Назначение

КАМИН предназначен для выполнения конструктивных расчетов и проверок элементов каменных и армокаменных конструкций на соответствие требованиям СНиП II-22-81 или СП 15.13330.2012. Предполагается, что расчетные усилия соответствуют нагрузкам, определенным пользователем по СНиП 2.01.07-85*, требованиям этого же документа соответствуют реализованные программой правила выбора расчетных сочетаний усилий. Везде в программе предполагается, что заданы расчетные значения нагрузок.

При создании КАМИН использовались связанные со СНиП II-22-81 и предыдущей редакцией норм проектирования документы, а именно — "Пособие по проектированию каменных и армокаменных конструкций (к СНиП II-22-81)" , "Руководство по проектированию каменных и армокаменных конструкций (к СНиП II-В.2-71)" , "Рекомендации по усилению каменных конструкций зданий и сооружений", “Справочник проектировщика. Каменные и армокаменные конструкции”, книга П.Ф.Вахненко.

В состав проверяемых элементов включены центрально и внецентренно нагруженные столбы различного поперечного сечения в плане, рядовые, клинчатые и арочные каменные перемычки, железобетонные балочные перемычки, наружные и внутренние стены здания с проемами и без проемов, стены подвалов.

Кроме проверки общей прочности и устойчивости элементов выполняется экспертиза местной прочности в местах опирания балок, прогонов и других элементов на стены и столбы.

Экcпертиза выполняется как для неповрежденных конструктивных элементов, так и для элементов, имеющих трещины в каменной кладке и огневые повреждения вследствие воздействия температуры (например, в результате пожара).

Решается задача проверки несущей способности центрально и внецентренно нагруженных элементов, усиленных стальными обоймами, а также стен, ослабленных дополнительно образованными проемами.

Также решается задача детальной экспертизы мест опирания балок, плит и ферм на каменные (в некоторых режимах и на армокаменные) стены и столбы. Проверяется прочность висячих стен в зонах опирания фундаментных балок на неподвижные опоры.

Кроме указанных функций КАМИН выполняет в определенной степени и роль справочника, с помощью которого можно уточнить некоторые фактические данные относительно применяемых материалов, рекомендаций СНиП II-22-81 и СП 15.13330.2012, а также оценки величины и характера дефектов для поврежденных конструкций.

Для этого в состав функций включены специальные справочные режимы (см. ниже), а в некоторых случаях диалоговое окно имеет кнопку image\ebx_279612056.jpg, нажав которую пользователь получает дополнительную информацию справочного характера.

Оценка конструктивного решения

Любой набор нормативных требований может быть представлен в форме списка неравенств вида

Fj(S,R) ≤ 1, (j = 1, … , n) ,

где Fj — функция основных переменных, реализующая j-ю проверку; S — обобщенные нагрузки (нагрузочные эффекты); R — обобщенные сопротивления.

Ориентируясь на значения функций Fj , можно ввести понятие коэффициента использования ограничения (К), и критерий проверки представить в виде

maxj Kj ≤ 1,

включающем все необходимые проверки. Само значение Кj при этом определяет для элемента (узла, соединения, сечения и т.п.) имеющийся запас прочности, устойчивости или другого нормируемого параметра качества. Если требование норм выполняется с запасом, то коэффициент Кj равен относительной величине исчерпания нормативного требования (например, Кj = 0,7 соответствует 30% запасу). При невыполнении требований норм значение Кj > 1 свидетельствует о нарушении того или иного требования, т.е. характеризует степень перегрузки. Таким образом, Кj есть левая часть расчетного неравенства, представленного в приведенной выше форме

image\ebx_933120163.jpg

Геометрическая иллюстрация области проверок в случае двух переменных

 

Все полученные в результате проверок значения коэффициентов Кj  доступны для анализа в диалоговом окне Диаграмма факторов или же в полном отчете о проведенной проверке. В рабочих диалоговых окнах выводится значение Kmax — максимального (т.е. наиболее опасного) из обнаруженных значений Кj  и указывается тип проверки (например, прочность, устойчивость), при которой этот максимум реализовался.

Данные, приведенные в диаграмме факторов, позволяют проектировщику принять правильное решение о типе необходимой модификации конструкции. Например, вряд ли имеет смысл увеличение расчетного сопротивления, если критической оказалась проверка устойчивости.

Анализ несущей способности сечения

В программе Камин предусматривается возможность детального исследования несущей способности поперечных сечений или же простейших конструктивных элементов. В последнем случае задаются не усилия, действующие в сечении, а нагрузки на конструктивный элемент. Активизация функции Кривые взаимодействия дает возможность получить графическое изображение области несущей способности для выбранной пары усилий, действующих в поперечном сечении. Кривые окружают начало координат замкнутой линией, внутри которой располагаются точки с допустимыми парами рассматриваемых усилий. Напомним, что пара усилий считается допустимой, когда Kmax < 1. При этом все остальные усилия полагаются равными нулю или имеют фиксированные значения.

Область несущей способности можно оперативно «ощупать» с помощью курсора. Для каждого его положения будут указаны координаты точки в пространстве усилий, действующих на сечение, а также соответствующее этой точке значение Kmax с указанием критического фактора, где этот максимум реализовался. Кроме того, программа обеспечивает также следующие операции с мышью: