изменений используются в построении всех программ семейства ЛИРА:
удобный интерфейс, ориентированный на массового пользователя;
дискретная расчетная схема;
формулировка дискретной задачи в соответствии с методом перемещений;
шаговый метод решения нелинейных задач;
комплексная автоматизация всего процесса расчета.
История создания ПК Лира
для ЭВМ М-20 была разработана программа ПАНЕЛЬ для расчета конструкций панельных домов. Расчетная схема представлялась в виде системы ортогональных балок-стенок и плит. Сначала численно определялись матрицы жесткости укрупненных фрагментов балок-стенок и плит, а затем рассчитывалось все здание, состоящее из укрупненных фрагментов. По сути, впервые была реализована идея метода конечных элементов и суперэлементов (матрица жесткости пластинчатых элементов строилась на основе стержневых аппроксимаций).
Многие идеи, реализованные в этой программе, легли в основу впоследствии разработанного программного комплекса «МОНОМАХ».
для ЭВМ МИНСК-22 была выпущена в свет программа ЭКСПРЕСС, которая выполняла комплексный расчет (статический и динамический расчет, выбор расчетных сочетаний усилий, подбор арматуры) для произвольных пространственных стержневых систем. Программа обладала большим быстродействием и позволяла решать задачи большой размерности.
в программном комплексе МИРАЖ для ЭВМ МИНСК-22 впервые реализуются методы конечных элементов и суперэлементов в том виде, в котором они сейчас используются практически во всех подобных программах.
для ЕС ЭВМ был разработан программный комплекс ЛИРА ЕС на языках ПЛ-1 и АССЕМБЛЕР в операционной среде ОС. Во многом ПК ЛИРА-ЕС был преемником всех предыдущих представителей семейства ЛИРА.
С дальнейшим расширением возможностей персональных компьютеров расширялись и возможности ПК ЛИРА – реализация решения нелинейных задач, разработка конструирующих систем, снятие различных вычислительных ограничений.
В России массовое внедрение программных комплексов семейства Лира началось в 90-е годы
Госстрой России рекомендует программные комплексы Лира и Мономах для использования в организациях, выполняющих проектно-изыскательские работы для строительства, а также осуществляющих экспертизу проектов на строительство объектов различного назначения.
История ПК Лира: письмо Госстроя от 12.11.2001 г
ПК ЛИРА разработан под новой операционной системой Windows. Практически каждые 2-3 года выходили новые версии:
ПК ЛИРА-WINDOWS (1996)
ПК ЛИРА 5.0 (1998)
ПК ЛИРА 8.0 (2000)
ПК ЛИРА 8.2 (2001)
ПК ЛИРА 9.0 (2003)
ПК ЛИРА 9.2 (2005)
ПК ЛИРА 9.4 (2007)
ПК ЛИРА 9.6 (2009)
ПК ЛИРА-САПР 2011 (2011)
ПК ЛИРА-САПР 2012 (2012)
ПК ЛИРА-САПР 2013 (2013)
ПК ЛИРА-САПР 2014 (2014)
2015, 2016. 2021 актуальная версия всегда здесь
В 2002 году на ПК ЛИРА (базовый комплект соответствующий ПК ЛИРА 9.0) было оформлено авторское свидетельство
разработан программный комплекс МОНОМАХ для автоматизированного расчета и проектирования железобетонных и армокаменных конструкций высотных зданий. Этот программный комплекс был ориентирован на очень востребованный класс задач и автоматизировал большую часть цикла проектирования конструкций, включая выдачу эскизов, а для некоторых конструкций и самих рабочих чертежей.
Кроме крупных программных комплексов, было уделено внимание автоматизации небольших конструкторских задач, необходимых инженеру в повседневной работе. С этой целью был создан программный комплекс ЭСПРИ(Электронный СПРавочник Инженера). На данный момент он включает в себя более 80 программ, объединенных в разделы по тематическому признаку: железобетонные, стальные, армокаменные, деревянные конструкции, нагрузки и воздействия и др.
Разработан программный комплекс САПФИР для автоматизации архитектурного объемного проектирования. Создаваемая этим комплексом цифровая модель объекта позволяет реализовать информационную связь с программными комплексами ЛИРА и МОНОМАХ, организовать автоматический подсчет объемов с подключением сметных программ и выходом на программы управления строительством.
ЛИРА-САПР
ЛИРА-САПР – многофункциональный программный комплекс, предназначенный для численного исследования прочности и устойчивости конструкций. ПК ЛИРА-САПР реализует технологию информационного моделирования зданий (BIM) и ориентирован для проектирования и расчета строительных и машиностроительных конструкций различного назначения.
Расчет выполняется на статические (силовые и деформационные) и динамические воздействия.
Выполняется подбор или проверка сечений стальных и железобетонных конструкций.
Выдаются эскизы рабочих чертежей КМ и отдельных ж.б. элементов.
Соответствие производимых расчетов российским нормам и правилам подтверждено Сертификатом соответствия № РОСС RU.CП15.Н00821 (с 27.04.2015 по 26.04.2017).
Свидетельство о верификации (РААСН) программного средства N 06/ЛИРА-САПР/2015
Функциональные возможности
Реализация технологии информационного моделирования зданий (BIM)
ЛИРА-САПР реализует технологию информационного моделирования зданий (BIM) и ориентирована на проектирование и расчет строительных конструкций. Реализация технологии BIM обеспечивается нативной связью с другими архитектурными, расчетными, графическими и документирующими системами (САПФИР-3D, Revit Structural, AutoCAD, ARCHICAD, Advance Steel, BoCAD, Allplan, STARK ES, Gmsh, MS Word, MS Excel, GLAZER и др.) на основе DXF, MDB, STP, SLI, MSH, STL, OBJ, IFC и др. файлов.
Развитая интуитивная графическая среда
Интерфейс пользователя нового поколения
Синтез расчетной схемы здания или сооружения на основе управляемой процедуры преобразования 3D и 2D архитектурных моделей, созданных в различных графических программах: (САПФИР-3D, Revit Structural, AutoCAD, Allplan, STARK ES и др.
Мощный многофункциональный процессор,
реализующий быстродействующие алгоритмы составления и решения систем уравнений с порядком до нескольких миллионов неизвестных. Процессор функционирует в 64-х и 32-х разрядных режимах с использованием многоядерности современных компьютеров.
Расчет на различные виды динамических воздействий:
Проверка прочности
Позволяет по усилиям в сечении, найденым в процессе решения задачи определить главные и эквивалентные напряжения и осуществить проверку по различным теориям прочности: наиболее главные напряжения, наиболее главные деформации, наиболее касательные напряжения, энергетическая теория Губера-Мизеса-Генки, теории Мора, Друкера-Прагера, Писаренко-Лебедева, Кулона-Мора, Боткина, Гениева.
Развитая библиотека КЭ
Специальные конечные элементы
Большой набор специальных конечных элементов, позволяющих составлять адекватные компьютерные модели для сложных и неординарных сооружений. Например: конечный элемент, моделирующий податливость узлов; конечный элемент, моделирующий работу грунта за пределами конструкции; конечный элемент, моделирующий натяжное устройство (форкопф) и позволяющий обеспечивать заданное первоначальное натяжение конструкции или находить необходимое натяжение, обеспечивающее заданную геометрию (например, тента или вантовой сети).
Проектирование железобетонных и стальных конструкций
Проверка и подбор сечений железобетонных и стальных элементов в соответствии с действующими в мире нормативами. Выполнение рабочих чертежей стадии КМ и КЖ.
Суперэлементное моделирование
с визуализацией на всех этапах расчета, позволяющее в ряде случаев ускорить решение задачи и снизить влияние плохой обусловленности большеразмерной матрицы.
Физическая нелинейность
Модули учета физической нелинейности на основе различных нелинейных зависимостей σ-ε, обеспечивающие возможность компьютерного моделирования процесса нагружения как моно-, так и би-материальных конструкций, с прослеживанием развития трещин, проявлением деформаций ползучести и текучести, вплоть до получения картины разрушения конструкции.
Геометрическая нелинейность
Модули учета геометрической нелинейности, позволяющие рассчитывать, как конструкции изначально геометрически неизменяемые (гибкие плиты и балки, гибкие фермы и др.) так и конструкции изначально геометрически изменяемые, для расчета которых необходимо вначале определить равновесную форму под заданный вид нагрузки (отдельные канаты, вантовые фермы, вантовые покрытия, тенты, мембраны и др.).
Специализированный документатор
ПК ЛИРА-САПР включает в себя следующие системы:
ВИЗОР-САПР – это единая интуитивная графическая среда пользователя, включающая широкий набор удобных инструментов для создания и анализа компьютерных моделей произвольных конструкций
Препроцессор САПФИР-КОНСТРУКЦИИ обеспечивает синтез расчетной схемы на основе пространственной информационной модели, представленной в САПФИР-3D. Созданная в САПФИР-КОНСТРУКЦИИ расчетная схема далее рассчитывается и конструируется средствами ЛИРА-САПР. Позволяет осуществить импорт 3D и 2D моделей, созданных в других графических программах: Allplan, Revit, AutoCAD и др.
МКЭ процессоры реализация основных расчетных функций и методов расчета на статические и динамические воздействия для линейно и нелинейно деформируемых конструкций
АРМ-САПР – расчет железобетонных конструкций
ЛАРМ-САПР конструирование отдельного железобетонного стержневого или пластинчатого элемента
СТК-САПР расчет металлических конструкций
КС-САПР – конструктор сечений
Дополнительные специализированные расчетно-графические системы
Система ГРУНТ
По данным инженерно-геологических изысканий площадки строительства (расположение и характеристики скважин) производится построение трехмерной модели грунта. В соответствии с этой моделью по всей области плиты определяются значения коэффициентов постели С1, С2, зависящих от нагрузок на фундаментную плиту и нагрузок от близлежащих зданий, а также вычисляется глубина сжимаемой толщи и осадка.
Осадки могут быть вычислены по схеме линейно упругого полупространства в соответствии с положениями СНиП 2.02.01-83* и СП 50-101- 2004.
Коэффициенты постели могут быть вычислены по трем методикам. По желанию пользователя в автоматическом режиме может быть организован итерационный процесс, уточняющий давление на грунт под подошвой проектируемой плиты.
Пользователь имеет возможность просмотреть расположение слоев в произвольных вертикальных и горизонтальных срезах грунтового массива, а также картину изополей коэффициентов постели.
Величины коэффициентов постели для каждого конечного элемента автоматически передаются в общую компьютерную модель для дальнейшего расчета конструкции совместно с грунтовым основанием.
На основе трехмерной модели грунта имеется возможность сгенерировать конечноэлементную модель с автоматическим определением жесткости каждого КЭ в зависимости от их местоположения в различных слоях грунтового массива. Эта модель может быть использована для рассчета системы: надземное строение, фундаментные конструкции, грунтовый массив.
Реализованы следующие нормативы:
СНиП 2.02.01-83* «Бетонные и железобетонные конструкции»;
СП 50-101- 2004;
Система МОНТАЖ-плюс
В процессе работы осуществляется компьютерное моделирование процесса возведения конструкции, отслеживание последовательного изменения конструктивной схемы, а также установка и снятие монтажных нагрузок.
Программа позволяет на отдельных этапах расчета изменять жесткостные характеристики элементов. Данная функция может оказаться полезной при необходимости учета постепенного набора прочности бетоном или изменении прочности и жесткости железобетонных элементов в результате замораживания или размораживания.
На определенных стадиях возведения имеется возможность проводить расчет в физически – и геометрически нелинейной постановке.
При применении системы МОНТАЖ-плюс имеется возможность моделировать процесс предварительного натяжения конструкции (вантовые конструкции, анкера шпунтовых ограждений и др.)
При моделировании жизненного цикла сооружения окончательно возведенная конструкция с «замороженными» напряжениями ползучести, полученными на основе системы МОНТАЖ-плюс, может служить стартовой стадией для дальнейшего расчета на нагрузки, соответствующие эксплуатационной стадии.
Система МОСТ
Система МОСТ предназначена для расчета мостовых конструкций: балочных, арочных, вантовых и висячих. Применение данной системы позволяет получить поверхности влияния усилий в заданном сечении от подвижной нагрузки.
На основе усилий, полученных в результате расчета, составляются расчетные сочетания усилий или расчетные сочетания нагружений.
Система ДИНАМИКА-плюс
Система ДИНАМИКА-плюс в отличие от расчета на динамические воздействия, реализованного в линейном процессоре на основе методов спектрального анализа, позволяет рассчитать на динамические воздействия нелинейно деформируемые конструкции, конструкции с односторонними связями, физически нелинейные системы, имеющие зависимость s-e в виде диаграммы Прандтля. Реализован метод прямого интегрирования. На основе системы ДИНАМИКА-плюс легко провести компьютерное моделирование поведения во времени нелинейно деформируемой конструкции под динамическим воздействием.
Система КМ-САПР
Система КМ-САПР предназначена для получения в автоматизированном режиме полного набора рабочих чертежей КМ: монтажных схем, ведомости элементов, чертежей узлов, необходимых примечаний и спецификаций.
Построение монтажной схемы элементов, ведомости элементов, чертежей узлов, необходимых примечаний и спецификации производится на основе информации импортируемой из ВИЗОР-САПР (конструктивная схема, рассчитанные и унифицированные сечения элементов, рассчитанные и унифицированные конструкции узлов). В процессе работы пользователь имеет возможность управлять компоновкой чертежей, расположением на них схем, отдельных деталей, таблиц, примечаний.
Система КМ-САПР является стартовой для организации конверторов ПК ЛИРА-САПР с другими графическими системами стальных конструкций (Bocad, RealSteel, AdvanceSteel).
Система КМ-САПР позволяет осуществлять расчет и проектирование с последующим вычерчиванием широкого набора узлов металлических конструкций, который непрерывно пополняются.
Система МЕТЕОР
Система дает возможность интегрировать задачи, которые объединяет общая топология (координаты узлов, конечно-элементная схема, геометрия сечений). Задачи могут иметь различные нагружения, жесткости, граничные условия.
Интегрированная задача будет содержать топологию, жесткости, варианты конструирования базовой задачи и результаты расчетов всех задач. Для такой интегрированной задачи задаются и вычисляются единые РСУ, на основании которых осуществляется конструирование по заданным вариантам.
Прежняя система ВАРИАЦИИ МОДЕЛЕЙ является частным случаем новой системы.
Система САПФИР-ЖБК
Система позволяет выполнить конструирование и получить рабочие чертежи армирования, спецификацию арматуры, ведомость расхода стали и ведомость деталей для плит перекрытий, диафрагм, колонн и балок.
Конструирование осуществляется в автоматизированном режиме интерактивными графическими методами на основе результатов расчёта армирования, представленных в виде изополей или мозаик площади арматуры.
Обеспечивается обозначение основного (фонового) армирования и участков раскладки стержней дополнительной арматуры, с указанием их параметров, привязки и примечаний, расчёт анкеровки и учёт перерасхода на перепуск.
САПФИР-ЖБК импортирует результаты расчёта армирования из ПК ЛИРА-САПР и показывает изополя и мозаики армирования в качестве фона для конструируемой плиты перекрытия. Осуществляется настройка шкалы представления результатов и выбор основной арматуры, при этом автоматически изменяются пятна изополей. На фоне изополей конструктор размещает участки дополнительного армирования.
Программа позволяет получить картину недоармирования плиты в виде мозаики. При графическом редактировании дополнительной арматуры мозаика недоармирования изменяется.
Автоматически формируются листы чертежей – схемы расположения арматуры. На листе опционно могут быть дополнительно размещены: спецификация арматуры, ведомость деталей, ведомость расхода стали.
Отличия ПК ЛИРА 10.6 от других расчетных программ
На российском рынке программного обеспечения для численного анализа надежности строительных конструкций существует ряд программ (ПК ЛИРА, Лира САПР, Scad Office, Stark, MicreFE), на первый взгляд одинаковые, но принципиально разные по логике работы и наличию функционала. Из общего можно выделить лишь метод конечных элементов (МКЭ), как основной метод решения задач, и нормы проектирования, в той или иной степени присутствующие во всех программных комплексах. В данной статье остановимся на некоторых особенностях ПК ЛИРА, принципиально отличающих данный расчетный комплекс от других программ для расчета конструкций.
Единая интегрированная среда ПК ЛИРА
Одно из принципиальных отличий ПК ЛИРА 10 от предыдущих версий (ПК ЛИРА 9.6) и программ-конкурентов (ПК Лира САПР, Scad office) – это единая интегрированная среда, включающая основные функции всех прошлых подпрограмм.
Убедитесь самостоятельно в преимуществах ПК ЛИРА 10.6
В ПК ЛИРА 10.6 добавлена возможность разработки собственных приложений, например, вывод спецификации металлических конструкций:
На рис. 2 пример использования функций LiraAPI. Подпрограмма вычисляет и выводит таблицу спецификации для всех выделенных элементов. Таких подпрограмм (расширений) может быть произвольное количество. Сейчас имеется возможность получить доступ ко всем результатам расчета. Приведем реальный пример, когда пользователей ПК ЛИРА 10 разработали подпрограмму для оценки легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) по предельным состояниям, разработанных в Стандарте этой организации. Таких возможностей нет в ПК Лира САПР.
В каждой новой версии ПК ЛИРА 10 появляются не только исправления и простые незначительные нововведения, а целые модули расчета и модули для работы с расчетной моделью.
Архитектурные элементы ПК ЛИРА
В ПК ЛИРА 10 разработана технология моделирования конструкций с помощью архитектурных элементов, с возможностью дальнейшего разбиения их на сеть конечных элементов. В ПК Лира САПР и Scad office пользователи работают по-прежнему с конечными элементами, и если нужно редактировать схему, то приходится либо двигать узлы и элементы, либо заново разбивать сеть, удаляя прежнюю. С архитектурными элементами можно производить те же действия, что и с конечными элементами, привычными расчетчику: назначать жесткости, нагрузку и другие атрибуты. Данная технология позволила создать двухстороннюю связку с одним из самых распространенных программных продуктов в области BIM-технологий – Autodesk Revit. Сейчас в ПК ЛИРА 10.6 можно экспортировать аналитические архитектурные модели из: Revit, Autocad, Nanocad, Archicad, Tekla, Advance Steel (в настоящее время тестируется), Aveva Bocad (в настоящее время тестируется), Компас-3D и другие.
При задании расчетной схемы архитектурными элементами добавлена возможность назначения связей, шарниров, жестких вставок и т.д. Сформированную схему можно отправить на расчет, а конечно-элементная модель сформируется автоматически.
Нагрузка в ПК ЛИРА независимая от сетки
В ПК ЛИРА 10.6 появилась нагрузка независимая от сетки. Данная функция открывает ряд возможностей, начиная от задания нагрузки на конечные элементы, не привязываясь к сетке, до задания независимых от сетки нагрузок на архитектурные элементы. В ПК Лира САПР и Scad office при этом нагрузку можно задавать на конечные элементы при этом самостоятельно следить за характером распределения этой нагрузки.
В ПК ЛИРА 10.6 разработано два новых уникальных расчетных модуля, отсутствующим в последних версиях программ ПК Лира САПР и Scad office:
Эти две новые возможности позволят проектировщику решать самые разные задачи: проектирование плотин и других массивных сооружений, проектирование протяженных сооружений, не разделенных между собой температурными швами, задачи определения несущей способности нестандартных сечений, определение напряжений в сечениях тонкостенных конструкций.
Сейсмические воздействия в ПК ЛИРА
Одной из отличительных особенной программного комплекса ЛИРА 10.6 является широкий спектр возможностей по расчету строительных конструкций на сейсмические воздействия. В отличие от Лира САПР и Scad Office разработано большое количество вспомогательных модулей и функций:
Физическая нелинейность в ПК ЛИРА
Модуль нелинейностей ПК ЛИРА 10.6 в отличие от Scad Office позволяет моделировать нелинейную работу материала типа железобетон, где отдельно задаются диаграммы деформирования для бетона и арматуры, площади арматурных стержней, при этом, задаются в параметрах сечения. Также физ. нелинейность используется в модуле Pushover analysis.
В ПК ЛИРА 10.6 добавлен одноузловой конечный элемент упругой связи «Свая» (КЭ 57), моделирующий работу сваи, как стержневой конструкции на упругом основании с учетом прилегающих слоев грунта. КЭ 57 является аналогом КЭ 56 и реализует взаимосвязь с редактором «Грунт» и с калькулятором «Вычисление жесткостей одиночной сваи». Данный элемент позволяет значительно облегчить моделирование расчетных схем «сооружение фундамент основание», основанных на модели грунта, как линейно-деформируемой среды. Его жесткость может задаваться как численно, так и определяться автоматически в зависимости от геологии площадки строительства, заданных параметров свай, а также их расположения в расчетной модели здания или сооружения.
3D грунт
Модуль Грунт позволяет на основе введенных геологических данных создать объемную конечноэлементную модель грунта, жесткость которой будет автоматически устанавливаться по ранее введённым характеристикам слоев. Модель очень точно отражает поведение грунта, позволяет решать новые более сложные геологические задачи (морозное пучение, боковое давление грунта на шпунтовые стенки и др.). Простота использования команды позволяет использовать модель грунта практически в любой задаче.
Техподдержка
Также разработчики ПК ЛИРА 10 (ООО «ЛИРА софт») уделяет особое внимание вопросам технической поддержки пользователей и обучению специалистов. Большая часть нововведений в ПК ЛИРА 10 появляется в результате обращений наших пользователей с целью рассмотреть возможность внедрения того или иного функционала и мы, конечно, прислушиваемся к нашим пользователям.
Новые возможности ПК ЛИРА-САПР 2019
Реализация технологии BIM
Реализована технология построения расчетных схем по текстовым таблицам с данными. Она позволяет автоматизировать передачу данных в ПК ЛИРА-САПР из других программных комплексов. Одним из примеров использования может служить обновление характеристик упругого основания по результатам расчета взаимодействия системы «основание — фундамент — сооружение» с помощью приложений Midas GTS NX, PLAXIS и др.
Возможные варианты использования табличного ввода:
Разработан двусторонний конвертер Tekla Structures 2018і — ЛИРА-САПР. Конвертер Tekla Structures — ЛИРА-САПР — Tekla Structures позволяет в полном объеме выполнять расчет и проектирование металлических и железобетонных конструкций.
Разработан новый импорт расчетной модели из *.txt-файла проекта. Обновленный импорт предоставляет возможность выборочной настройки категорий данных, которые будут перенесены в создаваемый проект. Развернутые комментарии к разделам позволяют легче ориентироваться в структуре текстового документа.
В новой версии выполнена адаптация двусторонней связки с Autodesk Revit 2020.
При импорте DXF-файлов реализована автоматическая генерация конструктивных блоков на базе принадлежности объектов к слоям созданным в AutoCad.
ВИЗОР-САПР
Для новых систем «Теплопроводность» и «Огнестойкость» представлен удобный пользовательский интерфейс для задания исходных данных, просмотра и анализа результатов, документирования.
Добавлена возможность генерации температурных нагрузок на элементы схемы по результатам расчета на теплопроводность. Исходными данными для генерации нагрузок служат вычисленные температурные поля.
Ускорена генерация графического представления расчетной схемы на основе технологии Direct3D для большеразмерных схем.
Выполнена адаптация элементов пользовательского интерфейса (графических лент, меню, вкладок) для работы с мониторами высокого разрешения UHD или 4К.
Информация об узлах и элементах расчетной схемы (фонарик) обновлена и дополнена информационными вкладками, описывающими исходные данные и результаты новых реализованных видов расчетов.
Для контроля и документирования, значительно расширен перечень реализованных мозаик свойств различных элементов расчетной схемы:
Добавлена возможность задания ребер жесткости пластин (подбалки) с автоматическим моделированием жестких вставок. Автоматизирована генерация жестких вставок для стержней по направлению местной оси X1 с целью уменьшения гибкой части.
Реализовано формирование контрольных точек для определения перекосов вертикальных элементов зданий и сооружений.
Реализовано задание эксцентриситетов приложения масс. Эксцентриситеты могут быть заданы в глобальной системе координат по трем направлениям. Для каждого динамического загружения их величина может быть уникальна. Данная возможность позволяет выполнить требования многих нормативных документов, в части учета эффектов кручения, обусловленных неопределенностями в расположении масс и пространственными вариациями сейсмического движения.
Автоматическое уточнение коэффициентов упругого основания С1 и С2 на основе итерационного расчета. Реализованный алгоритм освобождает расчетчика от рутинных операций и не требует вмешательства при выполнении повторных перерасчетов.
Добавлено задание коэффициентов корректировки жесткостных характеристик для стержней и пластин. В реализованный набор входят отдельные коэффициенты для работы на сжатие, изгиб, кручение и др. На основе введенных коэффициентов вычисляются откорректированные жесткостные характеристики, которые используются расчетным процессором. Эта опция представляет пользователю дополнительные возможности по организации более рационального армирования диафрагм, балок и других элементов, а также учесть рекомендации многих нормативов, например: СП 52-103-2007 в части снижения жесткости для колонн, плит, жесткости балок на кручение в составе ребристых плит.
Добавлена возможность построения метрической сети (регулярная координационная сеть), которую можно использовать для привязки при создании новых объектов расчетной схемы.
Реализован расчет несущей способности свай по модели грунта с учетом сейсмики и на выдергивание.
При моделировании сваи цепочкой стержней добавлено автоматическое вычисление глубины hd (участок грунта исключаемый из работы сваи на трение) при сейсмических воздействиях. В качестве усилий, участвующих при вычислении, используются результаты расчета схемы на сейсмические воздействия.
В основных диалоговых окнах, таких как РСН, РСУ, настройка диапазонов шкалы и др., обновлены визуальные компоненты для редактирования таблиц исходных данных. Устранены возможные проблемы ввода данных, проявлявшиеся при использовании прежних редактируемых таблиц в последних версиях ОС Windows.
МКЭ-процессор
Ускорена процедура разложения (факторизации) матрицы. На процессорах Intel Core i7-8700K, 6 физических ядер, 12 логических ядер, RAM 16 ГБ, ускорение составляет от 2.5 до 4.2 раз. Так, например, процедура разложения матрицы для рамно-связевой конструкции высотного здания (5,300,000 неизвестных) заняла 16 минут.
Усовершенствованы конечные элементы теории Рейсснера – Миндлина (толстой плиты). Тестовые примеры показывают более точные результаты по сравнению с другими реализациями.
Реализована возможность задавать в параметрах расчета на сейсмические нагрузки суммарный процент модальных масс, который должен быть накоплен, а в параметрах расчета на ветер с учетом пульсации — признак необходимости достижения предельной частоты. Вычисление собственных колебаний теперь прекращается, если набрано заданное количество форм или выполнены вышеописанные условия, в зависимости от того что наступит раньше. В качестве количества форм можно задать очень большое число, чтобы оно было фактически проигнорировано в качестве критерия остановки вычисления собственных колебаний.
Реализован расчет на ветер с учетом пульсации по нормам СП 20.13330.2016 с изменениями №1 (модуль 21)
При вычислении собственных колебаний учитываются эксцентриситеты, заданные к массам, сосредоточенным в узлах схемы. Эта возможность реализована для всех динамических модулей.
Реализована корректировка жесткостных характеристик элементов расчетной схемы на основании заданных пользователем коэффициентов.
Реализованы методы моделирования стационарных и нестационарных процессов теплообмена. Введен новый признак схемы, разработаны специальные конечные элементы.
Для конечных элементов типа 251, 252 (одноузловой и двухузловой КЭ односторонней связи с учетом предельного усилия) и 255, 256 (одноузловой и двухузловой КЭ упругих связей с учетом предельных усилий) добавлена возможность управления ветвью разгрузки (нелинейно-упруго или с пластическими деформациями).
При расчете по методу «Инженерной нелинейности № 2» для элементов платформенного стыка можно посмотреть мозаики остаточных жесткостей на сдвиг и осевую/мембранную жесткость в плоскости КЭ.
В новой версии для плит и оболочек с нулевой жесткостью, т.е. для которых задан модуль упругости равным нулю, разброс местных нагрузок на узлы происходит без возникновения моментов в узлах. Иными словами, при использовании таких элементов для сбора нагрузок формируются реакции только по направлению действия нагрузки.
Улучшена работа КЭ 207 (физически нелинейный двухузловой КЭ предварительного обжатия — домкрат) и КЭ 208 (физически нелинейный двухузловой КЭ предварительного натяжения).
Грунт
На основе трехмерной модели грунта, реализовано вычисление расчетных сопротивлений грунтов в уровне приложения импортированных нагрузок, а также для указанных пользователем отметок с дальнейшей визуализацией в виде мозаики. Данный расчет позволят оценить несущую способность грунтов выбранных в качестве основания зданий и сооружений.
Стальные конструкции
Для двутаврового стержня переменного сечения реализована проверка по первому и второму предельным состояниям. Проверка позволяет убедиться в том, что заданные в расчетной схеме металлические конструкции несут заданную нагрузку. Результаты расчета представлены в графическом и табличном видах. Переменные сечения стальной балки могут быть обусловлены: переменной высотой стенки; переменными ширинами полок и их вариациями.
Реализован подбор и проверка сечений для сплошных тонкостенных профилей в соответствии с требованиями СП 260.1325800.2016.
Добавлена новая возможность задания марки стали для группы элементов или для всей схемы вне зависимости от типа поперечного сечения.
Железобетонные конструкции
Для стержневых элементов разработан новый алгоритм расчета «Подбалка». Создан пользовательский интерфейс для определения максимально-возможных свесов полок, при этом выполняется автоматическое определение и назначение жестких вставок для стержней (ребер). При выполнении подбора армирования выполняется корректировка размеров сечения (определение свесов) для каждого набора усилий и приведение усилий к балочному виду.
Расширены инструменты для задания реальной расстановки арматуры для сложных сечений. Данная возможность доступна как для расчетов физической, геометрической и инженерной нелинейности, так и для проверки несущей способности сечений стержневых элементов согласно действующим нормативным документам.
Разработан новый алгоритм проверки прочности железобетонных сечений по теории Вуда для норм СП 63.13330.2012. Этот алгоритм позволил повысить скорость расчета и получить более качественный результат подбора площади арматуры для пластинчатых элементов.
Добавлен расчет сталежелезобетонных колонн в соответствии с ДБН В.2.6-160:2010.
Для норм СН РК EN 1992-1-1:2004/2011 на стадии подбора арматуры учтены конструктивные требования..
Новая система «Огнестойкость»
Реализован алгоритм подбора армирования для обеспечения требуемого предела огнестойкости на основании положений изложенных в СТО 36554501-006-2006 с использованием нелинейно-деформационной теории. Решение данной задачи сводится к вычислению распределения температур по сечению, в соответствии с заданным периодом времени в условиях пожара; дальнейшей корректировкой физико-механических характеристик материалов на основании полученных температурных полей; проверке несущей способности элементов конструкции на действие нормативной нагрузки и в случае невыполнения требований – наращиванию армирования. Расчет огнестойкости реализован для стандартных типов сечений (прямоугольник, кольцо, тавр, двутавр, …), сталежелезобетонных (прямоугольное бетонное сечение с различными вариантами расположения жесткой арматуры и различные трубобетонные сечения) и пластинчатых элементов.
Реализована возможность задания параметров температурных воздействий и анализа распределения температур по сечению. Еще на этапе создания расчетной модели пользователь может произвести экспресс-анализ рациональности заданных им привязок арматурных площадок и не допускать их перегрев до критической температуры.
Результаты подбора армирования представлены отдельными мозаиками для стержневых и пластинчатых элементов. Таблицы подобранной арматуры дополнены соответствующими разделами.
Новая система «Теплопроводность»
Видео «Решение нестационарной задачи теплопроводности с помощью ПК ЛИРА-САПР»
Реализована возможность моделирования стационарных и нестационарных процессов теплообмена. Для решения задач теплопроводности создан новый признак схемы (15). В этом случае узлы расчетной схемы имеют одну степень свободы – температуру t.
Реализованы новые типы конечных элементов: одномерные, плоские и пространственные КЭ теплопроводности. Также, созданы специальные конечные элементы конвективной теплоотдачи для моделирования контакта поверхности со средой.
Введены новые типы нагрузок: заданная температура в узле, тепловой поток на поверхности тела, заданная внешняя температура для элементов конвекции, а также три вида нестационарных нагрузок.
Результаты расчета задачи теплопроводности представлены в табличной и в графической форме: в виде температурных мозаик и изополей.
Документирование
Система документирования «Книга Отчетов» расширена для всех новых возможностей ПК ЛИРА-САПР 2019:
Контекстная справка
Создана контекстная справка для новых возможностей ПК ЛИРА-САПР 2019.
САПФИР-КОНСТРУКЦИИ
Реализовано подключение обновляемой модели грунта. В САПФИР выполняется взаимная привязка моделей здания и грунта. Модель грунта с привязкой автоматически передается в ВИЗОР-САПР. Есть возможность временно скрыть отдельные слои грунта, выполнить условный «разрез» грунта с помощью куба отсечения. Выполняется обновление модели грунта с учетом изменений, вносимых средствами системы ГРУНТ, с сохранением заданной привязки.
Реализовано управление расчетными характеристиками стальных конструкций в среде САПФИР. Можно задать классы стали, дополнительные расчетные характеристики колонн и балок, ограничения подбора сечений. Параметрический фильтр отслеживает эти параметры для выбора элементов стальных конструкций. При передаче данных в ВИЗОР-САПР автоматически формируются конструктивные элементы и условные раскрепления для определения прогибов.
Разработан инструмент задания промежуточных уровней в этажах. Предусмотрена возможность задать привязку объектов (стен, плит, колонн, балок, крыш и пространств) к уровням (верха, низа этажа, промежуточным). Выполняется отображение уровней на разрезах. При редактировании отметки уровня автоматически корректируются отметки объектов, привязанных к этим уровням.
Разработаны команды создания динамической связи между вертикальными объектами (колоннами, стенами) и плитой перекрытия. При изменении уровня плиты перекрытия меняется высота вертикальных объектов, а соответственно и их аналитического представления.
Создан инструмент Управление связями объекта, который отображает с какими именно объектами (плитами, стенами, балками) связан выделенный объект. А также позволяет выделить связанные объекты для просмотра или корректировки их свойств, или выполнить удаление связей.
Создан новый объект Наклонная плита, позволяющий моделировать прямолинейные пандусы и различные покрытия. Наклонной плите можно задать расчетные характеристики материалов для последующего подбора армирования в ВИЗОР-САПР.
Реализованы жесткие вставки для балок и колонн. Предусмотрено формирование жестких вставок к уровню верха этажа, низа этажа, промежуточным уровням. Кроме того, есть режим формирования жестких вставок к выбранному объекту: для балок — к плитам и условным плоскостям (штриховкам), для колонн — к стенам. Длина жестких вставок вычисляется автоматически исходя из расстояния между аналитическими моделями объектов и динамически пересчитывается при перемещении одного из объектов.
Добавлена возможность сформировать абсолютно жесткое тело (АЖТ) на фундаментной плите по контуру сечения свай.
В настройках расчетной модели появилась возможность для сильно развитых колонн (пилонов) сформировать АЖТ в 1 линию (т.е. не учитывать в АЖТ меньший габарит сечения).
Реализовано задание исходных данных для расчета на пульсацию ветра.
Добавлено задание исходных данных по СП РК 2.03-30-2017 для расчета на сейсмическое воздействие.
Разработана возможность выполнить привязку нагрузок к выбранному объекту. Привязка выполняется к уровню на котором размещен объект. При редактировании уровня объекта автоматически перемещается и нагрузка.
В диалоговом окне Редактор загружений появилась возможность задать цвет для загружения. Все нагрузки загружения будут отображаться в этом цвете.
Добавлена прокрутка раскрывающихся списков в панелях инструментов (Загружения и Этажи) при наведении курсора мыши на список.
Реализован режим выделения точек (вершин) объектов для совместного переноса: отображаются контрольные точки и осевые линии для нескольких выделенных объектов, а не только одного.
Реализован режим выделения сегментов для совместного переноса (например, нескольких граней плит) или назначения условий опирания для группы сегментов.
Предложен инструмент для наглядной проверки целостности расчетной модели. На изображении модели выполняется отрисовка изополей расстояний до опор и индикация элементов без опоры.
Реализована опция, позволяющая во время создания расчетной модели автоматически назначить связи вертикальным элементам (колоннам, стенам) при отсутствии фундаментной плиты.
Организована работа с локальными библиотеками материалов в проектах. Такую библиотеку материалов можно сохранить в файл и затем загружать в другие проекты.
Создан новый объект Балконный блок, который состоит из окна и двери. Такому балконному блоку можно назначить моделирование области над проемом в виде стержня – перемычкой.
Добавлена возможность выполнить перенумерацию этажей.
В свойствах объектов добавлен параметр Этаж. Для отображения текущего этажа объекта, а также оперативного перемещения объекта из этажа в этаж.
Добавлен режим представления структуры проекта с отображением марок конструктивных элементов (вместо имён).
Реализовано управление видимостью объектов в каждом виде независимо от других видов, что удобно для видов документирования (планов этажей, фасадов, разрезов) и чертежей.
Реализовано выделение группы чертежей, например, для удаления.
Реализована корректная работа программы со зданиями, имеющими различную привязку.
Ускорены алгоритмы, работающие при редактировании контура плиты: подрезка опорных элементов, формирование контуров продавливания и т.д.
Создан инструмент Управление подрезками, который отображает какие именно объекты (плиты, стены, балки) подрезают выделенный объект. А также позволяющий выполнить отмену этих подрезок.
Для Линии в форме многоугольника заведен параметр количество вершин.
Отсечение кубом видимости при экспорте изображений в jpg, png
В параметры объектов САПФИР добавлен выбор слоя через раскрывающийся список Слоев.
Для поэтажных планов реализована возможность отдельно создавать проемы в фундаментных плитах и плитах перекрытий.
Добавлена возможность выполнить корректировку фасок и скруглений для контуров: замена фаски на скругление, изменение радиуса скругления, удаление фаски или скругления.
Создан режим удаления всех торцевых подрезок для выделенных стен.
САПФИР-ЖБК
Реализовано автоматическое формирование ТЗА (заданное армирование) и назначение их на элементы расчётной схемы по результатам конструирования плит, стен, колонн, балок в системе САПФИР-ЖБК. Отображение законструированной арматуры в 3D виде дает возможность выполнить проверку на коллизии.
Предоставлена развитая система управляемых умолчаний для задания параметров ТЗА и формирования набора правил их назначения без использования системы САПФИР-ЖБК.
Добавлена опция для формирования и управления несимметричным армированием диафрагмы жесткости.
Предоставлен выбор опций задания участков армирования плит: общий габарит раскладки, силовая часть с учётом анкеровки, задание по диагонали, задание от центра.
Реализована функция разделения зон размещения поперечной арматуры в балке.
Панельные здания
Реализована запись фрагмента здания со стыками (вертикальными) в библиотеку САПФИР для использования в других проектах.
Добавлена коррекция стыков для панельных зданий при обновлении модели и при выполнении проверки.
Усовершенствован алгоритм подбора стыков.
Создана возможность выполнить выделение стеновых панелей и панелей перекрытия, которые входят в состав стыка.
Для ведомости стыков появилась возможность отобразить только те стыки, которые сейчас видимы на модели.
САПФИР-Генератор
Выполнены работы по ускорению и оптимизации работы диалога Генератор.
При чтении файла spf если в модели есть ноды импорта dxf выполняется проверка наличия файлов dxf по заданным путям. В случае если такие файлы не обнаружены, то выводится сообщение про отсутствие файлов dxf и ноды импорта замораживаются. Убрано предупреждение о том что нет связанных файлов dxf.
Разработан новый нод «Расширенное создания этажей по заданным уровням».
Разработаны ноды «Наклонная плита», «Сечение» и «Материал».
Реализован поиск нода по его названию
Создана возможность свернуть/развернуть ленту Генератора для увеличения графической области.
Реализованы команды группового редактирования: запечь, заморозить, разморозить, скрыть/отобразить все ноды в модели.
Созданы команды автоматического и ручного обновления модели для ускорения работы системы САПФИР-Генератор.
Выполнены работы по ускорению и оптимизации работы диалога Генератор.
Реализовано отображение нодов в цвете (данные заданы/данные не заданы). А также отображение входов нода в цвете: красный – обязательный к заполнению, оранжевый – один из входов (в зависимости от типа данных) должен быть обязательно заполнен, серый – внутри нода уже заданы данные, белый – внутри нода нет заданных данных.
Доработан нод прорезания отверстий в плитах, что привело к ускорению работы и существенному уменьшению размера файла при нерациональном использовании данного нода.
Плагин для Grasshopper
Для наших стандартных нодов (стена, плита, колонна, балка, свая, призма, поверхность, точки, линии) добавлен вызов диалога Свойства объекта САПФИР в среде Grasshopper.
Ускорено формирование поверхностей из Grasshopper.
Реализовано формирование поверхностей по массиву замкнутых плоских контуров (линий).
ИМПОРТ ДАННЫХ
Реализован импорт IFC 4.0
Реализован импорт элементов аналитической модели IFC
Создан инструмент для автоматизированной замены материалов при импорте модели из IFC. Предусмотрена возможность Сохранить настройки соответствий и повторно применять их в текущем или других проектах.
Реализован импорт лестниц из IFC в параметрические лестницы САПФИР, для которых уже можно назначить аналитическое представление, нагрузки и условия опирания.
Реализован импорт пространств из ArchiCAD, Renga и других программ. Такое пространство в САПФИРе может использоваться как нагрузка.
Добавлен импорт наклонных плит из IFC.
Исправлено геометрическое расположение заполнения окон при импорте модели IFC.
Усовершенствован импорт IFC из Renga.
Добавлено распознавание параметра Интерпретация для колонн и балок, у которых задана IFC функция Несущий конструктив.
Разработана функция преобразования проемов в объекты окна и двери САПФИР. После такого преобразования для окон и дверей САПФИР можно назначить моделирование области над проемов в виде стержня (перемычки).
Создана функция преобразования объектов в наклонную плиту.
Реализовано сохранение отверстий при преобразовании плиты перекрытия в фундаментную плиту.