Полный расчет по СП 16.13330 — нормативная оценка стальных стержней: прочность, общая и местная устойчивость, предельная гибкость и прогибы. Результат каждой проверки — процент использования несущей способности; 100% — предел, итоговая оценка стержня определяется худшей (определяющей) проверкой. Это тот же режим работы, что «экспертиза стали» в ЛИРА-САПР или постпроцессор «Сталь» SCAD Office.
Условия запуска
В «Параметрах расчета» при включенных «Дополнительных расчетах» выберите «Тип расчета: Полный расчет по СП 16.13330». Каждому стержню должны быть назначены и сечение, и конструктивный элемент — иначе запуск блокируется с сообщением «Для расчета по СП 16.13330 всем стержням необходимо назначить поперечные сечения и конструктивные элементы». Усилия N, Q, M берутся как экстремумы по длине каждого стержня.
Характер работы элемента
Решатель сам классифицирует каждый стержень по соотношению усилий — через относительный эксцентриситет m = e·A/Wx (e = M/N) и приведенный mef = η·m, где η — коэффициент влияния формы сечения по таблице Д.2 СП:
| Условие | Характер работы | Группы проверок |
|---|---|---|
| M = 0 | центрально сжатый / растянутый | прочность п. 7.1.1; устойчивость п. 7.1.3; местная устойчивость — таблицы 9, 10 |
| N — сжатие, mef ≤ 20 | внецентренно сжатый | прочность п. 9.1.1; устойчивость пп. 9.2.2–9.2.10; местная устойчивость п. 9.4 |
| mef > 20 или N = 0 | изгибаемый | прочность п. 8.2; устойчивость п. 8.4.1; местная устойчивость п. 8.5 |
| всегда | — | предельная гибкость п. 10.4; прогибы (СП 20.13330) |
Полный перечень формул с пунктами нормы — в справочной матрице проверок.
Роль параметров конструктивного элемента
- γc входит в знаменатель каждой проверки;
- коэффициенты расчетной длины μy, μz (п. 10.3.1 СП; в интерфейсе — «Коэффициент приведения длины») задают lef = μ·l — через гибкость λ = lef/i они входят в проверки устойчивости и предельной гибкости;
- класс НДС переключает формулы прочности и местной устойчивости изгибаемых элементов: 1-й класс — упругая работа (п. 8.2.1: формулы 41, 42, 44; полка — п. 8.5.18), 2-й и 3-й классы — учет пластики (п. 8.2.3: формулы 50, 51, 54 с коэффициентами c по таблице Е.1; стенка — п. 8.5.8 с α по таблице 18; полка — п. 8.5.19);
- «Закрепления» дают ψ и φb для проверки устойчивости при изгибе.
Чтение результатов
После решения доступна «Эпюра использования сечений»: огибающая процентов по включенным проверкам на схеме, цветовая шкала и таблица по стержням. Коллапс «Отображение результатов» перечисляет выполненные проверки — каждую можно включить или скрыть как слой эпюры; список формируется по факту: проверка появляется, только если выполнялась для этой схемы.
Кнопка «Показать полную таблицу» открывает модал «Результаты расчета стержней в соответствии с СП 16.13330»: усилия Mmax, Qmax, Nmax и колонка на каждую проверку (полное название — в подсказке заголовка), статус стержня, переключатель цветовой подсветки ячеек: норма — на пределе — превышение.
Короткие имена проверок в таблицах читаются по образцу отчета: «Проч. норм.» — прочность по нормальным напряжениям, «Проч. кас.» — по касательным, «Проч. прив.» — по приведенным, «Общ. уст. в пл. / из пл. / (phiB)» — общая устойчивость в плоскости, из плоскости и по изгибной форме, «Уст. стенки / полки» — местная устойчивость, «Гибк. в пл. / из пл.» — предельная гибкость.
Отчет
«Сформировать отчет (DOCX)» собирает протокол уровня ручного расчета: исходные данные, реакции, эпюры, таблицы усилий и по каждому стержню — проверки с формулами СП, подставленными числами и вердиктами. Например, для проверки устойчивости изгибаемого элемента отчет приводит цепочку α по (Ж.4) → ψ по таблицам Ж.1/Ж.2 → φ₁ по (Ж.3) → φb по (Ж.1) → формула (69) с числами и заключение «Условие не выполняется». Ссылки на пункты и формулы нормы проставлены по тексту.
Терминология
| СопроматГуру | ЛИРА-САПР / ЛИРА 10 | SCAD Office | Пояснение |
|---|---|---|---|
| Полный расчет по СП 16.13330 | Проверка (экспертиза) стали | Экспертиза | проверка заданных сечений по нормам |
| Процент использования | Процент использования | Коэффициент использования Kmax | 100% — предел несущей способности |
| Проверка (позиция списка) | Проверка 1ПС/2ПС | Фактор | отдельное нормируемое условие |
| Эпюра использования сечений | Мозаика процентов использования | Цветовая шкала по Kmax | худшая проверка на схеме |
| Оптимизация сечений | Подбор сечений | Подбор | автоматический выбор типоразмера |
В зарубежных системах процент использования называется design ratio или utility ratio, определяющая проверка — governing check.
Допущения и границы применимости
- Расчет ведется на одно загружение: РСУ/РСН не формируются — коэффициенты надежности по нагрузке и сочетания пользователь учитывает во входных нагрузках.
- Собственный вес — дополнительная распределенная нагрузка того же загружения (тумблер в параметрах расчета).
- 2-й и 3-й классы НДС рассчитываются по единой ветви формул учета пластических деформаций; их различие влияет на текст протокола, но не на численный результат.
- Коэффициент надежности по ответственности γn отдельно не вводится — при необходимости учитывайте его в γc или в нагрузках.
- Расчетная длина определяется по отдельному стержню: для поясов ферм и колонн, разбитых промежуточными узлами, μ назначается с учетом фактической длины сжатого участка (см. статью о конструктивных элементах).
- Бистальные балки не поддерживаются.
Следующий шаг после проверки — автоматический подбор сечений с унификацией по группам.